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[摘要]对津滨快速轨道交通工程预应力混凝土连续梁的徐变过程进行观测，并得出重要结论，对后期施工具有重要的参考作用。
[关键词]预应力混凝土连续梁 徐变 初探
中图分类号：TU7 文献标识码：A 文章编号：1671－7597(2008)0620072－02
一、概况
津滨快速轨道交通工程一期设计全长45.409公里,由高架线路、地面线路、12座开放车站、7座预留站组成，全线一次性建成双线,为全国目前最长的城铁交通线。津滨轻轨正线高架线路全长40公里，占线路总长的88.1%，高架桥采用现浇混凝土连续箱梁，其中大多数为预应力混凝土箱梁。高架线路绝大多数采用无碴桥面，轨道由梁顶承轨台支承。由于无道碴调节，混凝土徐变对线路质量影响很大，徐变过程的规律对施工安排十分重要。
轻轨交通工程在我国的发展正在加快，越来越多的城市将会选择这种方式以缓解地面交通压力。因此，弄清徐变时间规律不但有利于指导我局轻轨施工安排，更可以为今后预应力混凝土梁仍旧、提供施工参考。
根据以往经验，预应力混凝土徐变过程持续时间很长，徐变影响因素也十分复杂，这就要求给混凝土以足够长的时间使其完成徐变。而津滨轻轨和在建的其他城铁线路一样对工期要求十分苛刻，业主单位希望工程尽早投入运营以取得收益。为此，了解徐变过程用以指导同类工程施工的必要性变得十分迫切。
鉴于上述需要，我们在津滨轻轨F69-F72这一3×25mA型梁上布点进行持续观测。
二、选点理由、观测方法及徐变观测值影响因素
选择F69-F72这一联3×25mA型梁作为观测梁段基于以下原因：
（1）F69-F72梁段是我标段最早浇筑的梁段,尽早观测可以尽早获得结果，利于指导后续施工。
（2）3×25m A型连续箱梁在轻轨梁型中所占比例较大，其观测值将更具有代表性。
（3）该梁段附近建筑物较多，便于设置参照点。
受工地条件局限和操作难度限制，精度要求太高的复杂观测手段现场条件难以达到，因此实用的观测方法是直接利用精密水准仪对梁面上点在张拉后不同时段进行观测通过分析各点高程变化值确定徐变时间曲线，找出徐变规律。
用精密水准仪观测各观测点高程变化，观测值将受很多因素影响，主要有以下几个方面：
（1）测量时气温变化对观测值产生影响。由于大气温度直接影响混凝土温度，使混凝土产生胀缩，而混凝土胀缩对观测值影响很大。当气温增高或降低时混凝土膨胀或收缩，混凝土内应力将增大，混凝土梁面将因此而发生高程变化。
（2）天津轻轨为东西走向，南侧腹板与北侧腹板接受阳光辐射差异较大，选位不当会影响观测值失真。
（3）随着承台、墩身及梁部竣工，梁本身在圬工自重下发生缓慢下沉，而下沉将混入观测值中使观测值。
三、布点位置、观测方法、观测周期
根据上述分析，为消除其它因素对观测值的影响，中跨观测点布设于中跨跨中截面左右线中心线上，边跨观测点布设于距边墩中心0.4L=10m的截面上，左右线中心线各布一点，全桥共布设六个点。点位布设理由如下：
（1）由于南北腹板受辐射程度不同，二者观测值必有差异，每截面布二点可反映此差异。
（2）左右线中心线位于南北腹板位置上方，观测点布于左右线中心线上有利于反映腹板高程变化。
（3）根据理论计算，边跨最大起拱值发生在距边墩0.4L位置，中跨跨中起拱值最大，选此观测点可预见徐变的最大影响值。
