何占元

國(guó)能朔黃鐵路發(fā)展有限責(zé)任公司， 河北 滄州 062350

隨著大軸重、高密度、長(zhǎng)編組的重載運(yùn)輸快速發(fā)展，加之沖刷、撞擊等外部作用，橋梁結(jié)構(gòu)病害損傷加劇，有的已經(jīng)危及運(yùn)輸安全。如何快速、安全、高效完成病害橋墩基礎(chǔ)加固改造是首先要解決的難題。

針對(duì)鐵路水沖受損橋墩的適應(yīng)性以及加固改造問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外學(xué)者開(kāi)展了深入研究。文獻(xiàn)［1］采用模擬分析方法，開(kāi)展了鐵路橋墩基礎(chǔ)沖刷對(duì)橋墩自振特性的影響理論分析和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)研究。文獻(xiàn)［2-3］采用理論分析和試驗(yàn)方法，研究了重載運(yùn)輸條件下的橋墩縱向受力特征和動(dòng)力響應(yīng)規(guī)律。文獻(xiàn)［4-5］以重載鐵路橋墩為對(duì)象，研究了在大軸重重載列車(chē)運(yùn)行、制動(dòng)等工況作用下的橋墩縱向受力特性。文獻(xiàn)［6-7］系統(tǒng)分析了沖刷對(duì)橋墩單樁承載力、自振頻率以及簡(jiǎn)支梁橋頻率的影響，探討了簡(jiǎn)支梁橋橋墩受沖刷后模態(tài)頻率的變化規(guī)律。文獻(xiàn)［8-9］基于橋墩托換加固施工，提出了橋梁變形、應(yīng)力、軌道平順性等監(jiān)測(cè)與控制方法。文獻(xiàn)［10］以天津津?yàn)I輕軌橋梁墩柱托換工程為背景，探索了不中斷行車(chē)條件下的橋墩加固技術(shù)、安全監(jiān)控方法和控制標(biāo)準(zhǔn)。文獻(xiàn)［11-12］采用理論分析和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)方法，研究了加固施工對(duì)橋墩和既有樁基的影響規(guī)律，提出了墩身加固施工安全監(jiān)測(cè)方法。既有研究主要涉及沖刷對(duì)結(jié)構(gòu)性能的影響及加固技術(shù)，但關(guān)于重載運(yùn)輸條件下的橋墩適應(yīng)性分析和加固監(jiān)測(cè)技術(shù)研究較少。

本文依托重載鐵路水沖受損橋墩組合加固工程，采用現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)、數(shù)值模擬、在線(xiàn)監(jiān)測(cè)相結(jié)合的方法開(kāi)展大軸重條件下重載鐵路水沖受損橋墩適應(yīng)性分析及加固控制技術(shù)研究，分析沖刷和加固對(duì)橋梁性能的影響規(guī)律，以期為類(lèi)似橋梁病害處理和列車(chē)運(yùn)行安全保障提供參考。

1 運(yùn)營(yíng)列車(chē)作用下受損橋墩適應(yīng)性分析

1.1 工程概況

一座重載鐵路大橋?yàn)樯舷滦蟹蛛x式橋梁，上行通行軸重21.0 ~ 30.0 t的重載列車(chē)，下行則主要通行軸重5.2 ~ 7.5 t的空車(chē)。大橋橋墩為雙柱式圓端形板式墩，采用共用基礎(chǔ)、橋墩分離的結(jié)構(gòu)形式，摩擦樁基礎(chǔ)。橋墩高度較低，為3.87 ~ 4.37 m。承臺(tái)尺寸均為8.4 m × 4.0 m × 2.0 m。樁長(zhǎng)12.0 ~ 17.0 m。

因上游水庫(kù)突然泄洪，最大洪水流量超過(guò)100 m3/s。洪水在多個(gè)橋墩形成集中沖刷，橋墩承臺(tái)全部外露，樁基最大裸露高度達(dá)5.0 m，最大沖刷深度達(dá)10.0 m，已經(jīng)形成局部深坑，并接近原設(shè)計(jì)局部沖刷線(xiàn)。橋梁結(jié)構(gòu)形式及沖刷情況見(jiàn)圖1。

圖1 橋梁結(jié)構(gòu)形式及沖刷情況

1.2 沖刷過(guò)程中橋墩振動(dòng)監(jiān)測(cè)

