高速铁路桥梁施工工艺（精选9篇）
高速铁路桥梁施工工艺 篇1
目前, 在高速铁路的建设过程中, 高速铁路桥梁的设计和建造已经成为高速铁路施工的重要技术。随着科技的进步与社会经济的高速发展, 高速铁路在应用上更加注重对高速铁路桥梁的设计及应用。
1 高速铁路桥梁概述
在高速铁路桥梁的建设过程中, 高速铁路桥梁必须具备以下特点:以高架长桥为多, 以中小铁路为主, 刚度大且整体性好, 结构耐久性强。目前, 我国的高速铁路桥梁建设发展迅速, 高速铁路桥梁约占高速铁路总长的3.6%。
高速铁路桥梁一般可以分为三种:高架桥、谷架桥、一般桥梁。高架桥主要建设于人口较为密集、铁路网稠密的区域, 用来改善地质不良地段。这种高架桥一般墩身不高、跨度比较小, 长度厂。谷架桥主要建设于山谷等跨度较大、墩身较高的地区, 而一般桥梁主要建设于河流地区。不管是高架桥、谷架桥, 还是一般的高速铁路桥梁都以混凝土土梁为设计标准。
2 预应力混凝土结构的特点及应用
由于高速铁路桥梁对结构硬度及耐久性要求都很高, 因此预应力混凝土施工工艺在高速铁路桥梁的建设过程中应用极为广泛。预应力混凝土施工工艺在应用中需要通过张拉钢筋, 让高速铁路桥的混凝土结构的受力区域在承受外力荷载之前预先受到一定的压应力。预应力混凝土施工工艺能够在混凝土结构受到外力时, 减少混凝土结构受到的拉应力, 在压应力的施力过程中延迟混凝土裂缝的出现, 从而更好地提高混凝土结构的抗裂性, 提高高速铁路桥梁的刚度。
在高速铁路桥梁的建设过程中, 利用预应力混凝土施工工艺可以有效地提高高速铁路桥梁的刚度, 提高结构的抗裂性, 增加高速铁路结构的耐久性。高速铁路桥需要承受列车在高速运行时所产生的冲击力与动力, 在强烈的震动下, 桥梁需要保持结构的良好, 保持良好的动力性, 从而避免车桥发生共振, 减少灾害的产生。所以, 在高速铁路桥梁预应力混凝土施工工艺的应用过程中要提高桥梁结构的刚度, 防止结构变形, 保证桥梁的稳定性。
另外, 通过在高速铁路桥梁中应用混凝土施工工艺技术还能够提高桥梁的抗剪能力, 在施工的过程中充分发挥纵向预应力的作用, 从而促使高速铁路桥梁能够承受更大的动力, 保持桥梁较好的动力特性。由于高速铁路桥梁对整体结构的强度和刚度要求较高, 因此应该在高速铁路桥梁的使用阶段施加一定的负荷, 提高桥梁结构对荷载的承受能力。可通过结构抗疲劳强度的提高来增强受压构件的稳定性, 在结构中由于桥梁纵向受力钢筋被拉紧, 预应力钢筋不易被压弯, 从而提高了整个高速铁路桥梁混凝土结构的抗压弯能力。
3 高速铁路桥梁预应力混凝土施工工艺
首先, 在高速铁路桥梁预应力混凝土的施工过程中要做好混凝土原料确定、混凝土配合比设计、混凝土的搅拌、混凝土的养护等一系列准备工作。在混凝土原材料的确定过程中, 要注意选用低水化热的水泥、优质粉煤灰等作为耐久混凝土的必需组成成分。另外还需要限制混凝土中的胶凝成分, 注意混凝土骨料的级配和骨料的粒型。
在设计混凝土配合比的过程中, 要根据混凝土使用环境的等级来设计相应的混凝土配合比。混凝土的配合比需要经过多方的批准审核后才能使用。同时, 要注意混凝土配合比对桥梁各部位环境的侵蚀作用, 并设计好桥梁承重结构部分混凝土的最低强度等级。在混凝土的搅拌过程中, 需要选择合适的水泥强度等级并按照施工要求添加高效减水剂, 使混凝土具有很好的和易性。在准备工艺的后期要注意对混凝的养护, 通过蒸汽养护、浇水养护、喷洒专用养护液等一系列的养护措施来提高混凝土结构的质量。
其次, 在预应力混凝土的施工过程中要按照施工的工艺流程做好混凝土的施工工作。在开盘前根据施工对混凝土的用料进行复核。在混凝土的浇筑过程中要使用混凝土输送泵连续性浇筑, 一次成型或者多次成型。在整个浇筑的过程中要设置专人对施工的模板、钢筋等部位进行检查, 以及时发现松动的螺栓及支撑, 确保钢筋及预埋件的位置保持正确。在预应力的张拉施工过程中, 一般要通过制束、穿束、预张拉、终张拉、锚具外钢绞线切割等基本流程。在按照设计的标准和尺寸下料后, 要使各钢绞线保持松紧一致, 然后再编束。整个高速铁路桥梁的梁体混凝土强度达到张拉的要求后, 安装钢绞线, 然后按照预张拉、初张拉、终张拉的顺序施加预应力。在预施应力之前需要及时清除管道内的积水和脏物。若高速铁路桥梁梁体的混凝土强度达到设计的80%, 在拆除侧模板后可进行初张拉, 若混凝土强度达到设计的50%, 这时需要箱梁带着模进行预张拉松开模板, 减少对梁体的压缩。只有当高速铁路桥梁梁体的混凝土强度与弹模都达到了设计值并且龄期大于10d后, 才可进行终张拉。
在预应力混凝土的施工过程中, 孔道留设是混凝土构件制作中的关键工序。一定要保证预留孔道的尺寸、位置正确, 孔道需平顺, 预埋于端部的垫板需要垂直于孔道中心线, 并用螺栓固定于模板上, 防止松动。孔道的直径需要利于预应力的穿入。在预应力的施工过程中有两种施工工艺, 一种是先张法, 一种是后张法。先张法可以在混凝土构件浇筑成型之前对钢筋进行张拉。这种施工工艺主要是通过预应力来传递钢筋和混凝土之间的黏结力, 因此在混凝土浇筑前需要把钢丝绞线预钢筋组成的预应力筋张拉到一定的应力值, 将锚具锚于台座两端的墩台上。然后再安装其他的构件、模板, 最后浇筑混凝土并及时进行养护。在桥梁混凝土达到一定的强度后, 放松两端支墩的预应力筋, 从而通过粘结力把预应力筋中的张拉力施加于混凝土结构中, 使其产生预压应力。
4 小结
高速铁路桥梁一般以高架长桥为多, 以中小铁路为主, 刚度大整体性好, 结构耐久性强。高速铁路桥需要承受列车在高速运行时所产生的冲击力与动力, 而在高速铁路桥梁的建设过程中, 利用预应力混凝土施工工艺可以有效地提高高速铁路桥梁的刚度, 提高结构的抗裂性。
因此, 在高速铁路桥梁预应力混凝土的施工过程中要做好混凝土原料确定、混凝土配合比设计、混凝土的搅拌、混凝土的养护等一系列准备工作。在预应力混凝土的施工过程中要按照施工的工艺流程做好混凝土的施工工作。在开盘前根据施工对混凝土的用料进行复核。在预应力的张拉施工过程中, 要通过制束、穿束、预张拉、终张拉、锚具外钢绞线切割等基本流程。并且, 在预应力的施工过程中通过先张法、后张法使混凝土结构产生预压应力, 从而提高整个高速铁路桥梁的施工质量。所以, 通过运用预应力混凝土施工工艺技术, 可极大地提高高速铁路桥梁的承受能力和抗裂性能。
参考文献
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[2]徐美庚, 王风葛.高速铁路预应力混凝土简支桥梁徐变上拱控制初探[J].中国铁路, 2011 (08) .
[3]陈成就.以预应力混凝土为例———浅析混凝土技术在高速铁路桥梁中的应用[J].科技探究, 2013 (12) .
