樊祥君
招商局重慶公路工程檢測中心有限公司 重慶 400060
橋梁在服役一定的年限后,多少會出現缺陷和損傷,因此,需要通過檢測掌握橋梁的實際技術狀況,并開展養(yǎng)護、維修及加固工作,以保障橋梁的正常工作狀態(tài)。對于梁式橋,在長下坡路段會出現梁體滑移,甚至橋墩偏位的情況。因此,需要對梁體復位、墩柱糾偏,在施工過程中監(jiān)測是必不可少的關節(jié)。
橋梁上部采用15×25m裝配式預應力混凝土箱形連續(xù)梁,下部采用柱式墩。該橋梁2013年定期檢查評定為2類。2017年定期檢查發(fā)現該橋第3聯存在主梁整體滑移現象,評定為3類。經專項檢查后決定對第3聯進行復位、加固施工。
在場地平整硬化后、施工臨時墩基礎,在11#-14#橋墩兩側搭設鋼結構臨時墩,每個橋墩兩側合計16個臨時墩,在10#墩主梁縫隙處安裝縱向頂推系統,之后依次進行以下工作:
(1)梁體頂升:將第3聯主梁整體頂升,使11#-14#墩及15#臺的支座處于脫空狀態(tài)后拆除原有支座,安裝四氟乙烯滑板,高度與原支座相同。
(2)縱向頂推:將梁體支撐在四氟滑板上,對箱梁進行橫向限位,采用千斤頂將第3聯主梁由小樁號側向大樁號側縱向頂推復位。
(3)臨時墩落梁,橋墩保持自由狀態(tài):第3聯梁體復位完成后再次將梁體整體頂升,在臨時墩頂部安裝臨時支座,將梁體落在臨時墩上,使橋墩保持自由狀態(tài)。
(4)梁體復位:待橋墩維持自由狀態(tài)48小時后,將第3聯主梁第三次整體頂升,拆除臨時墩上的臨時支座,換裝新支座后,將主梁落在橋墩上,至此施工完成。
在施工過程中進行橋墩變形監(jiān)測、臨時墩變形監(jiān)測、橋墩應力監(jiān)測、橋面線形監(jiān)測、梁端間距監(jiān)測、墩柱糾偏監(jiān)測。
(1)橋墩變形監(jiān)測:在橋墩上布設若干變形監(jiān)測點,監(jiān)測點布設在橋墩頂部、中部和底部。使用全站儀采集監(jiān)測點的坐標數據。
(2)臨時墩變形監(jiān)測:在臨時墩頂部布設變形監(jiān)測點,使用全站儀采集監(jiān)測點的高程數據。
(3)橋墩應力監(jiān)測:在受監(jiān)測橋墩的底部布設應力傳感器,利用綜合測試儀采集應變數據,通過計算得到應力數據。
(4)橋面線形監(jiān)測:在橋面布設線形監(jiān)測點,利用水準儀依次采集各測點之間的高差數據,形成橋面線形圖。
(5)梁端間距監(jiān)測:在10#墩頂及15#橋臺伸縮縫處布設梁端間距測線,利用鋼板尺采集測線的長度數據,通過對比測線的長度變化判斷梁端間距的變化情況。
監(jiān)測過程共采集5個工況的數據,分別是:初始工況、縱向頂推完成、臨時墩落梁40%工況、臨時墩落梁完成工況、施工完成。
在每個橋墩墩柱的頂部、底部各布設1個監(jiān)測點,蓋梁上布設2個監(jiān)測點,對于有橫梁的橋墩,在橫梁處加布2個監(jiān)測點。
各工況下大部分橋墩監(jiān)測點數據在1mm-2mm范圍變化,且正負值分布較均勻。因此,認為橋墩在施工過程中沒有發(fā)生明顯變形,沒有顯著的變形趨勢。
在每個臨時墩頂部布設1個監(jiān)測點,每個橋墩臨時墩上共計布設16個監(jiān)測點。
(1)縱向頂推完成:本工況臨時墩未受力,理論上應不發(fā)生變形。實際監(jiān)測數據與理論相符,數據在0.5-1.0mm浮動。此數據變化是由溫度影響、施工影響、自由沉降以及測量誤差等因素共同作用的結果。
(2)臨時墩落梁40%工況:本工況是臨時墩從不受力到受力的過程,因此,臨時墩開始沉降。個別點沉降在-7mm至-10mm,其他大部分點數據在-3mm至-4mm。各橋墩旁臨時墩的平均沉降量在-3mm至-5mm。
(3)臨時墩落梁完成工況:此工況下梁體的全部荷載施加在臨時墩上。個別點沉降在-10mm至-13mm,其他大部點的數據在-6mm至-9mm。臨時墩的平均沉降量在-8mm至-10mm。
(3)施工完成:此工況下,梁體的全部荷載施加在橋墩上,臨時墩不受力。數據反映出,臨時墩依然有-5mm至-7mm的變形,這是由臨時墩的安裝間隙、地基變形等因素引起的,但是較施加荷載工況恢復了1mm-3mm,恢復部分為臨時墩和地基的彈性變形。
在每個墩柱底部布設4個監(jiān)測點,每個橋墩共計布設8個監(jiān)測點。
橋墩原本是受壓狀態(tài),隨著梁體頂升、逐漸落在臨時墩上,橋墩是一個應力釋放的過程。監(jiān)測數據反映出隨著梁體逐漸落在臨時墩上,橋墩的應力釋放逐漸增大。臨時墩落梁完成4h后,橋墩底部應力值在0.9MPa-1.1MPa范圍。
在第11-15跨外側護欄旁的橋面布設線形測點。在整個施工過程中,橋面線形維持穩(wěn)定,基本保持不變,沒有出現突變情況。
在10#墩頂和15#橋臺伸縮縫兩側的梁端各布設3對監(jiān)測點??v向頂推工況完成后,10#墩頂梁端間距增大40-42mm,15#橋臺梁端間距減小40-41mm,與設計頂推量吻合。后續(xù)各工況基本維持此復位量未發(fā)生變化。
施工過程中分別在:初始工況、縱向頂推完成、臨時墩落梁40%工況、臨時墩落梁完成工況、施工完成這5個階段進行了:橋墩變形、臨時墩變形、橋墩應力、橋面線形、梁端間距檢測工作。在施工過程中,橋墩未發(fā)生變形且沒有要發(fā)生變形的趨勢;臨時墩沉降量較大,最大沉降量在-10mm至-13mm,平均沉降量在-8mm至-10mm。雖然變形較大,但在可控范圍內,且沉降規(guī)律與理論相符,造成沉降較大的原因是臨時墩安裝間隙及地基沉降;橋墩應力變化較小且與理論相符;橋面線型控制理想;梁端間距變化與設計值相符。