高速铁路大跨径连续梁施工

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1、高速铁路大跨径连续梁施工　　摘要:梁体温度变化引起的大跨度连续梁伸缩变形量较大，严重影响CPⅢ平面控制网的绝对及相对精度，导致其无法满足轨道检测、精调作业的需要。结合郑西高速铁路渭南河特大桥大跨度连续梁段落桥梁伸缩监测数据及轨道控制网维护的实际需求，对轨道控制网长期稳定性维护方法进行探讨。通过对梁体伸缩特性及监测数据进行分析，提出一种解决因梁体伸缩变形引起的CPⅢ点位坐标变化问题的方法。采用此方法，能够保持大跨度连续梁段落轨道控制网的长期稳定性，避免连续梁段落高频次的CPⅢ平面控制网复测。　　关键词:CPⅢ平面控制网;伸缩变形;坐标改化;长期稳

2、定性　　中图分类号：U238文献标识码：A文章编号：　　一、引言　　作为高速铁路精密控制测量成套技术的一个重要组成部分，我国高速铁路轨道控制网(CPⅢ)的基本理论思想是由德国引进的，其测量及维护方法与德国方法基本一致，但在其自身发展过程中也形成了一套自成体系的数据处理方法。由于跨越江河、公路的需要，基本上我国每条长大铁路中都包含了大跨度连续梁设计方案。目前，国内所有高速铁路桥梁段CPⅢ点均埋设在防撞墙上。对于简支梁而言，CPⅢ点均埋设在桥梁固定支座端上方防撞墙上，能够保证相邻CPⅢ点的相对稳定性;而对于连续梁而言，不可能将所有CPⅢ点均埋设在桥

3、梁固定支座端，这将导致相应段落CPⅢ6点可重复性测量精度极差，维护困难，难以发挥对钢轨平顺性应有的控制基准作用。由于热胀冷缩效应，桥梁梁体伸缩变形不可避免，因此当CPⅢ点埋设在连续梁活动支座端时，将造成埋设在防撞墙体上的CPⅢ点位置发生变动。由于梁体伸缩的持续性，因此进行支脚精调及轨枕检测时CPⅢ点位坐标相对建网时刻已经发生变动，点位精度不能得到有效的保证，进而影响轨道的平顺性。目前，国内针对连续梁段落主要采用缩短测量周期、提高测量频次的办法来解决CPⅢ网长期可用性问题，这种方法不但费时费力、增加测量成本，且对连续的大跨度连续梁段落CPⅢ网精度

4、控制无能为力。基于中国高速铁路轨道控制网维护的应用需求，对连续梁段落梁体伸缩变形引起的轨道控制网精度问题进行研究分析、探寻解决方法就显得十分重要。本文结合郑西客运专线渭南河特大桥大跨连续梁段落CPⅢ应用中遇到的这一突出问题，对大跨连续梁段落CPⅢ平面网长期稳定性解决方法进行深入探讨。　　二、CPⅢ控制点平面坐标变化特征分析　　郑西客运高速铁路渭南河特大桥一跨渭河及二跨渭河段均为大跨度连续梁，桥梁伸缩变形引起的CPⅢ点位变动问题特别突出，其中尤以二跨渭河段问题最为严重，在建设期间曾导致该段落的轨道精调无法进行。本文以二跨渭河段大跨连续梁为例分析解

5、决桥梁伸缩变形引起CPⅢ点位变化的技术方法。郑西客专二跨渭河段共有七跨长度逾400m、一跨长度逾200m的大跨连续梁，图1为二跨渭河段大跨连续梁设计示意图。　　　　图1大跨度连续梁示意图6　　图1中D1、D2是为了精确测量梁缝长度变化量而在梁缝两侧防撞墙顶面锚固的膨胀螺栓，两膨胀螺栓之间的距离值采用游标卡尺精确测定。在远离固定支座端的大梁缝处CPⅢ点平面坐标变化最大，监测数据显示，季节变换时大梁缝处缝隙长度因桥梁伸缩引起的变形值达14cm。由于CPⅢ点均布设在轨道两侧的防撞墙上，而防撞墙会随桥梁一起发生变形，因此带动CPⅢ点点位移动。其中，在远

6、离固定支座端的大梁缝CPⅢ点坐标变化最大，采用自由设站交会法进行轨道精调时设站误差达厘米级，远远超过2mm的限差要求，且其他各项指标均无法满足轨道精调需要。温度变化是影响桥梁伸缩变形量的主要因素，伸缩量分为线性温度变化和非线性温度变化。其中，线性温度变化对桥梁伸缩量的影响占主导地位。为了探寻桥梁伸缩变形及其引起CPⅢ控制点点位随温度变化的规律，以便解决高速铁路施工建设及运营维护期轨道精调作业中遇到的突出问题，施工单位配合设计单位对桥梁表面、梁体温度、大气温度、大气压及梁缝长度进行了大量的监测工作。缩变形，48h内最大伸缩变形达9．74mm;②梁

7、体伸缩变化量与大气条件并未保持同步，无法采用大气条件拟合法进行梁缝长度拟合计算。由于桥梁伸缩变形相对CPⅢ网的精度要求而言速率过快、伸缩量过大，因此重测该段的CPⅢ平面控制网后控制点相对精度仍难以满足技术要求。施工单位曾在重测CPⅢ平面网36h后进行轨道精调作业，发现大梁缝处CPⅢ平面网点间相对精度无法满足精调作业要求，因此简单的重测难以彻底解决高速铁路大跨度连续梁精调作业中遇到的CPⅢ点位变动的问题。综合各种数据对比分析后，本文提出了实时坐标改化方法(专利号:CN101864709B)。该方法要求CPⅢ6平面控制网施测与梁大梁缝长度值监测同步

8、进行，在采用该段CPⅢ网进行轨道精调时，再次测量大梁缝的长度，并计算实测的大梁缝长度与CPⅢ建网时大梁缝长度差值，进而确定大跨度连续梁的梁长伸缩量。根