徐家灣連續(xù)剛構(gòu)渡槽充水試驗(yàn)箱梁豎向位移監(jiān)測

張 健，鐘 偉

（1.貴州省水利投資（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，貴陽 550002；2.貴州省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院股份有限公司，貴陽 550081）

徐家灣連續(xù)剛構(gòu)渡槽充水試驗(yàn)箱梁豎向位移監(jiān)測

張 健1，鐘 偉2

（1.貴州省水利投資（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，貴陽 550002；2.貴州省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院股份有限公司，貴陽 550081）

為了檢驗(yàn)徐家灣連續(xù)剛構(gòu)渡槽箱梁的安全性能，經(jīng)過近42天5級(jí)加載充水試驗(yàn)，監(jiān)測結(jié)果表明：徐家灣渡槽箱梁豎向位移與設(shè)計(jì)理論值一致，渡槽施工質(zhì)量良好，結(jié)構(gòu)安全。其成果可供類似連續(xù)剛構(gòu)渡槽充水試驗(yàn)參考。

連續(xù)剛構(gòu)渡槽；充水試驗(yàn)；豎向位移；監(jiān)測

1 概況

徐家灣渡槽[1]位于貴州省六枝特區(qū)巖腳鎮(zhèn)草原村與龍場鄉(xiāng)祠塘邊村交界，橫跨新橋小河，處于總干19+585.812～20+572.812 m，渡槽全長為987.0 m。渡槽采用（7.01+11×15）m鋼筋混凝土簡支梁+（95.95+2×180+95.95）m連續(xù)剛構(gòu)箱梁+（2×50）m預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁+（10×15）m鋼筋混凝土簡支梁+13.09 m出口漸變段，縱坡1/1 500。設(shè)計(jì)流量20.942 m3/s，設(shè)計(jì)水深2.423 m；加大流量24.701 m3/s，加大水深2.751 m。

為了檢驗(yàn)徐家灣連續(xù)剛構(gòu)渡槽箱梁、墩柱和基礎(chǔ)的施工質(zhì)量和性能，以及結(jié)構(gòu)的應(yīng)力情況、變形情況、實(shí)際承載能力和工作狀態(tài)等，決定對(duì)95.95 m+2×180 m+95.95 m連續(xù)剛構(gòu)部分箱梁共551.9 m進(jìn)行充水試驗(yàn)，并通過埋設(shè)的鋼筋計(jì)、應(yīng)變計(jì)和位移觀測點(diǎn)對(duì)剛構(gòu)渡槽的應(yīng)力、位移等進(jìn)行監(jiān)測，本文就重點(diǎn)關(guān)注的箱梁豎向位移進(jìn)行分析。

2 充水試驗(yàn)要求

2.1 充水試驗(yàn)要求

采用從渡槽下方的新橋小河提水進(jìn)入槽殼充水，充水試驗(yàn)采用5級(jí)[2]加載：第一級(jí)為1/4設(shè)計(jì)流量荷載水位、第二級(jí)為1/2設(shè)計(jì)流量荷載水位、第三級(jí)為3/4設(shè)計(jì)流量荷載水位、第四級(jí)為設(shè)計(jì)流量荷載水位、第五級(jí)為加大流量荷載水位，各級(jí)充水流量、水位、水量見表1。

表1 各級(jí)充水試驗(yàn)充水特性統(tǒng)計(jì)表

根據(jù)設(shè)計(jì)技術(shù)要求，各級(jí)充水水位上升變幅應(yīng)控制在0.35 m/d以內(nèi)，每級(jí)加載應(yīng)在2日內(nèi)完成；各級(jí)充水應(yīng)靜停3日以上[3]，便于結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)變形、缺陷排查及安全監(jiān)測。

2.2 監(jiān)測儀器布置

根據(jù)監(jiān)測要求，在左右邊跨端點(diǎn)、四分點(diǎn)、二分點(diǎn)，左右中跨端點(diǎn)、2個(gè)四分點(diǎn)、二分點(diǎn)共15個(gè)斷面頂端設(shè)置豎向位移監(jiān)測點(diǎn)，采用全站儀進(jìn)行監(jiān)測，儀器布置見圖1。

圖1 徐家灣連續(xù)剛構(gòu)渡槽豎向位移監(jiān)測點(diǎn)位布置圖

2.3 監(jiān)測頻次

在每級(jí)第一天充水結(jié)束時(shí)監(jiān)測1次，第二天充水結(jié)束時(shí)監(jiān)測1次，每級(jí)充水共監(jiān)測2次。每級(jí)充水達(dá)到加載水位后，靜停期每天早晨監(jiān)測1次，并結(jié)合充水過程的需要適時(shí)進(jìn)行加密監(jiān)測。

3 豎向位移監(jiān)測成果

3.1 第一級(jí)充水監(jiān)測成果

2015年12月9日6:20進(jìn)行了試抽水，檢驗(yàn)相關(guān)抽水設(shè)施的性能。第一級(jí)充水于12月15日11:00開始，至17:00停止當(dāng)日充水；12月16日6:00開始充水，12:50充水達(dá)到一級(jí)荷載，并按設(shè)計(jì)要求靜停3天進(jìn)行監(jiān)測。監(jiān)測結(jié)果表明：渡槽的最大豎向位移發(fā)生在右次中跨跨中[4]，位移值9.5 mm小于設(shè)計(jì)計(jì)算的理論值14.2 mm，結(jié)構(gòu)安全（見圖2）。