高速铁路桥梁施工工艺 篇2
【关键词】高速铁路；桥梁；深桩基；施工
桥梁的深桩基作为高速铁路轨道的下半部分结构组织，必须要具有高稳定性、高安全性、高舒适性等优点，桥梁深桩基结合当地地形，会有不同的形式，要保证这些设计结构能够科学地建造，就必须要求非常高的施工技术，做好桥梁深桩基的施工工作是一切桥梁施工工作的基础。
一、深桩基施工技术要点
（一）钻孔施工
钻机就位、对中整平，就位前将钻机底部基础再次进行夯实处理，再铺设枕木，防止基础下沉、钻机倾斜。就位时在护筒上拉出十字丝 ，用锤球对中，钻孔中心与设计桩基中心偏差小于10mm，钻机底盘用水平尺调平，以保证竖直度。
根据参考文件所给地质情况及设计要求，选用配套钻机。钻孔过程中对钻孔孔位、竖直倾斜度等及时进行检查，发现问题要及时调整钻机位置，保证成孔的孔位正确。在钻进过程中对钻孔过程要详细记录，在地质情况发生变化时也要做好记录，交班时填写好钻孔记录表。
在钻孔达到设计深度时，使用测绳测量孔深，并使用钢尺校核。测量要多次测量取最小值。钻孔完成使用自制检孔器进行检查，成孔孔径不小于设计孔径。满足要求后进行清孔，从钻孔开始至灌注完成，孔内水位都应保持在地下水位或河流水位以上1.5-2.0m，以防止孔壁坍塌。清孔后检测泥浆性能指标，指标必须满足规范和设计要求。清孔后的泥浆指标必须从顶、中、底部分别取样检验并取平均值。完成后填写检查记录，写明护筒标高、孔深、孔径、孔位偏差、孔底标高、灌注前孔底标高、钻孔过程中出现的问题及处理方法、钢筋笼的尺寸等等。
（二）护筒制作及埋设
在进行钻孔护筒的埋设施工中，通常是使用钢制材料进行钻孔护筒的制作，制作护筒的钢材料多使用4mm左右厚度的钢板进行，制作过程中为了避免钢板材料厚度不足造成变形，通常会在制作成型的护筒上中下端部分，使用加筋进行焊接加固，以保证护筒埋设施工所需要的厚度与刚度要求。
进行钻孔护筒的埋设施工时，护筒埋设轴线应与建筑施工桩基桩位中心向对称，并且埋设的钻孔护筒底部应与周围进行紧密的接触。通常情况下，钻孔护筒的埋设深度在100到150cm之间，钻孔护筒顶部高度与地面距离也有明确要求，通常在30cm左右，偏差不宜太大。
（三）钢筋笼施工
钢筋笼的制造流程要严格按照既定的设计要求加工，主筋方位要以定位为基础对距离进行划分。针对加劲箍的设计需要设计在在主筋的外部，这样在确保是工程难度不是特别高的前提下，起到良好的加固效果。同时，对钢筋的防护措施必须设置到位，还要加置钢筋保护层，保护层通常由水泥砂浆块制作而成的，进而确保牢靠。
（四）混凝土浇注施工
在进行钻孔混凝土的灌注施工中，首先应注意控制混凝土的配制质量，严格按照配制比进行混凝土材料的配制。进行混凝土材料灌注的过程中，应注意使用导管进行导灌，灌注过程中导管与钻孔底部之间应控制在300mm到500mm的距离之间，进行混凝土灌注施工前，应对于钻孔内的含水量进行处理。在进行水下部分的混凝土灌注，应注意对于灌注混凝土的坍塌情况进行检查，并在灌注过程中控制好灌注时间与速度。最后，混凝土灌注完毕后，应注意拆除钢筋笼中的固定装置，并对于桩基头部的混凝土进行清理，在一定条件下，可以通过人工凿除方式进行清理。
安放钢筋笼及导管就序后，采用换浆法清孔，以达到置换沉渣的目的。待孔底泥浆各项技术指标均达到设计要求，且复测孔底沉渣厚度在设计范围以内后，清孔完成，立即进行水下混凝土灌注。水下混凝土灌注采用导管法，导管用直径25～30cm的钢管，每节长2.0～2.5m，配1～1.5m短管，由管端粗丝扣、法兰螺栓连接，接头处用橡胶圈密封防水。导管使用前，进行接长密闭试验。
二、深桩基施工中的事故处理
1.在桩基础向下部产生位移的过程中，桩基础的侧向摩擦阻力也会随之增大，桩基底部的阻力也进一步发展。当桩基础侧向摩阻力达到最大时，所有的荷载都会由桩基础端部承受，如果此时继续加大荷载，侧向摩阻力在这个时候就会转到桩基础端部，桩基础有因此崩溃的可能性。由此我们必须确定出桩基础的极限承载力与沉降量的关系，为工程的优化设计提供可靠依据，避免桩基础的崩溃以及二次施工的出现。
2.漏浆、偏孔、坍孔等问题的解决。在冲桩过程中，漏浆会影响泥浆的护壁能力，较容易造成坍孔，因为孔底地质强度不一，导致锤冲击时重心不稳，孔底受力不均匀则使桩基孔底倾斜，桩基不垂直从而造成偏孔问题出现，如若排出的泥浆中不断出现气泡，或泥浆突然漏失，则表示有孔壁坍陷迹象。此时，使用回填粘性土弥补孔内地质有裂缝，用锤冲击，将大石冲击为碎块可以使孔底受力均匀从而修复偏孔，在松散易坍的土层中，适当埋深护筒，用粘土密实填封护筒四周，使用优质的泥浆，提高泥浆的比重和粘度，保持护筒内泥浆水位高于地下水位使得漏浆、偏孔、坍孔等问题得到初步处理。
3.成孔后，是不宜放置太久的，搬运和吊装钢筋笼时，应防止变形，安置时一定要对准孔位，避免碰撞孔壁，需尽快灌注混凝土，在保证施工质量的情况下，尽量缩短灌注的时间。
三、深桩基施工质量控制
1.地质沉降对工程有着重要的影响，地下水的流动度和流速比较大。所以地质钻探下钻深度要适宜，工程地质勘探要反映施工地区真实的土层性质。由于要根据设定的泥浆参数进行试桩的施工，所以泥浆参数的设定要准确，泥浆参数包括泥浆的比重、含沙量、稠度和压浆时的压力。一般都是采用的泥浆比重是1.15～1.20g/ml。其次是含沙量的控制要在5.6%左右，太大就会导致孔壁上附有的沙子太多导致塌孔的发生。钻孔灌注桩施工是必须合理配合水、石灰比等参数，混凝土浇筑要把好关，注意施工后对混凝土钻孔桩的保护措施。
2.钻孔成孔是混凝土灌注桩施工中的重要部分，易发生塌孔、桩孔偏斜、缩径等问题，因而要采取隔孔施工，保证成孔垂直精度以及成孔深度。
3.钻孔灌注混凝土的施工主要是采用导管灌注，良好的配合比可减少离析程度。因此，要适宜的调整水泥品种、砂、石料规格及含水率等，并复核配合比、校验计量的准确性，及时补充原始资料记录。
四、结语
桥梁桩基施工质量是桥梁施工好坏的重要因素所在。在进行桥梁桩基施工工程中，很容易发生各种不可预测的难题。这便需要我们将每个环节每个要点的施工工艺和重点进行严格的核对，确保工程质量，从而保证桥梁工程项目真正意义上的经济和社会效益上的统一融合。
参考文献：
[1]杨东波.浅析桥梁桩基础施工中的技术问题与质量控制[J].城市建设理论研究，2013年16期.
[2]李海明.试论铁路桥梁桩基础施工技术要点[J].城市建设理论研究，2013年15期.
