預應力簡支梁場監控量測技術

夏海濤

(安徽理工大學，安徽 淮南 232000)

0 前 言

近些年來，隨著我國高速鐵路的快速發展，相應的橋梁工程項目越來越多，在橋梁工程中，箱型結構簡支梁由于其本身的很多優勢使其成為橋梁結構的首選。該箱梁結構的形狀特點為內部是空心，上部兩側有翼緣，這使得其擁有了加快工程進度和縮短工程工期的最大優點。在橋梁的建設過程中，由于其工期較長，且在建設過程中容易受到多方面的影響，一旦發現橋梁出現質量問題，不僅會對施工進度、經濟方面產生影響，而且還威脅到施工人員的安全，對整個建筑結構的安全也造成難以估量的影響，因此，必須在工程施工中嚴格監控箱梁生產?，F階段，我國對橋梁施工質量方面的監督一般都是由相應的監督機構人員來負責監控，如質量監督站等，作為把握橋梁工程質量安全的關鍵一環，需要了解箱梁生產過程中需要測量的監控項目，嚴格監控箱梁生產過程中制梁場相關設備場地等的沉降，并嚴格按照相應的箱梁生產規范標準來嚴格監督，避免在箱梁的生產過程中出現安全問題，只有做到上述要求才能確保箱梁的生產過程中不會出現紕漏及不會對施工現場造成影響，只有對生產過程中各項指標嚴格把關并采取合理且操作性強的監控措施，才能保證橋梁過程施工建設的整體質量。

1 箱梁生產過程中需要量測監控的分部分項工程類型

本文基于施工現場的實際經驗，對箱梁生產過程中的需要測量和監控的分部分項工程類型進行了歸納，在工程現場制梁場的測量監控項目有：制梁臺座變形監控；存梁臺座不均勻沉降監控、龍門吊基礎、拌和站粉罐基礎等沉降監控；梁體上拱度監控；預制梁徐變觀測。

2 制梁場制、存梁臺座監控

在進行沉降觀測的準備階段，首先應埋設沉降觀測水準基點并對制、存梁臺座、梁體進行觀測點的布設。

2.1 水準點的布設

沉降觀測是根據制、存梁臺座附近的水準點并通過水準測量測出制、存梁臺座的上觀測點的高程。水準控制網是沉降測量的關鍵要素，水準點的布設又是重中之重，水準點的布設情況直接影響到測量數據的準確性，也是直接影響制、存梁臺座后期存梁能力的重要技術指標，所以水準基點必須堅實牢固，且數量不得少于兩個。

2.2 沉降觀測點的布設

1)制梁臺座沉降觀測點埋設：首先根據制梁臺座基礎類型對沉降觀測點的數量進行選擇，若制梁臺座基礎為條形混凝土基礎，則在對稱兩側，端頭位置，1/4位置，1/2位置各布置5個觀測點，共計10個測點。若制梁臺座基礎為鋼支座基礎，則在鋼支座外側焊接沉降觀測標，測量時，利用水平尺將測點引出，再立塔尺進行測量，觀測點布設位置也是在對稱兩側，端頭位置，1/4位置，1/2位置各布置5個觀測點，共計10個測點。

2)存梁臺座沉降觀測點埋設：存梁臺座上共布設4個觀測點，分別在四個墩臺基礎側面。另外，在梁體底面4個支座處設點，檢測梁體底面4個墩2條對角線和之差是否在2 mm以內。

3)觀測前，使用的儀器設備應有相應的資格證書以及校定報告，確保儀器準確性，必要時可對水準儀進行人工校準，校準方法為：選一處長度約為50 m的空曠處，將塔尺立于水準儀兩側進行數據測量，得出測量結果后，在原位置向前或向后10 m左右位置再次建站測量，對比兩次測量數據是否有誤。儀器使用水準儀、水平尺、塔尺。在每次變形測量時，塔尺應立直且保持穩定，若出現需要水平尺引點輔助測量的情況，應將水平尺水平氣泡調在中間，確保測量穩定性，確保測量數據準確，且測量時還應符合以下規定：①使用同一臺儀器和設備；②固定觀測人員。

4)每個制梁臺座在進行首件生產前，均需要進行初始沉降測量，在生產過程中，根據加載和卸載后的沉降觀測記錄，后續箱梁施工時及時對外模桁架進行調整，確保反拱值，以后使用一次檢測一次，直到連續五次無沉降時才能停止沉降和變形觀測。

5)存梁臺座基礎必須保證其沉降量滿足設計要求，兩對角臺座高程之和的差小于2 mm，橡膠墊塊頂面需嚴格抄平。

6)制、存梁臺觀測周期如表1～2所示。

表1 制梁臺座觀測頻次

表2 存梁臺座觀測頻次

7)沉降觀測的評估。分析制梁臺座基礎沉降是否均勻或已穩定，反拱值已經穩定不需要再進行調整，符合制梁要求。當制梁臺座發生不均勻沉降時，應檢查模板的預設反拱值是否符合要求，及時進行調整。

