提運(yùn)架復(fù)合工況下長(zhǎng)節(jié)段大噸位地下管廊結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測(cè)與分析

凌松耀, 林朝, 付佰勇, 禹海濤, 單宏偉, 許海亮

(1.中交二公局第六工程有限公司, 西安 710075; 2.中交公路長(zhǎng)大橋建設(shè)國(guó)家工程研究中心有限公司, 北京 100120; 3.同濟(jì)大學(xué), 土木工程防災(zāi)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 上海 200092; 4.北方工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院, 北京 100144)

城市綜合管廊具有保障市政管線安全、提高地下空間利用率、美化城市環(huán)境、避免路面重復(fù)開(kāi)挖等優(yōu)點(diǎn)[1],是新型城鎮(zhèn)化發(fā)展的需要。雄安新區(qū)先期啟動(dòng)建設(shè)重點(diǎn)片區(qū)地下交通錯(cuò)綜復(fù)雜,包括綜合管網(wǎng)、排水管網(wǎng)系統(tǒng)工程、軌道交通預(yù)留工程、燃?xì)夤こ獭⒐?冷)工程、給水管網(wǎng)工程等,因此地下綜合管廊建設(shè)是雄安新區(qū)城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要內(nèi)容。

管廊結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中預(yù)制拼接綜合管廊的力學(xué)性能和沉降變形監(jiān)測(cè)可以為安全施工提供數(shù)據(jù)支撐和風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警[2-3]。王衍英等[4]采用現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)和數(shù)值模擬的方法研究了架廊機(jī)前支腿墊層的沉降及承載特征,驗(yàn)證了墊層承載能力能夠滿足管廊階段安裝的施工要求。閆鈺豐等[5]基于有限元數(shù)值模擬研究了地裂縫錯(cuò)動(dòng)作用下地下綜合管廊的變形和受力特征,對(duì)管廊變形進(jìn)行了分區(qū),并分析了管廊的變形破壞模式。王靈仙等[6]采用ABAQUS對(duì)不同工況荷載組合下的綜合管廊主體結(jié)構(gòu)及構(gòu)件進(jìn)行了受力性能分析,研究表明增大頂板和框架柱節(jié)點(diǎn)腋板尺寸能夠提高管廊的安全性。王啟耀等[7]通過(guò)有限元軟件模擬了雙艙綜合管廊大角度斜穿地裂縫數(shù)值模型,研究結(jié)果表明管廊結(jié)構(gòu)將發(fā)生縱向彎曲變形、橫向剪切變形以及扭轉(zhuǎn)變形。王振強(qiáng)等[8]采用振動(dòng)臺(tái)模型試驗(yàn)研究了地震波作用下管廊結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)及土-結(jié)作用機(jī)理,認(rèn)為管廊中部截面受地震波影響最大,在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注。段旭等[9]采用物理模型縮尺試驗(yàn)研究了綜合管廊結(jié)構(gòu)穿越黃土填方場(chǎng)的變形特征及受力狀態(tài),獲得了綜合管廊在挖填結(jié)合區(qū)發(fā)生破裂的誘因和管廊結(jié)構(gòu)劇烈變形的范圍及特征。萬(wàn)飛等[10]采用ANSYS有限元軟件研究了車輛循環(huán)動(dòng)荷載對(duì)管廊結(jié)構(gòu)的疲勞損傷影響,認(rèn)為距地表更近的上部管廊應(yīng)力變化更劇烈。龐瑞等[11]采用ABAQUS數(shù)值軟件建立了包括整體現(xiàn)澆、不同構(gòu)件拆分方式、不同鋼筋桁架結(jié)構(gòu)等在內(nèi)的八種綜合管廊結(jié)構(gòu)受力性能數(shù)值模型,研究了管廊裝配方式對(duì)其結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能影響,并對(duì)結(jié)構(gòu)形式、承載力、應(yīng)力分布進(jìn)行了對(duì)比優(yōu)化。王述紅等[12]通過(guò)MIDAS軟件對(duì)比研究了預(yù)制裝配式和現(xiàn)澆整體式綜合管廊的軸力、剪力、彎矩、應(yīng)力等受力特征,研究結(jié)果表明兩類管廊的受力性能差別不大,但預(yù)制裝配式管廊在施工、成本等方便具有不可比擬的優(yōu)勢(shì)。王建等[13]研究了地震波作用下多艙組合預(yù)制拼接綜合管廊的“土-結(jié)”相互作用機(jī)理,分析了預(yù)應(yīng)力鋼絞線對(duì)管廊結(jié)構(gòu)相對(duì)位移及整體性的優(yōu)化作用。王鵬宇等[14]采用非線性有限元軟件研究了承插式現(xiàn)澆管廊接頭的受力性能及破壞特征,獲得了管廊及管廊周圍土體的應(yīng)力及變形規(guī)律,發(fā)現(xiàn)了管廊接頭處容易存在安全隱患。葉志權(quán)等[15]利用線彈性單元簡(jiǎn)化模型分析了不同因素下管廊的抗震性能,通過(guò)回填土、管廊節(jié)點(diǎn)剛度等因素分析提出了相應(yīng)的減震措施。朱彥鵬等[16]開(kāi)展了經(jīng)過(guò)擠密樁處理的大厚度濕陷性黃土場(chǎng)地下綜合管廊工后浸水試驗(yàn),獲得了擠密樁復(fù)合地基對(duì)入滲規(guī)律和沉降變形的階段性影響規(guī)律。

