⑶.主要设计指标
无碴轨道箱梁的梁高是通过动力仿真分析确定的,由于其梁高比同跨度有碴轨道箱梁高10~20cm,与有碴轨道箱梁相比,梁体刚度增,截面抗弯能力得以提高,加之梁顶采用平置后,采用加铺垫层的方法进行排水处理,梁体自重与二期恒载比有碴轨道箱梁有所减少,在满足各项主要技术指标要求的条件下,无碴轨道箱梁所需的预应力材料比同跨度有碴轨道箱梁减少了约10%。各项主要设计指标计算值见表4。

秦沈客运专线箱型无碴梁设计指标 表4

在秦沈客运专线箱型无碴梁徐变上拱值计算中,梁体截面应力需考虑剪力滞的影响,要对截面有效宽度进行修正,变形则采用全截面值,以反映梁体实际刚度,各阶段均梁体变形均未考虑剪切变形的影响。跨中挠度及有关徐变计算结果比较见表5,具体数值计算方法在此不在赘述,秦沈客运专线箱型无碴梁徐变上拱度数值 表 5

注:斜线上为按《桥规》TBJ2-96取φ∞计算值, 斜线下按参考国外规范取φ∞计算值。hm>600mm。
秦沈客运专线箱型无碴梁于2001年7月已全部完成预制架设,通过现场对先期预制的7孔梁的观测,在桥面前的梁体徐变上拱均控制于理论计算值以内,二期恒载施加后的梁体徐变上拱现仍处于观测中。
4.北京城市轻轨预应力混凝土连续梁徐变上拱的分析
在北京城市轻轨铁路桥梁设计中,采用承轨台式无碴轨道结构,对于预应力混凝土梁因预应力产生的徐变上拱也相应需要有严格的限制。即自无碴轨道结构施工之日起产生的徐变上拱值也要求不于10mm。 对于3x25m全支架现浇预应力混凝土连续梁,梁体预应力筋张拉按制梁后12天计,二期恒载按梁体预应力筋张拉按制梁后60天计,对该梁体的徐变变形的校核计算结果见表6。北京城市轻轨铁路3x25箱型无碴连续梁徐变上拱数值表 表 6

注:斜线上为按《桥规》TBJ2-96取φ∞计算值, 斜线下按参考国外规范取φ∞计算值。
按C/W=0.40,h=333mm,t=12天,湿度40%计算而得
通过初步计算分析,3x25m全支架现浇预应力混凝土连续箱梁边跨跨中为全桥徐变上拱控制点,在梁体预应力筋张拉完毕后60天计时,其值接近7mm。在设计过程中,可对预筋进行局部调整以及严格控制预筋张拉及二期恒载的施加时间,另外,环境的变化对该值也会产生一定的影响,如湿度控制满足徐变上拱限值的要求
5.结语
无碴轨道预应力混凝土梁的徐变上拱必须予以严格控制,并且应考虑不同生产工艺、结构所处环境条件的综合影响。 首先,通过适当增加梁体的刚度,提高恒活载作用效应比值,降低对其施加的预应力水平,能够有效地降低结构徐变上拱。采用较的高跨比通过加梁的刚度,降低梁体下缘应力水平,是有效地降低结构徐变上拱的前提,建议无碴轨道梁的挠跨比不宜于1/4000。
其次,严格控制预应力张拉时间以及二期恒载施加期限是保证无碴轨道预应力箱梁残余徐变上拱度值控制于限值之内的关键。实践证明,预加应力龄期不宜早于10天,桥面轨道铺设宜在预应力终张拉60天后进行。 最后,无碴轨道梁在设计时还要对施工混凝土质量和工艺进行严格控制,如水灰比不得于0.4、现场对预筋的管道摩阻进行实测并对其张拉应力进行修正、严格控制水泥用量以确保其弹性模量不低于设计值等等措施,另外,施加预应力要严格实行“双控”,严禁超张拉,以确保满足预应力徐变上拱限值的要求。