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京津城际亦庄沉降区连续梁抬梁试验监测方案
铁科院铁建所
2013-10-15
目录
TOC\o1-3\h\z\u1. 工程背景 3
2. 试验目的 3
3. 试验依据 3
4. 测点布置 3
5. 仪器设备 4
6. 测试内容 6
6.1底座板、砂浆层、轨道板应变测试 6
6.2梁体与底座板相对变形测试 6
7. 数据采集 7
8. 施工组织 7
9. 分析评估 7
10. 建议 8
京津城际亦庄沉降区连续梁抬梁试验监测方案
工程背景
京津城际高速铁路桥梁总延长占线路总长度的87.8%，梁部结构以预应力混凝土双线整孔简支箱梁和连续箱梁为主，简支箱梁常用跨度为32m，连续梁主跨跨度在48m~128m之间。京津城际铁路全线采用CRTSII型板式纵连无砟轨道系统，对桥梁相邻墩台的差异沉降要求更为严格。京津城际沿线存在三个沉降区域，分别是亦庄沉降区段、武清沉降区段和天津北仓沉降区段。位于亦庄沉降区的北京五环桥连续梁283#和284#墩（K15+222～K15+326）差异沉降达到-54.6mm，284#和287#（K15+326～K15+408）墩之间差异沉降达到-35.7mm。已超过设计值，对后期运营安全极为不利，桥梁地段的差异沉降也对桥上纵连轨道结构的受力性能和耐久性造成了一定的影响。
对跨五环连续梁的283#、284#、285#、286#墩进行试抬升，共计抬高16个支座，影响5孔梁。其中283#墩抬高30mm，284#、285#墩抬高60mm，286#墩抬高43mm。
试验目的
本监测试验的目的是对连续梁抬梁过程中轨道板、底座板的应力和变形进行监测，通过抬梁期间的实时监测，准确掌握轨道结构状态变化情况及对轨道状态的影响。
试验依据
《高速铁路设计规范（试行）》TB10621-2009
《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》（TB10002.3-2005）
《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》（TB10752-2010）
测点布置
抬梁期间，轨道结构的自动监测选取283#、284#、285#、286#墩进行，在相应墩顶的轨道板、砂浆层和底座板上布置应变自动监测系统。测点分别布置在抬梁过程中受力最大的283#、284#、285#、286#桥墩对应简支梁墩顶的轨道结构上，左右两条线路均进行测试；采用振弦式应变计测试轨道结构应力。
测试抬梁期间梁体与底座板间相对竖向位移选取283#、286#墩顶简支梁梁端与底座板布置竖向百分表测试。
详细测点如图1、图2和图3所示。监测总测站设在线路中心位置，对监测内容进行数据采集。
仪器设备
表1主要仪器设备表
序号
仪器设备名称
用途
1
振弦式应变计
轨道结构应力
2
数据采集仪
数据采集
3
百分表
轨道及梁体相对变形
4
笔记本电脑
分析计算
图1梁体顶升示意图
图2钢弦测点侧面视图（横向布置）
图3283#、286#墩顶梁端竖向位移计布置示意图
测试内容
6.1底座板、砂浆层、轨道板应变测试
钢弦测点侧面视图如图4所示，283#、284#、285#、286#墩梁缝上方，两条线路中间两个侧面均布置测点，每个侧面轨道板上2个，砂浆层1个，底座板2个。
在283墩梁缝处左右两线底座板上顶面各设置一个温度验证测点（位于底座板上顶面）。
总计钢弦应变计74个。
图4钢弦测点侧面视图（横向布置）
图5振弦应变计纵向布置示意图（左线/右线-283#、284#、285#、286#）
6.2梁体与底座板相对变形测试
百分表测点横断面如图8、图9所示，283#、286#墩顶梁端，两条线路底座板两侧均布置测点。
图8283#、286#墩顶梁体与底座板相对位移布置示意图（横向布置）
图9283#、286#墩顶梁端位移布置示意图
数据采集
监测总测站设在线路中心位置，对监测内容进行数据采集。
为不影响正常运行及梁体受力弹性恢复，抬梁过程分级加载，分次采集。阶段顶升，待梁体稳定后对所有监测截面采集一次数据，并进行整理和汇报，直至顶梁达到最终抬升高度时结束。
施工组织
(1)顶梁试验前，需要北京局配合提前给一个天窗点时间，在相应控制截面的测点位置粘贴应变片、布设位移计，记录初始温度、记录初始裂缝等。
(2)顶梁试验开始前，需要1个小时的时间，完成施工人员组织安排，完成部分实验仪器初始安装和标定。
(3)根据各个测量小组汇报的测量结果，指挥组判断试验结果是否正常，如果测量结果有异样，则与现场总指挥进行协调。如果一切正常，则进行下一顶梁步阶。
分析评估
建立桥梁墩台顶部轨道结构的受力自动监测系统，在整治期间，将实时反馈整个抬升过程对轨道结构受力的影响情况，梁体与底座板间竖向相对位移差，为指导抬升的过程控制和监控轨道结构的反应
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