以上研究多采用數(shù)值模型或物理模型對(duì)綜合管廊的沉降變形及受力特征進(jìn)行研究,然而對(duì)于城市綜合管廊結(jié)構(gòu)的力學(xué)及形變現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)較為少見(jiàn)。特別是相比于其他常規(guī)的現(xiàn)澆或預(yù)制裝配式管廊,雄安新區(qū)預(yù)制管廊施工過(guò)程略有不同,關(guān)鍵工況包括:管廊提吊、運(yùn)廊車在管廊頂部走形運(yùn)廊(廊上運(yùn)廊)、架廊機(jī)組裝完成后滑行至架設(shè)位置(空載滑行)、架廊機(jī)提吊管廊初始時(shí)刻(偏載提廊)、架廊機(jī)提吊管廊過(guò)中支腿位置(提廊過(guò)孔)。因此更有必要開(kāi)展特殊拼裝工藝下的綜合管廊受力性能及變形特征研究。為保證提運(yùn)架復(fù)合工況下綜合管廊的安全施工,現(xiàn)采用現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)的方法對(duì)綜合管廊受力性能及變形沉降進(jìn)行研究,為雄安新區(qū)長(zhǎng)節(jié)段、大噸位裝配式管廊示范項(xiàng)目提供科學(xué)合理、安全優(yōu)質(zhì)的技術(shù)支撐。

1 工程背景及施工工藝

1.1 工程概況

雄安新區(qū)長(zhǎng)節(jié)段、大噸位裝配式綜合管廊示范試驗(yàn)項(xiàng)目位于河北省雄安新區(qū)啟動(dòng)區(qū)NA8路。線路區(qū)段起訖樁號(hào)NA8K1+564～NA8K2+380,全長(zhǎng)816 m。該項(xiàng)目首次在國(guó)內(nèi)外創(chuàng)新采用廊上架廊工藝,是目前國(guó)內(nèi)外最大橫斷面、最大吊裝噸位的預(yù)制綜合管廊工程。此外,管廊埋深較大,運(yùn)營(yíng)期管廊受力復(fù)雜,預(yù)制管廊橫向跨度大,對(duì)管廊吊裝、運(yùn)輸以及架設(shè)安裝等工藝要求較高。

長(zhǎng)節(jié)段、大噸位綜合管廊為4艙管廊,預(yù)制長(zhǎng)度分4、8 m。其中8 m標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段示意圖如圖1所示,截面寬度13.0 m,高度4.2 m,8 m節(jié)段重402 t(4 m節(jié)段重201 t),全線共有節(jié)點(diǎn)10個(gè),管線分支口5個(gè),通風(fēng)吊裝孔2個(gè),集水坑3處。主體結(jié)構(gòu)采用C45高性能混凝土,抗?jié)B等級(jí)為P8。每節(jié)8 m管廊用混凝土155.9 m3(每節(jié)4 m管廊用混凝土78 m3),混凝土總量為12 789 m3。鋼筋主要采用HRB400級(jí)鋼筋,鋼筋總量4 000 t。

圖1 綜合管廊8 m標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段Fig.1 The 8 m standard utility tunnel

