桥梁变形监测大桥中长期监测技术报告总结版

**汉源青富乡大桥中长期监测报告〔第3期〕**省交通规划**二○一四年九月**汉源青富乡大桥中长期监测报告〔第3期，2014.9〕编写：复核：**省交通规划**二○一四年九月目录TOC\o"1-2"\h\z\u一、工程概况1二、监测技术方案42.1监测目的42.2监测内容与方法42.3监测频率7三、监测数据处理结果83.1桥墩竖直度与墩台偏位83.2桥面线形监测结果113.3桥面测点绝对坐标监测结果133.4桥梁外观人工监测153.5水位测量结果18四、小结19附表：监测数据汇总20一、工程概况青富乡大桥位于汉源新县城环湖路，桥梁全长401.7m，共10跨。该桥平面位于直线上，纵面位于-2.5%的下坡段。上部构造采用340+440+340m预应力混凝土T梁，先简支后连续，全桥共三联。下部构造桥墩采用空心薄壁墩或薄弱壁墩，桩根底，桥台采用U台，桩柱式台。9座桥墩高度不等，最大墩高52.03m。在3、7号墩设置D160型伸缩缝，在0、10号台设置D80型伸缩缝。桩基均按嵌岩桩设计。桥梁概况及总体布置分别见图1.1、图1.2及图1.4。桥面底部构造如图1.3所示设计荷载等级：公路－Ⅱ级。图1.1青富乡大桥侧立面照片图1.2青富乡大桥全桥桥面照片图1.3青富乡大桥桥面底横隔板与T梁照片图1.4青富乡大桥桥跨布置立面图二、监测技术方案2.1监测目的以青富乡大桥构造平安为监测目标，对该桥桥墩竖直度、沉降量、桥面线形、桥面各测点高差变化及桥位处水位变化等进展中长期监测，通过观测构造变形，分析其开展变化，掌握该桥主梁总体变形、根底沉降及偏位等几何及位置状态的开展变化规律，为桥梁平安状态评估提供技术依据。2.2监测内容与方法1、监测内容〔1〕桥墩竖直度〔双向〕：测量1*～9*桥墩竖直度，具体操作方法为：对桥墩顺桥向和横桥向立面，沿高度方向分别选择2个以上监测截面，每截面选择2个以上测点，采用全站仪对桥墩竖直度进展免靶板法测量。桥墩测点布设如图2.1所示。〔2〕沉降：桥面各25个测点相对于桥外的固定A点为基点做高差观测点，可用此做下次的桥面测点沉降计算，采用全站仪测量各测点沉降量。〔3〕桥面线形〔双向〕：在桥面设立永久观测点，以此为基准测量桥面水平和竖向线形。测点布设原则为：在桥墩处一侧距桥墩中心线0.8米处设置；在伸缩缝两侧0.8米处设置；在各桥跨跨中处设置。采用全站仪测量。桥面测点布设如图2.2所示。〔4〕桥面和墩底裂缝：对桥面和墩底各部进展人工观察，如发现裂缝时，应对裂缝进展描述和记录。〔5〕水位测量：测量桥位处水位，具体操作为：设立基准点，测量水位处与基准点之间的相对坐标，根据基准点的实际坐标，得到实际水位测量值。图2.1桥墩测点布置图2.2桥面测点布设示意图〔同上期一致但多增设A、B、C、D、E五点〕2、监测方法〔1〕布设全桥监测基准网点，测量精度满足国家标准；〔2〕在1*～9*桥墩顶部、底部以及0*、10*桥台两侧布设观测点，用于测量墩台竖直度、沉降和偏位；〔3〕在桥面沿桥长方向布设测点，测点布设原则为：在桥墩处一侧据桥墩中心线1米处设置；在伸缩缝两侧1米处设置；在各桥跨跨中处设置，用于测量桥面线形。〔4〕采用全站仪免棱镜法测量靶板坐标、计算桥墩竖直度、沉降，采用全站仪免棱镜法测量桥位处水位；〔5〕沿桥墩高度，在顺桥向选择3个检测截面，横桥向选择3个检测截面，每个截面选择5个测点，采用全站仪免棱镜法对桥墩竖直度进展测量，与靶板测量结果进展校核；〔6〕在采用全站仪对桥面线形进展测量时，较上次增设5个固定桥面外测点〔分别为：A、B、C、E、D〕，具体布置情况参考〞桥面测点布置示意图〞〕，用以测量各测点相对于A的绝对坐标值并以此来长期监测各测点的沉降变化；〔7〕根据屡次测量结果的比照，分析桥梁构造总体变形和根底沉降开展规律。2.3监测频率青富乡大桥监测工程效劳期为三年，对桥墩竖直度、沉降量、桥面线形及桥位处水位，按照以下频率进展监测，每次测量完成后及时上报监测报告。〔1〕1*～9*桥墩竖直度监测： 4次/年；〔2〕桥面各测点相对于A的高差变化： 4次/年；〔3〕桥面线形监测： 1次/年；〔4〕桥面和墩底裂缝观测： 2次/年；〔5〕桥位处水位监测监测： 4次/年。