由于仅观测梁面点不能消除梁体下沉影响，需在各承台上设点观测梁体下沉。而参照点设于附近楼顶上。各梁面观测点以不锈钢棒打磨而成，棒顶磨成半球形，在測定的各观测点位置打孔，插入不锈钢标点，以砂浆锚固。承台沉降观测点布于各承台四个角内距两边各5cm的位置。
对观测点观测方法如下：
（1）考虑温度变化的影响，每次观测前以红外辐射温度仪量测混凝土辐射温度。确保测量时混凝土温度差异小于2℃。
（2）选择观测气温，考虑到观测期从张拉日期7月29日持续到2003年元月29日，其时段跨越天津市最热季节和最冷季节，因此观测温度以历年七月至来年元月平均气温确定，并确定相应的混凝土辐射温度。当混凝土混凝土辐射温度达到选定温度时观测。
（3）每次观测前先测定桥梁相对于参照点下沉量,承台下沉量为承台四角下沉量的平均值.边跨观测点以边跨两墩下沉量之和内插求得,即:边跨观测点下沉量h=h1-h2（10/25）+h=2/5h1+3/5h2，其h1为边墩下沉量，h2为相邻中墩下沉量。中跨观测点下沉量等于两中墩下沉量的均值。每次高程变化值等于累加高程变化值加观测间期桥梁观测点下沉值。
观测频次如下：从2002年7月29日观测未张拉数据作为基础标高，以后张拉后每天观测一次，共观测七次，一周后每周观测一次共观察4次，再往后每两周观测一次直至2003年元月29日，总共观测21次，每次观测左右两点取平均值作为该点观测值。
四、观测结果及数据分析
经过共21次观测，梁面观测点高程变化汇总并按上述方法剔除背景影响后制成表1。张拉时弹性模量为42.1Gpa,远大于35.5Gpa的要求（需说明一点即F69-F72梁段混凝土强度到第3天已达到设计值，第180天达76.1Mpa）。
从表1中数据可以看出，第1天至第6天梁面持续下沉，尤其是第2天数据增大较多。原因是在张拉后的第2天拆除了支架，梁体开始承受一期恒载影响，梁面下降。支架拆除时F69-F70梁段支架人全部拆除用临时支座支撑，F71-F72梁段支架拆除一并，留近边墩部分以防止梁端受力变形。
第6天至第7天的数据突变表明张拉的一期恒载的影响已完全起作用，梁出现明显的上拱。
第7天开始至第63天，F69-F72梁段一周内F69-F70梁段和F71-F72梁段上挠度持续增长，但二者差异较大，原因在于此时F71-F72梁段尚未完全拆除支架。
第63天F71-F72梁段下降与第60天F72封端并拆除支架有关。从第77天至第175天观测结果边跨数据可以看出当两梁端封端后F71-F72梁段徐变迅速长至6mm左右，而F69-F70梁段则始终在6.1mm左右徘徊，从第161天与第175天比较可看出，徐变值 稍有下降其原因是第175天气温很低，难达到辐射温度故观测值受到影响。
从表中数据可以看出，F69-F72梁段中跨跨中拱度至第63天已达1.94，以后的变化在2.0mm徘徊，说明其徐变的变化将无更大的变化，完全在1/10mm级。
通过两边跨数据对比可以看到第161天两边跨数据均达6mm以上其徐变值相接近，说明混凝土施工工艺质量可靠（按理论计算该二值就、应相等）。
根据理论推算3×25mA型梁三年后徐变最终上拱值考虑张拉时混凝土弹性模量将达8.3mm并考虑其它因素影响观测值可认为预应力混凝土梁完成80%徐变即达到6㎜的时间将在两个月内基本完成，后期残留徐变对未来轨面高程不会有太多影响。
五、结论
从观测成果分析可以看出，第一：张拉时弹性模量的大小直接关系到徐变过程，弹性模量越大越有利，而弹性模量与强度同步增长，因此宜选用前期强度值较高的混凝土配合比。本次观测结果受诸多因素影响势必有局部失真，今后的观测应进一步采用更先进手段，但本次观测结果可以起到参考作用。观测频次在头一个月应更进一步加密，前两周应加密至小时级，最好全过程采用自动数据连续收集系统。
