高速铁路桥梁施工技术与装备

关键词: 施工 技术

高速铁路桥梁施工技术与装备(共14篇)

篇1:高速铁路桥梁施工技术与装备

高速铁路桥梁施工技术与装备

目录

第1章高速铁路桥梁发展动态和土建工程技术特点

1.1高速铁路发展动态

1.2高速铁路桥梁

第2章桥基、墩施工设备及其技术

2.1桥基主要类型及特点

2.2桥基施工的主要工艺

2.3桥基施工对施工机械的要求

2.4桥梁高墩施工工艺及设备

第3章提梁机

3.1提梁机的组成3.2提梁机实例介绍

第4章后张法预制梁场规划设计及箱梁预制技术

4.1先预制后架设工法设计的特点

4.2制梁场地的选择

4.3箱梁预制技术

第5章移动模架

5.1国内外发展情况

5.2移动模架法施工的优点

5.3移动模架的主要类型

5.4移动模架类型的选择

5.5移动模架的构造及工作原理

5.6移动模架造桥机的施工工艺

5.7施工周期及人员安排

5.8节段拼装式造桥机介绍

第6章900t架桥机及架梁施工

6.1架桥机的概述

6.2典型架桥机的技术特点和组成结构

6.3典型架桥机的作业流程

第7章900t运梁车

7.1组成结构

7.2总体布置

7.3驮梁台车

7.4液压悬挂

7.5动力系统

7.6液压系统

7.7电气系统

7.8制动系统

7.9转向系统

7.10驾驶室

7.11TLC900主要技术特点

第8章连续梁桥悬臂施工造桥设备

8.1概述

8.2挂篮的结构构造及设计

8.3挂篮悬臂浇筑施工的主要工艺流程及特点

8.4对挂篮设计及应用的探讨

8.5改进挂篮设计的建议

第9章工程机械的检测诊断与维护保养

9.1概述

9.2常用诊断技术

9.3各种典型部件的诊断技术

9.4大型工程机械诊断

9.5设备的维护保养

篇2:高速铁路桥梁施工技术与装备

(三)一、填空题(每题2分,共10题)

1、目前具有代表性的高速铁路箱梁架桥机有三种主要形式:()、()、()。

2、制梁台座由()、()以及()构成。

3、按支架的形式分,常用的支架现浇类型(是/否)包括门式支架法现浇 梁。

4、高速铁路桥梁桥面防护防水层的保护层是()材质制成的。

5、钢桥桥面防护体系由防腐层、防水层、连接层和保护层几部分组成,使用年限为()年。

6、锚固体系的拱圈转至任意角度,由()平衡平衡拱圈扣紧力。

7、传力柱用于支承台座两端的张拉横梁,是()构件。

8、连续桥梁通常有()、()、()和()等平面造型。

9、桁架梁有()和()两种。

10、钢桁梁桥主桁架的主要尺寸包括桁架高度、节间长度()和()。

二、单项选择(每题2分,共10题)

1、桥梁施工测量的主要内容不包括()。

A、桥梁控制测量B、墩台定位及轴线测量C、变形观测D、地形测量

2、连续刚构桥的特点包括以下哪一点()。

A、不需防腐B、行车平顺C、养护工作量大D、有伸缩缝

3、高速铁路涵洞最好不要分节,如必须分节,最小节长度以不短于()m为限。

A、4B、5C、7D、94、对施工过程中丢失的桩点,在竣工测量时应()。

A、补测B、重测C、忽略D、以其他点代替

5、由斜腹杆与弦杆组成()形的桁架称为三角形桁架。

A、梯形B、平行四边形C、三角形D、矩形

6、中、小跨径的桁架,上承式桁架的节间长度一般为()m,下承式桁架的节间长度一般为6至10m。

A、3至6B、4至7C、5至9D、6至107、为防沉降缝渗水,自基础顶面以下,缝内应有弹性和不透水的材料,以下不属于这种材料的是()。

A、沥青麻筋B、沥青砂板C、沥青木板D、沥青

8、钢轨伸缩调节器宜设在()地段。

A、直线B、曲线C、圆曲线D、缓和曲线

9、钢筋混凝土梁桥面板混凝土和道砟可以起到缓解列车活载的()作用。

A、冲击B、挤压C、剪切D、破坏

10、普通铁路桥梁对于跨度≤20m的钢筋混凝土简支梁用()橡胶支座。

A、盆式B、板式C、梁式D、箱式

三、判断题(每题1分,共5题)