三、监测数据处理结果根据监测技术要求，通过2014年8月〔25日至28日〕的现场测量工作，测得桥面线形、桥墩竖直度、桥墩沉降及汉源湖水库水位数据如下〔详细数据见附表1-附表6〕。3.1桥墩竖直度与墩台偏位根据监测截面的布置，使用全站仪测得1*~9*墩的顺桥向与横桥向的竖直度、水平偏位的数据，由双向水平偏位确定桥墩的双向竖直度；横桥向见图3.1~图3.4，顺桥向见图3.1~图3.8所示，横、顺桥向桥墩变形见图3.9~图3.10；具体观测结果数据本期详见附表1，上期详见附表2。图3.11*～9*桥墩横桥向8月竖直度(0—>10为汉源至石棉方向)图3.21*～9*桥墩横桥向8月墩顶偏位比照(0—>10为汉源至石棉方向)图3.31*～9*桥墩横桥向8、5月竖直度比照(0—>10为汉源至石棉方向)图3.41*～9*桥墩横桥向8、5月偏移量比照(0—>10为汉源至石棉方向)图3.51*～9*桥墩顺桥向8月竖直度(0—>10为汉源至石棉方向)图3.61*～9*桥墩顺桥向8月墩顶偏位比照(0—>10为汉源至石棉方向)图3.71*～9*桥墩顺桥向8、5月竖直度比照(0—>10为汉源至石棉方向)图3.81*～9*桥墩顺桥向8、5月竖直度比照(0—>10为汉源至石棉方向)图3.91*～9*桥墩横桥向变形示意图(1—>9为汉源至石棉方向)图.101*～9*桥墩顺桥向变形示意图(1—>9为汉源至石棉方向)3.2桥面线形监测结果桥面线形的观测主要是为了表达桥面的横向和竖向线形情况。此次现场测量较上次在桥外增设了A、B、C、D、E五个点〔建立监控站网〕；其中以A点为主要参考，按照测量数据已A在以后的测量中均已测量线形情况见图3.11、图3.12、图3.13。观测结果详见附表2。图中正值代表偏向坡岸侧、负值代表偏向水库侧，方向测点编号从左至右依次为01—25，代表从石棉至汉源方向。其中，所测点形成的线性并非与护栏内边线完全平行一致；且所得实测差值完全按照0、25点所形成的直线作参照线得出。图3.11中正值代表偏离参照线往坡岸偏，负值代表偏离参照线往水库侧偏。注：图3.13中4号测点的相对高程产生了突变，主要未考虑竖曲线的原因。a.桥面横向实测值相对于1、25测点连线的差值〔从左至右：石棉→汉源〕b、横向偏移量变化走势图〔从左至右：石棉→汉源〕图3.11桥面横向变形示意图〔a、b〕图3.12桥面竖向线形示意图〔1号点实测和设计值重合〕图3.13桥面竖向线形相对于设计线形的实际变化值及两期走势图〔石棉→汉源〕3.3桥面测点绝对坐标监测结果考虑到桥墩水涨缘故，墩台沉降无法观测，此次多增设A、B、C、D、E五个观测点，主要是为了把握全桥的空间位移变化。本次以前面各测点为监控点，以桥外五个固定点为参考，且以A点、B点、C为基准点来换算后期各测点的绝对坐标〔D、E点可做复核之用〕，从而到达建立观测站网的检测效果。本次桥面测点的测量使用了包括使全站仪和精细水准仪两类仪器：其中全站仪按有凌镜法测量，水准仪按加前置镜头来测量〔提高测量精度〕。此次精细水准仪按照3点循进法测量，具体测量步骤：第一步：测量A点、1点、2点，第二步：换站测量1点、2点、3点，………..，〔依次直至测完桥面各点〕此方法的好处是可通过前后两次测量的高差数据按均值法处理，便于到达减小误差的目的。通过精细水准仪测得各测点相对A点的高差分别如图3.14所示；本期各测点的相对A的坐标如下列图3.15所示，且具体数据详见附表6。图3.14本期桥面竖向线形相对于A点的线形〔精细水准仪〕图3.15桥面各测点相对于A点的坐标值3.4桥梁外观人工监测桥面发现较多裂缝，主要集中于8*和9*墩顶桥面处。此两处桥面裂缝横向贯穿桥面，且横向裂缝处防撞护栏整体裂开；同时，8*和9*两墩墩顶桥面有较大面积龟裂，且桥面平整度较差，可见明显下沉。以测点4处〔9*墩顶处〕的裂缝尤为突出，且形成了桥面及护栏的贯穿裂缝，具体详见图4.18；桥面还存在龟裂和纵向裂缝，详情分别参见图3.19和图3.20。a．