[关键词]预应力混凝土连续梁 徐变 初探
中图分类号：TU7 文献标识码：A 文章编号：1671－7597(2008)0620072－02
一、概况
津滨快速轨道交通工程一期设计全长45.409公里,由高架线路、地面线路、12座开放车站、7座预留站组成，全线一次性建成双线,为全国目前最长的城铁交通线。津滨轻轨正线高架线路全长40公里，占线路总长的88.1%，高架桥采用现浇混凝土连续箱梁，其中大多数为预应力混凝土箱梁。高架线路绝大多数采用无碴桥面，轨道由梁顶承轨台支承。由于无道碴调节，混凝土徐变对线路质量影响很大，徐变过程的规律对施工安排十分重要。
轻轨交通工程在我国的发展正在加快，越来越多的城市将会选择这种方式以缓解地面交通压力。因此，弄清徐变时间规律不但有利于指导我局轻轨施工安排，更可以为今后预应力混凝土梁仍旧、提供施工参考。
根据以往经验，预应力混凝土徐变过程持续时间很长，徐变影响因素也十分复杂，这就要求给混凝土以足够长的时间使其完成徐变。而津滨轻轨和在建的其他城铁线路一样对工期要求十分苛刻，业主单位希望工程尽早投入运营以取得收益。为此，了解徐变过程用以指导同类工程施工的必要性变得十分迫切。
鉴于上述需要，我们在津滨轻轨F69-F72这一3×25mA型梁上布点进行持续观测。
二、选点理由、观测方法及徐变观测值影响因素
选择F69-F72这一联3×25mA型梁作为观测梁段基于以下原因：
（1）F69-F72梁段是我标段最早浇筑的梁段,尽早观测可以尽早获得结果，利于指导后续施工。
（2）3×25m A型连续箱梁在轻轨梁型中所占比例较大，其观测值将更具有代表性。
（3）该梁段附近建筑物较多，便于设置参照点。
受工地条件局限和操作难度限制，精度要求太高的复杂观测手段现场条件难以达到，因此实用的观测方法是直接利用精密水准仪对梁面上点在张拉后不同时段进行观测通过分析各点高程变化值确定徐变时间曲线，找出徐变规律。
用精密水准仪观测各观测点高程变化，观测值将受很多因素影响，主要有以下几个方面：
（1）测量时气温变化对观测值产生影响。由于大气温度直接影响混凝土温度，使混凝土产生胀缩，而混凝土胀缩对观测值影响很大。当气温增高或降低时混凝土膨胀或收缩，混凝土内应力将增大，混凝土梁面将因此而发生高程变化。
（2）天津轻轨为东西走向，南侧腹板与北侧腹板接受阳光辐射差异较大，选位不当会影响观测值失真。
（3）随着承台、墩身及梁部竣工，梁本身在圬工自重下发生缓慢下沉，而下沉将混入观测值中使观测值。
三、布点位置、观测方法、观测周期
根据上述分析，为消除其它因素对观测值的影响，中跨观测点布设于中跨跨中截面左右线中心线上，边跨观测点布设于距边墩中心0.4L=10m的截面上，左右线中心线各布一点，全桥共布设六个点。点位布设理由如下：
（1）由于南北腹板受辐射程度不同，二者观测值必有差异，每截面布二点可反映此差异。
（2）左右线中心线位于南北腹板位置上方，观测点布于左右线中心线上有利于反映腹板高程变化。
（3）根据理论计算，边跨最大起拱值发生在距边墩0.4L位置，中跨跨中起拱值最大，选此观测点可预见徐变的最大影响值。
由于仅观测梁面点不能消除梁体下沉影响，需在各承台上设点观测梁体下沉。而参照点设于附近楼顶上。各梁面观测点以不锈钢棒打磨而成，棒顶磨成半球形，在測定的各观测点位置打孔，插入不锈钢标点，以砂浆锚固。承台沉降观测点布于各承台四个角内距两边各5cm的位置。
