移动除湿机总521期
2019年第35期（12月中）
收稿日期：2019-08-30作者简介：朱强（1985—），男，四川广安人，工程师，研究方向为道路养护施工。 朱强
（山西交通控股集团有限公司运城北高速公路分公司，山西运城044200）
摘要：基于某高速公路大跨度连续梁桥施工实践，分析了桥梁结构应力监测内容，总结了应力计算方法。通过在桥梁主梁 布置传感器，并在数据采集和应力监测过程中充分考虑外界因素的影响，合理确定了应变零点。通过对桥梁主梁结构应力监测数据进行分析，确定理论值与实测值的偏差基本都小于±2MPa ，说明桥梁受力状态符合设计与施工要求。
关键词：大跨度；预应力连续梁桥；结构应力；监测中图分类号：U448.215文献标识码：A
1工程概况
某在建高速公路设计有一座大跨度预应力混凝土连续梁桥，按双向6车道标准设计，设计车速为100km/h 。桥梁设计基准期为100年，安全等级为一级，抗震设防烈度8度。由于该大桥跨越铁路线路，桥面分为左右两幅，单幅宽度为16.9m ，中间设置0.5m 中央分隔带，桥面全宽34.3m ，桥跨组合为（48+80+48）m 。
桥梁上部结构设计采用预应力混凝土连续箱梁，为单
箱双室直腹板箱形截面。桥梁下部结构采用圆端形实体桥墩，桩基均为嵌岩桩，采用钻孔灌注桩施工。由于桥梁跨越铁路线路，桥梁主梁施工采用悬臂施工，主梁采用C55混凝土，并在施工过程中进行线性监控和结构应力监控。
2结构应力监测内容
本项目桥梁主梁施工采用悬臂施工法，施工过程中由于受到结构自重、施工荷载、温度、预应力等因素的影响，会造成桥梁结构受力情况复杂。随着主梁悬臂施工的推进，结构自重不断增加，使主梁梁端顶部受到拉应力和底部受到压应力的作用不断提高。在对主梁进行预应力张拉过程中，预应力钢绞线所在梁端拉应力增加。另外，由于温度、施工荷载在施工过程中的变化，也会改变桥梁结构内部应力。
在桥梁施工和成桥阶段，对桥梁结构的应力进行监测，以判断其是否符合设计要求。在桥梁施工过程中，通过在关键截面（悬臂梁根部、1/4跨、1/2跨）预埋应变传感器，在每个关键施工工序对桥梁结构应力的变化进行监测。通过对监测数据进行分析，掌握桥梁结构内部应力的变化情况。如果实测值与理论值偏差超过允许值时，应出原因并及时采取措施，保证偏差值处于允许范围内。
3结构应力监测原理
钓鱼支架在大跨度连续梁桥施工过程中，由于受到结构自重、施工荷载等因素的影响，桥梁结构应力会不断发生变化。
施工过程中通过在悬臂梁根部、1/4跨、1/2跨等关键截面处设置应变传感器，对桥梁结构应力进行监测。为了保证桥梁结构的强度、刚度、耐久性和使用寿命等符合要求，应将桥梁结构应力控制在规定范围内。
桥梁结构应力的监测方法有直接法和间接法两种，本项目采用间接法。间接法施工通过布置应变传感器采集混凝土内部应变，然后通过公式换算得到应力，计算公式如下。
σ=Eε
式中：E 为桥梁结构混凝土的弹性模量；ε为应变传感器测定的应变值。
TJA1100
由于混凝土徐变等因素的影响，应变传感器所测得的应变可能包含一些非应力应变。为了保证桥梁结构应力计算准确，应尽可能排除这些因素的影响，可采用以下措施。
（1）为了准确确定混凝土的弹性模量，分别制作3组混凝土试件，每组3个，分别用于测定28d 、60d 、110d 的弹性模量。
（2）为了准确测定混凝土自身的体积变形，制作两个尺寸为100cm×20cm×20cm 的无应力小梁，制作过程中布置纵向应变传感器。在主梁施工的过程中进行小梁施工和养护，同时采集数据确定小梁的应变。
（3）为了研究混凝土徐变对桥梁结构应力的影响，根据测量结果计算中性轴的应力，对中性轴的实测应力进行校准，识别徐变系数，通过进一步计算确定主梁应力，进而对徐变系数进行调整。
4大跨度连续梁结构应力监测分析