1、()全悬臂式纵向拖拉架梁法,是在桥孔内设临时支架,直接将桥梁拖至前方墩台上。

2、()吊索塔架全悬臂架梁,利用强大的吊索,使其水平分力对上弦杆产生压力,抵消部分上弦杆在悬臂架设中产生的拉力,而垂直分力于钢架自重相反。

3、()箱梁外膜的上、下倒角和其他部分均可采用钢模板。

4、()现浇梁的模板由侧模、内膜和底模组成的。

5、()当施工阶段的受力大于试用阶段的受力时,不宜采用临时索形式。

四、名词解释(每题3分,共5题)

1、连续钢构体系。

2、桥梁平转法施工。

扩大基础加固法。

5、钢筋连接件。

五、简答题(每题10分,共4题)

1、钢—混结合梁的类型有哪些。

2、盆式橡胶支座外观尺寸检察有哪些项目。

3、地基梁施工作业,要求具有哪四个功能。

4、支座注浆有哪些注意事项。、竖向转体施工。、3

4参考答案

一、填空题(每题2分,共10题)

1、步履式、导梁式、运架一体式

2、地基梁、导向装置、模板系统

3、是

4、纤维混凝土5、256、锚固体系

7、偏心受压

8、正交、斜交、单向曲线、反向曲线

9、上承式、下承式

10、斜杆倾角、两片主桁架 的中心距

二、单项选择(每题2分,共10题)

1、C2、B3、B4、A5、C6、A7、D8、A9、A10、B

三、判断题(每题1分,共5题)

1、错(桥孔内不设置任何临时支架)

2、对

3、错(其他部分可采用竹胶板)

4、错(还有端模)

5、对

四、名词解释(每题3分,共5题)

1、连续钢构体系:墩身刚度较小、主梁结构为连续梁的墩梁固结体系结构。

2、桥梁平转法施工:是利用两侧地形顺着两边预制桥梁结构,然后采用转铰和滑道组成的转盘结构,以简单的设备将桥梁整体旋转安装到位的施工方法。

3、竖向转体施工:在桥台处先竖向或在桥台前俯卧预制 半拱,然后再桥位平面内绕拱脚将其转动成拱。

4、扩大基础加固法:扩大基础的底面积以减轻基地压力的加固方法。

5、钢筋连接件:焊接在钢板上的螺纹钢筋能够承担钢于混凝土间的剪力,称为钢筋连接件。

五、简答题(每题10分,共4题)

1、钢—混结合梁的类型有哪些:

(1)钢板结合桥梁(2)钢箱结合桥梁(3)钢桁结合桥梁

2、盆式橡胶支座外观尺寸检察有哪些项目:

支座总高度、上下支座板的长度和宽度、上下支座板个螺栓孔位置偏差、聚四氟乙烯板直径和外露高度、橡胶承压板及铸件裂缝情况。

3、地基梁施工作业,要求具有的四个功能:

(1)承受混凝土梁在预制过程中的自重荷载。

(2)为模板系统提供工作面。

(3)固定预应力束转向装置。

(4)承受传力柱、张拉横梁的自重荷载,并允许传力柱和张拉横梁沿纵向作短距离滑动。

4、支座注浆的注意事项:

(1)在没有可靠保温措施且注浆材料保温性能未进行实验验证时,严禁在负温度条件下进行注浆施工。注浆材料达到强度后,拆除模板,对漏浆处进行补浆。

(2)最后拧紧下支座板地脚螺栓,拆除支座上下盖板临时连接角钢。

篇3:德国高速铁路桥梁防水系统技术

1960年沥青防水卷材开始应用于铁路桥梁防水。

1976年开始建造高速铁路,规定应用2层防水卷材。

1980年规定可以用单层改性沥青防水卷材,SBS改性沥青防水卷材进入高速铁路防水应用。

从1985年开始,对铁路防水层作了大量研究工作,包括对99座桥梁的调查及取样,以判定防水层使用后的质量。

1987年,制定了严格的桥面防水材料标准,即ZTV标准,此标准中规定使用SBS改性沥青防水卷材。

从2001年起,高速铁路部门邀请威达公司参与ZTV标准的制定/修订工作,确定了高速铁路专用SBS改性沥青卷材的指标。

2003年,ZTV ING即德国桥梁工程标准制定。

2006年,确定以ZTV ING试行成为欧洲标准,并已确定将于2009年列为欧洲标准EN 14695。

2 德国高速铁路用的防水卷材标准

2006年,德国高速铁路用的防水卷材系统要求遵循ZTV-BEL-B标准。

2.1 工程规范

ZTV-BEL-B《德国桥梁防水技术规程》规定了系统构造要求以及施工要求。

2.2 材料规范

TL-BEL-B《桥梁防水材料技术条件》,依据ZTV-BEL-B Teil 1制定的针对单层热熔沥青防水卷材的材料规范;

TL-BEL-EP《桥梁环氧树脂技术条件》。

2.3 试验规范

TP-BEL-B《桥梁防水材料及防水系统试验规程》,依据ZTV-BEL-B Teil 1制定的针对单层热熔沥青防水材料以及整个防水系统试验规范。

3 德国桥梁(高速铁路)防水系统材料及检测技术

3.1 桥梁防水材料技术要求及检测

德国TL-BEL-B《桥梁防水材料技术条件》明确规定了桥梁防水卷材本身要具有的材料性能,包括材料的厚度、高温流淌性能、低温柔度、机械性能(拉力、延伸率)以及热老化性能等。这些性能要依据德国TP-BEL-B标准进行检测。

3.2 防水卷材基本性能

防水卷材基本性能包括:优异的耐高温流淌性能,很好的低温柔度和弹性,优异的力学性能(拉力、延伸率)、耐老化性能和高聚物沥青的长效稳定性等。

3.3 卷材基本性能检测

(1)厚度检测

采用可以自动传输数据的数显自动测厚仪,在排除人为因数的同时可以做到快速处理数据,可以通过自动传输系统由电脑直接进行数据整理和分析。

(2)低温柔度检测

要求采用全自动低温柔度仪,排除人为因数,整个弯折过程全部自动完成,保证实验数据精确。

(3)拉力及延伸率等力学性能检测,特别是低温情况下的数据检测。

3.4 桥梁防水卷材热熔施工性能

沥青防水卷材的热熔施工性能非常重要,包括胎基的热稳定性、在高温下沥青涂盖层的分散稳定性和耐老化性以及热熔安装时保持最合适的黏稠度等。

3.5 与基层的粘结性能

为保证防水卷材与基层有很好的粘结性能,首先基层必须满足预定要求的表面粗糙度和平整度,同时防水卷材下表面要有足够的沥青填平空洞部位,其次沥青防水卷材和基层处理剂间的粘接强度应大于1.5 MPa。

3.6 防水卷材与基层粘接性能检测

防水卷材与基层的粘接性能需要采用多种检测手段进行验证,采用实验室抗拉拔实验或手动撕拉的方式观察;在施工现场采用敲击方式检测是否有空鼓现象发生;最先进的方式是采用小型拉拔仪器在施工现场对防水卷材的粘接性能直接进行数据测定。

3.7 抗裂性能

防水卷材应具有在动力和静力状态下弥补混凝土接触面开裂的性能。为了保证沥青防水卷材有很好的抗裂性能,防水卷材的胎基及高聚物沥青涂盖层要有很好的柔性,防水卷材要有优秀的低温弯折柔度。和APP改性沥青相比,SBS改性沥青有更优异的抗裂性能。防水卷材及系统的抗裂性能应经过系统测试。

3.8 抗剪切滑移性能

防水系统要能抵抗列车制动以及桥面坡度产生的剪切应力,因此,整个系统要有很好的抗剪切滑移性能。为保证系统有很好的抗剪切滑移性能,防水系统与桥梁的基面要有很好的粘接,防水卷材的沥青涂层要有稳定的抗剪切力,同时,沥青防水卷材本身各层要结合紧密。防水系统的抗剪切性能应经过系统测试。

3.9 桥梁防水卷材的抗老化性能

桥梁防水卷材的抗老化性能决定了卷材及系统的使用寿命,从材料本身看,与沥青防水卷材中改性物质的种类以及在沥青中的分散性能相关,同时要采取行之有效的检测手段确保卷材的抗老化性能。