高速铁路桥梁施工工艺 篇3
1 高速铁路桥梁预应力混凝土连续施工工艺流程
当前整孔连续梁在铁路和公路桥梁中的应用不断增加, 促进了混凝土连续梁施工工法的不断完善和成熟。最常用的有悬臂施工和脚手架施工。其中满堂脚手架施工的主要内容包括地基工程, 支架工程, 模板工程, 钢筋混凝土工程, 预应力钢筋工程等。施工工艺流程为:地基处理→脚手架搭设及压底模与侧模安装→绑扎梁体底腹板钢筋→安装底腹板预应力波纹管→安装内模→安装端模→绑扎顶板钢筋→安装顶板预应力波纹管→梁体混凝土灌注→养护→脱侧模→张拉→压浆→撤支架和底模。
2 高速铁路桥梁预应力混凝土的连续施工工艺
施工方案的选择是混凝土连续梁施工的重中之中, 本文以武广铁路衡阳湘江大桥为例来说明。此地属亚热带季风气候, 冬季干旱, 夏季多雨, 干湿交替。该连续梁为变截面的箱梁, 不能采用移动模架施工方案。由于墩最高为15 m, 不属于高墩, 用钢管桩贝雷架架空方案资源紧张, 且价格较贵, 也不合适。钢管桩型钢架空施工方案因现场没有打钢管桩的机械设备及人员, 占用资金比较多和现场对钢管桩施工没有一定的施工经验, 也不太合适。满堂脚手架施工方案施工简便, 施工费用低, 现场施工有一定的施工经验, 又不在汛期施工, 所以比较适合本工程。
2.1 支架设计
支架设计分为基础工程、支架、纵梁三个部分, 要进行基底承载力、强度、刚度、挠度和稳定性检算, 从而确定基础的形式、杆件的间距、数量和预留起拱度。支架设计主要检算以下因素:1) 强度检算:支架各构件按其计算图式进行强度计算, 容许应力可按临时结构予以提高;2) 挠度验算;3) 预拱度计算:包括梁体自重所产生的挠度、支架受荷载后产生的弹性变形和非弹性变形、支架基础的沉降量等。
2.2 支架施工
1) 支架基础施工。
支架现浇梁施工前, 先对施工现场进行场地平整, 对搭设支架的场地进行加固处理, 在软基位置用碎石换填或做混凝土基础, 确保地基承载力达到满布荷载的要求, 使梁体混凝土浇筑后不产生沉降。对处理好的施工场地进行放线。同时须做好地面的排水处理, 周边设置排水沟。
2) 支架搭设。
支架结构的搭建要稳固, 杆件连接牢靠。本工程碗扣支架均采用外径48 mm标准杆件进行组装, 每根立杆下端均设定型圆盘支座或木垫板, 并按要求设置剪刀撑。立杆顶端安装可调式U形支托, 先在支托内安装横向方木, 再按设计间距和标高安装纵向方木及楔木垫块。钢管的整体稳定性是由基础的不均匀沉降、支架结构的稳定性控制。横桥向按照支架的拼装要求, 严格控制竖杆的垂直度以及扫地杆和剪刀撑的数量与间距。顺桥向支架和墩身连接, 以抵消顺桥向的水平力。同时碗扣式支架通过钢管与军用墩支架连成一体, 确保混合支架的强度和整体稳定性。
3) 支架预压和调整。
支架搭设好后, 铺设底模, 进行预加载试压, 以检查支架的承载能力, 减小和消除支架的非弹性变形和地基不均匀沉降, 从而确保混凝土梁的浇筑质量。加载顺序为从支座向跨中依次进行。满载后持荷时间不小于24 h, 分别量测各级荷载下支架的变形值。然后再逐级卸载, 当支架的沉降量偏差较大时, 要及时对支架进行调整。
2.3 支座安装
支座安装要保持梁体垂直, 支座上下板水平, 不产生偏位。支座与支承垫石间及支座与梁底间密贴、无缝隙。在模板安装前详细检查支座位置, 检查的内容有:纵、横向位置、平整度, 同一支座板的四角高差, 四个支座板相对高差。支座安装后即按规定锚固支座螺栓, 灌浆固定。
2.4 模板安装
模板的安装要结合钢筋及预应力管道的埋设依次进行。安装前检查:板面是否平整、光洁、有无凹凸变形及残余粘浆, 模板接口处要清除干净;所有模板连接端部和底脚有无碰撞而造成影响使用的缺陷或变形, 振动器支架及模板焊缝处是否有开裂破损, 如有均要及时补焊、整修。铺设底模:底模板安装前要考虑支架预留拱度的设置调整、加载预压试验及支座板的安装。侧模安装:先使侧模滑移或吊装到位, 与底模板的相对位置对准, 用压杆调整好侧模垂直度, 并与端模连接好。内模安装:内模安装要根据模板结构确定, 当内模为拼装式结构时, 可采用吊装方式安装内模。内模安装完后, 严格检查各部位尺寸是否正确。端模安装:将胶管或波纹管逐根插入端模各自的孔内后, 进行端模安装就位。安装过程中逐根检查是否处于设计位置。端模安装要做到位置准确, 连接紧密, 侧模与底模接缝密贴且不漏浆。安装模板时要注意预埋件的安装, 严格按设计图纸施工, 确保每孔梁上预埋件位置准确无误, 无遗漏。
2.5 钢筋施工
根据设计图纸, 提出下料单, 工班据此下料、加工, 对某些编号的钢筋, 物资供应部门与钢材生产厂家联系采用定长生产。工班下料时, 应根据梁体钢筋编号和供料尺寸的长短, 统筹安排, 采用连续配料法下料以减少钢筋的损耗。钢筋调直采用长线冷拉调直或调直机调直;预应力钢绞线下料采用砂轮锯切割, 钢筋使用切断机下料;非预应力钢筋焊接采用闪光对焊;钢筋弯制成型采用弯曲机, 并用样板控制弯筋尺寸。
2.6 混凝土施工
现浇梁混凝土施工必须保证保护层强度, 顶面高程要严格控制。混凝土浇筑时由低向高处进行, 注意对称浇筑。混凝土施工工艺主要流程如下:混凝土配合比→混凝土的搅拌→混凝土的运输→混凝土的浇筑→混凝土的质量检查→混凝土养护。首先要根据混凝土的强度要求选择合适的水泥强度等级, 水胶比, 高效减水剂及其他掺加剂, 使混凝土必须具有较好的和易性, 坍落度在规定范围之内。其次是混凝土配料必须按试验室通知单进行, 并应有试验人员值班。配料应采用自动称量系统计量。开盘前要校核电子秤及其他计量器具, 根据施工配合比确定每盘混凝土用料, 并由试验人员复核;混凝土浇筑采用混凝土输送泵连续浇筑, 一次成型或多次成型;浇筑底板混凝土时, 为防止底板混凝土超厚, 当混凝土浇筑到高于底板混凝土时, 改用从内模顶的浇筑混凝土孔灌注底板混凝土, 振捣采用插入式振动棒振捣;灌注中不得用振动棒推移混凝土以免造成离析。浇筑过程中, 设专人检查模板、钢筋, 发现螺栓、支撑等松动应及时拧紧和打牢。发现漏浆应及时堵严, 钢筋和预埋件如有移位, 及时调整保证位置正确。
2.7 预应力施工
张拉工艺流程:制束→穿束→预张拉→初张拉→终张拉→锚具外钢绞线切割。按设计尺寸下料后, 编束时应先将钢绞线理顺, 并尽量使各根钢绞线松紧一致。预应力钢绞线安装, 在梁体混凝土强度达到张拉要求后进行。预施应力按预张拉、初张拉、终张拉三个阶段进行。张拉前, 应清除管道内杂物和积水。当混凝土强度达到设计强度的50%, 此时箱梁带模预张拉, 但模板应松开, 不应对梁体压缩造成障碍, 张拉数量、张拉力、张拉顺序符合设计要求;当梁体混凝土强度达到设计值的80%, 且侧模板拆除后, 进行初张拉。张拉数、张拉力、张拉顺序符合设计要求;梁体混凝土强度、弹模达到设计值、龄期不少于10 d后进行终张拉。
总之, 高速铁路桥梁预应力连续梁满堂架施工工艺是一项复杂的系统工程, 其技术在理论上是成熟的, 但在实际施工过程中要考虑各种因素, 根据具体情况编制工作计划, 方能取得满意的结果。
参考文献
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高速铁路桥梁施工工艺 篇4
关键词：高速铁路，连续梁混凝土，施工工艺
随着我国经济建设的快速发展，我国铁路建设的脚步也日益加快，因此在施工过程中对于高速铁路的施工要求也就越来越高。在高速铁路的施工中对于桥梁的施工更是业内人士普遍关心的问题，接下来我们就针对国内的高铁建设在路桥过度方面的进行了相关的探讨分析，并且就实际施工中的问题进行了施工质量的论述，这对于促进我国高铁设施的建设、缓解运输压力、促进经济建设的发展具有十分重要的意义。
一、目前我国高速铁路连续桥梁的现状
在现代计算机技术应用十分广泛的条件下，在高速铁路连续桥梁的施工过程中所有的理论数据的分析和计算已经不是制约桥梁施工的重要因素。真正被施工人员或者是桥梁设计人员关心的是掐量的施工过程中是否能够将设计人员的意图充分表现出来。技术性的操作问题还是在一定程度上制约着高速铁路连续桥梁的施工工作。另外，在我国高速铁路的连续桥梁的建设领域。桥梁的施工技术和施工水平较国外相比仍然有一定的差距，在新型材料和信心的桥梁结构被广泛应用的现代化建设中，要想从根本上提高连续桥梁的工程质量就必须要提高施工技术。
二、连续桥梁的施工设计
1、强化压实工作。在高速铁路的连续桥梁施工过程中锥坡填土和台背路堤填土一般来说都是同时进行的，然后就是按照事先的施工设计进行分层填筑，一般情况下进行压实工作后的基本厚度控制在十五公分左右。在压实工作进行的过程中一定要严格按照操作程序进行施工，在进行推平时要是事先进行洒水工作，然后才能让压路机进行碾压工作。另外在碾压的过程中一定要注意对土层的厚度进行检测，切实保证质量要求。
2、强化施工材料的质量。在施工过程中对于路堤的填充材料要严格按照实际的施工情况来定。在施工前最好根据施工的具体情况对土壤进行分组实验后者是比对，根据实验数据进行科学的施工。路堤填充的取材一般要求是具有良好的渗水性能，当然在一条件下也可以采用混合物进行填充。
三、高速铁路连续梁的施工工艺
（一）关于钢纤维混凝土技术的应用。