对观测点观测方法如下：
（1）考虑温度变化的影响，每次观测前以红外辐射温度仪量测混凝土辐射温度。确保测量时混凝土温度差异小于2℃。
（2）选择观测气温，考虑到观测期从张拉日期7月29日持续到2003年元月29日，其时段跨越天津市最热季节和最冷季节，因此观测温度以历年七月至来年元月平均气温确定，并确定相应的混凝土辐射温度。当混凝土混凝土辐射温度达到选定温度时观测。
（3）每次观测前先测定桥梁相对于参照点下沉量,承台下沉量为承台四角下沉量的平均值.边跨观测点以边跨两墩下沉量之和内插求得,即:边跨观测点下沉量h=h1-h2（10/25）+h=2/5h1+3/5h2，其h1为边墩下沉量，h2为相邻中墩下沉量。中跨观测点下沉量等于两中墩下沉量的均值。每次高程变化值等于累加高程变化值加观测间期桥梁观测点下沉值。
观测频次如下：从2002年7月29日观测未张拉数据作为基础标高，以后张拉后每天观测一次，共观测七次，一周后每周观测一次共观察4次，再往后每两周观测一次直至2003年元月29日，总共观测21次，每次观测左右两点取平均值作为该点观测值。
四、观测结果及数据分析
经过共21次观测，梁面观测点高程变化汇总并按上述方法剔除背景影响后制成表1。张拉时弹性模量为42.1Gpa,远大于35.5Gpa的要求（需说明一点即F69-F72梁段混凝土强度到第3天已达到设计值，第180天达76.1Mpa）。
从表1中数据可以看出，第1天至第6天梁面持续下沉，尤其是第2天数据增大较多。原因是在张拉后的第2天拆除了支架，梁体开始承受一期恒载影响，梁面下降。支架拆除时F69-F70梁段支架人全部拆除用临时支座支撑，F71-F72梁段支架拆除一并，留近边墩部分以防止梁端受力变形。
第6天至第7天的数据突变表明张拉的一期恒载的影响已完全起作用，梁出现明显的上拱。
第7天开始至第63天，F69-F72梁段一周内F69-F70梁段和F71-F72梁段上挠度持续增长，但二者差异较大，原因在于此时F71-F72梁段尚未完全拆除支架。
第63天F71-F72梁段下降与第60天F72封端并拆除支架有关。从第77天至第175天观测结果边跨数据可以看出当两梁端封端后F71-F72梁段徐变迅速长至6mm左右，而F69-F70梁段则始终在6.1mm左右徘徊，从第161天与第175天比较可看出，徐变值 稍有下降其原因是第175天气温很低，难达到辐射温度故观测值受到影响。
从表中数据可以看出，F69-F72梁段中跨跨中拱度至第63天已达1.94，以后的变化在2.0mm徘徊，说明其徐变的变化将无更大的变化，完全在1/10mm级。
通过两边跨数据对比可以看到第161天两边跨数据均达6mm以上其徐变值相接近，说明混凝土施工工艺质量可靠（按理论计算该二值就、应相等）。
根据理论推算3×25mA型梁三年后徐变最终上拱值考虑张拉时混凝土弹性模量将达8.3mm并考虑其它因素影响观测值可认为预应力混凝土梁完成80%徐变即达到6㎜的时间将在两个月内基本完成，后期残留徐变对未来轨面高程不会有太多影响。
五、结论
从观测成果分析可以看出，第一：张拉时弹性模量的大小直接关系到徐变过程，弹性模量越大越有利，而弹性模量与强度同步增长，因此宜选用前期强度值较高的混凝土配合比。本次观测结果受诸多因素影响势必有局部失真，今后的观测应进一步采用更先进手段，但本次观测结果可以起到参考作用。观测频次在头一个月应更进一步加密，前两周应加密至小时级，最好全过程采用自动数据连续收集系统。