桥面的横向裂缝b、扩展至护栏的横向裂缝c、横向裂缝宽度示意图图3.18桥面横向裂缝情况图3.19桥面龟裂裂缝情况图3.20桥面纵向裂缝情况3.5水位测量结果水位测量的目的是用于分析水位对桥梁根底沉降及偏位的影响。2014年8月28日，以第5、6跨跨中的12号测点为参考点，并忽略主梁变形的微小影响，水位变化计算过程如下：〔1〕第5跨与6跨跨中的桥面高程为：+867.673m〔2〕水面测点和第5跨与6跨跨中的相对高度为：23.0153m〔3〕水面测点的高程为：+844.6577m〔上期水位高程:+802.853〕由于6~8月期间雨水充分，导致汉源水库水位上涨了约30米。四、小结2014年8月25日~9月12日期间，通过对**汉源县青富乡大桥的变形监测和数据分析，结果说明： 1、1*、2*、3*、4*、5*、6*墩竖直度变化符合要求，但是7*、8*、9*墩水平偏位过大，应在后期管养过程中加强观测； 2、桥面线形在第3联明显下挠与上期观测一符合，后其中加强观测。3、桥面裂缝较多，局部地方裂缝比拟严重，需加强其后期开展变化。4、三次现场测量期间，桥面各测点未见明显沉降。附表：监测数据汇总附表11*～9*墩顺桥向与横桥向水平偏位观测值〔8月〕测量日期2014年8月27日顺桥向全墩高度〔m〕测量高度(m)测量水平偏位(cm)偏位方向测量高度的竖直度计算墩顶顺桥向水平偏位(cm)规*规定竖直度9*墩16.32913.6962.089汉源方向0.15%2.490.25%H且≤25mm8*墩28.5413.4311.458汉源方向0.11%3.107*墩39.15613.7632.597汉源方向0.19%7.396*墩45.03616.131-1.014石棉方向-0.06%-2.835*墩51.03616.118-1.396石棉方向-0.09%-4.424*墩52.03618.1951.047石棉方向-0.06%-3.123*墩50.15616.5260.098汉源方向0.07%3.512*墩43.0369.015-1.655石棉方向-0.18%-7.901*墩14.03610.461-1.588石棉方向-0.15%-2.13测量日期2014年8月27日横桥向全墩高度(m)测量高度(m)测量水平偏位(cm)偏位方向测量高度的竖直度计算墩顶横桥向水平偏位(cm)规*规定竖直度9*墩16.3299.1607.124水库侧方向0.78%12.7000.25%H且≤25mm8*墩28.5413.445-8.890坡岸侧方向-0.66%-18.8717*墩39.15612.5585.648水库侧方向0.45%17.6106*墩45.03613.7809.184坡岸侧方向-0.13%-5.8555*墩51.03616.26110.655坡岸侧方向-0.14%-7.1454*墩52.03614.89610.069水库侧方向0.06%3.1223*墩50.15616.71413.966坡岸侧方向-0.07%-3.5112*墩43.03620.8601.065水库侧方向0.05%2.1971*墩14.03613.400-2.200坡岸侧方向-0.16%-2.304附表21*～9*墩顺桥向与横桥向水平偏位观测值〔5月〕测量日期2014年5月顺桥向全墩高度〔m〕测量高度(m)测量水平偏位(cm)偏位方向测量高度的竖直度计算墩顶顺桥向水平偏位(cm)规*规定竖直度9*墩16.32912.471.80汉源方向0.14%2.360.25%H且≤25mm8*墩28.5419.810.03汉源方向0.00%0.057*墩39.15626.205.96汉源方向0.23%8.906*墩45.03636.564.03汉源方向0.11%4.975*墩51.03631.961.62汉源方向0.05%2.584*墩52.03628.61-1.30石棉方向-0.05%-2.373*墩50.15631.872.23汉源方向0.07%3.512*墩43.03621.55-3.12石棉方向-0.14%-6.241*墩14.03616.80-2.04汉源方向0.12%-1.70测量日期2014年5月