1、施工过程中搅拌机的使用。再该项技术的操作过程中一般来说采用强制式搅拌机，以为在倘若在搅拌的过程中钢纤维的量比较大，在保证搅拌机正常使用的情况下其工作的效率就会降低。
2、搅拌的时间和顺序的控制。在施工过程中一般情况下会采用分级投料的方式，这样可以有效地避免钢纤维结构的成团。除此之外，施工之前一定要严格按照规定进行施工设备和材料的检验。对于不符合施工要求的设备或者是材料决不允许投入使用。在施工用料进行搅拌时，其比例要求一定要符合标准，可以先将主料放在搅拌机中进行干拌大约一分钟，然后再进行大约两分钟的湿拌。
（二）关于预应力孔道的留置
1、预应力管道在施工过程中的设置首先要保证预应力筋平直不能有弯角出现。
2、预应力管道的设置一般采用内径Φ90金属波纹管，用井子钢筋进行定位。这样的设置不仅可以保证预应力筋定位准确还可以有效的保证施工的方便。
3、严格预应力波纹管锚具垫板的设置，另外在施工中喇叭管的设置要与锚具垫板在位置上保持垂直。并且保证封口密实不能在使用过程中出现漏浆现象。
4、在管道设置方面都应该在最高点设置排气孔。在各管道之间用相关的构件进行连接。另外在管道安装工作进行完毕以后，需要将其上部盖好防止渗漏现象的发生。
5、在进行浇筑工作时，应该在施工过程中每隔一段时间（大约一小时）对波纹管道进行通水，看其是否有渗漏现象的发生。
四、高速铁路连续梁混凝土施工质量控制要点
（一）关于配合比的调整
在实际的操作中要根据不同的含砂率、水灰比、外加剂等进行多组设计比较，选出最佳配合比，这样才能够保证工程质量。
（二）关于混凝土的浇筑工作
关于两题的施工操作一般顺序是先进行底板、然后进行腹板施工，最后才是顶板的施工。也就是在实际的施工过程中先从一端底板进行混凝土的浇注，然后在分层浇筑腹板混凝土，按照这样的顺序来进行分层连续浇筑工作，然后浇筑顶板混凝土。
（三）关于混凝土的养护工作
在施工时一旦混凝土表面的收面工作完成以后，应该马上用土工布进行覆盖，对其进行保温保湿的养护，这样才能使得混凝土的养护工作达到较为理想的效果保证混凝土的凝固质量。除此之外，关于混凝土的养护时间一般来说应该在十四天以上。对于梁体试件来说，在制取标准的试件的基础上同时制取与梁体同条件下养护到28d的试件，这样以便检查混凝土28d强度。
（四）关于振捣工作的控制
混凝土的振捣工作在建筑施工中具有重要的作用，他直接关系到建筑的质量水平。混凝土振捣不仅能保证混凝土的外观美观，更是混凝土密实、强度控制性工序，因此在振捣时一定要严格按照标准执行。在振捣时要切实从管理上采取措施，固定振捣工人名单，加强对专职人员的技术培训及技术交底，将振捣部位切实分派到具体人员，根据拆模后的质量情况针对工人的振捣质量进行科学的评估，采取一定的奖罚措施。振捣棒要根据钢筋、预应力管道密集程度选择棒径。振捣棒传动管标注刻度以掌握振捣深度。
五、结束语
在我国的高速铁路高速发展的新时期下，它的快速发展不仅为经济注入了新的活力，也使得各个地域之间的联系更加便捷。因此对于我国的发展来说具有重要的意义。虽然在高速铁路连续梁的施工方面尤其是路橋处过渡段的施工方面有一定的难度，但是因为其在整个工程中的重要地位必须要遵循一定的施工规范。总的来说，桥梁的施工是一个比较复杂的工程在实际的操作过程中必须要严把质量关，保证工程质量，为经济建设的发展提供有力的支持。
参考文献：
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[3]朱贵乾.浅谈高速铁路桥梁预应力混凝土的连续施工[J].科技资讯，2011，（4）.
高速铁路桥梁连续梁工程施工技术 篇5
关键词：高速铁路,桥梁工程,连续梁
在高速铁路的快速建设过程中,高速铁路连续梁的建设是相当关键。但在高速铁路建设中,施工难度较大的结构即是高速铁路连续梁工程,其消耗资金较为巨大,同时如果施工质量不佳将导致后期运营出现严重事故。一旦发生事故,将严重威胁人们的生命安全与财产安全,乃至对社会产生严重影响[1]。所以,高速铁路建设人员须重点关注连续梁建设质量。
1高速铁路桥梁连续梁工程的要求
1.1关于性能方面的要求
高速铁路连续梁的施工必须要确保桥梁的正常运行性能、抗洪能力以及承载能力,确保高速铁路桥梁结构的稳定性及铁路行车的安全性。
1.2关于无碴轨道方面的要求
在对桥梁实行无碴轨道铺设的过程中,可调范围相当小,且高速铁路连续梁的跨度较大,容易受到温度、外部载荷的影响,相比于有碴轨道桥梁来说,无碴轨道桥梁关于线路高程线型控制要求较高(表1)。
2高速铁路桥梁连续梁工程的技术分析
2.1挂篮技术
在实际应用挂篮技术的过程中,一定要保证制作人员的水平较高,除此之外还要对菱形桁架等相关结构开展承载力试验,确保桥梁相关的结构配件的参数与设计要求相符。由于挂篮结构的复杂程度,要仔细检验隐蔽构件部位,同时运用荷载试验检验挂篮的承载能力,确保挂篮结构与设计要求相符[2]。
挂篮的行走要两侧对称进行,专人指挥,在到达设计位置之后,要仔细调整底模板和侧模,将挂篮上的精轧螺纹钢筋上紧。在挂篮移动的过程中,要确保桁架保持一致,防止在移动时桁架会承受过多外力(图1)。
2.2混凝土施工
梁体块段浇筑时,要以对称性浇筑为基本原则,不仅要同步浇筑腹板两侧的混凝土,防止发生偏置歪斜,同时也要确保T构对称块段同步浇筑。保证连续梁两端混凝土浇筑的对称性,混凝土的不平衡量要与设计图纸说明相符。通常情况下不可以超过5t。送料要保持严格,依照浇筑顺序,送料时间保持一致,在连续梁施工中要指派专人严格检查混凝土浇筑情况。
在设计混凝土配合比的时候,要考虑到如下几个内容:混凝土掺入合适比例的膨胀剂,混凝土中骨料的粒径应不大于2cm,加大混凝土的流动性与和易性。
在完成混凝土振实与抹平工作之后,要立即将混凝土加以覆盖,避免混凝土因为收缩而导致的裂缝。在混凝土初凝之前,再对混凝土进行二次收浆,以防混凝土产生结构裂纹及控制梁顶面的平整度[3]。收浆结束之后,及时覆盖养护。养护时间不得小于28d,梁体张拉检查试件要存放在梁顶与梁体内进行同条件养护。
2.3预应力张拉与压浆
(1)张拉:张拉控制力以施工图纸要求为依据,施工前进行校核。施工时应根据实测的锚圈及喇叭口损失,调整钢束的锚外控制应力,以保证锚下控制应力与设计值一致,钢束必须与锚垫板垂直锚固。张拉操作中需分级加载,以作为实测伸长值的量测起点,分三级加载,分别为0%σcon→10%σcon→20%σcon→100%σcon。
钢铰线的实际伸长量与计算伸长量进行对比检算,两者误差在±6%以内时张拉有效,若两者误差超出±6%,则需查找原因,重新张拉:钢绞线实际伸长值按下式计算:
ΔL=L120%伸长值-L 10%伸长值+L 100%伸长值-L10%伸长值
式中:ΔL实际为两端工具锚之间的钢绞线在P=P控-P初荷载作用下的伸长值(包含千斤顶内的钢绞线伸长)。
(2)压浆工序
在开展压浆工作之前,要将梁体孔道内的残留给水和杂物进行清除。在梁体孔道注入浆体之前,要抽空孔道内的空气,保障梁体孔道的真空性控制在-0.06MPa～-0.10MPa范围内。在稳定后孔道真空性之后,要将管道压浆端阀门开启,除此之外,还要将压浆泵开启,实现压浆的连续性。同时要注意,压浆的最大压力要控制在0.6MPa之内,压浆充盈度达到孔道另一端饱满并从排气孔排出与规定流动度相同的浆体为止[3]。
2.4合龙段的施工技术
在合龙段施工的过程中,要控制好3个关键环节。(1)混凝土配合比要进行专门设计。合龙段混凝土的配合比要大于其他普通段的等级,在混凝土中掺加微膨胀剂;合龙段混凝土浇筑要在一天中温度最低时进行,浇筑时间要控制在2h之内;(2)梁体刚性锁定预张拉要经过受力计算,刚性锁定时焊接速度要快,预应力的预张拉应力严格控制在设计范围内;(3)合龙前计算好悬臂端的配重,合龙段混凝土浇筑过程,及时卸载配重,确保整个梁体合龙后的线型。
2.5控制梁体现形的整体性
连续梁工程施工的难点就在于控制连续梁梁体线形和各个节段的高程。梁体线形和高程对于梁体外在形象有直接影响,同时对桥体的应力分布情况有较大的影响。在实际施工中,连续梁的拱度、内力、标高与挠度都是持续变化的,同时后受到施工工艺、施工偏差、混凝土收缩变化、预应力损失、温度变化等的影响。
1-锚固装置;2-行走液压缸;3-菱形桁架;4-千斤顶;5-前上横梁;6-前吊带;7-滑梁;8-张拉平台;9-底模;10-底模架;11-后吊带;12-后吊杆;13-内模;14-内模梁;15-外模
在保证梁体结构安全的情况下,控制成桥线型合理偏差范围内,施工过程中对连续梁体每个节段均进行跟踪、随时调整,以实测数据进行前进分析、倒退分析与参数调整,将施工过程中梁体结构发生的几何变形运用控制软件进行分析与矫正,使桥体线形达到理想状态。根据控制软件分析结果为每节段立模标高及后续阶段的施工提供数据指导。对施工过程中最不利截面应力进行监控,使每一节段标高和内力都在控制之中,从而实现成桥时连续梁线型平顺美观符合设计要求。
3结论
以云桂铁路跨宜良南盘江连续梁(52m+96m+52m)工程的特点入手,重点分析高速铁路连续桥梁工程施工技术,以供参考。
参考文献
[1]于旭阳.京沪高速铁路大汶河特大桥大跨度连续梁施工测量技术研究[J].科技创新与应用,2014(33):243-244.