洪水通過(guò)時(shí)基礎(chǔ)周?chē)s束高度的減小直接導(dǎo)致橋墩整體剛度、穩(wěn)定性和承載能力降低，橋梁振動(dòng)明顯增大，對(duì)列車(chē)安全運(yùn)營(yíng)造成一定的影響。為保證安全，洪水通過(guò)時(shí)采取列車(chē)限速運(yùn)行的措施，并采用891‐Ⅱ拾振器、INV數(shù)據(jù)采集儀、IMC數(shù)據(jù)采集儀組成實(shí)時(shí)在線(xiàn)檢測(cè)系統(tǒng)完成沖刷過(guò)程監(jiān)測(cè)，部分實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)見(jiàn)圖2。圖中，S為沖刷深度。

圖2 橋梁振動(dòng)與沖刷深度關(guān)系

由圖2可知：

1）洪水沖刷后，運(yùn)營(yíng)列車(chē)作用下的橋墩墩頂橫向振幅和主梁跨中橫向振幅較為離散，但比洪水沖刷前有顯著增大趨勢(shì)，墩頂振動(dòng)增大趨勢(shì)更明顯。

2）洪水沖刷前，運(yùn)營(yíng)列車(chē)速度相對(duì)較高，基本為60 ~ 75 km/h，橋墩墩頂橫向振幅在0.10 mm以下，主梁橫向振幅在0.20 mm以下。洪水沖刷時(shí)，運(yùn)營(yíng)列車(chē)限速通行，通行速度為30 ~ 45 km/h，橋墩墩頂橫向振幅增至0.10 ~ 0.20 mm，且較為離散，主梁跨中橫向振幅增至0.20 ~ 0.30 mm。說(shuō)明隨著沖刷深度逐漸增大，橋墩和主梁振動(dòng)逐漸增大，橋梁結(jié)構(gòu)橫向振動(dòng)加劇。

沖刷過(guò)程中對(duì)橋墩自振頻率進(jìn)行定時(shí)測(cè)試，發(fā)現(xiàn)實(shí)測(cè)9#墩橫向自振頻率隨沖刷深度增加而逐漸減小，自振頻率降低值與沖刷深度成正比；沖刷趨于穩(wěn)定時(shí)，實(shí)測(cè)橋墩橫向自振頻率由14.5 Hz降至7.3 Hz，降幅近50%，說(shuō)明橋墩剛度隨沖刷深度增加而逐漸降低。

1.3 沖刷條件下適應(yīng)性分析

采用數(shù)值模擬方法開(kāi)展提速、提高軸重條件下的橋墩適應(yīng)性分析研究。建立整體有限元模型，將洪水沖刷視為墩臺(tái)基礎(chǔ)周?chē)馏w缺失，采用移動(dòng)荷載法計(jì)算運(yùn)營(yíng)列車(chē)作用下的橋梁結(jié)構(gòu)振動(dòng)響應(yīng)。重載列車(chē)作用下的橋墩振動(dòng)響應(yīng)分析結(jié)果見(jiàn)圖3。

圖3 橋墩振動(dòng)響應(yīng)

由圖3可知：

1）墩頂橫向自振頻率與沖刷深度成反比例關(guān)系。在沖刷初期，樁基上部承臺(tái)逐漸裸露，自振頻率下降速率較小。隨著沖刷的不斷增加，承臺(tái)全部裸露而樁基上部逐漸顯現(xiàn)，橋墩橫向自振頻率下降速度逐漸增大。當(dāng)沖刷深度達(dá)到8.0 m時(shí)，自振頻率降至沖刷前的50%，橋墩剛度大幅降低。承臺(tái)裸露對(duì)橋墩剛度影響相對(duì)較小，樁基裸露則引起了自振頻率和剛度的顯著下降。

2）相同速度、不同軸重列車(chē)作用下，隨著沖刷深度增加，橋墩墩頂橫向振幅逐漸增大；當(dāng)樁基全部裸露時(shí)，橋墩橫向振動(dòng)增幅更為明顯，進(jìn)而引起主梁發(fā)生較大振動(dòng)。

3）不同軸重列車(chē)作用下，隨著速度提高，橋墩橫向振動(dòng)逐漸增大，近似表現(xiàn)為三階段特征。第一階段是40 km/h以下低速情況，隨著速度增加，墩頂橫向振幅逐漸增大，但增幅較?。坏诙A段是速度提高到50 km/h時(shí)，墩頂橫向振幅明顯增大，振幅比前一速度級(jí)增大約1.5倍；第三階段是超過(guò)50 km/h時(shí)，隨著速度增加，墩頂橫向振幅有增大趨勢(shì)，但增幅小于第一階段，速度的提高對(duì)橋墩振動(dòng)的影響減弱。