1.2 廊上架廊施工工藝

雄安新區(qū)長(zhǎng)節(jié)段、大噸位裝配式綜合管廊項(xiàng)目施工流程包括廊底混凝土墊層及砂墊層施工、節(jié)段管廊運(yùn)輸、廊上架廊、預(yù)制節(jié)段管廊預(yù)應(yīng)力張拉、架廊機(jī)空載滑行、嵌縫處理、管廊閉水試驗(yàn)、廊底注漿、節(jié)點(diǎn)施工等。混凝土墊層為15 cm厚的C20混凝土墊層,墊層頂面設(shè)置Φ6 mm@200 mm的網(wǎng)格狀鋼筋網(wǎng)片;管廊底部與混凝土墊層間采用鋪設(shè)干砂方式,同時(shí)形成干砂調(diào)平層,以保證吊裝管廊與基礎(chǔ)表面接觸密實(shí);管廊節(jié)段使用600 t輪胎式提廊機(jī)吊裝至TLC600 t型運(yùn)廊車(8 m節(jié)段)及液壓軸線平板車(4 m節(jié)段)上進(jìn)行運(yùn)輸。墊層施工及節(jié)段管廊運(yùn)輸如圖2所示。

廊上架廊是整個(gè)項(xiàng)目施工的重點(diǎn),架廊機(jī)架廊安裝流程如圖3所示,包括廊上運(yùn)廊、天車提廊、天車落廊、就位張拉等工藝。預(yù)制管廊節(jié)段運(yùn)輸至始發(fā)段后可短暫存儲(chǔ)5～8片,存放順序與后續(xù)安裝順序一致。采用450 t輪軌門式提廊機(jī)駛于待提取廊片上方,在完成安裝的管廊上運(yùn)輸待安裝管廊。待運(yùn)廊車行駛至架廊機(jī)中支腿和后支腿之間時(shí),側(cè)移的后支腿恢復(fù)至閉合狀態(tài),當(dāng)天車移動(dòng)至后支腿和中支腿之間時(shí),連接吊具與管廊間的連接器。架廊機(jī)將吊裝好的管廊節(jié)段豎向提起,達(dá)到一定高度后,水平向前推進(jìn)至落點(diǎn)位置的管廊上空,再利用天車旋轉(zhuǎn)系統(tǒng),將管廊旋轉(zhuǎn)90°。待旋轉(zhuǎn)完成之后,開(kāi)始控制所提管廊節(jié)段緩緩下降,當(dāng)管廊節(jié)段貼近地面時(shí)。利用調(diào)姿車精準(zhǔn)對(duì)位,使該節(jié)段與前一節(jié)廊的止水帶緊密貼合,且前后節(jié)段無(wú)高低錯(cuò)臺(tái),即完成對(duì)位。

圖2 墊層現(xiàn)場(chǎng)施工及節(jié)段管廊運(yùn)輸Fig.2 Subcrust on-site construction and transportation of the utility tunnel segment

圖3 架廊機(jī)架廊流程圖Fig.3 Procedure of the installment of the utility tunnel structures

2 管廊結(jié)構(gòu)應(yīng)力監(jiān)測(cè)

綜合管廊結(jié)構(gòu)受力隨廊上架廊的不同施工工況發(fā)生變化,管廊在整個(gè)施工過(guò)程中結(jié)構(gòu)受力安全可靠度,以及結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不良情況時(shí)發(fā)出預(yù)警指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)人員及時(shí)采取措施,是整個(gè)示范項(xiàng)目的重中之重。現(xiàn)針對(duì)預(yù)制管廊提吊、廊上運(yùn)廊、偏載提廊以及提廊過(guò)孔等關(guān)鍵工況進(jìn)行管廊結(jié)構(gòu)本體安全監(jiān)測(cè),為管廊在多工況荷載作用下安全施工提供預(yù)警及數(shù)據(jù)支撐。