[2]陶建山.港珠澳大桥集束式剪力钉钢-混组合连续梁施工技术[J].桥梁建设,2014(6):1-6.
京沪高速铁路桥梁聚脲防水层施工 篇6
关键词：高速铁路,桥梁,聚脲防水层
1 工程概况
京沪高速铁路陈山特大桥中心里程DK 678+577.35,桥址里程DK 675+283.82～DK 681+870.88,全长6 587.06延米。桥面CRTSⅡ型板式无砟轨道底座板下防水层设计采用喷涂(纯)聚脲防水涂料,厚度不小于2mm。喷涂聚脲防水层具有固化快、无污染、施工速度快等优点。喷涂聚脲防水层施工时以机械喷涂为主,人工喷涂为辅。
2 聚脲防水层施工
陈山特大桥桥面CRTSⅡ型板式无砟轨道底座板下聚脲防水层厚度不小于2mm,单幅施工宽度330cm。
2.1 施工准备
1)人员、设备机具进场。2)原材料检验合格后进场。
2.2 桥面抛丸
2.2.1 施工准备
1)混凝土桥面质量在防水层施工前通过梁面验收。2)桥面(包括防护墙根部)平整,清洁,无缺陷;表面强度达到相关要求。3)抛丸设备采用具备同步清除浮浆及吸尘功能的设备、带有驱动行走系统的自循环回收的抛丸设备来进行梁面抛丸。即利用抛丸机,抛除梁表面的浮浆。
2.2.2 关键工艺参数的确定
为使桥面粗糙度达到SP3～SP4效果,工作参数经过现场抛丸工艺试验后确定:速度选用4挡～5挡,行走速度15m/min～18m/min,丸料规格采用S390。
2.2.3 梁面抛丸
抛丸工艺参数确定后按照S形顺序进行大面积抛丸处理(见图1)。抛丸时连续作业,如因特殊原因造成抛丸停机,在下次重抛前将机器倒退30cm左右,再重新开始抛丸。在不泄露丸料的前提下,尽量压边抛丸。抛丸结束后,梁面、防护墙局部混凝土等抛丸机无法达到的部位需找平处理时,可使用角磨砂轮机,但必须做到楞直面平。
2.2.4 抛丸质量验收
抛丸施工完成后及时进行梁面粗糙度验收。抛丸的控制标准以目测无浮浆为准,粗糙度宜控制在SP3。采用目测+粗糙度CSP对照版进行判定。梁面目测无浮浆、粗糙度满足SP3～SP4要求时,进行下道工序施工,否则进行补抛作业。
2.3 底涂施工
2.3.1 梁面清理
在底涂施工前应对混凝土表面进行处理,去除混凝土表面浮浆,松散颗粒,油污及其他污染物,保持混凝土表面清洁,干燥,平整度及表面粗糙度应达到SP3～SP4的要求。
2.3.2 底涂类型选择
底涂可采用环氧及聚氨酯两种材料,本施工段所选用的底涂材料为聚氨酯底涂。本材料又分为低温(0℃～15℃)型、常温(15℃～35℃)型和高温(>35℃)型,底涂的类型选择根据桥梁所处环境的气候条件选择。
2.3.3 环境参数测定
1)底涂施工时梁面含水率不大于7%,在底涂施工前测定梁面含水率;2)底涂施工前对梁体和温度进行测试,桥梁左右线分别等间距测量5个点,共测量10点,并做好相关记录,以此作为底涂类型选择的依据。
2.3.4 底涂施工
底涂施工大面采取辊涂+刮涂施工工艺,边角沟槽辅以涂刷施工。底涂施工从梁体一端向另一端顺序进行。抛丸处理后的梁面孔洞采用细度为200μm石英砂填充。底涂施工时,底涂涂料现配现用,严格按照使用说明书要求准确称量。
2.3.5 验收
施工完成后依据《京沪高速铁路桥梁混凝土桥面喷涂聚脲防水层暂行技术条件》科技基[2009]54号进行均匀程度、有无漏涂和缺陷检查。
2.4 喷涂聚脲防水层施工
2.4.1 施工准备
1)底涂质量满足技术条件及设计要求。2)聚脲A,B组分抽样检验符合设计及技术条件要求。3)冬季施工保温棚完善,棚内温度符合要求,基层温度高于露点温度3℃。4)备齐工作服、目镜、手套、防毒面具等劳保用品并保证施工环境通风良好。
2.4.2 测定环境参数
喷涂聚脲防水层作业在环境温度大于5℃、湿度小于85%,且梁面混凝土表面温度大于露点温度3℃的条件下才可进行四级风及以上的露天环境条件下,不宜实施喷涂作业。因此在喷涂聚脲防水层施工前须测定环境温度、湿度、梁面混凝土温度以及风速大小,并计算露点温度。
2.4.3 设定设备参数
1)大面喷涂聚脲防水层前须在塑料薄膜上进行喷涂工艺试验,依此设定喷涂机A,B组分物料出料温度和压力及喷涂机行走速度等参数。2)机械喷涂:自动喷涂车运行速度经现场试验确定为0.8m/min～0.9m/min,遥控操作,喷涂车带自动喷枪一次喷涂3.3m,沿桥纵向喷涂一遍。3)人工喷涂:人工喷涂经现场试验确定为喷枪垂直于待喷基层,距离基面约0.6m～0.7m,移动速度均匀;喷涂时每枪搭接以1/2枪为宜;喷涂顺序为先上后下,连续作业,人工喷涂一次多遍、纵横交叉喷涂至设计要求(2mm)。
2.4.4 喷涂聚脲防水层
底涂表干后经验收合格后24h内喷涂聚脲防水层。
喷涂聚脲防水层施工时以机械喷涂为主,人工喷涂为辅。先使用自动喷涂车对桥面加高平整部分进行喷涂;机械喷涂不能达到的特殊部位进行人工喷涂。即梁端加高平台范围、梁端1.45m范围内采用机械喷涂,防护墙脚、泄水孔等范围采用人工喷涂施工前将聚脲B组分搅拌15min以上,并使之均匀。施工过程中保持连续搅拌。
喷涂聚脲防水层施工以喷涂达到设计厚度2mm为宜,连续施工。若有间歇,喷涂间隔时间不超过6h。若桥面喷涂聚脲防水层两次施工间隔在6h以上,需要搭接连接成一体的部位;第一次施工预留出15cm～20cm的操作面同后续防水层进行可靠的搭接。
雪天、雨天、风力达四级以上时在棚内施工。
2.4.5 特殊部位处理
剪力齿槽、侧向挡块预留槽等不需要喷涂聚脲防水层的位置,采用防水卷材遮盖;防护墙顶面及侧面不需要喷涂的位置采用薄铁皮+彩条布覆盖遮挡。
泄水管内人工刷涂底涂约10cm深,然后向孔内壁喷涂聚脲防水材料。
防护墙及侧向挡块的侧面封边高度不小于8cm。喷涂聚脲防水层时在梁端处施作收边处理,使用角磨机将聚脲防水层边缘修平,必要时辅以手工涂刷。
2.4.6 验收
聚脲防水层施工完毕后依据《京沪高速铁路桥梁混凝土桥面喷涂聚脲防水层暂行技术条件》科技基[2009]54号进行验收。
2.4.7 缺陷修补
验收时若发现涂层有鼓泡、遗漏等缺陷,则需要对涂层缺陷进行修补。鼓泡处用刮刀切除聚脲防水层,用角磨机打磨处理并向外扩展5cm～10cm,然后人工喷涂聚脲。若缺陷部位喷涂时间较短(≤6h),对涂层表面进行打磨、清理后直接进行二次喷涂聚脲防水涂料。如缺陷部位喷涂时间较长(>6h)则在缺陷涂层表面,并向外扩展5cm～10cm,打磨清理后,施作专业粘结剂,然后采用专用修补设备喷涂聚脲修补刮平,使整个涂层连续、致密均匀。
3 结语
京沪高速铁路陈山特大桥喷涂聚脲防水层施工完成后经监理及业主验收全部达到设计及规范要求。聚脲防水层成品质量稳定,无起泡、针眼、脱落等质量通病。为今后聚脲防水层在高速铁路桥梁上应用提供宝贵经验。
参考文献
[1]铁建设[2005]190号,客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准[S].
