輕軌連續(xù)箱梁沉降觀測(cè)及控制技術(shù)

1、輕軌連續(xù)箱梁沉降觀測(cè)及控制技術(shù) 以津?yàn)I輕軌一期工程中高架橋?yàn)槔?，通過(guò)支架和地基沉降觀測(cè)以及混凝土徐變理論分析，為輕軌現(xiàn)澆連續(xù)箱梁施工提供預(yù)拱數(shù)據(jù)，從而控制箱梁的沉降及變形，保持箱梁的線形，保證工程質(zhì)量，并為同類現(xiàn)澆橋梁工程提供有效借鑒。 1、工程概況津?yàn)I輕軌工程一期全長(zhǎng)45.409km，全線高架橋總長(zhǎng)近40km，基本梁型為現(xiàn)澆連續(xù)梁。其中，DK42+533DK42+758段高架橋，是全線的試驗(yàn)段，為全線的快速施工提供技術(shù)積累和支持。試驗(yàn)段處于濱海地區(qū)，為軟土地基。該段橋梁均采用3×25m現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，為斜腹板單箱單室箱梁。頂板寬8.9m，底板寬4.6m，高1.5m，頂板厚

2、25cm，底板厚20cm，跨中標(biāo)準(zhǔn)腹板厚40cm。由于津?yàn)I輕軌工期緊，任務(wù)重，結(jié)構(gòu)形式主要為城市高架橋梁，截面為薄壁箱形，主要梁型為3×25m、20+2×25m預(yù)應(yīng)力砼以及3×20m、2×20m普通鋼筋砼連續(xù)箱梁。連續(xù)箱梁施工支架不可能每聯(lián)都進(jìn)行預(yù)壓，只能通過(guò)有選擇性的局部支架預(yù)壓試驗(yàn)作沉降觀測(cè)，為相似地質(zhì)段后續(xù)連續(xù)箱梁施工提供預(yù)拱數(shù)據(jù)，從而簡(jiǎn)化工序，加快施工進(jìn)度。津?yàn)I輕軌高架橋設(shè)計(jì)為整體道床，采用無(wú)碴軌道，其高程調(diào)節(jié)限差僅1cm，因此連續(xù)箱梁工后沉降、徐變和變形大小將直接影響著輕軌運(yùn)營(yíng)的質(zhì)量。如果超限可能導(dǎo)致梁體開裂、鋼軌破壞、軌道失穩(wěn)，因此必須嚴(yán)格控

3、制沉降及徐變變形。2、沉降觀測(cè)沉降分前期基礎(chǔ)地基沉降和支架沉降及工后箱梁沉降。采用精密水準(zhǔn)儀，在各種工況下對(duì)A209A212（3-25m）預(yù)應(yīng)力鋼筋砼連續(xù)箱梁觀測(cè)點(diǎn)進(jìn)行長(zhǎng)期觀測(cè)，通過(guò)模擬加載預(yù)壓試驗(yàn)取得支架沉降及彈性與非彈性變形的相關(guān)數(shù)據(jù)；通過(guò)沉降觀測(cè)了解橋梁工后沉降，掌握沉降隨時(shí)間的變化關(guān)系，為后續(xù)箱梁施工搭設(shè)支架提供預(yù)拱參數(shù)，為橋上承軌臺(tái)施工提供準(zhǔn)確高程。2.1預(yù)壓支架沉降觀測(cè)通過(guò)對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼筋砼連續(xù)箱梁A209A212模擬加載預(yù)壓試驗(yàn)取得支架沉降變形的相關(guān)數(shù)據(jù)。2.1.1支架布置方案為了便于受力分析及預(yù)拱設(shè)置，在箱梁中橫梁及端橫梁處支架作剛性支撐，直接支撐在墩臺(tái)上，該處支架彈性變形可視為0

4、；其余地方從地面直接搭設(shè)支架至梁底，作柔性支撐。2.1.2支架受力分析支架預(yù)壓采取各項(xiàng)荷載（恒載、活載）模擬加載法，A209A212（3×25m）預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁砼澆注時(shí)支架受力分析如下：（1）恒載：砼重（邊跨300.76t，中跨300.72t，鋼模100t，內(nèi)模11t）；（2）活載：施工活載4.9t（人群機(jī)具均布活載為2Kpa/m2，施工時(shí)按4×6m2范圍進(jìn)行荷載計(jì)算）；振搗荷載：5.1t（振搗時(shí)對(duì)水平面板為2Kpa/m2，施工時(shí)按5×5m2振搗圍進(jìn)行荷載算）；（3）預(yù)壓荷載計(jì)算（預(yù)壓重量按恒載及活載的1.2倍系數(shù)考慮）Q=（300.76×2+300.7

5、2+100+11+4.9+5.1）×1.2=1228t（4）預(yù)壓荷載分布側(cè)模q1=（100/2）×1.2/（75×2.15）=0.38t/m2梁中q2=（300.72+11/3-49.5）×1.2/（25×4.6）=2.66t/m2梁翼q3=（49.5/2）×1.2/（25×2.15）=0.55t/m2活載q4=（4.9+5.1）×1.2/（25×8.9）=0.054t/m2（5）支架沉降觀測(cè)。支架預(yù)壓的模擬加載順序：先加載q1，即上側(cè)模時(shí)支架所受荷載，之后加q2+q4及q3+q4，即砼澆注時(shí)支架所受荷載

6、。2.1.3預(yù)壓沉降觀測(cè)觀測(cè)點(diǎn)布置：在A209A212支架墊木及上部支設(shè)模板的方木上釘鐵釘布點(diǎn)，紅漆標(biāo)注。支架預(yù)壓及沉降觀測(cè)分四步進(jìn)行：預(yù)壓前，對(duì)支架進(jìn)行高程測(cè)量；然后第一步模擬加載100%（1024t），測(cè)量支架高程；第二步模擬加載120%（1228t），支架相對(duì)穩(wěn)定，進(jìn)行沉降觀測(cè)；卸載后對(duì)支架進(jìn)行高程測(cè)量。2.1.4預(yù)壓沉降觀測(cè)結(jié)果由支架沉降觀測(cè)資料可知支架經(jīng)過(guò)預(yù)壓其彈性與非彈性變形總量為15mm18mm，而且縱向沉降由跨中向墩柱附近遞減；中間為基本平順的拋物線，其相對(duì)大小在12mm之內(nèi)；由墩位處至梁中45m范圍內(nèi)則由無(wú)沉降增大至梁中的沉降量；橫向的沉降由箱室結(jié)構(gòu)向兩側(cè)翼板遞減，到外側(cè)的梁體寬度8.9m之外的沉降基本在03mm以內(nèi)。2.2箱梁沉降觀測(cè)2.2.1觀測(cè)時(shí)間施工期間輕軌箱梁沉降觀測(cè)主要在下面四種工況下進(jìn)行：承臺(tái)澆注后；橋墩澆注后；梁體完成后；承軌臺(tái)澆注前