圖2 第一級(jí)充水箱梁豎向位移監(jiān)測成果圖

3.2 第二級(jí)充水監(jiān)測成果

第二級(jí)充水于2015年12月22日6:00開始，持續(xù)至16:30停止當(dāng)日充水；12月23日4:00開始充水至13:20達(dá)到二級(jí)荷載，并靜停2天進(jìn)行監(jiān)測。監(jiān)測結(jié)果表明：渡槽的最大豎向位移發(fā)生在右次中跨跨中，位移值25.35 mm約大于設(shè)計(jì)計(jì)算的理論值23.8 mm，結(jié)構(gòu)安全（見圖3）。

圖3 第二級(jí)充水箱梁豎向位移監(jiān)測成果圖

3.3 第三級(jí)充水監(jiān)測成果

第三級(jí)充水于2015年12月26日9:00開始，持續(xù)至16:00停止當(dāng)日充水；12月27日5:00開始充水至13:15達(dá)到三級(jí)荷載，并靜停2天進(jìn)行監(jiān)測。監(jiān)測結(jié)果表明：渡槽的最大豎向位移發(fā)生在右次中跨跨中，位移值33.5 mm約大于設(shè)計(jì)計(jì)算的理論值33.4 mm，結(jié)構(gòu)安全（見圖4）。

圖4 第三級(jí)充水箱梁豎向位移監(jiān)測成果圖

3.4 第四級(jí)充水監(jiān)測成果

第四級(jí)充水于2016年1月7日5:00開始，持續(xù)至15:40達(dá)到四級(jí)荷載，并靜停2天進(jìn)行監(jiān)測。監(jiān)測結(jié)果表明：渡槽的最大豎向位移發(fā)生在右次中跨跨中，位移值39.0 mm約小于設(shè)計(jì)計(jì)算的理論值39.5 mm，結(jié)構(gòu)安全（見圖5）。

3.5 第五級(jí)充水監(jiān)測成果

第五級(jí)充水于2016年1月14日5:00開始，持續(xù)至12:45達(dá)到五級(jí)荷載，由于渡槽移位量一直不收斂，經(jīng)討論決定延長靜停時(shí)間進(jìn)行監(jiān)測，靜停時(shí)間達(dá)5天。監(jiān)測結(jié)果表明：渡槽的最大豎向位移發(fā)生在右次中跨跨中，位移值48.4 mm雖然大于設(shè)計(jì)計(jì)算的理論值44.8 mm，但結(jié)構(gòu)安全（見圖6）。

圖5 第四級(jí)充水箱梁豎向位移監(jiān)測成果圖

圖6 第五級(jí)充水箱梁豎向位移監(jiān)測成果圖

4 結(jié)語

徐家灣渡槽借鑒交通行業(yè)的高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)橋梁，并通過上箱過水的上下雙箱新型結(jié)構(gòu)。通過近42天5級(jí)加載充水試驗(yàn)箱梁豎向位移監(jiān)測表明：①渡槽箱梁豎向位移與設(shè)計(jì)理論值一致，施工質(zhì)量良好，結(jié)構(gòu)安全；②隨著充水量的增加，箱梁豎向位移量逐漸增大，最大位移發(fā)生在大跨跨中位置；③充水完成后靜停一定時(shí)間豎向位移量最大，隨后位移量逐漸收斂至穩(wěn)定值；④達(dá)到最大充水量后，渡槽豎向位移收斂時(shí)間較長，本工程達(dá)5天。

[1] 向國興，徐 江.徐家灣高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)渡槽初步研究[J].中國農(nóng)村水利水電，2011（7）：91-95.

[2] 王 慧，察 敏，喬潤德.花園渡槽充水試驗(yàn)及分析[J].安輝水利科技，1998（2）：45-47.

[3] 陳曉光，馬慧敏.南水北調(diào)中線沙河渡槽工程充水試驗(yàn)方案淺析[J].河南水利與南水北調(diào)，2014（15）：35-36.

[4] 郭志剛.沙河渡槽充水試驗(yàn)變形監(jiān)測淺析[J].河南水利與南水北調(diào)，2012（18）：86-87.

（責(zé)任編輯：周 群）

Box girder vertical displacement monitoring for Xujiawan continuous rigid aqueduct water filling test

ZHANG Jian1，ZHONG Wei2
（1.Guizhou Water Investment Group Co.，Ltd.，Guiyang 550002，China；2.Guizhou Transportation Planning Survey&Design Academe Co.，Ltd.，Guiyang 550081，China）

In order to check the safety of box girder of Xujiawan continuous rigid aqueduct，5-grade loading water filling test was conducted for nearly 45 days.The results of monitoring demonstrate the vertical displacement is identical with the design value，the construction quality is good，and the structure is safe.The results also can be reference for water filling test of similar rigid aqueduct.

Continuous rigid aqueduct；water filling test；vertical displacement；monitoring

TV698.11

B

1003-1510（2016）03-0012-03

2016-02-02

張 健（1975-），男，貴州遵義人，貴州省水利投資（集團(tuán)）有限責(zé)任公司研究員，學(xué)士，從事工程技術(shù)研究、水利水電工程設(shè)計(jì)及建設(shè)管理工作。