3.9.1 从添加改性剂种类进行分析

真正的SBS改性沥青防水卷材,是在沥青涂层中加入SBS热塑性弹性体改性剂,SBS弹性体改性剂与沥青的相容性很好,只要研磨充分就可以在沥青中分布均匀,而且该材料本身是完全可溶的。

市场中常见的掺入大量胶粉的“SBS改性沥青防水卷材”,是在卷材的沥青中加入了大量胶粉作为改性剂。胶粉一般是通过机械方式将废旧轮胎粉碎后得到的粉末状物质。胶粉跟沥青根本不相容,在沥青中结团、结块,而且胶粉本身是不可溶的。

沥青的改性效果可以通过荧光显微镜进行观察(见图1、图2)。

3.9.2 短期性能分析

虽然出厂时加入2种改性剂的沥青卷材的物理化学指标区别不大,但这只是局限于指标本身,其实仔细观察,短期性能有很大区别:

(1)加入胶粉的沥青防水卷材绝大多数都伴有难闻的废橡胶的气味,更劣质的材料可能用手都可以摸出防水卷材表面的渗油。

(2)一般纯SBS改性沥青卷材的萃取时间很短,但是胶粉改性的沥青卷材虽然可溶物含量从最终的数据上可以达标,但是萃取时间很长,即使是部分加入胶粉的沥青防水卷材(也就是既有SBS也加入胶粉)也会在萃取后期变慢。

(3)卷材本身的弹性虽然很难量化,但是在用手撕拉卷材涂层沥青时差别也不小,纯SBS改性沥青卷材的涂层拉伸时延伸性很好,而胶粉改性沥青防水卷材则不行。

3.9.3 长期性能分析(抗老化性能)

长期性能主要体现在抗老化性能方面,这对防水卷材本身的寿命以及整个防水系统的寿命乃至整个建筑物的寿命都起到至关重要的作用。

掺入胶粉的“SBS改性沥青防水卷材”,加入了许多与沥青根本不相容的用废旧轮胎制成的胶粉,胶粉本身又不可溶,整个沥青涂层不可能达到匀质,而且胶粉本身也会随着时间的推移而迁移,致使这种胶粉改性防水卷材的抗老化性能极差,体现在改性剂很快迁移出油、防水卷材的低温柔度会随时间迅速衰减、失去弹性而产生开裂并最终失去防水性能。

高质量的SBS改性沥青防水卷材,其SBS弹性体改性剂研磨细腻并在沥青中均匀分布,使卷材本身真正实现匀质,这就保障了卷材本身具有很强的抗老化性能,从而使卷材可以长期发挥防水性能。通过科学的热老化实验显示,真正高质量的SBS改性沥青防水卷材的使用寿命可以达到60~80年。

3.9.4 区分真正SBS改性沥青卷材的检测手段和方法

(1)最简单、最有效的方法:进行显微镜微观观察

只需用60~80倍的荧光显微镜对卷材的沥青涂盖层进行简单观察,判断轻而易举就可以完成,不但可以判断出真假SBS沥青卷材,还可以判断出改性材料在沥青中的分布是否均匀(见图3)。

(2)需要较长时间的检测手段:热老化性能检测

依据欧洲标准EN 1296进行热老化检测,在70℃经过6个月的时间,然后进行卷材耐高温和耐低温的检测,衰减达标即可通过。真正的SBS改性沥青防水卷材通过不成问题,但是胶粉改性的材料可能在经过不到1个月的时间就已经衰减严重。

(3)其它可以配合的检测手段:可溶物含量萃取时间控制以及渗油性

前面已经提到过,可以通过可溶物含量检测时的萃取时间来简单判断,还有就是用渗油性的检测来辅助判断,但是这2种手段的人为因素影响较大,因此只能作为辅助检测手段。

4 德国桥梁防水系统施工技术

4.1 基层准备

根据德国规范ZTV-BEL-B要求,桥梁表面的粗糙度不大于1.5 mm,平整度为4 m不超过1 cm,混凝土潮湿度不超过质量分数4%。

为了达到粗糙度和平整度的要求,可以采用高压水(80~120 MPa)冲刷、喷砂打磨、抛丸机机械处理等方式进行基层处理,确保基层表面有一定粗糙度且不大于1.5 mm。有一定粗糙度的表面可使卷材与基层粘结更好。