2 加固方法與風(fēng)險(xiǎn)分析

2.1 加固目標(biāo)

基于重載列車(chē)安全通行要求，橋墩加固需滿(mǎn)足以下性能指標(biāo)：①橋墩剛度比加固前大幅提高，墩頂橫向振幅降低；②增大基礎(chǔ)截面尺寸，提高基礎(chǔ)穩(wěn)定性。

2.2 加固方法

采取增補(bǔ)樁基法 + 增大承臺(tái)法 + 墩身連接加固的組合方法進(jìn)行橋墩加固。具體方法：首先在承臺(tái)四周增補(bǔ)一定數(shù)量樁基，然后換填基礎(chǔ)下方土體，繼而增大承臺(tái)尺寸并將增補(bǔ)樁基與擴(kuò)大承臺(tái)連接成一體。同時(shí)采用混凝土橫向連接對(duì)橋墩進(jìn)行加固，并與承臺(tái)連接為一體，最終實(shí)現(xiàn)全面加固，見(jiàn)圖4。

圖4 組合加固設(shè)計(jì)方案

由于橋下凈空有限，現(xiàn)場(chǎng)加固開(kāi)挖、鉆孔與回填等施工均采用小型機(jī)械和沖擊鉆孔的方式。與常規(guī)的托換加固、外包加固或基礎(chǔ)加固等方法相比，大軸重運(yùn)輸條件下的水沖受損橋墩加固施工風(fēng)險(xiǎn)更大、影響因素更多、運(yùn)輸要求更高。如何保證加固施工期間的施工安全與大軸重列車(chē)的運(yùn)營(yíng)安全是關(guān)鍵。

2.3 加固施工風(fēng)險(xiǎn)分析

橋墩加固整個(gè)過(guò)程分為設(shè)計(jì)、施工、后期維護(hù)管理等多個(gè)階段。按照管理學(xué)中的層次分析法思想，施工階段的風(fēng)險(xiǎn)權(quán)重最大，對(duì)施工的安全性影響也最大。整個(gè)施工具體流程為：施工準(zhǔn)備→基礎(chǔ)開(kāi)挖及防護(hù)→樁基鉆孔及澆筑→既有承臺(tái)鑿毛及植筋→樁頭鑿除→基礎(chǔ)換填→擴(kuò)大承臺(tái)及墩身連接鋼筋綁扎→新舊承臺(tái)、新增樁基和墩身連接混凝土整體澆筑→河道回填。

在橋墩加固改造過(guò)程中，由于施工工序、結(jié)構(gòu)本身、材料以及列車(chē)荷載隨時(shí)間變化不斷改變，結(jié)構(gòu)形狀、體系特征、結(jié)構(gòu)剛度、結(jié)構(gòu)自振特性、結(jié)構(gòu)受力及變形等均會(huì)不斷變化，結(jié)構(gòu)具有變化速率較小的時(shí)變性。借鑒風(fēng)險(xiǎn)管理思想對(duì)施工階段的風(fēng)險(xiǎn)源進(jìn)行辨識(shí)與分析，涵蓋人員、結(jié)構(gòu)、運(yùn)輸?shù)确矫妗Ｊ┕み^(guò)程風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)分析結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 施工過(guò)程風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)分析結(jié)果

3 橋墩加固施工安全監(jiān)控

洪水通過(guò)時(shí)，對(duì)大橋8#—10#墩沖刷比較嚴(yán)重，為保障運(yùn)輸安全，沖刷后立即進(jìn)行了加固處理。為避免洪水沖刷對(duì)其他橋墩產(chǎn)生影響，對(duì)全橋14個(gè)橋墩進(jìn)行了組合加固施工，并建立了安全監(jiān)控系統(tǒng)。

1#墩原始高度為4.0 m，5#墩原始高度為5.5 m，其他橋墩高度為4.0 ~ 5.5 m。后續(xù)影響分析和監(jiān)控分析均針對(duì)1#墩和5#墩開(kāi)展。

