孫伊圣 陳浩威

1 重慶市軌道交通設計研究院有限責任公司 重慶 401147 2 重慶市市政設計研究院 重慶 401147

正文：

1 引言

重慶軌道交通四號線二期工程區(qū)間高架段全長約11.2km，全線涉及單、雙、三、四線橋梁，以梁寬10.4m標準雙線橋為主。結合沿線道路條件、橋梁高跨比、城市景觀等因素，主要標準橋跨布置方案為35m雙線預應力簡支箱梁。

由于全線采用無碴軌道，預應力混凝土梁的變形就給后期運營過程帶來了運營平順性的問題。預應力混凝土梁的變形包括施加預應力后梁體產生預拱度、混凝土收縮徐變導致的變形、恒載作用下產生的下撓、墩臺基礎的不均勻沉降等等。由于導致這些變形的不確定因素較多，本次僅討論對運營平順性影響較大的施加預應力后梁體產生預拱度及徐變變形的影響。

由于軌道交通發(fā)展時間較短，現階段國內針對軌道交通的預應力簡支梁上拱分析還處于初期階段。而鐵路針對無碴軌道橋梁的上拱分析已較成熟，其中就有徐美庚[1]、許錫昌[2]等人進行了探討，其提出了預應力徐變上拱的主要影響因素及減少預應力徐變上拱的有效措施。

2 預應力簡支梁上拱

2.1 預拱度上拱

根據《城市軌道交通橋梁設計規(guī)范》（GB51234-2017）[3]第7.1.5條，后張法預應力梁為了保證成橋時線形與理論線形基本一致，且在無活載作用時保持一定的上拱度，須考慮預應力和自重（二期恒載）和鋪軌前收縮徐變變形，結合軌道建設經驗，預拱度僅考慮鋪軌前的收縮徐變變形。

因此，無活載作用時的上拱度等于張拉上拱值減去自重（二期恒載）作用下產生的下撓值。

2.2 徐變上拱

軌道四號線二期預應力混凝土簡支梁為全預應力結構，在預應力和自重（二期恒載）的作用下，截面不允許出現拉應力，截面處于偏心受壓狀態(tài)。此時，主梁各截面受到預應力的作用，出現橋梁頂面梁長較底面梁長長的現象，即徐變上拱變形，徐變上拱變形與時間有關，張拉初期增長較快，后期逐漸減少趨于穩(wěn)定。

3 上拱值控制措施

由于軌道四號線二期全線采用的無碴軌道，其能提供的鋼軌調整量為10～20mm，上拱過大將影響軌面高程，而全線行車速度在100km/h，高速行車將影響軌道交通的安全運營。

而上拱值與預應力簡支梁的跨度成正比，跨度越大，上拱值越大，對運營的影響也更加明顯，因此，解決該上拱的影響對軌道交通的發(fā)展具有重要意義。

現針對設計、施工、運營期三個階段分別提出解決措施。

3.1 設計階段

（1）增大梁高。根據重慶軌道建設經驗，35m跨簡支梁采用2m梁高時即可滿足要求，現軌道四號線二期通過增加梁高至2.2m可達到減小預應力從而減小跨中截面預壓力的目的，同時可以增加主梁的剛度，通過該設計措施可有效減小上拱值。

（3）推遲張拉?；炷恋男熳兩瞎芭c張拉時混凝土的齡期有較大關系，齡期越短，上拱值越大，齡期越長，上拱值越小。因此，適當推遲張拉，也能夠有效減小徐變上拱值。但由于施工進度的原因，一般施工單位在滿足規(guī)范要求后即進行張拉。由于《高速鐵路橋涵工程施工技術規(guī)程》（QCR9603-2015）[4]規(guī)定鋼束張拉前應保證有效齡期達5天，因此，軌道四號線二期在設計時，結合施工進度的要求，對35m預應力簡支箱梁采用齡期達7天后方可張拉的措施以減小上拱值。

3.2 施工階段

（1）加強混凝土標號控制。施工過程中混凝土的強度應嚴格按設計要求進行配合比設計，由于上拱值與混凝土的彈模成反比，因此不同混凝土標號的彈模將導致上拱值的偏差。

（2）加強混凝土水灰比控制。根據研究，混凝土水灰比越大，其徐變越大，因此，施工過程中應進行混凝土配合比試驗以減小混凝土的后期徐變。

（3）推遲道床混凝土澆筑時間。由于全線采用無碴軌道，軌道與箱梁頂面間需要澆筑混凝土道床。因此，在徐變上拱等梁上拱均已基本完成后再澆筑道床混凝土，也可效解決運營時軌面不平順的問題。由于簡支梁段不是軌道四號線二期全線的控制性節(jié)點工程，其施工均較早即可完工，按重慶現有軌道施工進度經驗，一般道床混凝土均于箱梁混凝土張拉后半年才進行澆筑。通過澆筑時間的調整，可有效降低上拱對運營的影響。

3.3 運營階段

由于產生上拱的因素多，設計時采用的假定導致實際上拱值與理論設計計算值存在一定的誤差，雖然設計及施工階段均已較充分的考慮各種措施降低其影響，但仍不可避免會存在運營期不平順的問題。因此，在運營階段，通過鋼軌10～20mm調整量對其進行微調可減小不平順的問題。若調整值不夠，可通過整體墊鋼板等措施進行調整，以滿足軌面標高平順的要求。

4 結語

綜上所述，通過設計、施工、運營三個階段的有效措施，能夠有效降低預應力混凝土簡支梁上拱對行車平順舒適的影響。主梁的構造、預應力張拉、齡期等均是對上拱值影響較大的因素，軌道建設過程中應注意對該因素的控制，以確保在建設前期就盡量消除其對運營的影響。

軌道交通開通運營前三年，上拱變形對軌面不平順的影響是最大的，但其后期變化量逐漸減小，因此待上拱變形較小后由于其它因素共同引起的不平順是否趨于穩(wěn)定還需進一步研究、監(jiān)測。