同时,基层表面应洁净并无碎片、松散物质、杂物和浮浆皮。基层表面不能有油脂、油类物质污损以及尘土、生长的有机质以及其它一些隔离物质。

4.2 基层处理

过去在德国,溶剂型的沥青冷底子油可用于基层处理。但随着德国ZTV-BEL-B的要求越来越严格,须使用无溶剂双组分的环氧树脂作为基层处理剂。在中国尚无此规定,则可继续使用溶剂型冷底子油作基层处理,这样可降低整个桥面防水系统的造价。

环氧树脂让混凝土和卷材间有更好的粘结力,同时这种材料又是一种极好的隔汽层材料,使得混凝土中残存的潮汽不会进入卷材及以上构造。为避免气泡的产生,可视不同情况涂刷1层(约500 g/m2)或2层(约900~1000 g/m2)。当然还要根据具体情况在基层处理剂表面铺洒适当粒径的石英砂。其垂直粘结力可用专用设备进行现场数据检测。

4.3 卷材的热熔施工

根据德国规范ZTV-BEL-B,建议使用7头喷灯或自动焊接机械进行热熔焊接施工。

施工步骤由最低处开始,混凝土表面温度须高于5℃,安装须按《操作手册》进行。卷材可以按照桥梁轴线方向纵向铺设也可以按照横向铺设。如果桥梁的弧度较大或卷材须在立面边缘收口,采用横向铺设方法较为适宜。卷材的搭接为长度方向8 cm及短向10 cm。短向搭接接头应错开30 cm以上。严禁搭接通缝的形成。卷材的粘接空鼓量可用棍棒“敲击法”检查或采用其它的方法。如发现空洞,则用相应方法处理。

沿边梁方向的铺设,防水卷材最好是尽量延伸至边梁的外缘。卷材边缘包裹折弯量不少于10 cm,以确保整个防水系统安全可靠。竖直粘结可以用喷灯方式施工。当需要2个或2个以上步骤进行防水铺设时,在梁下部工作面则需要从最低点的伸出口或其它排水器件开始。坡度倾斜以连续为宜。从卷材末端到桥面的区域以锯齿形为宜。

5 德国几类桥梁防水卷材的应用情况

篇4:高速铁路桥梁施工技术与质量控制

关键词:高速铁路 桥梁施工技术 质量控制

1 概述

随着我国交通事业的发展,城市中高速铁路桥梁的建设数量也逐渐增多。铁路桥梁具有着施工难度大、投资成本高的特点,一旦运行过程中出现事故,那么无论是从经济上还是社会稳定上都会带来极大的影响。这就使得在对其建设的过程中,对于质量控制以及施工技术应用的好坏将直接对高度铁路的稳定性以及安全性产生影响。通过何种方式能够对其建设质量进行保證,则成为了目前相关领域共同关注的问题。

2 加强路桥过渡段的施工

2.1 加强路堤填料选择 在对路堤填料选择的过程中,应当根据实际路段情况最初最后的决定。同时,应当保证在施工之前应当对不同土壤之间进行对比。在对比项目中,可以主要以三个试验来进行:首先,应当保证在压实机械相同以及保证几种土壤压实度都相同的情况下,对比之间压实系数以及同厚度之间的关系,并在此基础上选择适当的土壤作为施工填料。其次,应当开展对于土壤的塑料联合以及液限测试。最后,则应当保证材料选择的实用性。

2.2 加强压实要求 在施工的过程中,应当保证台背路堤填土以及锥坡填土两项工作的同时开展。在填土的过程中,应当按照之前设计要求来封层填筑,并应当保证其中每个土层之中的厚度都应当保持在14cm以内,并按照工序标准做好压实工作,之后再进行相关的推平、平整工作。在上述工作完毕之后,则应当使用推土机对其碾压,并在碾压完毕之后检测土体的压实度,当检测出土体的含水量以及厚度都能够符合规定之后再压实,从而保证施工的严谨性。

