斜拉橋橋塔施工監(jiān)測分析探討

林廣博

（吉林市博信測繪有限公司，吉林 吉林132013）

0 工程概況

某大橋二期工程第1合同段主橋（132+310+132）m雙塔雙索面PC梁斜拉橋，橋長574m。主梁采用預應力混凝土肋板式結構，主肋高度2.6m，寬2m，主塔根部處由于受力需要加厚至3.4m，橋面板為受力單向板，厚0.3m。主梁設縱、橫向預應力，縱向預應力依施工步驟分為兩種：懸臂施工用預應力、中跨合龍段預應力及邊跨合龍段預應力。主塔采用花瓶型，主塔承臺以上全高136m，上塔柱直線段結構高28.79m，中塔柱直線段50.03m，期間的曲線段高23.28m，塔墩高33.9m，共136m。主塔塔柱與主墩截面為箱形截面。主塔共設3道箱型橫梁，上橫梁高6m，中橫梁高10m，下橫梁高5.5m。為了承受傾斜的中、下塔柱在下橫梁內(nèi)產(chǎn)生的拉應力，在下橫梁內(nèi)配置了78根19ΦS15.2mm預應力鋼絞線。

1 主塔施工監(jiān)測

1.1 主塔承臺沉降監(jiān)測

1.1.1 監(jiān)測目的

對于懸臂施工的斜拉橋來說，隨著主塔施工和上部主梁施工的不斷推進，下部基礎承受越來越大的自重壓力，基礎自身會發(fā)生一定的變形，這種變形會導對上部主梁的標高會產(chǎn)生很大的影響。

承臺發(fā)生沉降，主梁的整體標高就會下降，與設計標高就會出現(xiàn)偏差，影響橋梁與相鄰引橋或連接線的順暢連接；所以在施工過程中要嚴格監(jiān)測主塔承臺的沉降，為上部主梁施工監(jiān)控提供依據(jù)。

1.1.2 測點布設

每個主塔承臺上布置6個觀測點，兩座主塔承臺共布設共計12個沉降觀測點。

1.1.3 監(jiān)測儀器及方法

按要求設置，Φ20測點鋼筋頭出承臺頂1.0～2.0cm，端部加工磨圓并涂上紅油漆，或預埋鋼筋彎出承臺。

沉降觀測點監(jiān)測采用精密水準儀進行測量。通過測出承臺觀測點初始標高（在承臺施工完成后即開始），再測出后續(xù)工況承臺觀測點標高變化量，最終得出承臺的沉降值。

由于主塔沉降相對緩慢，建議主塔施工期間測試頻率為每月一次，主梁施工時測試頻率為每15天一次。

1.1.4 監(jiān)測時間

主塔施工期間：主塔每施工8個節(jié)段。

主梁施工期間：主梁每懸臂澆筑4個節(jié)段；邊跨合攏前；中跨合攏前；鋪裝后。

1.2 主塔線形監(jiān)測

1.2.1 監(jiān)測目的

主塔偏位監(jiān)測包括順橋向和橫橋向兩個方向偏位值的測量。主塔在施工和成橋狀態(tài)通過斜拉索均承擔相當部分的梁體重量。在不平衡荷載和大氣溫差及日照等影響下，均會使主塔產(chǎn)生不同程度的偏位。為了不影響主梁的架設施工，必須研究掌握主塔在自然條件下的變化規(guī)律以及在索力影響下偏離平衡位置的程度。

1.2.2 測點布設

施工期測點布設：測點布置同施工定位測點。主塔完工后測點布設：在塔柱距離下橫梁、中橫梁附近處、塔柱頂端設置觀測棱鏡各2個。每座主塔共計6個變形觀測點。

1.2.3 監(jiān)測儀器及方法

主塔完成后用全站儀測量主梁各施工工序中12個變形測點的三維坐標值，通過坐標值的變化得到該測點處塔頂?shù)钠患八泶怪倍?

1.2.4 監(jiān)測時間

主塔施工期間：與施工進度同步測量。

主梁施工期間：主梁每懸臂澆筑4個節(jié)段；邊跨合攏前；中跨合攏前；鋪裝后。

1.3 主梁及主塔應力監(jiān)測

1.3.1 監(jiān)測目的監(jiān)測施工過程中主塔及主梁的應力狀態(tài)，防止異常情況的出現(xiàn)。為橋梁的施工過程提供應力參考數(shù)據(jù)。

1.3.2 測點布設

主塔應力測點布設：布設3個應力測試控制截面，分別布設在下塔柱與下橫梁結合部附近，中塔柱與下橫梁結合部附近，下橫梁中間。每個斷面布設4個（下橫梁斷面）、8個（塔柱斷面），共計40個傳感器。

主塔應力測點布設：全橋共布置7個截面，每個截面布置8點，傳感器方向布置在縱橋向。橫梁選擇塔梁交叉處的兩個斷面，每個斷面布置4個傳感器。全橋主梁共計應力傳感器64個，溫度傳感器64個。

1.3.3 測試儀器及方法

考慮要適合長期施工過程觀測并能保證足夠的精度，選用長期性、穩(wěn)定性較好，精度較高的振弦式砼應變計和配套的振弦式讀數(shù)儀進行應力測試。

1.3.4 測試時間

在應變計安裝完成后開始第一次讀數(shù)；砼澆筑完成后48小時進行第二次讀數(shù)；預應力張拉前進行第三次讀數(shù)；預應力張拉完成后進行第四次讀數(shù)；斜拉索張拉前進行第五次讀數(shù)；斜拉索張拉完成后進行第六次讀數(shù)；掛籃前移前進行第七次讀數(shù)；掛籃前移后進行第八次讀數(shù)。上述讀數(shù)盡可能安排在早晨完成，并注明測試時間、天氣和大氣溫度狀況。

2 結語

本橋塔柱為鋼筋混凝土構件，主梁為預應力混凝土構件，本橋施工監(jiān)控需保證施工階段及使用階段主梁及塔柱應力滿足規(guī)范要求。在主梁、塔柱中埋設傳感器，對主梁、塔柱關鍵截面應力、索力進行跟蹤觀測，是保證全橋施工安全的必要保證措施。因此現(xiàn)場埋設傳感器，并進行跟蹤監(jiān)測是本橋施工監(jiān)控的另一項主要任務。本橋橋塔施工監(jiān)測的目的首先在于以施工圖設計內(nèi)容為基礎，進行復核和對施工過程的細化；其次在于對施工過程中控制數(shù)據(jù)進行監(jiān)測，對參數(shù)進行識別與修正并進行分析，適時掌握施工過程中結構的真實狀態(tài)，消除或減少偏差量的累積，確保施工過程中結構安全。