[2]科技基[2009]117号,客运专线铁路桥梁混凝土桥面喷涂聚脲防水层暂行技术条件[S].
[3]科技基[2009]54号,京沪高速铁路桥梁混凝土桥面喷涂聚脲防水层暂行技术条件[S].
高速铁路隧道防排水施工工艺 篇7
1 铁路隧道防排水现状
我国铁路隧道起步较早, 20世纪80年代以前, 铁路隧道施工主要采用传统矿山法施工, 整体式衬砌, 由于没有采取完善的防水设施, 造成隧道建成后有三分之一左右的隧道出现漏水病害。80年代后我国隧道施工开始采用新奥法施工, 使隧道的渗漏情况有了一定的改善。随着我国修建大量的长大隧道, 对隧道的防排水有了新的要求。目前铁路隧道设计中由过去“以排为主”转变为“防、排、截、堵相结合, 因地制宜综合”的原则。采用防排水设施措施有:由环向排水管、纵向排水管和隧道两侧的排水沟或中央水沟组成完善的排水系统;在复合式衬砌之间设置防水卷材加土工布构成防水板。这些材料多为工程性能好的高分子材料, 这都极大地改善了铁路隧道的渗漏状况。
但是为了保证高速铁路安全运行和设备正常运转, 根据《客运专线铁路隧道工程施工技术指南》 (TZ214-2005) 和《客运专线铁路隧道工程施工质量验收标准》 (铁建设[2005]160号) , 隧道衬砌和设备洞室衬砌防水等级应达到《地下工程防水技术规范》 (GB50108-2001) 规定的一级防水标准, 即二次衬砌不允许渗水、二次衬砌表面无湿渍。
2 洞内的防排水设计和施工
客运专线隧道防排水设计, 采用“防、排、堵、截结合, 因地制宜, 综合治理”的原则;对于隧道穿过岩溶、断裂破碎带, 预计地下水较大, 当采用以排为主;可能影响生态环境时, 根据实际情况采用“以堵为主, 限量排放”的原则, 达到堵水有效、防水可靠、经济合理的目的。在岩溶发育地段, 则采用“以疏为主、以堵为辅”的原则, 应强调尽量维系岩溶暗河的既有通路, 严禁随意封堵溶洞、暗河。
2.1 防水:
就是防止地下水渗入衬砌。包括喷射混凝土防渗、塑料防水板、施工缝防水、防水混凝土自身防水等。
2.1.1 喷射混凝土
喷射混凝土作为防水层是被国际隧协 (I-TA) 所提倡的, 国际隧协工作组对喷射混凝土作为防水层作了大量研究指出, 喷射混凝土作为防水层与防水板同样重要。
2.1.2 塑料防水层
塑料防水板是隧道防水的核心, 是隧道防水的重要措施。防水层不仅起到防水作用, 而且还对初期支护和二次衬砌起到隔离作用。因此防水层的施作, 应在初期支护变形基本稳定和二次衬砌灌注之前进行。防水层通常是由缓冲垫层与防水板两部分组成。塑料防水板厚度应不小于1.5mm, 选择耐刺穿性好、柔性好、耐久性好的材料;其规格、材质防水板应符合设计要求及GB18173.1-2000标准, 缓冲垫层材料通常采用无纺土工布, 其材料应按设计要求选用, 一般采用射钉固定。固定点间距:一般拱部0.5～0.8m, 边墙0.8～1.0m, 底部1～1.5m, 呈梅花形排列, 并左右上下成行固定。在凸凹较大的基面上, 在断面变化处增加固定点, 保证其与混凝土表面密贴。防水板铺设应超前二次衬砌施工1～2个衬砌段长度, 并形成初期支护表面验收段→防水板铺挂段→防水板质量检验段→二次衬砌施工段的流水作业面。
防水板铺设应采用无钉铺设工艺, 宜采用从拱部向边墙环状铺设, 松紧应适度并留有余量 (实铺长度与弧长的比值为10:8) , 检查时要保证防水板全部面积均能抵到围岩。用带热塑性圆垫圈的射钉将土工布平整顺直地固定在基层上, 土工布搭接宽度50mm, 可用热风焊枪点焊, 每幅防水板布置适当排数垫圈, 每排垫圈距防水板边缘40cm左右, 垫圈间距:侧壁80cm, 2～3个垫圈/m2, 顶部40cm, 3～4个垫圈/m2。两幅防水板的搭接宽度符合设计要求并不应小于100mm。环向铺设时, 先拱后墙, 下部防水板应压住上部防水板。防水板之间的搭接缝应采用双焊缝、调温、调速热楔式功能的自动爬行式热合机热熔焊接。
充气检查:在焊缝中央加气至0.25Mpa时, 停止充气, 若在15min内气压降在10%以内, 则说明焊缝合格, 否则说明有脱焊处。
2.1.3 施工缝、变形缝防水
施工缝是由于隧道衬砌混凝土施工时产生的, 是防水薄弱环节之一, 是隧道经常发生渗漏的地方。沉降缝是由于地质条件显著变化和衬砌受力不均地段设置, 为防止温度变化或混凝土收缩影响而引起衬砌开裂, 应设置伸缩缝, 这两种缝统称为变形缝。
二次衬砌结构混凝土施工应连续一次浇筑完成, 宜少留施工缝, 拱圈、仰拱、底板不得留纵向施工缝。客运专线环向施工缝拱、墙部位设置中埋式止水带及排水管, 仰拱部位设置中埋式止水带;纵向施工缝涂刷混凝土界面剂。止水带应选用橡胶止水带。对水压力大、变形大的施工缝应选用钢边止水带, 当地下水有腐蚀性介质的应选用氯丁橡胶、三元乙丙胶材质的止水带。变形缝拱墙部位防水采用中埋橡胶止水带、沥青木丝板塞缝、双组分聚硫密封膏嵌缝。沉降缝仰拱部位采用中埋橡胶止水带、沥青木丝板塞缝并环向设置双层抗剪的措施, 以减小沉降缝两边的不均匀沉降。
2.2 洞内排水:
就是将衬砌背后的地下水排出。隧道排水采取在衬砌背后环向和纵向设置软式透水管盲沟, 盲沟伸入泄水孔管, 将水排到隧道两侧的水沟中, 隧道内设双侧沟加中心沟的方式排水。环向排水盲管沿纵向设置的间距应满足设计要求, 并应根据洞内渗、漏水的实际情况, 在地下水较大的地段应加密设置排水盲管。安装时环向盲管应尽量紧贴渗水岩壁, 减小地下水由围岩到环向盲管的阻力;盲管布置应圆顺, 不得起伏不平。环向盲管安装时应用钢卡等固定, 再喷射混凝土封闭, 首先应用土工布将纵向排水管包裹, 使泥砂不得进入纵向盲管。其次, 应用土工布半裹纵向盲管, 使从上部下流之水在纵向盲管位置尽量流入管内, 而不让地下水在盲管位置纵横漫流。纵向排水盲管在整个隧道排水系统中是一个中间环节, 起着承上启下的作用, 纵向排水盲管安装坡度符合设计要求, 通向水沟的泄水管应有足够的泄水坡。施工中应注意检查与上部环向盲管的连接, 应与环向排水盲管、横向排水盲管用变径四通连为一体, 形成完整的排水系统。四通管留设位置应准确, 接头应牢固, 防止松动脱落。中心排水管 (沟) 管径符合设计要求, 管身不得变形、不得有裂缝, 管身上部透水孔畅通。
中心排水管 (沟) 基础的总体坡度、段落坡度、单管坡度应协调一致, 并符合设计要求, 不得高低起伏。管路埋设好后, 应进行通水试验, 发现漏水、积水, 立即处理。
总结
隧道的防排水方案及措施是根据隧道施工部位水质条件和渗漏情况决定的, 不是一成不变的。隧道防水施工的实践表明, 隧道的防排水是一项综合工程, 要贯彻“防、排、截、堵相结合, 刚柔并济, 因地制宜, 综合治理”的原则, 才能取得良好的防水效果。总之不论隧道采取什么样的防排水措施, 保证隧道正常运营是我们的的最终目的。
参考文献
[1]焦南稳.郝家坪隧道防排水施工技术.公路隧道施工.2007年第2期.
