高速公路改扩建工程在溶岩地区旧桥测量监测的应用探讨

王武平

【摘要】随着经济的发展，我国早期修建的高速公路越来越多的需要加宽扩建。因为扩建项目必须在原有老路存在的基础之上建设，增加了很多的约束性。比如要解决改扩建过程中的路线拟合，新旧路基，新旧桥梁拼接，施工期间交通组织设计等问题，因此，高速公路拓建项目所要解决的问题远比新建项目更复杂。本文主要写的就是关于高速公路改扩建工程在溶岩地区旧桥的测量监测，以供广大从业者参考。

【关键词】高速公路；改扩建工程；熔岩地区；旧桥梁检测

1、关于本次工程的概述

广州至清远高速公路改扩建工程起点位于广州市白云区石井庆丰收费站，途径广州市白云区的朝阳、江高、神山镇、花都区的新华、狮岭镇、清远市的银盏林场、龙塘镇，终于清远市的横荷镇，与广清高速公路北延線相接。起点桩号为庆丰收费站K2+890，终点位于清远西主线收费站前方约50m处，桩号为K60+600路线全长57.71公里。

全线主要控制节点有庆丰主线收费站、流溪河特大桥、新街水大桥、新华高架桥、石岭高架桥、天坪岭山体、省道S253、龙塘立交、龙塘镇公路、省道S269、云石公路、佛清（从）高速公路（规划）、大燕河、省道S114、清远互通立交、项目终点K60+600、主线收费站及广清高速公路北延线（规划）。

2、工程建设的地层概括分析

项目所在区域地处珠江流域，与路线相关的主要河流：龙塘河、银盏河，白坭河支流新街河、流溪河。

工程所经地区发育的地层由老至新有泥盆系、石炭系、三叠系、第四系及花岗岩、花岗二长岩。

不良地质：沿线不良地质现象及特殊性岩土主要有崩塌、滑坡、断裂、潜在隐伏岩溶及软土、红粘土、煤系地层、零星分布的高液限土等，沿线不良地质及特殊性岩土对路基工程及构造物场地稳定性无不良影响。公路工程地基范围内或邻近分布对路基工程或构造物有影响的不良地质现象及特殊性岩土，采取适当的工程处治措施即可。

由于溶岩地基段高速公路改扩建工程和新建工程相比无论是对设计、施工技术的要求还是施工的难度上看都要大得多。具有如下特点：首先在路基施工时要保证车辆的正常通行和安全。改扩建的高速公路通常交通量非常大，如何保证路上通行顺利和路下施工的正常进行是一个很棘手的问题。

3、桥梁监测技术

上世纪 80 年代以前，桥梁监测主要是采用常规地面测量技术。早期的常规测量一般是用湿度计测量周围环境的湿度，PH 值传感器测量桥梁周围水体中的酸碱度，地震仪记录地震情况，统计桥梁日交通流量以推算交通荷载。后来发展为采用测距仪、经纬仪、水准仪、全站仪等常规测量设备测量定点位的变形值。这些可以提供桥梁整体的变形状态，能满足测量精度要求，适应不同的监测环境。但是不足这处是现场工作量大，布点会受桥梁地形条件影响。这一时期，也出现了少数特殊测量手段，如应变测量、准直测量和倾斜测量。这些测量手段具有过程简单、可测量内部的变形和自动化测量等优点，但缺点是只能得到局部和相对的变形信息。

随着计算机、无线电技术和空间技术等的快速发展，促使桥梁测量和监测技术也不断发展。

3.1桥梁位移监测技术

GPS 桥梁位移监测。它是利用导航卫星获得相位差分（RTK），实时测量桥梁位移。这一桥梁位移监测系统包括接收卫星差分信息的GPS 基准站、可实时差分后测得站点三维空间坐标的 GPS 监测站和通信系统。然后由监控中心进行桥梁位移计算。GPS 桥梁位移监测系统测量自动化程度高，受大气、天气因素影响较小，GPS 定位速度快、精度高。

3.2桥梁挠度监测技术

GPS 法。类似 GPS 桥梁位移监测，这时只是通过 GPS 差分定位待测点的坐标计算挠度。系统也是由基准站、监测站和通信系统组成同时选取多颗卫星作为测量基准，以提高监测效率

倾角仪法。在桥面纵向上不同的被测点，安装可以根据电压和测量物倾斜角度的比例关系来测量角度的倾角仪，测得不同点的倾斜角度，再用拟合挠度曲线积分和最小二乘法求出不同点的挠度值。如下图所示 ， k1、k2 是倾角仪

4、主要构筑物的测量监测

4.1工程概述

关于本工程的建设规模，笔者通过以下两张图表进行清晰的表述出来，具体详情请见下表：

4.2桥梁测量

广清高速公路主线原有桥梁结构以简支板、简支T梁等系列标准结构为主，亦有连续箱梁、连续刚构等结构。针对本项目扩建工程的特点，一般桥梁采取上部构造相互连接、下部构造采用双柱不连接的方式进行拼接。拼接桥梁的上部构造一般采取同跨径在原桥左右半幅外侧分别进行加宽拼接。桥面材料为钢筋砼和预应力砼。桥墩以双柱式墩为主，河流、被交道与桥成斜交的，采用斜交正做的独柱墩形式。由于篇幅有限，再此就作几个举例，不一一详写了。

①江高1#高架桥：桥跨布置为（5×30）+（5×30）+（25+4×30）+（2×30+2×32.5）+5×30 m，上部构造采用先简支后桥面连续小箱梁有5×30 m、（25+4×30）m及（2×30+2×32.5）m三种分联组合，小箱梁下部采用半幅桩柱式墩（双圆柱加大挑臂凸形盖梁），盖梁设置预应力，桥梁全长726.04m；

②江高2#高架桥：上部构造采用预应力砼（后张）简支小箱梁，桥面连续。下部结构桥墩采用柱式墩，基础采用桩基础；桥台采用埋置式桥台，基础采用桩基础；桥梁全长1434.08m。

③天坪岭隧道：双洞四车道，左右线隧道分离布设，左线隧道长1557m，右线长1537m。隧道宽为11.4m，采用复合式衬砌，初期支护采用锚喷支护，二次衬砌为模筑混凝土衬砌。衬砌混凝土采用防水混凝土，添加HEA抗裂型防水剂，抗渗标号不小于S8，隧道全断面敷设PVC复合防水板。隧道内采用侧沟排水，衬砌后原原则上每20m设置扁形排水盲沟，洞口浅埋段、断层破碎带及地下渗水较多处按5m设置，隧道两侧边墙地步设置圆形盲沟排水管，环向盲沟下部与边墙后的纵向透水管盲沟相接，路面整平层设置横向扁形排水盲沟等排水措施。

5、总结语

限于作者的知识面水平，论文研究不够全面，仍存在很多不足之处。对于本文的论述文中提到的仅仅是部分的内容，其他诸如经济因素、新旧衔接等因素也是至关重要的部分。本文的撰写以期可以为高速公升级改造的改扩建工程建设提供参考。

参考文献：

[1] 交通部行业标准.公路路基施工技术规范[S].北京： 人民交通出版社，2006。

[2] 交通部行业标准.公路软土地基路堤设计与施工技术规范[S].北京： 人民交通出版社，1997。