一、前言
近几年，我院承担了十余座大跨度预应力混凝土桥梁施工应力监测任务。有斜拉桥、连续梁及刚构等多种桥式。在完成合同规定任务的同时，为了提高测试质量还做了不少的试验和探讨。根据对混凝土桥梁施工应力的观测，发现目前还有些问题没有很好的解决，及时总结经验教训，不断地提高测试质量，是当前桥梁建设发展的需要。
随着桥梁事业的发展，预应力混凝土桥梁得到广泛应用，不同桥式的预应力混凝土桥梁在不断兴建，跨度逐步加大，结构也向薄壁轻型发展，悬臂施工中不安全因素随之增大。为了避免安装应力失控，有更多的桥梁对施工进行监控，对施工应力测试也提出了更高的要求。现在施工应力测试技术远远跟不上桥梁工程发展的需要。
本文在总结多年来大跨度预应力混凝土桥梁施工应力测试的基础上，针对当前测试存在的问题，谈谈提高测试精度、确保测试质量的具体方法。
二、提高测试质见的探讨
混凝土为非匀质材料，除受力变形外还有多种因素同样引起变形。目前对混凝土应力直接测试尚无完善的方法，仍是通过应变量测再进行换算，由于多种变形的掺入，使得测试工作变得十分复杂。
温度对桥梁结构影响很明显可分两个方面，一是结构随温度变化发生变形，即热胀冷缩；另外由日照等原因引起结构温差，温差对结构影响大，也很复杂。
湿度对混凝土结构影响也比较明显，近来采用泵送混凝土，由于水和水泥用量的增多，于缩变形也随之变大。
混凝土自身体积变化是由内部胶凝材料的水化作用引起的变形，对结构有影响，但不太明显。
徐变是混凝土特性之一，在荷载不变情况下，变形在不断增加。它对结构受力影响明显，也很复杂。
关于混凝土变形总起来可归纳为两类：一类是混凝土受力变形，包括荷载弹性变形、徐变变形及温差引起的变形；另一类为体积变形，是指混凝土温度变形、湿度变形及自身体积变形等。可用下式表示：
ε总=ε受力+ε体积=(ε何载+ε徐变+ε温差)+(ε温+ε湿+ε自)
施工应力测试就是将观测部位在不同工况下由荷载引起弹性应变。荷载量测出来，用下式换算出应力
σ荷=Eε荷载
式中，E为弹性模量。
而应变测值包括了上述两类变形。为了得到较准确的荷载应变，多年来一直研究如何把其他应变从测值中分离出来。
1．体积变形补偿方法的试验
水工大坝的监测一直采用双壁筒式无应力计，它由双层铁皮筒和填在中间的软材料构成，见图1。它可以消除荷载引起的变形。测值仅是混凝土体积变形，用来补偿大坝混凝土体积变形。
70年代在九江长江大桥的沉井试验中曾用这种无应力计。在沉井尚未下沉时经观测就发现无应力计的温度与应变计不一致。湿度相差更大，当井壁混凝土于缩达200～300微应变时，而无应力计只有数十个微应变，沉井下沉后，由于井壁浸水膨胀，差距才逐渐减小。
据分析由于简内混凝土周围有铁皮和软材料包围。影响热传导和水分散发，使箱内外混凝土在温度和湿度方面都出现了差异。
为了进一步验证还制作了混凝土试块，同时埋设工作应变计和无应力计。试块灌注后养生期间就发现二者逐渐产生了差别，随着龄期增长差别越来越大。此时的试块没有受力，应变计测值也应和无应力计一样都是体积变形，二者不一致，证明筒式无应力起不到补偿作用。后来还试用过尺寸不同的混凝土块，内设同一型号的应变计，作为补偿块。补偿块与结构上对应的混凝土同时灌注，同样养生，测试时将补偿块放在观测的部位，尽量保持同样的条件。但由于补偿块体积小，界面多，热传导及水分散发比较快，后来也发现补偿块内的温度和湿度与结构之间存在较大的差别。同样起不到良好的补偿作用。 |