[2]岑维嘉.隧道复合衬砌防排水的设计与施工科技咨询导报.2007年第21期.
[3]王新奇.浅谈隧道防排水施工.中国西部科技2007年5月.
高速铁路桥梁施工工艺 篇8
当今, 桥梁结构施工阶段的监测已经成为控制桥梁施工质量不可缺少的主要手段, 施工监测的目的是通过在施工中对桥梁结构进行实时监测, 根据监测结果, 评估在挂篮悬浇过程中梁体的变形及应力变化状态是否符合设计要求, 判断结构状态是否正常, 施工过程是否安全;而当出现较大误差时, 应对结构进行误差调整, 并对设计的施工过程进行重新调整, 最大限度地保证桥梁建成时接近或达到理想设计状态。而跨越铁路线的桥梁又具有自身的特点, 挂篮施工需采取四防措施 (防水、防火、防雷、防电) , 以确保既有铁路线安全通畅。K92+621大桥跨越陇海铁路, 主桥上部结构形式为 (47+80+47) m预应力混凝土连续箱梁桥, 单箱双室箱形截面, 箱梁根部高度5.20 m, 跨中梁高2.40 m, 其间梁高按1.6次抛物线变化。采用纵、横、竖向三向预应力体系。各单“T”箱梁除墩顶块件外, 分11对梁段, 采用分段悬浇方法施工, 梁段悬臂浇筑最大块件重量1 992 kN。桥型布置图见图1。
2 挂篮监测
2.1 挂篮安全监测
跨越铁路线的桥梁在施工过程中保证既有铁路线的正常运行和桥梁安全是重中之重。挂篮施工过程中需做到以下几点:
1) 挂篮的安装与使用均应事先做好技术交底工作, 上岗人员需严格执行有关安全操作规程。
2) 挂篮前移时要有专人负责组织有关检查工作。
3) 挂篮分两次走行到位, 挂篮走行应同步进行。
4) 连续梁施工至铁路上部节段时, 应在挂篮四周布满安全网, 要求带电体必须在挂篮600 mm以上, 同时在挂篮底部吊挂环氧树脂绝缘板。
5) 挂篮应设置可靠的安全接地装置, 防止感应电流对人体的伤害。
6) 经常检查挂篮的悬吊系统, 锚固系统及走行系统的连接状况, 防止挂篮倾覆。
2.2 挂篮预压试验
2.2.1 试验目的
1) 对挂篮进行额定荷载及超载条件下检查挂篮设计、加工及安装质量, 消除非弹性变形 (消除安装及加工塑性变形) 。
2) 测定各种工况条件下弹性变形及非弹性变形, 为悬浇节段箱梁立模标高提供依据。
3) 试验检测挂篮构件的强度和挂篮的总体刚度, 检验挂篮的使用安全性。
4) 试验检测其他相关参数, 为今后类似项目或进一步优化挂篮设计提供参考数据。
2.2.2 试验工作
试验最大荷载为最大悬浇节段结构荷载的120%, 2号块重量为199 t, 加载至120%时的荷载 (单侧) 为199×120%=238 t。大小桩号两侧挂篮对称同步加载。试验荷载采用施工单位自制的混凝土试块, 将混凝土试块均匀地吊至底模上。单侧挂篮加载荷载分别为0→25%额定荷载→50%额定荷载→80%额定荷载→100%额定荷载→120%额定荷载→持荷12 h→卸载, 共分5级进行加载和观测。
2.2.3 试验结论及分析
主桁架杆件, 前吊带 (精轧螺纹钢) , 后锚 (精轧螺纹钢) 实测应力均小于理论计算值, 有一定的安全储备。中主桁架为3片桁架中变形最大的, 挠度为:41 mm-11 mm (残余变形) -11.2 mm (后锚变形) -0.9 mm (前支变形) =17.9 mm<20 mm, 满足规范[1]要求。在加载至最大块段额定荷载时, 挂篮的弹性变形较理论计算值14 mm略大 (这主要是试验荷载加载位置与理论值之间的差异所致) 。塑性变形量为11 mm, 总变形量28.9 mm。从试验数据上可以看出, 在加载初期的塑性变形较大, 加载到一定程度变形呈线性增长, 表示塑性变形消除。在试验过程中杆件和焊缝无变形和开裂现象出现。挂篮试验结果表明, 其受力及变形能够满足施工要求。
3 施工监控
3.1 施工监控的必要性
大跨度桥梁施工过程中, 桥梁结构的空间位置随施工进展不断发生变化, 要经历一个漫长和多次的体系转换过程, 若同时考虑到施工中许多确定和不确定因素的影响, 使得桥梁结构的实际状态偏离预定目标。使成桥桥面符合理想线形, 是桥梁监控的重要目的[2], 施工过程及成桥状态结构应力处于安全状态是桥梁施工监控的重要作用。
3.2 连续梁参数识别和现场测试
结构设计参数的变化能导致桥梁结构内力的变化和形状的改变, 在施工控制中必须对其进行识别和修正[3]。连续梁桥主要设计参数有5类:
1) 结构几何形态参数;
2) 截面特性;
3) 温度, 混凝土收缩, 徐变随时间而变化的参数;
4) 荷载参数;
5) 材料参数。
这些参数需通过现场测试来确定。
施工实时监测为施工控制提供了反映施工实际状况的技术数据和信息。主梁每一节段施工过程, 在浇筑节段混凝土、张拉预应力及挂篮行走的前后都需要监测其挠度和应力变化数值, 以便为合理成桥状态的阶段修正提供技术依据。
1) 应力应变实测。应力应变实测通过埋置在箱梁混凝土内的钢筋应力计进行量测。梁体应力测试断面如图1所示, 箱梁正应力测试断面布置在悬臂施工主梁根部、合龙段截面, 单幅桥共计7个测试断面;具体测点布置见图2～图4。
2) 挠度实测。测量以全站仪、精密水准仪和水准尺, 采用水准测量的方法, 周期性地对埋在施工各节段箱梁上的测点进行实测。在每一块箱梁前端顶面分上、下游方向各设置钢钉作为挠度监测的观测点, 具体布置见图5。
3) 建桥材料物理力学性能实测 (混凝土及钢材的强度, 弹性模量等) 。
3.3 立模标高
桥梁的预拱度通常等于全部恒载和半活载产生的竖向挠度, 长期荷载下的预拱度要考虑混凝土的收缩徐变, 时间取成桥后1 000 d。预拱度的目的是使桥梁在建成后1 000 d, 常遇荷载情况下桥面标高接近施工图的设计标高。f= (fg1+fg2-fy) [1+f (∞, t) ]+1/2fp, 其中, f为长期荷载下的预拱度;fg1, fg2分别为一、二恒载产生的挠度;fy为预应力产生的挠度;fp为静活载产生的挠度。各施工梁段的立模高程按下式确定:HL=Hs+f+fg, 其中, HL为立模标高;Hs为设计标高;f为计算预拱度;fg为挂篮弹性变形。
4 施工阶段实测与计算
4.1 理论计算
结构计算采用有限元分析专业软件 (桥梁博士V3.1) 建立平面杆系模型, 全桥共建立主梁单元74个, 挂篮单元8个, 共计82个单元。桥梁计算模型如图6所示。计算参数:1) 上部结构混凝土为C50, fck=32.4 MPa, fcd=22.4 MPa, ftk=2.65 MPa;纵向预应力和横向预应力均采用ϕs15.2高强低松弛预应力钢绞线, 标准强度fpk=1 860 MPa, 张拉控制应力σcon=1 395 MPa, 竖向预应力采用直径32 mm的精轧螺纹钢筋, 标准强度fpk=785 MPa, 张拉控制应力σcon=0.9fpk。2) 荷载包括:结构自重根据截面实际构造按26 kN/m3计, 墩顶和中跨中横隔板以及锚固块重量作为外荷载施加在结构上, 桥面铺装和防撞墙等二期恒载按95.5 kN/m计, 悬臂浇筑施工挂篮重按80 t计。成桥运营状态下计入活载 (公路—Ⅰ级) , 温度 (常年温差升温14 ℃, 降温30 ℃。日照温差按规范[4]表4.3.10-3取值) , 混凝土收缩、徐变效应。3) 梁段的施工过程, 每个阶段施工考虑挂篮就位, 混凝土湿重, 浇筑混凝土, 预应力张拉四个步骤。施工阶段结构上、下缘最大压应力为11.3 MPa, 小于20.4 MPa;结构上、下缘最大拉应力为0.19 MPa, 小于1.67 MPa。满足规范[5]第7.2.8规定的要求。
4.2 计算与实测应变数据的对比分析
以右幅8号墩为例, 进行了边跨墩顶截面顶板和底板节点及中跨墩顶截面顶板和底板节点实测应力和计算理论值的对比。实测8号墩梁体1号块应力值在各工况下与理论值虽然有些偏差, 但总体趋势相同。每阶段实测应力增减量大致接近理论计算值。
5 结语
通过K92+621大桥的节段施工监测与计算分析, 可以得到以下结论:1) 目前, 桥梁挂篮悬臂现浇箱梁施工工艺虽然比较成熟, 而在跨越既有铁路线时, 保证既有铁路线的正常运行和桥梁安全则是重中之重。2) 实测梁体控制截面应力值在各工况下与理论值虽然有些偏差, 但总体趋势相同。每阶段实测应力增减量大致接近理论计算值, 有限元计算结果比实测值要大。3) 施工监测中, 控制好悬浇与支架现浇段高程以及提供合适的预拱度是桥梁顺利合龙的前提。
参考文献
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[4]JTG D60-2004, 公路桥涵设计通用规范[S].
