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摘要：针对锡张高速公路中安镇互通A匝道桥部分桥台上出现了背墙开裂的病害，为了在维修加固后长期跟踪观测病害的发展情况，提出了相应的监测方案。
关键词：桥梁；桥台；裂缝；监测方案
引言
近年来，由于不同原因，高速公路中的部分钢筋混凝土桥台存在开裂问题，从裂缝的外观看，部分是竖直方向，部分为斜向或水平向。高速公路由于跨度大，跨线较长，经常会出现桥梁斜交的情况，斜桥桥台一般开裂较为严重。本文结合实际案例分析了桥梁台背变形的情况，并且提出了监测方案。
1桥梁概况
安镇互通A匝道桥位于无锡至张家港高速公路与锡太路相交处，全长205.08m（含桥台耳墙），伸缩缝采用D-80型共4道，全桥上跨锡太公路。本桥上部结构采用现浇钢筋混凝土连续箱梁，跨径为（3×20）+（4×20）+（3×20）。桥面全宽15.5m，其布置为：0.5m（护栏）+6.25m（净宽车行道）+0.5m（路缘带）+1.0m（中央分隔带）+0.5m（路缘带）+6.25m（净宽车行道）+0.5m（护栏）。本桥下部构造采用双柱式桥墩，桥台采用肋板式桥台，基础均采用钻孔灌注桩基础。本桥平面位于R=280m的左偏圆曲线和A=70m左偏缓和曲线上，纵面位于R=1600m的凹曲线和3.8%、-3.0%的直线段上。
2病害情况
根据现场检查情况，该桥0＃台、10＃台背墙开裂、如下图所示。
10#桥台背墙开裂
3维修处理方案
由于梁体垃圾堵塞，在高温季节梁体膨胀受到约束，为此桥台背墙承受了较大的水平推力，由此导致其出现裂缝。因梁体端部仅有5cm间隙，通过工具难以清理梁端与桥台背墙之间垃圾，本次维修时首先拆除桥台伸缩缝，然后采用水钻（或者绳锯）方式清理缝隙内垃圾，最后再次恢复伸缩缝。通过清理梁端垃圾，可以释放梁端约束，为此可以卸掉台背来自桥孔方向的水平推力。然后对台背裂缝进行压力灌缝（该裂缝贯穿的可能性较大，在压力灌浆时浆液会渗透到背墙厚填土中，在压住时应配备足够的灌封胶）和封闭处理。最后在台背设置观测点，长期跟踪观测台背变位情况，如果台背无任何异常变位，则不做任何处理；如果后续台背存在向桥孔方向的变位，则后续可考虑在台后设置桩基或加厚背墙的方法来增强台背抗推能力。
4台背变形观测方案
4.1桥台背墙纵向位移监测
对于安镇互通A匝道两侧桥台可能出现的后续变形提出如下2种监测方案，该2种方案所测数据可互相对比，验证监测结果的可靠性。
4.1.1使用电子测斜仪
在梁端垃圾清理完毕后，在台背设置固定观测点，定期采用测斜仪来观测台背竖直角度，通过其变化量判断台背的变形。
具体如下：
（1）观测设备
桥台的横断面图如图所示，结合实地测量结果，主梁翼缘板以下区域有超过1m的净空，故本次观测采用长度为1m的电子测斜仪来测量台背与水平面夹角。
（2）观测点设置
每侧翼缘板下方的台背上设置四列测量点，每列两个固定点连成一线，用于辅助测量台背倾角。每个测量点采用不锈钢构件以植筋的方式固定在台背上。四列测量点分别为：一列位于裂缝下方，两列跨裂缝，一列位于无裂缝区域。
（3）测量方法
将水平仪紧靠在打磨好的桥台和两处固定点上，确保读数的准确性。定期记录读数并比较测量结果的变化值。
（4）观测要点
a正式观测前，需要将与测斜仪接触的界面打磨平整；
b测斜仪每次必须放在同一位置测量，必要时可以在台帽顶面设置固定标记；
c每次观测时，采用同一个测试仪进行观测，尽量避免仪器误差；
d建议做2年跟踪观测，每季度各观测一次，每个季度的观测时间最好保持一致；
e每次观测时，尽量避开太阳照射时间段，可选择在阴天或者清晨进行观测。
4.1.2使用无线式位移传感器
（1）观测设备
主梁翼缘板以下区域有超过1m的净空，有足够空间布置无线式位移传感器。
5G103直线式位移传感器
（2）观测点布置
在背墙上方靠近翼缘板位置设置2个监测点，另一边相同位移也设置2个监测点，0#桥台与10#桥台各设置4个监测点。监测点处的混凝土采用砂轮机打磨平整，丙酮擦拭干净，将切割好的3×3cm的玻璃片粘贴在监测点位置。
