《城市軌道交通研究》雜志1998年創(chuàng)刊之初為季刊，2003年起改為雙月刊，2006年1月起改為月刊，2000年入選“中國科技論文統(tǒng)計(jì)源期刊”、“中國科技核心期刊”，2008年又入選“中文核心期刊”，已成為我國城市軌道交通領(lǐng)域內(nèi)唯一的“雙核心期刊”專業(yè)媒體。
　　摘要 自京滬高鐵開通運(yùn)營以來，多次軌道動(dòng)態(tài)檢測均發(fā)現(xiàn)京滬高鐵黃河特大橋上存在周期性高低不平順。我國高速鐵路橋梁目前普遍采用32 m 跨度標(biāo)準(zhǔn)預(yù)應(yīng)力混凝土簡支箱箱梁，而黃河特大橋周期性高低的間距為32米，本文主要通過對動(dòng)態(tài)檢測和靜態(tài)測量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，研究京滬高速鐵路32m箱梁徐變上拱對軌道高低造成的影響，分析高程變化的趨勢及規(guī)律，確定精調(diào)時(shí)機(jī)，為軌道高低病害的預(yù)防和精調(diào)提出解決方案。

　　關(guān)鍵詞：京滬高鐵,人工觀測,自動(dòng)化沉降監(jiān)測

　　1概述

　　隨著高鐵的不斷運(yùn)營，預(yù)應(yīng)力混凝土簡支箱梁橋的梁體在預(yù)應(yīng)力荷載作用下的上拱變形緩慢發(fā)展，在運(yùn)營階段梁體徐變變形的發(fā)展會引起橋面的立面線形不平順，最終導(dǎo)致橋面軌道不平順，影響行車運(yùn)行安全和旅客舒適度。為了研究32米箱梁徐變上拱的變化規(guī)律及32米箱梁區(qū)段軌面高程變化規(guī)律，確定徐變上拱區(qū)段的高低病害調(diào)整的時(shí)機(jī)和解決方案，選定合適的監(jiān)測方法顯得尤為重要。

　　2人工觀測方案

　　2.1測量地點(diǎn)設(shè)置

　　2.1.1 黃河橋有砟地段

　　選取黃河特大橋北23-28號梁，對應(yīng)京滬高鐵里程K397+450-K397+614。每月一次周期性觀測，觀測內(nèi)容包括軌面高程、梁體變形。有砟段波形圖波谷長度約7米，每個(gè)梁設(shè)11個(gè)觀測點(diǎn)(每孔梁53根枕)，軌面高程觀測點(diǎn)與梁體變形觀測點(diǎn)對應(yīng)。在防撞墻上用膨脹螺栓做點(diǎn)，通過測量防撞墻的變化觀察梁體變形。：

　　2.1.2 I型板地段

　　選取黃河特大橋北50-54號梁，對應(yīng)京滬高鐵里程K396+600-K396+731。每月一次周期性觀測，觀測內(nèi)容包括軌面高程、梁體變形。I型板動(dòng)檢波形圖中波谷的長度約為8米，每個(gè)梁設(shè)13個(gè)觀測點(diǎn)(每孔梁51根枕)，軌面高程觀測點(diǎn)與梁體變形觀測點(diǎn)對應(yīng)。在防撞墻上用膨脹螺栓做點(diǎn)，通過測量防撞墻的變化觀察梁體變形。

　　2.2觀測數(shù)據(jù)分析

　　2.2.1黃河橋有砟地段

　　選取京滬高鐵下行K397+582～K397+614段，從2014年2月10日至2014年7月17日的觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

　　從上表可以清楚的看到，選取的觀測周期正好是一年當(dāng)中的最低溫緩慢升高至最高溫的時(shí)間段。軌溫最高(31℃)最低(-5℃)差為36℃。

　　上圖所示，Y軸負(fù)值表示軌面實(shí)測高程與設(shè)計(jì)高程相比的下沉量，X軸表示運(yùn)營里程。從上圖可以看出兩端(梁端)軌面變化較小，圖中間(箱梁中間部位)軌面高程變化較大，最大變化量1.8mm。

　　上圖所示，以2014年2月10日測量的防撞墻高程為基準(zhǔn)，Y軸表示實(shí)測防撞墻高程與基準(zhǔn)高程之間的差值，X軸表示運(yùn)營里程。從上圖可以看出兩端(梁端)防撞墻高程變化較小，圖中間(箱梁中間部位)防撞墻高程變化較大，最大變化量1.1mm。

　　綜上所述，根據(jù)圖示與軌溫變化規(guī)律可以得出：當(dāng)溫度越低時(shí)，軌面下沉量越大，反之，當(dāng)溫度逐漸升高時(shí)，軌面下沉量也隨之漸漸變小。

　　2.2.2Ⅰ型板地段

　　選取京滬高鐵下行K396+699～K396+731段，從2014年2月10日至2014年7月17日的觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

　　從上表可以清楚的看到，選取的觀測周期正好是一年當(dāng)中的最低溫緩慢升高至最高溫的時(shí)間段。軌溫最高(31℃)最低(-3℃)差為34℃。

　　上圖所示，Y軸負(fù)值表示軌面實(shí)測高程與設(shè)計(jì)高程相比的下沉量，X軸表示運(yùn)營里程。從上圖可以看出兩端(梁端)軌面變化較小，圖中間(箱梁中間部位)軌面高程變化較大，最大變化量1.3mm。