桥梁结构应力监测施工是通过预埋传感器对桥梁结构的应变进行监测，并通过公式进行应力换算。通过对桥梁结构应力进行监测，可以对桥梁的结构受力情况进行评估，判断受力状态，并可以进行安全预警。通过对桥梁结构进行应力监测，可以对主梁控制截面的钢筋应力和混凝土应变进行分析，确定其是否在允许范围以内，需要时采取措施加固。
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4.1传感器选型
为了保证监测数据的准确性，首先应该正确选择传感器。桥梁结构应力监测周期长，短期监测一般为几个月，长期监测需要几年时间，因此选择传感器时应重点考虑其耐久性。另外，还需要充分考虑传感器的测量量程和精度，以选择适合桥梁结构的传感器。综合考虑各方面因素的影响，并分析了传感器的经济实用性，本项目选取JMZX-215智能弦式数码应变计，量程为±1500m ε，灵敏度为1m ε，标距为157mm ，直径Φ24mm ，长度为161mm ，。4.2测点布置
本项目桥梁应力监测主要在桥梁的梁段根部、1/4跨径、1/2跨径等关键部位布置传感器，对桥梁结构应力进行监测。布置传感器时，应使用扎丝将传感器固定在钢筋上，并对数据线做好保护，以防止施工过程中损坏，传感器应力测点立面和平面布置示意图详见图1和图2。
4.3数据采集与应力控制要点
为了降低温度对应变传感器测量结果的影响，应在日出前完成桥梁结构应力监测数据的采集。合理进
行应变零点时间的选择，可以降低绝对应力的计算误差。在主梁施工过程中，混凝土的浇筑、养护、凝固过程中都会对传感器产生紧裹作用，另外还受到自身体积变形、水化热、温度、湿度等因素的影响，会对应力的监测结果产生很大影响。综合考虑多方面因素的影响，确定预应力张拉前应变计的应变为应变零点。4.4箱梁应力监测结果分析
在施工过程中对主梁关键截面的应力进行监测，并将获得的数据进行换算，将得到的数据与理论值对比，本文选取主梁1#截面各梁段应力监测数据进行分析，主梁顶板和底板监测数据理论值与实测值关系曲线详见图3和图4。
通过对图3、图4关系曲线分析可知，该项目施工过程中对主梁应力的监测数据实测值普遍大于理论值，其最大偏差为-2.97MPa ，但绝大部分偏差小于±2MPa ，结合其他截面应力监测数据分析，说明桥梁主梁受力状况良好，实测值与理论值变化趋势基本一致，符合设计与施工要求。
5结论
通过对大跨度预应力连续梁桥结构应力进行监测，对
测点布置、数据采集与应力监测要点进行总结，并对监测数据分析，得出以下结论：
（1）桥梁结构应力不能直接通过监测数据获得，需要通过公式进行应力换算。本文采用间接法对桥
梁结构应力进行监测，并进一步通过应力应变计算公式σ=Eε对桥梁结构应力进行计算。
（2）桥梁结构应力测量过程中应充分考虑自身体积变形、水化热、温度、湿度等因素的影响，确定预应力张拉前应变计的应变为应变零点。
（3）通过对桥梁主梁结构应力进行监测、对数据进行分析并绘制了关系曲线，得出实测值与理论值最大偏差为-2.76MPa ，但绝大部分偏差小于±2MPa ，结合其他截面应
力监测数据分析，说明桥梁主梁受力状况良好，实测值与理论值变化趋势基本一致，符合设计与施工要求。参考文献：
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图1传感器应力测点立面布置图
图2
无铬钝化液
传感器应力测点平面布置图
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2
3
4刷毛辊
5
图31#截面顶板应力理论值与实测值关系曲线
图41#截面底板应力理论值与实测值关系曲线
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