监测支架：在距离横桥向桩基外侧2m位置采用钢支架，支架下部采用混凝土基础固定，钢支架顶部设置一根槽钢，将2个位移计安装在槽钢上，位移传感器测量端顶在玻璃片上，0#桥台与10#桥台各设置2个钢支架。
（3）测量方法
无线式位移传感器安装好后，即可用电脑通过无线静态测试分析系统读取数据，在施工过程中每天定时进行数据采集观测。
（4）观测要点
a建议做2年的跟踪观测，定好每月的1号进行数据记录；
b由于无线式位移传感器需长期安装在现场，需有人定期进行情况查看，在初次安装完成后，在台冒挡块位置设置1块铝合金薄板，用于遮挡刮风、淋雨、太阳直射。
4.2桥台背墙裂缝监测
针对0#桥台、10#桥台背墙的裂缝，提出如下方案进行监测。
（1）观测设备
VWD-J型振弦式表面测缝计适用于长期布设在混凝土结构物或其它材料结构物表面，测量结构物伸缩缝或周边缝的开合度（位移），并可同步测量埋设点的温度。表面测缝计的位移传感器采用的是VWD型振弦式位移计，其由位移计加装配套附件而组成，表面测缝计具有智能识别功能。
（2）观测点设置（三向测缝计）
a、一条缝中间位置设置一个监测装置，建造观测墩安装三向测缝计，如下图所示。
三向侧缝计安装平面示意图
b、初始值的设置
三向测缝计初始值的设置是按被测结构物裂缝的预计位移大小和方向，依据所选测缝计的测量范围确定其初始数值为10mm，侧缝计的测量范围是0-50mm。根据实际需要合理分配测缝计拉伸和压缩的测量范围，以满足测量的需要。调整初始值的方法如下：
方法1：先将测缝计的测杆推进零点位置即推不动为止，在测杆的外圆上画记号，然后拉动测杆，使记号与护管端面的距离达到需要的测量距离。
方法2：将读数仪连接测缝计，将测缝计的测杆推进零点位置即推不动为止，读取零位读数，根据计算公式确定初始值位置的读数，然后拉动测杆使读数达到初始读数值。
c、注意事项
VWD-20型、VWD-50型测缝计与万向节或测杆连接拧紧时，一定要用细钢钎（或钉子、粗铁丝）穿在测杆的横向小孔中，防止测杆转动，防止测杆在连接万向节或加长测杆时因转动使其松动或脱落（测杆不允许转动）。测缝计安装完成后应及时记录设计编号、仪器编号、观测电缆长度、初始模数值及温度值，作好记录存档（三向测缝计的三个方向的仪器参数要对应，不能混淆）。安装好的测缝计观测电缆要集中引出，按规定走向敷设并严格保护。
d、选取基准值
测缝计的测量值为实时测量值相对于基准值的变化量，所以基准值选取的准确与否，将直接影响到测值的准确性。在外荷载变动不大选取相同时间、稳定气温的3次相近的读数，经平均后做为基准值测缝计安装在混凝土中应选取水化热过后的测值。基准值选定后应做好记录，作为计算的基准值。为使基准值取的更准确，可将以上操作重复进行两次，如果两次测值基本相同（误差≤0.5％F.S），则证明基准值取值正确。测缝计的测量值出现偏差时，可用以上方法重新校准基准值。
（3）测量方法
现场测量测缝计用VW-102A型读数仪，将测量线一头连接读数仪，将测量线另一头的各色夹子对应连接上测缝计的输出电缆，黑、红测频率，白、绿测温度。测缝计内附有智能识别芯片，其内存贮有该测缝计的编号、标定系数K、温度修正系数b等信息。用读数仪测量时会自动将识别信息读出，顺序存入读数仪内，通讯给计算机，方便快速统计计算及查询，使测量工作实现人工智能无纸化操作。工程现场多支测缝计电缆被意外挖断，仅用读数仪测量一遍，就可自动识别出每支测缝计所对应的编号及身份信息。
（4）观测要点
a建议做2年的跟踪观测，定好每月的1号进行数据记录；
b由于三向测缝计需长期安装在现场，需有人定期进行情况查看，在初次安装完成后，在台冒挡块位置设置1块铝合金薄板，用于遮挡刮风、淋雨、太阳直射。
结束语
现在随着科技的发展，桥台台背施工有更多的方式可以选择。但是，为了使得施工后的质量更加符合使用的需求，需要在进行施工之前进行周密的检测计划的制定，选择合适的检测方法。同时检测设备随着检测需求的发展在日益进步，总趋势为由人力检测向自动化、机械化和智能化发展；检测技术的发展也趋向高精度、实时化和智能化方向发展，行业标准化程度也日趋完善，标准水平日益提高。