桥涵变形监测技术及应用完善

桥涵变形监测

8.4.4.1　观测点的设置

一般要求全线每个桥墩均设置承台观测标和墩身观测标。

1.承台观测标

设置两个观测标，观测标-1设置于底层承台左侧小里程角上，观测标-2设置于底层承台右侧大里程角上，见图8-24和图8-25。一般情况下，承台观测标为临时观测标，当墩身观测标正常使用后，承台观测标随基坑回填将不再使用。特殊情况下，如果因观测原因而不便设置墩身观测标，可以用承台观测标替代墩身观测标。采用的方法有：有小承台的可以将观测标转至小承台，承台掩埋不深的可以直接设置承台观测标保护井，承台掩埋深的可以将承台观测标接管引至地表附近并加保护井。

2.墩身观测标

观测点数量每墩不少于2处，位于墩身两侧。桥墩标一般设置在墩底高出地面或水位0.5～1.0 m左右。当墩身较矮立尺困难时，桥墩观测标可用承台观测标替代，或将桥墩观测标位置降低埋设，或设置在对应墩身埋标位置的顶帽上。特殊情况可按照确保观测精度、观测方便、利于测点保护的原则，确定相应的位置和观测技术手段。桥墩上观测标的具体设置位置见图8-21和图8-22。

图8-24　承台与墩身观测标设置（立面）

图8-25　承台与墩身观测标设置（平面）

3.桥台观测标

桥台观测标原则上应设置在台顶（台帽及背墙顶），测点数量不少于4处，分别设在台帽两侧及背墙两侧。

4.梁体观测标

对原材料变化不大、预制工艺稳定、批量生产的预应力混凝土预制梁，对首先生产的前3孔梁和后续每30孔选择的1孔梁设置观测标；当实测弹性上拱度大于设计值的梁时，前后未观测的梁应补充观测标，逐孔进行观测；其余现浇梁逐孔设置观测标。移动模架施工的梁，对前6孔进行重点观测，以验证支架预设拱度的精度，验证达到设计要求后，可每10孔选择1孔设置观测标；当实测弹性上拱度大于设计值的梁时，前后未观测的梁应补充观测标，逐孔进行观测，对所有连续梁均需进行观测。

观测点布置，简支梁的一孔梁设置观测标6个，分别位于两侧支点及跨中，详见图8-26；连续梁上的观测标，根据不同跨度，分别在支点、中跨跨中及边跨1/4跨中附近设置，3跨以上连续梁中跨布置点相同，详见图8-27。

图8-26　梁部测点横向布置示意图

图8-27　连续梁梁部测点纵向布置示意图

5.钢结构观测标

钢结构桥梁梁部不存在徐变，为了观测变形，每孔设置6个观测标，分别在支点及跨中设置。对大跨度桥梁等特殊结构应由设计单位单独制订变形观测方案，施工单位按照设计方案进行观测。

6.涵洞观测标

每座涵洞均要进行沉降变形观测，观测标原则上应设在涵洞两侧的边墙上，在涵洞进出口及涵洞中心分别设置，每座涵洞测点数量为6个。涵洞填土后观测点可从边墙位置移动到帽石上。涵洞进出口的帽石上各设置两个测点，位于帽石两侧位置。

8.4.4.2　观测路线设置

桥梁梁部水准路线观测按二等水准测量精度要求形成闭合水准路线，沉降变形观测点位布设水准路线观测示意图如图8-28所示，其中测点1、2、3、4构成第一个闭合环，测点3、4、5、6构成第二个闭合环，必须保证各高差观测值之间的独立性。

图8-28　桥梁梁部沉降变形观测水准路线示意图(www.xing528.com)

桥梁墩台水准路线观测按二等水准测量精度要求形成闭合水准路线，沉降变形观测点位布设于墩台两侧。水准路线观测示意图如图8-29所示。

图8-29　桥梁墩台沉降变形观测水准路线示意图

8.4.4.3　观测元件与埋设技术要求

1.承台观测标

沉降变形观测桩选择φ20 mm钢筋，顶部磨圆并刻画十字线，埋置深度不小于0.1 m，高出埋设表面3 mm，表面做好防锈处理，完成埋设后测量桩顶标高作为初始读数，桥台观测标、梁体观测标、涵洞观测标设置可参考图8-30。

图8-30　承台观测标设置

2.墩身观测标

采用φ14 mm不锈钢螺栓见图8-31所示。

图8-31　墩身观测标设置（单位：mm）

8.4.4.4　观测技术要求

从承台施工完成后，就要开始进行沉降首次观测。承台观测标为临时观测标，当墩身观测标正常使用后，承台观测标随基坑回填将不再使用。随施工的逐步进行依次进行墩身、桥台、梁体的变形观测。桥涵主体工程完工后沉降变形观测时间不少于6个月（含验证期不少于3个月），其中岩石地基等良好地质区段桥梁，主体工程完工后观测时间不少于2个月。

沉降变形观测设备的埋设是在施工过程中进行的，施工单位的桥梁施工要与设备的埋设做好协调，做到互不干扰、影响。观测设施的埋设及沉降变形观测工作应按要求进行，不能影响桥梁的质量。

桥涵基础沉降和梁体徐变沉降变形的观测精度为±1 mm，读数取位至0.01 mm。

观测频次要求，墩台基础沉降变形观测一般根据表8-31进行；梁体徐变观测根据表8-32进行；涵洞沉降变形观测据表8-31中要求的时间间隔进行，涵洞顶填土沉降的观测应与路基沉降变形观测同步进行，观测频次见表8-33。

表8-31　墩台基础沉降变形观测频次表

续表

表8-32　梁体徐变观测频次

表8-33　涵洞沉降变形观测频次

续表

观测墩台沉降时，应同时记录结构荷载状态、环境温度及天气日照情况；架桥机（运梁车）通过时观测要求：1次/天，连续2次；其后1次/3天，连续3次；以后1次/周。

梁体徐变量计算，对于梁体的徐变变形观测，每孔梁支点之间的梁体徐变变形应以两支点的连线为基准线进行观测计算。由于下部结构沉降变形的影响，该基准线的位置会发生变化，梁体观测点至该基准线的垂直距离利用几何方法计算取得，垂直距离差值就是梁体徐变变形量。