某高架橋基礎變形長期監測研究分析

（河南省交通科學技術研究院有限公司，河南 鄭州 450006）

1 工程概況

某高架橋全長為270.04m，橋面凈寬12.0m，上部結構為5×45m 預應力混凝土現澆連續箱梁+2×20m 預應力混凝土簡支空心板，下部結構型式為鋼筋混凝土薄壁空心墩，橋面鋪裝層為瀝青混凝土，設計荷載為公路-I 級。本橋原設計為5×45m 預應力混凝土現澆連續箱梁橋，因5 號橋臺前填土高度過高，橋臺錐坡處于不穩定狀態，從而造成橋臺路基沉降過大，使路面發生嚴重破壞，因此，2007年在5 號橋臺側設置了2 孔20m 預應力混凝土簡支空心板，右半幅橋原5 號橋臺處邊坡變形有較大緩解。2011年，管養人員在日常檢查中發現該橋右半幅西橋臺存在新的病害，主要表現在5 號橋墩端墻出現豎向和橫向裂縫，錐坡及擋土墻拉裂，局部擋土墻向外傾斜，部分排水設施出現損壞等。

為防止病害進一步擴展，影響橋梁通行安全，針對上述病害開展搶修工程。為了準確了解施工過程中及施工結束后橋墩承臺及邊坡沉降和水平位移狀況，確保工程施工及公路運營的安全，對該橋進行監測。

2 監測依據及內容

2.1 監測依據

主要依據《公路工程技術標準》（JTG B01-2003）、《工程測量規》（GB 50026-2007）、《建筑邊坡工程技術規范》（GB 50330-2002）、《建筑變形測量規范》（JGJ8-2007）、《公路工程施工安全技術規程》（JTJ076-95）。

2.2 監測內容

橋墩的沉降觀測，橋墩承臺的沉降和水平位移觀測，橋墩的傾斜觀測，上部結構箱梁變形的觀測，上部結構空心板變形的觀測，邊坡土體深層水平位移監測，邊坡土體分層沉降監測。沉降觀測主要采用水準測量的方法，水平位移測量主要采用全站儀測試，傾斜測量主要采用全站儀測水平角法，深層水平位移監測采用CX-3 型測斜儀測試。

3 監測結果

3.1 橋墩沉降監測

圖3-1 為墩臺沉降測點的布置情況，根據現場施工狀況，該橋墩共布置3個沉降測點，基準點選取在邊坡變形影響范圍以外的位置，共選取三個基準點。

圖3-1 橋墩沉降測點布置

圖3-2 為橋墩主要測點相對高程的變化曲線，其中橫坐標為測量的時間，縱坐標為測點的相對高程。由圖可知，本監測周期內各測點的變形均小，根據相關規范，橋墩處于安全狀態。

圖3-2 橋墩沉降測點高程的變化曲線（單位：m）

3.2 橋墩傾斜監測

墩柱的傾斜主要采用全站儀觀測，通過監測沿墩柱外緣布置測點的垂直角和水平角，可求出各測點與基準點的相對坐標，進而通過計算可求出墩柱的傾斜率。表3-1 給出橋墩東、西兩側由空間坐標計算的各測點傾斜率，由表3-1 可計算東西兩側的平均傾斜率分別為1.76%和2.45%，與前期觀測結果相比，橋墩的垂直度沒有發生明顯變化，其變化值滿足相關技術規范的要求。

表3-1 橋墩傾斜度觀測結果表

3.3 邊坡深層位移監測

CX-3 型測斜儀測試及其配套的PVC 測斜管。根據邊坡實際情況，在各級臺階處共布置10 個深層水平位移測點，其中CX1～CX4 的深度為10m，CX5～CX6 的深度為12m，CX7～CX10 的深度為14m。

監測時，探頭導輪應該與所測位移方向一致的槽口對準，緩慢放至管底.探頭與管內溫度基本一致、顯示儀讀數穩定后即可開始監測，以孔底作為確定測點位置的基準點，按探頭電纜上的刻度分劃，均速提升。每隔500mm 讀數一次，并做記錄。待探頭提升至管口處。旋轉180°，再按上述方法測量，以便消除測斜儀自身的誤差。

每一測段上、下導輪間相對水平偏差量δ可通過下式計算得到。

式中：l—上、下導輪間距；

θ—探頭敏感軸與重力軸夾角

測段n相對于起始點的水平偏差量Δn，由從起始點起連續測試得到的iδ累計而成，即

式中：0δ—起始測段的水平偏差量（mm）；

Δn—測點n 相對于起始點的水平偏差量（mm）。

根據監測結果，CX2、CX4、CX5、CX6 和CX8 測點的水平位移均呈增大趨勢，其中CX5 和CX6 測點最大累計位移分別為3.74mm 和2.85mm。

3.4 橋頭沉降監測

為監測西側橋頭沉降發展情況，在橋頭布置沉降測點Q1～Q4 如圖3-3所示，其中BMQ 為基準點，位于橋頭路堤北側，Q4 為西側橋頭伸縮縫位置。由于2018年2月10日起至2018年10月25日所布測點遭到破壞，2018年11月26日對沉降測點Q1～Q4 進行了重新布置，其中BMQ 為基準點，位于橋頭路堤北側，Q4 為西側橋頭伸縮縫位置。以后的橋頭沉降監測將以新布測點2018年11月26日監測結果為基準。

圖3-3 橋頭沉降測點布置

本監測周期各測點高程累計變化量最大為10mm，這表明橋頭路基處理后，橋頭路基仍有沉降，近期將加強對此處監測。

4 結論

通過監測，可以得到以下結論：橋梁下部結構變形相對穩定，測點的沉降和傾斜變化值和累計值未超過相關技術規范的要求，邊坡土體的深層位移監測表明，監測周期內邊坡土體的變形較小，未有異常情況發生。橋頭路基仍有沉降，近期將加強對此處監測。建議按計劃開展下一步監測工作。以保證橋梁運營安全。