2.1 測(cè)點(diǎn)布置

在提吊和行進(jìn)工況下,吊點(diǎn)位置受力最大,因此在2#管節(jié)吊點(diǎn)附近頂板雙層鋼筋和掖角處斜向鋼筋布置應(yīng)變計(jì),測(cè)點(diǎn)位置見(jiàn)圖4中管廊頂板及掖角處的黑色加粗短線;在空載滑行工況下,滑行就位后最大輪載處于14#管節(jié)位置,可通過(guò)監(jiān)測(cè)14#管節(jié)輪載對(duì)應(yīng)側(cè)墻內(nèi)部雙層鋼筋應(yīng)變情況反映結(jié)構(gòu)本體受力,因此對(duì)兩根軌道對(duì)應(yīng)每個(gè)側(cè)墻內(nèi)部和管廊頂板混凝土布設(shè)應(yīng)變計(jì),測(cè)點(diǎn)位置見(jiàn)圖5中黑色加粗短線;廊上運(yùn)廊工況下,通過(guò)運(yùn)廊車輪胎對(duì)應(yīng)管廊側(cè)墻雙層鋼筋應(yīng)變變化可反映結(jié)構(gòu)本體受力,在各側(cè)墻雙層鋼筋網(wǎng)各布置1處應(yīng)變計(jì),頂板受拉區(qū)最大位置布設(shè)1個(gè)測(cè)點(diǎn),測(cè)點(diǎn)位置如圖6所示;偏載提廊工況下,后支腿荷載最大,通過(guò)后支腿支撐對(duì)應(yīng)14#典型管廊側(cè)墻雙層鋼筋應(yīng)變反映結(jié)構(gòu)本體受力,在各側(cè)墻雙層鋼筋網(wǎng)各布置1處應(yīng)變計(jì),管廊頂板鋼筋最大受拉位置布設(shè)1處應(yīng)變計(jì),測(cè)點(diǎn)位置如圖7所示;提廊過(guò)孔工況下,中支腿荷載最大,通過(guò)中支腿支撐對(duì)應(yīng)14#典型管廊側(cè)墻雙層鋼筋應(yīng)變反映結(jié)構(gòu)本體受力,在各側(cè)墻雙層鋼筋網(wǎng)各布置1處應(yīng)變計(jì),具體測(cè)點(diǎn)位置如圖8所示。

各工況下,管廊應(yīng)變計(jì)布置位置及表面混凝土的應(yīng)力監(jiān)測(cè)結(jié)果如圖4～圖8所示,其中正值代表受拉,用藍(lán)線表示,方向朝向管廊外側(cè);負(fù)值代表受壓,用紅線表示,方向朝向管廊內(nèi)側(cè)。由于部分測(cè)點(diǎn)在混凝土澆筑階段損壞,或在養(yǎng)護(hù)階段引線接頭進(jìn)水導(dǎo)致數(shù)據(jù)異常,因此分析數(shù)據(jù)時(shí)對(duì)異常數(shù)據(jù)進(jìn)行了刪減,圖中列出部分監(jiān)測(cè)正常數(shù)據(jù)。

圖5 空載工況下管廊表面混凝土應(yīng)力分布Fig.5 Stress distributions along utility tunnel with no lifting

圖6 運(yùn)廊工況下管廊表面混凝土應(yīng)力分布Fig.6 Stress distributions along utility tunnel under transportation

圖7 偏載工況下管廊表面混凝土應(yīng)力分布Fig.7 Stress distribution along tunnel under unbalanced loading

圖8 過(guò)孔工況下管廊表面混凝土應(yīng)力分布Fig.8 Stress distributions along utility tunnel when transported through holes

2.2 應(yīng)力監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)

2.2.1 提吊及行進(jìn)工況

提吊和行進(jìn)工況下,2#管節(jié)吊點(diǎn)附近混凝土的應(yīng)力分布如圖4所示,管廊外表面和掖角處受拉,而管廊內(nèi)表面受壓。提吊時(shí),最大拉應(yīng)力為0.80 MPa,應(yīng)變計(jì)編號(hào)為T2G7,最大壓應(yīng)力為1.17 MPa,應(yīng)變計(jì)編號(hào)為T2G5;行進(jìn)時(shí),最大拉應(yīng)力和最大壓應(yīng)力分別為1.34 MPa(T2G4)和1.68 MPa(T2G2)。提廊機(jī)行進(jìn)時(shí)因管節(jié)受顛簸使混凝土應(yīng)力較未行進(jìn)時(shí)偏大,但兩者拉應(yīng)力均未達(dá)到C45混凝土抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值2.51 MPa。

2.2.2 空載滑行工況

架廊機(jī)空載滑行工況下,14#典型關(guān)鍵管廊的應(yīng)力分布如圖5所示。受輪載對(duì)側(cè)墻壓力的影響,側(cè)墻位置處混凝土受壓,最大壓應(yīng)力為0.77 MPa(KZ14G4),管廊外表層中部混凝土受拉,拉應(yīng)力為0.74 MPa(KZ14G7)。總體而言,空載滑行工況下,管廊的受力較提吊工況下更小。