3.1 施工過(guò)程影響分析

加固前須要分析施工關(guān)鍵工況對(duì)橋墩振動(dòng)的影響，根據(jù)計(jì)算結(jié)果合理確定后續(xù)監(jiān)控內(nèi)容和施工技術(shù)。C80列車(chē)作用下，不同工況5#墩墩頂橫向振幅變化曲線(xiàn)見(jiàn)圖5。

圖5 不同工況5#墩墩頂橫向振幅變化曲線(xiàn)

由圖5可知：加固施工全過(guò)程對(duì)橋墩振動(dòng)有顯著的影響，且隨列車(chē)速度增加，墩頂橫向振幅逐漸增大；間隔開(kāi)挖和間隔鉆孔施工條件下，墩頂橫向振幅數(shù)值均小于同時(shí)開(kāi)挖和順序鉆孔施工，說(shuō)明間隔施工對(duì)橋墩振動(dòng)影響相對(duì)較小。橋墩加固施工中需對(duì)墩頂橫向振幅進(jìn)行監(jiān)測(cè)，可采取間隔鉆孔和間隔澆筑的施工方法。

3.2 監(jiān)控設(shè)計(jì)

重載運(yùn)輸具有更大的荷載作用、沖擊振動(dòng)、運(yùn)行隨機(jī)性和更高的設(shè)備條件要求，基于“安全第一、監(jiān)控關(guān)鍵、科學(xué)預(yù)測(cè)、保障安全”的原則和風(fēng)險(xiǎn)分析結(jié)果進(jìn)行監(jiān)控方案設(shè)計(jì)。現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控從以下兩方面開(kāi)展。

1）控制列車(chē)運(yùn)行速度。在基礎(chǔ)開(kāi)挖、樁基施工和基礎(chǔ)加固施工期間，橋上列車(chē)限速50 km/h運(yùn)行，以降低大軸重列車(chē)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的沖擊和振動(dòng)作用。

2）監(jiān)控橋梁結(jié)構(gòu)關(guān)鍵指標(biāo)變化。主要監(jiān)控列車(chē)信息、墩臺(tái)基礎(chǔ)沉降、水平位移以及橋梁動(dòng)力響應(yīng)，具體指標(biāo)見(jiàn)表2。

表2 施工監(jiān)控內(nèi)容

3.3 測(cè)點(diǎn)布置及方法

每個(gè)橋墩墩頂上方各設(shè)置1個(gè)沉降觀(guān)測(cè)點(diǎn)和1個(gè)水平位移觀(guān)測(cè)點(diǎn)；每個(gè)承臺(tái)上方設(shè)置4個(gè)觀(guān)測(cè)點(diǎn)同時(shí)監(jiān)控承臺(tái)頂沉降和水平位移變化。在每個(gè)橋墩墩頂上方布置2個(gè)振動(dòng)測(cè)點(diǎn)，監(jiān)測(cè)列車(chē)和施工耦合作用下的墩頂橫向和縱向振幅動(dòng)力響應(yīng)變化；在典型橋跨跨中外側(cè)擋砟墻上安裝拾振器測(cè)試橋跨橫向振動(dòng)；在橋上鋼軌上安裝磁鋼傳感器，監(jiān)測(cè)列車(chē)速度變化?，F(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控測(cè)點(diǎn)布置見(jiàn)圖6。

圖6 現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控測(cè)點(diǎn)布置

墩臺(tái)基礎(chǔ)沉降和水平位移監(jiān)控采用人工測(cè)量方式，沉降和變形測(cè)量分別采用電子水準(zhǔn)儀和全站儀。在基礎(chǔ)開(kāi)挖施工前建立控制網(wǎng)并采集3次初始值，正式施工開(kāi)始后每天固定時(shí)間測(cè)量，將初始值和固定時(shí)間測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，評(píng)判沉降和水平位移。

采用891‐Ⅱ型拾振器、智能信號(hào)數(shù)據(jù)采集儀及相關(guān)設(shè)備組成無(wú)線(xiàn)橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)列車(chē)速度、橋墩動(dòng)力響應(yīng)等信息的自動(dòng)化采集和分析。利用振動(dòng)數(shù)據(jù)和列車(chē)達(dá)到數(shù)據(jù)進(jìn)行雙控觸發(fā)采樣，在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置監(jiān)控總站，監(jiān)測(cè)信號(hào)實(shí)時(shí)采集、實(shí)時(shí)分析、實(shí)時(shí)存儲(chǔ)、實(shí)時(shí)預(yù)警。若某趟列車(chē)引起的振動(dòng)響應(yīng)數(shù)據(jù)超過(guò)報(bào)警值，系統(tǒng)實(shí)時(shí)向相關(guān)人員推送報(bào)警信息，現(xiàn)場(chǎng)人員立即采取措施，以保障施工安全和列車(chē)運(yùn)營(yíng)安全。