3 钢纤维混凝土施工技术

3.1 注意搅拌时间 在这个过程中应当以分级投料的方式开展,从而以此来避免在施工的过程中出现纤维结团的情况,而当材料已经完全风干之后,再对其实行加湿。同时,在实际施工开始之前还应当做好相关的交底工作,并对施工过程中所要用到的设备以及材料进行细致的检测,从而更能够符合施工方面的要求。而在过渡段设计中,对其中的沉降差应当尽可能的减少,并在桥台主体结构完成之后及时的完成填土工作,之后再使用压路机对其碾压以及分层填筑。在这个施工过程中,需要特别注意的一点就是应当对其厚度以及层度的均匀性进行保证。

3.2 浇注和振捣 在混凝土浇筑的过程中,应当保证在每次倒料时都应当相压在一定的范围之内,从而使混凝土的连续性以及整体性得到保证。同时,在浇筑混凝土的过程中还应当保持其浇筑的连续性,由于在这个过程中我们使用了插入式振动棒,所以在振捣的过程非常可能出现集束效应,对此来说我们则应当使用平板振动器来保证纤维的二维分布。

3.3 运输方面 对于钢纤维混凝土来说,由于其具有的稠度特点使得其在振动的作用之下非常容易出现下沉的问题,从而使混凝土出现内部不均匀的特点,进而对工程整体质量造成了影响。所以在对其运输的过程中则应当尽可能的小心注意,并保证少运输、短运输,并在运输的过程中保证好相关的防震措施。

4 施工质量管理

4.1 提高桥梁设计质量 一个桥梁建设的是否成功,同其桥梁设计的质量具有直接的关系,也只有在具有优秀设计方案的基础上在能够使施工人员能够建设出高质量的工程。所以在桥梁设计的过程中,应当特别注重其中的勘测以及规划工作,并保证勘测数据的精确性,从而以优秀的设计方案对桥梁的建设质量进行保证。

4.2 完善质量管理机构 对于桥梁施工来说,其质量管理机构也是十分重要的,而这就少不了相关措施以及制度的支持。所以在对机构建设时,应当在每一个重大项目中都指定相关的质量管理结构,并配以优秀的设计、技术人员保证机构内科学合理的人员配备。同时,在机构中还应当设立相关的计划、测量等机构以及健全的奖惩制度,从而以这种完善的质量管理机构使工程质量以及人员的工作热情得到保证。

4.3 加强建设监督 在桥梁施工的过程中,严格的监督也必不可少。所以我们应当在每一个工序中都做好监督工作,从而保证桥梁建设的每一个环节质量。其中,最为基础的就是对于工程建设中相关设备以及材料的进场监督。所以,作为现场质检人员,就应当对进场的设备以及材料进行严格的检查,只有当材料检验合格之后才可以投入到使用。同时,还应当对现场设备的运转情况进行实时的监督,从而保证工程的顺利开展。最后,还应当对工程建设中的关键以及重点位置进行严格的监督检查,并对重点质检部分预先准备好相应的技术准备,从而以严格的质量监管保证工程建设的质量。另外需要注意的就是应当对现场维修以及操作人员做好相应的培训考核,从而进一步为工程质量作出保障。

5 结束语

总的来说,在我国交通事业飞速发展的背景下,加强高速铁路桥梁施工技术与质量控制是十分重要的一项工作。在上文中,我们对于其中的技术重点以及质量控制重点进行了一定的分析,而在实际施工过程中,也应当以此为参考,从而以高效的施工技术以及严格的质量控制为桥梁的整体质量作出保障。

参考文献:

[1]逯云灵.钻孔灌注桩的施工技术和质量控制与探讨[J].中国西部科技,2010(35):39-40.

[2]刘动.如何提高高速公路桥梁施工技术[J].黑龙江交通科技,2011(09):198-198.

篇5:高速铁路桥梁施工技术与装备

摘要:经济的快速发展加快了各地之间的人员与物资的交流,从而使得我国构建铁路、公路交通网络的需求更为紧迫,做好高速铁路的建设工作是现今乃至今后一段时间我国铁路建设的重点。高速铁路在建设的过程中会遇到一些跨度较大的桥梁工程,在高速铁路桥梁施工的过程中做好大跨度桥梁的支架现浇梁施工工艺及施工要点对于确保高速铁路桥梁施工质量有着十分重要的意义。文章将在分析大跨度高速铁路桥梁支架现浇梁筑施工工艺的基础上对施工中的注意要点进行分析阐述。