2.2.3 廊上運(yùn)廊工況

廊上運(yùn)廊工況下綜合管廊側(cè)墻及頂板應(yīng)力分布如圖6所示。輪軌對(duì)應(yīng)14#管廊側(cè)墻位置混凝土的最大壓應(yīng)力為0.84 MPa(Y14G2),側(cè)墻壓力比空載滑行條件下更大一些;綜合管廊外表層混凝土的壓力檢測(cè)值為0.70 MPa(Y14G5),表現(xiàn)為拉應(yīng)力。廊上運(yùn)廊工況下,管廊整體的受力也較小,未達(dá)到混凝土的抗拉或抗壓強(qiáng)度。

2.2.4 偏載提廊工況

偏載提廊工況下管廊側(cè)墻及頂板應(yīng)力監(jiān)測(cè)結(jié)果如圖7所示。14#管廊右側(cè)側(cè)墻的應(yīng)變計(jì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)缺失,而輪軌對(duì)應(yīng)左側(cè)管廊側(cè)墻位置混凝土最大壓應(yīng)力為1.17 MPa(PZ14G4),管廊外表層中間位置受拉,拉應(yīng)力為0.94 MPa(PZ14G9)。管廊側(cè)墻和頂板混凝土的拉應(yīng)力和壓應(yīng)力均未超過(guò)C45混凝土抗拉強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。此時(shí),管廊的受力整體相對(duì)較大。

2.2.5 提廊過(guò)孔工況

提廊過(guò)孔工況下管廊側(cè)墻及頂板應(yīng)力分布如圖8所示。輪軌對(duì)應(yīng)14#管節(jié)側(cè)墻位置混凝土的受壓,最大壓應(yīng)力為1.61 MPa(GK14G4),其中1號(hào)應(yīng)變計(jì)監(jiān)測(cè)結(jié)果為受拉,拉應(yīng)力為0.50 MPa(GK14G1),這可能是施工過(guò)程中監(jiān)測(cè)計(jì)數(shù)據(jù)異常導(dǎo)致的。管廊右側(cè)頂板處受拉,拉應(yīng)力為1.24 MPa(GK14G21)。此工況下管廊應(yīng)力值比其他工況均偏大。

3 管廊沉降及拼縫變形監(jiān)測(cè)

管節(jié)受力后廊底若發(fā)生過(guò)大沉降將會(huì)對(duì)管節(jié)整體受力及接頭防水性能造成不利影響。為及時(shí)掌握并評(píng)估管廊拼裝就位后基底沉降情況,對(duì)管廊在運(yùn)輸架設(shè)過(guò)程中基底豎向變形及接頭拼縫變化情況進(jìn)行監(jiān)測(cè),進(jìn)一步掌握管廊在架設(shè)過(guò)程中地基不均勻沉降和拼縫寬度變化,從而更好地掌握各工況對(duì)接頭防水性能的影響。

3.1 測(cè)點(diǎn)布置

廊上運(yùn)廊及架廊機(jī)架廊過(guò)程中,運(yùn)廊車輪胎、架廊機(jī)中后支腿會(huì)對(duì)管廊本體施加載荷。為充分掌握運(yùn)廊及架廊全過(guò)程沉降及拼縫變化情況,采用HCF710-B2型靜力水準(zhǔn)儀對(duì)中支腿初始架廊作用位置的典型7#、8#、14#管節(jié)進(jìn)行沉降觀測(cè),靜力水準(zhǔn)儀布置在管節(jié)兩側(cè)墻,其中14#管節(jié)左右兩側(cè)墻各布置2處凈水準(zhǔn)儀,共計(jì)8個(gè)測(cè)點(diǎn);采用BGK4420-100型測(cè)縫計(jì)對(duì)7-8#、13-14#管節(jié)接頭進(jìn)行拼縫寬度變化觀測(cè),拼縫位置布置6處測(cè)縫計(jì)。測(cè)點(diǎn)布置位置如圖9中黑色加粗短線所示。

3.2 沉降及拼縫寬度監(jiān)測(cè)結(jié)果

3.2.1 管廊沉降監(jiān)測(cè)