3.4 監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)及流程

基于保障列車(chē)運(yùn)營(yíng)安全、結(jié)構(gòu)受力和變形正常、可實(shí)施性三個(gè)原則確定施工控制標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)鐵運(yùn)函〔2004〕120號(hào)《鐵路橋梁檢定規(guī)范》［13］規(guī)定并考慮設(shè)計(jì)、施工因素確定最終控制標(biāo)準(zhǔn)。

控制標(biāo)準(zhǔn)分為兩級(jí)：第一級(jí)是報(bào)警值，允許達(dá)到，但必須立刻報(bào)警并停止現(xiàn)場(chǎng)施工，分析原因并采取相應(yīng)對(duì)策后再行施工；第二級(jí)是限值，所有監(jiān)控參數(shù)均不允許達(dá)到限值標(biāo)準(zhǔn)。監(jiān)控參數(shù)控制指標(biāo)見(jiàn)表3。

表3 監(jiān)控參數(shù)控制指標(biāo) mm

整個(gè)加固施工過(guò)程分為兩個(gè)階段，即加固前準(zhǔn)備階段和加固施工全過(guò)程階段，通過(guò)全面綜合檢測(cè)評(píng)判加固完成后的最終狀態(tài)。施工監(jiān)控流程見(jiàn)圖7。

圖7 施工監(jiān)控流程

3.5 沉降和水平位移監(jiān)測(cè)結(jié)果與分析

沉降和水平位移是評(píng)判結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和安全的重要指標(biāo)?，F(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)在2020年內(nèi)完成，其中基礎(chǔ)開(kāi)挖階段為8月6日—9月1日；樁基施工階段為9月2日—10月7日；基礎(chǔ)加固階段為10月8日—11月4日。本文僅列出部分橋墩監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。重載鐵路橋墩加固過(guò)程中典型橋墩沉降和水平位移監(jiān)控結(jié)果見(jiàn)圖8。

圖8 典型橋墩沉降和水平位移監(jiān)控結(jié)果

由圖8可知：三個(gè)施工階段橋墩沉降和水平位移數(shù)值差異較小。與基礎(chǔ)開(kāi)挖和基礎(chǔ)加固階段相比，樁基施工階段橋墩沉降數(shù)據(jù)更離散；與基礎(chǔ)開(kāi)挖和樁基施工階段相比，基礎(chǔ)加固階段墩頂水平位移數(shù)據(jù)更離散。說(shuō)明樁基施工階段的沖擊鉆孔對(duì)墩臺(tái)基礎(chǔ)有一定程度的沖擊作用，且沖刷和開(kāi)挖引起墩臺(tái)基礎(chǔ)剛度降低。沖擊鉆孔引起橋墩出現(xiàn)較大的沉降和水平位移，而基礎(chǔ)開(kāi)挖和基礎(chǔ)加固施工對(duì)橋墩的穩(wěn)定性影響較小。

現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)承臺(tái)頂與墩頂沉降的大小及方向基本一致，承臺(tái)頂與墩頂水平位移的大小及方向也基本一致，說(shuō)明整個(gè)施工過(guò)程中墩臺(tái)未發(fā)生明顯的傾斜變形。

3.6 橋梁振動(dòng)響應(yīng)結(jié)果與分析

列車(chē)作用下橋梁動(dòng)力響應(yīng)是反映運(yùn)營(yíng)性能、結(jié)構(gòu)剛度的重要指標(biāo)。橋梁動(dòng)力響應(yīng)監(jiān)控結(jié)果見(jiàn)圖9。

圖9 橋梁動(dòng)力響應(yīng)監(jiān)控結(jié)果

由圖9可知：

1）在整個(gè)加固過(guò)程中，墩頂橫向振幅和縱向振幅實(shí)測(cè)值很小，均在設(shè)定報(bào)警值范圍內(nèi)。墩頂橫向振幅為0.02 ~ 0.23 mm，具體表現(xiàn)為三階段變化規(guī)律。在基礎(chǔ)開(kāi)挖階段，橋墩橫向振動(dòng)較小。隨著基礎(chǔ)開(kāi)挖和樁基施工逐步開(kāi)展，橋墩橫向振動(dòng)逐漸增大。隨著樁基施工結(jié)束而基礎(chǔ)加固開(kāi)始，墩頂橫向振幅顯著減小，比基礎(chǔ)開(kāi)挖和樁基施工時(shí)減小50%以上。可以認(rèn)為，基礎(chǔ)埋深減小引起的剛度降低和沖擊鉆孔施工引起的地面振動(dòng)是導(dǎo)致橋墩橫向振動(dòng)加劇的直接原因。

