某高架橋基礎(chǔ)變形長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)研究分析

（河南省交通科學(xué)技術(shù)研究院有限公司，河南 鄭州 450006）

1 工程概況

某高架橋全長(zhǎng)為270.04m，橋面凈寬12.0m，上部結(jié)構(gòu)為5×45m 預(yù)應(yīng)力混凝土現(xiàn)澆連續(xù)箱梁+2×20m 預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支空心板，下部結(jié)構(gòu)型式為鋼筋混凝土薄壁空心墩，橋面鋪裝層為瀝青混凝土，設(shè)計(jì)荷載為公路-I 級(jí)。本橋原設(shè)計(jì)為5×45m 預(yù)應(yīng)力混凝土現(xiàn)澆連續(xù)箱梁橋，因5 號(hào)橋臺(tái)前填土高度過高，橋臺(tái)錐坡處于不穩(wěn)定狀態(tài)，從而造成橋臺(tái)路基沉降過大，使路面發(fā)生嚴(yán)重破壞，因此，2007年在5 號(hào)橋臺(tái)側(cè)設(shè)置了2 孔20m 預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支空心板，右半幅橋原5 號(hào)橋臺(tái)處邊坡變形有較大緩解。2011年，管養(yǎng)人員在日常檢查中發(fā)現(xiàn)該橋右半幅西橋臺(tái)存在新的病害，主要表現(xiàn)在5 號(hào)橋墩端墻出現(xiàn)豎向和橫向裂縫，錐坡及擋土墻拉裂，局部擋土墻向外傾斜，部分排水設(shè)施出現(xiàn)損壞等。

為防止病害進(jìn)一步擴(kuò)展，影響橋梁通行安全，針對(duì)上述病害開展搶修工程。為了準(zhǔn)確了解施工過程中及施工結(jié)束后橋墩承臺(tái)及邊坡沉降和水平位移狀況，確保工程施工及公路運(yùn)營(yíng)的安全，對(duì)該橋進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

2 監(jiān)測(cè)依據(jù)及內(nèi)容

2.1 監(jiān)測(cè)依據(jù)

主要依據(jù)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTG B01-2003）、《工程測(cè)量規(guī)》（GB 50026-2007）、《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》（GB 50330-2002）、《建筑變形測(cè)量規(guī)范》（JGJ8-2007）、《公路工程施工安全技術(shù)規(guī)程》（JTJ076-95）。

2.2 監(jiān)測(cè)內(nèi)容

橋墩的沉降觀測(cè)，橋墩承臺(tái)的沉降和水平位移觀測(cè)，橋墩的傾斜觀測(cè)，上部結(jié)構(gòu)箱梁變形的觀測(cè)，上部結(jié)構(gòu)空心板變形的觀測(cè)，邊坡土體深層水平位移監(jiān)測(cè)，邊坡土體分層沉降監(jiān)測(cè)。沉降觀測(cè)主要采用水準(zhǔn)測(cè)量的方法，水平位移測(cè)量主要采用全站儀測(cè)試，傾斜測(cè)量主要采用全站儀測(cè)水平角法，深層水平位移監(jiān)測(cè)采用CX-3 型測(cè)斜儀測(cè)試。

3 監(jiān)測(cè)結(jié)果

3.1 橋墩沉降監(jiān)測(cè)

圖3-1 為墩臺(tái)沉降測(cè)點(diǎn)的布置情況，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工狀況，該橋墩共布置3個(gè)沉降測(cè)點(diǎn)，基準(zhǔn)點(diǎn)選取在邊坡變形影響范圍以外的位置，共選取三個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)。

圖3-1 橋墩沉降測(cè)點(diǎn)布置

圖3-2 為橋墩主要測(cè)點(diǎn)相對(duì)高程的變化曲線，其中橫坐標(biāo)為測(cè)量的時(shí)間，縱坐標(biāo)為測(cè)點(diǎn)的相對(duì)高程。由圖可知，本監(jiān)測(cè)周期內(nèi)各測(cè)點(diǎn)的變形均小，根據(jù)相關(guān)規(guī)范，橋墩處于安全狀態(tài)。

圖3-2 橋墩沉降測(cè)點(diǎn)高程的變化曲線（單位：m）

3.2 橋墩傾斜監(jiān)測(cè)

