京沪高铁跨泰肥铁路特大桥悬浇连续梁徐变观测、分析与应用.doc

京沪高铁跨泰肥铁路特大桥悬浇连续梁徐变观测、分析与应用一、概述长期荷载作用下的变形徐变：混凝土在一定的应力水平下，保持荷载不变，随着时间的延续而增加的变形称为徐变。混凝土徐变是粘弹性材料的一种固有时变特性。混凝土材料的徐变,对大跨径预应力混凝土桥梁施工的线形和应力控制有着很大的影响。同时由混凝土的徐变所引起的预应力附加损失、支座不均匀沉降、混凝土箱梁下挠、箱梁腹板开裂、结构应力重分布等,使得运营中的桥梁结构过早地失效或丧失功能。本文结合跨泰肥铁路大桥施工监控,在总结前人成果的基础上,展开了预应力混凝土连续梁桥,悬臂施工过程中的徐变效应研究。 二、所观测地段工程概况 京沪高速铁路跨泰肥铁路特大桥在DK460+742.09与泰肥公路交角为1145314，采用1-（60+100+60）m连续梁跨越，桥下提供净高12.34m。跨泰肥公路处51、52号墩为连续梁主墩，桩基础均为20根1.5m钻孔灌注桩，长度分别为15m和17m，承台加台高度6.5m；50、53号墩为连续梁边墩，两边墩均为12根1.5m钻孔灌注桩，长度分别为14和28m，承台高度5m。跨泰肥铁路特大桥（60m+100m+60m）现浇预应力砼砼连续梁全桥长221.5m，边跨60.75m+中跨100m+边跨60.75m，桥宽12m。全桥共59节段，其中2个0#梁段在托架上现浇、2个15#梁段(边跨现浇段)在支架上现浇、2个边跨合龙段及1个中跨合龙段，52个悬浇节段，悬浇节段长度最长为4m，最短为2.5m。截面参数：底板厚度从120cm变化到40cm，腹板厚度从100cm变化到80cm(4#块)，再从80cm变化到60cm(11#块)，顶板厚度40cm(现浇段由65cm变到40cm)，翼缘板厚28.4cm；翼缘板宽265cm,底板宽670cm(除开0#块补块790cm)。三、观测方法1.一般要求 在连续梁合拢完工后终张拉前，先进行第一次测量，然后终张拉后立即进行测量，然后按照3天，5天，然后保持7天的频次连续观测。沉降变形观测遵照设计要求进行，观测期不少于3个月。观测数据不足或工后沉降评估不能满足设计要求时，适当延长观测期次。2.观测标的埋设 连续梁上的观测标根据不同的跨度，分别在支点、中跨跨中及边跨1/4跨中附近设置，3跨以上连续梁中跨布置点相同，详见图2及图3：图2 梁部测点横向布置示意图图3 连续梁梁部测点纵向布置示意图每个连续梁共计埋设14个沉降观测点。3.观测方法 徐变观测均严格按照国家二等水准规范和设计要求进行。在同一条路线的往返测使用同一台DNA03电子水准仪，配3米铟瓦条码形水准标尺。，每次均形成闭合或附合检验条件。沉降变形观测的测量精度为1mm,读数取位至0.01mm。观测前，对所使用的仪器和设备进行检验校正，并保留检验记录。观测时，先选定相邻闭合环的公共边的一个观测标为基点，然后按照图示路线进行观测，三跨梁分三个节段进行沉降观测，4个观测点位1个闭合环，相邻闭合环公用一条边，全桥14个观测点，共计6个的闭合环，相邻2个闭合环进行一次闭合。一般按以下顺序进行：后前前后，前后后前的观测顺序。每一测段均为偶数测站。晴天观测时给仪器打伞，避免阳光直射；扶尺时借助尺撑，使标尺上的气泡居中，标尺垂直。测量中避免望远镜直接对着太阳；避免视线被遮挡，遮挡不超过标尺在望远镜中截长的20%。观测时用测伞遮蔽阳光，施测时均装遮光罩。四、工程实例及分析1.跨泰肥铁路特大桥观测跨泰肥公路道60+100+60m连续梁，该处连续梁为挂篮现浇连续梁里程为DK460+635.65-DK460+857.35，该处连续梁一共埋设徐变观测标14个，对应梁体编号为TF51#、TF52#、TF53#。 目前梁体已经全部施工完成，徐变观测具体施工见下表：梁体编号浇筑完成张拉完成首次观测防护墙上桥AB竖墙遮板上桥观测总 天数观测总次数TF51-TF532009-122009-12-112009-12-102010-4-1施工完成安装完成169272测量人员我工区成立徐变观测组，共五人。主要徐变测量人员已参加京沪公司京沪高铁线下工程测量工程师业务培训班及京沪高铁沉降观测业务培训班学习并取得培训合格证。徐变观测人员持证情况如下表所示。 沉降观测人员持证情况序号姓 名职 务培训情况持证或合格情况1范顺勇徐变观测负责人京沪公司培训有2张传义测工京沪公司培训有3王博测工内部培训合格4任国彦内业处理内部培训合格5宫海龙测工内部培训合格3测量仪器年检情况京沪高铁土建三标九工区跨泰肥特大桥，连续梁梁体徐变观测配备了1台经过正规仪器计量鉴定机构检定合格的美国天宝（Trimble Dini03）电子水准仪，仪器标称精度往返测高差中误差0.3mmkm，3m铟瓦条码水准尺1对，测量仪器标称精度满足京沪高速铁路线下工程沉降变形观测及评估实施细则要求。梁体徐变观测仪器设备监视台帐如下表所示：沉降观测仪器设备表序号仪器名称型号规格标称精度生产厂家数量所属单位1电子水准仪DINI03 DS0.3美国天宝1台中铁十局2铟瓦条码尺3m 合格美国天宝1对中铁十局观测仪器设备监视台帐名称型号数量校定/校准单位出厂编号鉴定证编号鉴定日期到期时间校定/校准结果电子水准仪DINI031山东省计量科学研究院707073M04-200906322009.6.222010.06.21合格铟瓦条码尺3m1对辽宁省测绘仪器计量站45079450808辽13-90212009.7.82010.7.7合格4就观测结果来看，连续梁梁体总体徐变趋势趋于稳定且无突变情况发生。按照京沪沉降评估实施细则的要求，对观测数据进行分析评估。60+100+60m现浇连续梁梁体终张拉后徐变变形量统计表序号梁体编号实测徐变上拱值（mm）设计徐变上拱值（mm）超限情况备注1TF51-1.1230.7否不包括张拉前后差值2TF524.4434.8否不包括张拉前后差值3TF530.9330.7否不包括张拉前后差值 本梁体60+100+60m现浇连续梁累计徐变量最大的是51#-52#，累计徐变量4.44mm。5 单个梁体累计徐变观测数据分析以60+100+60m连续梁段TF52#为例绘制梁体上拱量曲线进行简单分析；时间-累计徐变量曲线图。 TF52#梁体时间-累计徐变曲线 根据曲线可以看出，自2009年12月11日以来该段共累计徐变观测169天，27期次，累计徐变总量为4.44mm，自终张拉结束后，梁体徐变上拱量一直持续增加至2010年1月13日，之后出现少许下降，但总体基本稳定保持在+4.5mm以下，波动较小，2010年4月27