铁路桥梁的混凝土施工工艺分析 篇9
关键词：铁路桥梁,混凝土,施工工艺,质量控制
铁路桥梁的结构设计中, 需要充分考虑铁路运输的特性和通行要求, 根据具体的地质特点和环境因素分析桥梁的承载力及使用寿命, 利用先进的地理信息系统和桥梁耐久性分析模式进行桥梁样式的选择。现代铁路桥梁的建设多应用混凝土为主要施工材料, 结合完善的施工工艺, 及控制施工质量措施的应用, 实现铁路桥梁的施工建设满足铁路运输的需要, 为铁路运输的安全性、可靠性提供保障。
1 铁路桥梁的特点
(1) 社会的发展和进步需要加强人员的流动性, 铁路作为价格低廉、安全性能高的交通工具为人们较多选择, 因此铁路的行车密度大, 并且列车及货物、人员的负重等都增加了通过铁路桥梁的荷载。现代铁路多采用无缝钢轨进行铺设, 针对铁路桥梁需要的高荷载及高抗冲击力等, 需要对桥梁的纵向位移进行严格的质量控制, 确保纵向刚度满足通车要求, 保障铁路桥梁在使用过程中不出现纵向位移现象。
(2) 我国地形的复杂程度需要部分地区建设跨度超过100米的大跨度桥梁, 并且数量众多, 对桥梁的结构耐久性要求极高, 需要根据新技术、新材料的开发和使用, 进行铁路桥梁耐久性能实验, 科学合理的进行桥梁的构造和结构布局的设计, 并在施工过程严格控制措施和监督管理, 确保桥梁施工质量合格。
2 铁路桥梁混凝土的施工工艺流程
根据路线设计图进行有效的地基处理→脚手架搭设及压底模与侧模的安装→进行钢筋的焊接及捆扎梁体底腹板钢筋→安装底腹板预应力波纹管→进行内模的安装→端模的安装→进行顶板钢筋的绑扎→安装顶板预应力波纹管→进行混凝土的拌合及灌注→对混凝土结构进行养护→进行侧模的脱卸→张拉→压浆→撤除支架和底模。
3 铁路桥梁的混凝土施工工艺
3.1 混凝土材料的设计和选择
(1) 根据施工技术要求及施工标准, 需用低水热化和含碱量低的水泥, 并且水泥的型号、水泥的具体用量、水灰比例、骨料品种及级配、外加剂、外加矿物原料、混凝土表面覆盖层等, 需要根据桥梁的承载力等数据进行实验室实验, 确保混凝土的配制满足铁路的使用强度。针对混凝土容易发生的碱—集料反应的发生机理, 选用低碱水泥的同时运用非活性集料及使用掺合料降低混凝土的碱性, 来预防碱—集料反应的发生, 增加桥梁混凝土的耐久性。
(2) 增强混凝土抗渗性的措施: (1) 控制适当的水灰比例; (2) 选择颗粒组成较小、水泥细度较小的水泥品种, 使用时控制用水量; (3) 选择花岗岩作为混凝土集料, 保证施工中的沙石清洁度; (4) 采用防水砂浆类和防水涂料进行混凝土表面覆盖层或涂层。氯离子会对钢筋造成锈蚀损坏, 可以选用不含氯离子的硅酸水泥, 但因复合条件下需要使用含有矿物混合材料的水泥, 应该充分检验水泥中的矿物质种类和含量, 要控制氯离子的含量。提高混凝土抗冻性的主要措施是掺用减水剂和引气剂, 减小混凝土中孔隙率。部分工程中掺用含有氯盐的防冻剂和早强剂, 掺用是要严格控制氯盐的含量。
(3) 混凝土结构耐久性损伤的最主要因素就是混凝土中的钢筋锈蚀, 根据钢筋锈蚀机理发现, 钢筋脱钝是由氯离子侵入或混凝土碳化。从钢筋和混凝土的耐久性和承载力设计, 要根据有效试验进行合适厚度的保护层建设, 在恶劣的环境下, 可以采用镀锌钢筋、环氧涂层钢筋、不锈钢筋、耐蚀钢筋或者添加钢筋阻锈剂等手段来减少钢筋的锈蚀状况, 保证桥梁的耐久性。
3.2 支架的施工
支架施工前需要对场地进行平整及夯实处理, 并根据要求的荷载系数填筑混凝土基础等, 确保桥梁整体进行混凝土施工后不产生沉降, 在处理好的地基周围进行排水设施的布置。支架结构的搭建需要稳固牢靠, 严格控制竖杆的垂直度、扫地杆和剪力撑的数量及间距, 搭设完毕后进行底模的铺设, 并进行预加载试压, 消除支架的非弹性变形和地基不均匀沉降等破坏因素, 确保混凝土梁的浇筑质量。
3.3 模板的安装
模板的安装需要结合钢筋及预应力管道的铺设依次进行, 模板的进场需要经过严格检查和检验, 确保模板接口干净和板体平整光滑。根据桥梁的设计图纸进行底模和、侧模、内模、端模的安装, 安装要确保位置的准确、连接的紧密, 并进行预埋件的安装, 确保位置准确无遗漏。
3.4 混凝土施工
(1) 控制混凝土的配合比。根据桥梁的荷载数据进行科学的计算和实验室实验, 得到符合承载要求的混凝土配合比, 根据混凝土的配合比进行配合, 根据技术性能指标控制水泥强度、砂细度、碎石颗粒级配、吸水率、含泥量等, 确保配比中的材料数量在核定范围内。
(2) 混凝土的拌制。根据施工场地选择科学的搅拌方式及运输方式, 确保搅拌过程中砂浆包裹石子的丰满度, 添加剂的掺加需要将添加剂以溶液状倒入搅拌池, 随时注意浆液的流动性及工作度, 检测人员对搅拌好的砂浆进行快速检测, 符合使用标准的砂浆及时运输至需要填筑的桥梁下部, 等待填筑。
(3) 混凝土的灌注。根据铁路桥梁构件的高度和厚度去顶浇筑的方法, 为保障混凝土的振捣密实效果, 多选用分层浇筑法。注意在用平板振捣器进行振捣操作时, 分层浇筑的厚度不能超过20厘米。中小跨径的T型铁路桥梁的采用水平分层浇筑法, 针对高度高及宽度长等的铁路桥梁, 采用斜层浇筑法浇筑。对于空心板梁, 需要先浇筑底板再立芯模再来扎焊顶面钢筋, 最后灌注肋板及面板上的混凝土, 混凝土的初凝效果完成后进行芯模的拆卸。
(4) 混凝土的浇筑及振捣操作。混凝土的浇筑过程中, 试验监理工程师需要在浇筑现场及时检测混凝土的坍落度、含气量、泌水度及入模温度等性能, 根据条件的差异采取相应的养护措施。振捣过程中需要根据混凝土拌合料的流动特点进行操作, 粗骨料在振捣过程中会依据自身的质量向下沉落并互相滑动挤紧, 水泥砂浆会迅速填筑滑料之间的空隙, 并向混凝土的表面排出空气, 完成混凝土浇筑的密实度及耐久性。
(5) 混凝土的养护。完成振捣后, 针对混凝土的水化作用及硬化速度, 及时在混凝土表面进行覆膜保护操作, 以塑料薄膜和草席层叠压实的方式铺盖, 确保覆盖完全, 防止表面水分的蒸发, 并根据养护时间和含水量的变化进行适当的洒水, 保持混凝土硬化需要的温度和湿度。在混凝土的使用强度满足桥梁设计的数据需求时, 进行拆模操作, 拆模过程中注意拆除顺序及避免对混凝土表面的损坏等。
4 结束语
铁路桥梁的重要使用特点需要混凝土的施工工艺流畅及施工质量合格, 需要工程师根据施工地点的地形环境因素设计合理的混凝土施工参数及工艺调整, 监理工程师在施工过程中严格执行质量控制措施, 确保施工人员掌握施工技术要点, 确保整个铁路桥梁的施工质量满足通车需求的安全性及耐久性。
参考文献
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