关键词:高速铁路特大桥梁;大跨度;支架现浇梁;注意要点

高速铁路桥梁是高速铁路建设中的重要一环,做好高速铁路桥梁的施工质量对于确保高速铁路的建设质量有着十分重要的意义。国内某一高速铁路桥梁位于南方某一省市,该桥全长约5.7km,现浇筑梁的跨度约为113m,整体浇注工程所需混凝土1300多m3,需要钢筋210吨,整体之间采用现浇施工工艺,为确保高速铁路桥梁现浇施工的施工质量需要对高速铁路桥梁支架现浇梁施工中需要注意的施工要点进行分析阐述。

篇6:跨长江黄河的高速铁路大跨度桥梁

跨长江黄河的高速铁路大跨度桥梁

建设中的.京沪高速铁路和京广客运专线铁路,跨长江、黄河的4座大跨度桥梁都采用了钢桁梁结构,且均为多线铁路桥或公铁两用大桥,承载能力大、列车运行速度高.诸多新材料、新结构、新工艺获得运用.

作 者:高宗余 Gao Zongyu  作者单位:中铁大桥勘测设计院有限公司,武汉,430050 刊 名:铁道建筑技术 英文刊名:RAILWAY CONSTRUCTION TECHNOLOGY 年,卷(期): “”(2) 分类号:U445 关键词:高速铁路大跨度桥梁   钢桁梁结构   新技术  

篇7:高速铁路桥梁施工技术与装备

中国高速铁路桥梁架设设备行业研究及展望

我国现有铁路规模无法满足快速增长的`国民经济发展需要.近些年来,我国国民经济强劲增长带动了对国内交通运输基础设施的需求增长,铁路投资远远滞后,造成我国铁路运输密度非常高,运输周转量增长也大大超过了铁路运营长度的增长.“十一五”开始后,铁路投资出现了大幅增长.

作 者:刘春 LIU Chun  作者单位:中国铁路工程总公司 刊 名:建设机械技术与管理 英文刊名:CONSTRUCTION MACHINERY TECHNOLOGY & MANAGEMENT 年,卷(期): 22(2) 分类号: 关键词: 

篇8:高速铁路桥梁设计关键技术综述

1 桥上道岔地段无缝线路及桥梁结构设计

线路和桥梁联系的中断会造成钢轨的破裂和线路变形,因此线路和桥梁的相互作用已成为铁路桥梁设计和维护的核心。两者间相互作用引起的钢轨位移和外加应力需要进行计算和限制,这样才能确保对桥梁和线路影响的控制以及确保桥梁和线路的正常使用。

1)道岔的相对允许位移量。

道岔的相对允许位移量见表1。道岔被看作是无缝线路的一部分,也被纳入无缝线路。所有道岔中的接头都是焊接的;绝缘钢轨接头被认为是无缝线路的中断。在道岔焊接过程中,须区分中间焊接接头和无缝线路焊接接头。中间焊接接头可在任何轨温下进行,而对于最终焊接接头,须考虑锁定轨温。

2)道岔要求。

伸缩缝和尖轨始端之间的最小距离的规定取决于桥梁长度,见表2。

3)轨道桥梁相互作用和道岔桥梁相互作用。

由于道岔引起的轨道力必须考虑,道岔的几何结构要在结构模型中加以适当考虑。道岔的几何结构和机械性能,特别是不同扣件的性能,须在相互作用计算中加以考虑。

4)支座布置。

如果在桥梁中心有一个固定支座,该固定支座须刚度很大,如果桥梁过长,也可设计多个固定支座,以使纵向荷载可以分布到不同墩上。但因此桥梁温度变形引起的内力将加大。

5)梁缝处的横向偏移。

在伸缩缝位置,因桥梁热伸缩,加速/制动以及地震的影响,出现很大位移。纵向位移须由钢轨伸缩缝弥补,但由于桥梁轴线和分岔钢轨之间的倾斜,桥梁纵向位移还将会产生倾斜轨道的相对横向位移。根据横向位移的幅度,这可能会导致长期维护问题。通常,在桥梁轴线和轨道之间不应有倾斜。