管廊初始架設(shè)時(shí),針對(duì)中后支腿對(duì)應(yīng)的7#、8#和14#管節(jié)開(kāi)展預(yù)制管廊運(yùn)輸及架設(shè)工況下管廊結(jié)構(gòu)本體沉降實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),記錄最不利工況下管廊的沉降變化情況,其中最不利工況對(duì)應(yīng)的時(shí)間為2021年7月30日0:00—2021年8月7日0:00,這期間3個(gè)管節(jié)共計(jì)8個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的沉降時(shí)程曲線見(jiàn)圖10所示。可以看出,在廊上架廊施工過(guò)程中,受為期8 d的提運(yùn)架復(fù)合工況動(dòng)態(tài)荷載的重復(fù)影響,管廊結(jié)構(gòu)本體表現(xiàn)出明顯的波動(dòng)性垂直變形規(guī)律,然而管廊結(jié)構(gòu)垂直位移波動(dòng)范圍較小,均在0～3 mm以內(nèi),并沒(méi)有表現(xiàn)出單調(diào)增長(zhǎng)或者單調(diào)降低的變化趨勢(shì),這說(shuō)明管廊在運(yùn)輸及架設(shè)復(fù)合工況作用下,本體的沉降變形較小,總體可控。

各個(gè)管節(jié)的水準(zhǔn)儀監(jiān)測(cè)沉降區(qū)間如表1所示。整體來(lái)看,3個(gè)管節(jié)的最大沉降檢測(cè)值均較小,其中7#、8#管節(jié)左右兩側(cè)的最大沉降監(jiān)測(cè)值為2.6 mm,而14#管節(jié)左右兩側(cè)的最大沉降監(jiān)測(cè)值略有增大,為2.8 mm,但所有管節(jié)的沉降值均小于3 mm,總體來(lái)看,在提運(yùn)架復(fù)雜工況最不利的情況下,管節(jié)沉降仍較小,復(fù)雜動(dòng)態(tài)荷載作用下管廊的沉降變形滿足安全要求。

圖10 最不利工況下管廊沉降時(shí)程曲線Fig.10 Development of tunnel subsidence under the worst scenario

表1 最不利工況下管廊垂直變形監(jiān)測(cè)值Table 1 Measurement of tunnel vertical displacement under the worst scenario

3.2.2 拼縫寬度監(jiān)測(cè)

在最不利工況下,13-14#管節(jié)接頭拼縫寬度變化的時(shí)程曲線如圖11所示。當(dāng)測(cè)縫計(jì)所測(cè)數(shù)據(jù)為正值時(shí),表明接頭拼縫擴(kuò)展;相反當(dāng)測(cè)縫計(jì)所測(cè)數(shù)據(jù)為負(fù)值時(shí),表明接頭拼縫受到壓縮。可以看出,3個(gè)位置的拼縫寬度變化范圍均不大,其中3#測(cè)縫計(jì)位于管節(jié)右側(cè),在管廊運(yùn)輸及架設(shè)復(fù)合工況作用下拼縫寬度變化最大,但最大擴(kuò)展和壓縮值僅為0.06 mm和0.05 mm(黃色曲線),說(shuō)明管廊接頭拼縫連接良好,拼縫寬度基本不受復(fù)合工況動(dòng)態(tài)荷載作用的影響。

圖11 最不利工況下管廊接頭拼縫變形時(shí)程曲線Fig.11 Development of tunnel joint deformation under the worst scenario

4 結(jié)論

(1)提運(yùn)架復(fù)合工況下管廊側(cè)墻受壓,管廊頂板受拉,其中空載滑行和廊上運(yùn)廊兩個(gè)工況下,管廊壓力值較小,而提吊行進(jìn)、偏載提廊、提廊過(guò)孔等工況下,管廊承受壓力較大。但管廊側(cè)墻和頂板混凝土的拉應(yīng)力和壓應(yīng)力均未超過(guò)混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。

(2)預(yù)制管廊運(yùn)輸及架設(shè)工況下管廊結(jié)構(gòu)本體沉降實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)結(jié)果表明,廊結(jié)構(gòu)本體表現(xiàn)出明顯的波動(dòng)性垂直變形規(guī)律,垂直位移波動(dòng)范圍較小,管廊最沉降監(jiān)測(cè)值僅為2.8 mm,屬于正常的變形波動(dòng),復(fù)雜動(dòng)態(tài)荷載作用下管廊的沉降變形滿足安全要求,本體沉降變形總體可控。

(3)預(yù)制管廊運(yùn)輸及架設(shè)工況下管廊拼縫寬度最大擴(kuò)展和壓縮值為0.06 mm和0.05 mm,說(shuō)明管廊接頭拼縫連接良好,拼縫寬度基本不受復(fù)合工況動(dòng)態(tài)荷載作用的影響。