横桥向全墩高度(m)测量高度(m)测量水平偏位(cm)偏位方向测量高度的竖直度计算墩顶横桥向水平偏位(cm)规*规定竖直度9*墩16.32912.528.66水库侧方向0.69%11.290.25%H且≤25mm8*墩28.5419.62-14.58坡岸侧方向-0.74%-21.217*墩39.15627.479.02水库侧方向0.33%12.866*墩45.03637.45-2.04坡岸侧方向-0.05%-2.465*墩51.03642.75-0.43坡岸侧方向-0.01%-0.514*墩52.03641.092.39水库侧方向0.06%3.033*墩50.15641.01-2.68坡岸侧方向-0.07%-3.282*墩43.03640.183.36水库侧方向0.08%3.601*墩14.03610.46-1.59坡岸侧方向-0.15%-2.13附表3桥面线形各测点横向偏移结果测点桥面各测点横向偏移量及差值5月8月差值〔cm〕10.000.000.002-3.84-2.421.423-1.57-1.350.224-3.55-5.44-1.895-8.95-9.05-0.106-17.14-17.67-0.537-13.54-13.6-0.068-20.63-20.74-0.119-14.76-14.620.1410-8.03-9.00-0.9711-9.83-10.99-1.1612-5.45-7.80-2.3513-6.79-8.34-1.5514-0.93-0.360.5715-0.42-3.47-3.0516-0.85-2.69-1.8417-2.14-3.60-1.4618-3.33-6.26-2.9319-2.28-4.79-2.5120-2.61-7.19-4.5821-1.76-5.22-3.46222.18-0.55-2.732310.949.70-1.24244.903.17-1.73250.000.000.00附表4桥面设计与实测值高差〔8月〕测点编号距离1号点顺桥向距离〔m〕设计值〔m〕实测差值〔m〕实测值〔m〕10.0000.0000.0000.00021.7900.0020.013-0.011320.7630.019-0.0490.068441.6560.058-0.2180.276560.8340.5380.0010.537681.6631.0580.1000.9587100.7971.5370.1671.3708119.9082.0140.1891.8259121.6212.0580.1791.87910140.7192.5350.1772.35811161.5213.0550.1502.90512180.7543.5350.1593.37613201.5544.0550.1313.92414220.7864.5350.1404.39515241.5555.0540.1434.91116260.7245.5330.1555.37817279.8646.0120.2055.80718281.5976.0560.1875.86919300.6236.5330.1426.39120321.3877.0530.1726.88121340.5967.5320.1857.34722361.3478.0510.1857.86623380.5618.5320.1848.34824399.7089.0110.1548.85725401.3299.0510.1208.931附表5桥面实测值相对于A点高差〔8月〕测点编号本期实测差值〔相对于A点〕1-0.8902-0.9013-0.8224-0.6145-0.35360.06870.48080.93590.989101.468112.015122.486133.034143.505154.021164.488174.917184.979195.501205.991216.457226.976237.458247.967258.041附表6各测点相对于A、B、C点得绝对坐标〔8月〕测量控制点的绝对坐标测量日期2014年8月27日测点*yzA000