分析存梁臺座基礎沉降是否均勻或已穩定，存梁臺座四個支點的沉降(包括橡膠墊塊壓縮量)要求在2 mm以內，如果超出2 mm，應用提梁機將梁體提起，并采用加墊鋼板或鋪細砂對支點進行調平，保證存梁臺座兩對角臺座高程之和的差小于2 mm。

3 梁體上拱度測量

1)梁體彈性上拱觀測點埋設：在每片梁提運至存梁臺座后在梁底兩側梁端支座中心、跨中處做好6個觀測點標記。

2)終張前測一遍6個觀測點水平標高，終張后(24小時內)再測一遍6個觀測點的水平標高，兩側取平均值即為梁體彈性上拱值。彈性上拱值不大于設計值的1.10倍。

3)上拱度：上拱度測量時用水準儀分別測量左右側梁底支座板和跨中處高差(用水平尺引出在上面立標尺)并取平均值作為最后結果，要求上拱度≤ L/3 000。當箱梁不能及時架設時，在終張拉完成60 d后測量梁體上拱度，其實測上拱度與終張拉30 d實測上拱度之差不應大于理論計算殘余徐變拱度值。

4 預制梁徐變沉降觀測

4.1 觀測點布置

簡支梁的一孔梁設置觀測標6個，分別位于兩側支點及跨中，見圖1。

圖1 梁部測點橫向布置示意圖

4.2 梁體觀測元件與埋設技術要求

梁體觀測標：基于工程現場實列選擇直徑為16 mm的圓鋼觀測標，頂部刻畫十字線，埋置深度不小于0.1 m，表面高出埋設表面3 mm，且應該做好防銹。并將完成埋設后測量樁頂標高作為初始讀數。

4.3 觀測技術要求與實施方法

1)預制徐變觀測技術要求。對原材料變化不大、預制工藝穩定、批量生產的預應力混凝土預制梁，前3孔梁逐孔設置觀測標，每100孔選擇1孔設置觀測標。對實測彈性上拱度大于設計值情況，前后未觀測的梁應補充觀測標，逐孔進行觀測。

2)測量工作基本要求。

(1)每次觀測前，確認使用的儀器(DiNi03電子水準儀、銦瓦尺)在檢定有效期內，方可使用儀器。

(2)觀測時要符合下列要求：①固定人員，且測量人員必須經過培訓；②為了減小誤差，增加測量精度，需要固定水準點、固定人、固定設備、固定環境、固定方法，以提高觀測數據的準確性；③工作環境和條件統一；④成像清晰、穩定時再讀數；⑤必要時，進行同級換手測量。

3)測量方法。水準路線觀測按二等水準測量精度要求形成閉合水準路線，沉降觀測點位置圖見圖2(其中1、2、3、4構成第一個閉合，3、4、5、6構成第二個閉合)。

圖2 沉降觀測點位置圖

4)梁體徐變量計算：利用軟件輔助計算。

5)判定標準：預應力混凝土橋梁上部結構的變形應符合以下規定：終張拉完成時，梁體跨中彈性變形不宜大于設計值的1.10倍，若發現彈性變形過大，要對該孔箱梁進行后續測量，分析原因，明確在后續施工中，是否需要對反拱進行調整。

6)觀測精度要求：徐變觀測精度為±1 mm，讀數位數取到小數點第二位。

7)觀測頻次要求：觀測頻次應滿足表3要求，嚴格根據時間間隔對梁體徐變進行測量。

表3 梁體測量間隔表

4.4 資料整理與提交文件的技術要求

1)測量完成后，及時對測量數據進行整理并電子化，避免出現數據混亂、丟失等情況。

2)當發現變形監測數據出現異常時必須首先自查，應重測并分析工作基點的穩定性，并提交自查分析報告。為確保評估工作的順利進行，在保證外業測量數據精度合格的前提下，應在當天進行內業整理，及時針對異常數據進行分析，并及時采取相應處理措施，填寫在觀測數據處理文件的說明文檔中。

5 結 語

預應力簡支梁的生產過程是一項很復雜的系統工程，其生產過程牽扯到的內容眾多，在箱梁的生產過程中需要時刻注意觀察檢測，注重過程控制，避免出現質量安全事故。為保證施工建設的安全順利進行，必須嚴格監控把關箱梁生產質量，加強對箱梁生產過程中各方面的監督控制，嚴格按照相關程序規范化操作。本文基于橋梁工程施工現場的實際經驗，對預應力簡支梁的生產過程監督要點進行了論述，由此為相關人員及后續施工提供了有利參考。

[ID:013893]