2）與1#墩相比，基礎(chǔ)開(kāi)挖和鉆孔施工階段5#墩橫向振幅較為離散；結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工記錄，鉆孔施工階段，5#墩未按要求進(jìn)行交替鉆孔，采取了順序鉆孔方式，順序鉆孔引起橋墩振動(dòng)增大，而在基礎(chǔ)加固階段進(jìn)行了部分外側(cè)鋼管支撐的方式，具有一定的抑振效果，因此橫向振幅有所減小。

3）隨著施工進(jìn)度變化，橋墩墩頂縱向振幅變化規(guī)律不明顯，基本在0.07 mm以下變化，滿(mǎn)足設(shè)定報(bào)警值（≤ 0.38 mm）的要求。橋墩縱向振幅在一定程度上體現(xiàn)了列車(chē)縱向荷載變化?，F(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)變化規(guī)律表明各施工工序?qū)ζ溆绊戄^小。

4）橋跨結(jié)構(gòu)跨中橫向振動(dòng)振幅（0.10 ~ 0.80 mm）較小且離散，滿(mǎn)足設(shè)定報(bào)警值和限值（報(bào)警值≤ 2.54 mm，限值≤ 3.56 mm）的要求。實(shí)測(cè)第5孔橋跨橫向振動(dòng)與橋墩橫向振動(dòng)變化規(guī)律基本一致，也表現(xiàn)為三階段變化規(guī)律。隨著基礎(chǔ)開(kāi)挖深度增加和鉆孔施工開(kāi)始，橋跨橫向振動(dòng)顯著增大。隨著基礎(chǔ)加固開(kāi)始，結(jié)構(gòu)振動(dòng)明顯降低，橋墩橫向振動(dòng)減小是引起橋梁振動(dòng)降低的重要原因。

與2012—2016年橋梁檢測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比，監(jiān)控過(guò)程中橋梁橫向振動(dòng)遠(yuǎn)小于正常過(guò)車(chē)時(shí)的數(shù)值，說(shuō)明列車(chē)速度對(duì)橋梁振動(dòng)響應(yīng)比較敏感，限制列車(chē)運(yùn)行速度對(duì)減小橋梁振動(dòng)具有良好效果。

4 結(jié)論

本文以受洪水沖刷的重載鐵路淺基橋墩為對(duì)象，采用現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)、數(shù)值模擬和在線(xiàn)監(jiān)測(cè)的方法，研究大軸重運(yùn)輸條件下沖刷程度、荷載類(lèi)型等多因素對(duì)水沖受損橋墩剛度、穩(wěn)定性和動(dòng)力響應(yīng)的影響，并基于安全運(yùn)營(yíng)需求，提出一種“實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)+定期監(jiān)測(cè)”相結(jié)合的加固施工安全監(jiān)控方法，得到結(jié)論如下。

1）沖刷引起墩臺(tái)基礎(chǔ)土體流失和約束降低，導(dǎo)致橋墩剛度減小、穩(wěn)定性下降和振動(dòng)加?。浑S著沖刷深度增加，橋墩與主梁振動(dòng)響應(yīng)逐漸增大，橋墩自振頻率逐漸降低；大軸重列車(chē)作用下，橋梁振動(dòng)響應(yīng)與列車(chē)速度、軸重均成線(xiàn)性關(guān)系。

2）列車(chē)運(yùn)行速度和墩頂橫向振幅是重載鐵路受損橋墩加固安全監(jiān)控的兩個(gè)重要指標(biāo)，現(xiàn)場(chǎng)安全監(jiān)控體系須對(duì)列車(chē)速度和橋墩振動(dòng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，確保施工安全和線(xiàn)路運(yùn)營(yíng)安全。

3）加固過(guò)程中基礎(chǔ)開(kāi)挖、沖擊鉆孔引起橋梁橫向振動(dòng)顯著增大，但對(duì)墩臺(tái)基礎(chǔ)的沉降和水平位移影響較小。