墩柱的傾斜主要采用全站儀觀測(cè)，通過監(jiān)測(cè)沿墩柱外緣布置測(cè)點(diǎn)的垂直角和水平角，可求出各測(cè)點(diǎn)與基準(zhǔn)點(diǎn)的相對(duì)坐標(biāo)，進(jìn)而通過計(jì)算可求出墩柱的傾斜率。表3-1 給出橋墩東、西兩側(cè)由空間坐標(biāo)計(jì)算的各測(cè)點(diǎn)傾斜率，由表3-1 可計(jì)算東西兩側(cè)的平均傾斜率分別為1.76%和2.45%，與前期觀測(cè)結(jié)果相比，橋墩的垂直度沒有發(fā)生明顯變化，其變化值滿足相關(guān)技術(shù)規(guī)范的要求。

表3-1 橋墩傾斜度觀測(cè)結(jié)果表

3.3 邊坡深層位移監(jiān)測(cè)

CX-3 型測(cè)斜儀測(cè)試及其配套的PVC 測(cè)斜管。根據(jù)邊坡實(shí)際情況，在各級(jí)臺(tái)階處共布置10 個(gè)深層水平位移測(cè)點(diǎn)，其中CX1～CX4 的深度為10m，CX5～CX6 的深度為12m，CX7～CX10 的深度為14m。

監(jiān)測(cè)時(shí)，探頭導(dǎo)輪應(yīng)該與所測(cè)位移方向一致的槽口對(duì)準(zhǔn)，緩慢放至管底.探頭與管內(nèi)溫度基本一致、顯示儀讀數(shù)穩(wěn)定后即可開始監(jiān)測(cè)，以孔底作為確定測(cè)點(diǎn)位置的基準(zhǔn)點(diǎn)，按探頭電纜上的刻度分劃，均速提升。每隔500mm 讀數(shù)一次，并做記錄。待探頭提升至管口處。旋轉(zhuǎn)180°，再按上述方法測(cè)量，以便消除測(cè)斜儀自身的誤差。

每一測(cè)段上、下導(dǎo)輪間相對(duì)水平偏差量δ可通過下式計(jì)算得到。

式中：l—上、下導(dǎo)輪間距；

θ—探頭敏感軸與重力軸夾角

測(cè)段n相對(duì)于起始點(diǎn)的水平偏差量Δn，由從起始點(diǎn)起連續(xù)測(cè)試得到的iδ累計(jì)而成，即

式中：0δ—起始測(cè)段的水平偏差量（mm）；

Δn—測(cè)點(diǎn)n 相對(duì)于起始點(diǎn)的水平偏差量（mm）。

根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果，CX2、CX4、CX5、CX6 和CX8 測(cè)點(diǎn)的水平位移均呈增大趨勢(shì)，其中CX5 和CX6 測(cè)點(diǎn)最大累計(jì)位移分別為3.74mm 和2.85mm。

3.4 橋頭沉降監(jiān)測(cè)

為監(jiān)測(cè)西側(cè)橋頭沉降發(fā)展情況，在橋頭布置沉降測(cè)點(diǎn)Q1～Q4 如圖3-3所示，其中BMQ 為基準(zhǔn)點(diǎn)，位于橋頭路堤北側(cè)，Q4 為西側(cè)橋頭伸縮縫位置。由于2018年2月10日起至2018年10月25日所布測(cè)點(diǎn)遭到破壞，2018年11月26日對(duì)沉降測(cè)點(diǎn)Q1～Q4 進(jìn)行了重新布置，其中BMQ 為基準(zhǔn)點(diǎn)，位于橋頭路堤北側(cè)，Q4 為西側(cè)橋頭伸縮縫位置。以后的橋頭沉降監(jiān)測(cè)將以新布測(cè)點(diǎn)2018年11月26日監(jiān)測(cè)結(jié)果為基準(zhǔn)。

圖3-3 橋頭沉降測(cè)點(diǎn)布置

本監(jiān)測(cè)周期各測(cè)點(diǎn)高程累計(jì)變化量最大為10mm，這表明橋頭路基處理后，橋頭路基仍有沉降，近期將加強(qiáng)對(duì)此處監(jiān)測(cè)。

4 結(jié)論

通過監(jiān)測(cè)，可以得到以下結(jié)論：橋梁下部結(jié)構(gòu)變形相對(duì)穩(wěn)定，測(cè)點(diǎn)的沉降和傾斜變化值和累計(jì)值未超過相關(guān)技術(shù)規(guī)范的要求，邊坡土體的深層位移監(jiān)測(cè)表明，監(jiān)測(cè)周期內(nèi)邊坡土體的變形較小，未有異常情況發(fā)生。橋頭路基仍有沉降，近期將加強(qiáng)對(duì)此處監(jiān)測(cè)。建議按計(jì)劃開展下一步監(jiān)測(cè)工作。以保證橋梁運(yùn)營(yíng)安全。