　　上圖所示，以2014年2月11日測量的防撞墻高程為基準(zhǔn)，Y軸表示實(shí)測防撞墻高程與基準(zhǔn)高程之間的差值，X軸表示運(yùn)營里程。從上圖可以看出兩端(梁端)防撞墻高程變化較小，圖中間(箱梁中間部位)防撞墻高程變化較大，最大變化量0.7mm。

　　綜上所述，根據(jù)圖示與軌溫變化規(guī)律可以得出：當(dāng)溫度越低時(shí)，軌面下沉量越大，反之，當(dāng)溫度逐漸升高時(shí)，軌面下沉量也隨之漸漸變小。

　　3自動(dòng)化沉降監(jiān)測方案

　　3.1自動(dòng)化沉降監(jiān)測設(shè)置情況

　　兩套系統(tǒng)均安裝于鐵路左側(cè)(下行方向)，電纜溝蓋板上方的防撞墻外側(cè)。每套系統(tǒng)各5個(gè)監(jiān)測點(diǎn)，測點(diǎn)1至測點(diǎn)5由小里程方向(京向)向大里程方向(滬向)依次固定安裝。設(shè)備箱安裝于測點(diǎn)1附近的聲屏墻混泥土基座上，設(shè)備箱內(nèi)部有儲液罐、太陽能控制器、蓄電池、數(shù)據(jù)采集器和無線收發(fā)設(shè)備等。太陽能電池板安裝于測點(diǎn)1附近，臨近的另一孔梁防撞墻外側(cè)。

　　有砟梁部分2014年5月13日凌晨安裝，系統(tǒng)每5分鐘上線一次。里程為K397+582-K397+614，監(jiān)測梁共53根枕，枕間距0.6m。自動(dòng)監(jiān)測點(diǎn)枕號：1、7、27、47、53;測點(diǎn)距離為：3.6m、12m、12m、3.6m。Ⅰ型梁部分2014年5月14日凌晨安裝，系統(tǒng)每5分鐘上線一次。里程為K396+699-K396+731，監(jiān)測梁共有51根枕，枕間距為0.629m。自動(dòng)監(jiān)測點(diǎn)枕號：1、9、26、43、51;測點(diǎn)距離為：5.032m、10.693m、10.693m、5.032m。兩孔梁各個(gè)測點(diǎn)與人工測點(diǎn)對應(yīng)距離圖片。

　　3.2自動(dòng)化沉降監(jiān)測采集數(shù)據(jù)

　　3.2.1 Ⅰ型梁

　　圖表 1為5月22日至9月20日，每天凌晨00：00至05：00數(shù)據(jù)，以天為單位做平均處理的結(jié)果。本圖是以測點(diǎn)1為參考點(diǎn)，其他4個(gè)測點(diǎn)相對于參考點(diǎn)的變化曲線圖。得出的數(shù)據(jù)為負(fù)值時(shí)，表示上拱;數(shù)據(jù)為正值時(shí)，表示下沉。圖表2為圖表1對應(yīng)時(shí)間的溫度變化。

　　圖表 1 Ⅰ型梁沉降曲線圖(5月22日至9月20日)

　　圖表 2 Ⅰ型梁溫度曲線圖(5月22日至9月20日)

　　由圖表 1和2可以看出，測點(diǎn)隨著溫度的驟降分別有一次上拱過程。測點(diǎn)4幅值最大，測點(diǎn)2、3幅值較小且大小一致，測點(diǎn)5相對測點(diǎn)1沒有變化。6月11日之后，測點(diǎn)4隨溫度的變化而變化，最大幅值2.5mm左右;其他測點(diǎn)變化不明顯。

　　3.2.2有砟梁

　　圖表 3為5月22日至9月20日，每天凌晨00：00至05：00數(shù)據(jù)，以天為單位做平均處理的結(jié)果。本圖是以測點(diǎn)1為參考點(diǎn)，其他4個(gè)測點(diǎn)相對于參考點(diǎn)的變化曲線圖。得出的數(shù)據(jù)為負(fù)值時(shí)，表示上拱;數(shù)據(jù)為正值時(shí)，表示下沉。圖表 4為圖表 3對應(yīng)時(shí)間的溫度變化，與圖表 2中數(shù)據(jù)的變化趨勢一致。

　　圖表 3 有砟梁沉降曲線圖(5月22日至9月20日)

　　圖表 4 有砟梁溫度曲線圖(5月22日至9月20日)

　　由圖表 3和4可以看出，測點(diǎn)隨溫度的驟降分別有一次上拱過程。測點(diǎn)3幅值最大，測點(diǎn)2、4幅值較小且大小一致，測點(diǎn)5相對測點(diǎn)1沒有變化。6月11日之后，測點(diǎn)3隨溫度的變化而變化，最大幅值2.5mm左右;其他測點(diǎn)變化不明顯。

　　4結(jié)論

　　人工觀測和自動(dòng)化沉降監(jiān)測數(shù)據(jù)都能反映出箱梁隨溫度降低而上拱，梁端變化小，跨中變化較大。兩種不同的測量方式采集的數(shù)據(jù)得出的結(jié)論相接近。自動(dòng)化沉降監(jiān)測數(shù)據(jù)是可信的，且全天候24小時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)控，投入工時(shí)少，而人工觀測為每月一遍，存在局限性。

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