6)墩的纵向刚度。

对于计算基础的变形,UIC规范建议:要对热作用的弹性静态模量与加速和制动的弹性动态模量加以区分。

7)多跨桥的布置建议。

允许自由热伸展长度只要不超过允许钢轨应力和位移,也可以有更高的值。钢轨和桥面之间相对位移的最敏感区是辙叉区和转辙机区。参数研究重点在相对位移。满足道岔要求的布置取决于道岔要求是什么。主要的道岔要求是限制在道岔关键部件上出现的钢轨和桥面之间的相对位移。在此情况下,最关键的部件是辙叉。

2 有碴轨道桥梁

一般来说,计算无缝线路力是为了分析在给定条件不同的荷载工况下的轨道结构包括道岔区在内的轨道与结构物相互作用力。要分析和确定由于竖向力、温度变化、制动力、加速以及不同荷载组合引起的轨道与结构物相互作用力以及附加轨道应力。温度变化是控制荷载工况。由竖向荷载引起的钢轨力仅为温度力引起的钢轨力的20%左右。桥面及轨道的位移必须规定限值,以防止道碴过度分散。一般而言,应该避免采用钢轨伸缩调节器,但当钢轨应力或变形超过允许极限值时,就必须在桥梁自由端安装钢轨伸缩调节器。钢轨断裂大多数出现在钢轨应力最高的部位。而钢轨最大应力位于较长连续多跨桥梁的土建接缝处。我们建议假定钢轨断裂在这一位置。对于标准的简支梁桥(跨长32 m)而言,因其热膨胀约束力较小,不必要使用低紧固力扣件。对于中等跨度的桥梁而言,其相应的热伸缩长度适中,有必要在邻近土建伸缩缝处两端使用低紧固力扣件。对于有较长自由热伸缩长度的桥梁而言,有必要安装钢轨伸缩调节器。

3 无碴轨道

一般而言,钢筋混凝土轨道板系统更适用于高架铁路桥。高架铁路桥桥面本身具备坚实的支承面,如果辅以适当设计的板式轨道结构,则能比传统的有碴轨道更好地控制桥面位移。板式轨道结构的最大优势在于它能较大地提高轨道的稳定性。它不会由于高架桥面纵向移动而导致钢轨受力过大而发生轨道扭曲;其垂直端悬臂位移的影响可以采用合适的设计方案予以控制。

过大的桥梁变形由于其不可接受的错位、过大的轨道应力及振动将会危及行车安全。这些问题将会导致养护工作的增加,并降低乘客的舒适度。有必要对以下位移限值进行校验:

在德国规范中,梁端扭转角的限制值仅用于有碴轨道桥梁。

桥面横向变形应通过活载值乘以桥面宽度范围内冲击系数、风荷载、振动力、离心力以及温度梯度来计算。

轨道安装之后出现的徐变和收缩所造成的变形不得超过L/5 000,其中,L代表桥跨的长度,以m计。

两连续桥面的伸缩缝的最大允许相对位移值不得超过1mm。

4结语

铁路桥梁的变形是难以准确预计的。即使是精确计算的值也可能与实际测量值不符。因此混凝土质量非常重要。通常徐变随混凝土强度的增加而降低。

施工过程中应尽早开始施工,以使其在铺轨前充分发展徐变和收缩变形,一般3个月或6个月的间隔才是合理的。

摘要:针对高速铁路桥梁这一新的结构,结合轨道结构对桥梁的要求,论述了其设计特有的主要指标及关键技术,并对有碴轨道桥梁和无碴轨道桥梁的设计作了探讨,对高速铁路桥梁设计有一定的指导意义。

关键词:高速铁路,桥梁,设计

参考文献

[1]郭金琼.箱形梁设计理论[M].北京:人民交通出版社,1991.

[2]张士铎.桥梁设计理论[M].北京:人民交通出版社,1984.

[3]范立础.预应力混凝土连续梁桥[M].北京:人民交通出版社,1988.

[4]李国豪.桥梁与结构理论研究[M].上海:上海科学技术出版社,1983.

[5]项海帆.高等桥梁结构理论[M].北京:人民交通出版社,2001.

篇9:高速铁路桥梁施工技术探讨

【关键词】铁路桥梁工程;施工技术;质量控制

1、引言

由于速度大幅提高,高速铁路上行驶的高速列车对桥梁结构的动力作用远大于对普通铁路桥梁的动力作用。桥梁出现较大挠度会直接影响桥上轨道的平顺性,造成结构物承受很大的冲击力,旅客舒适度将受到严重影响,轨道状态也不能保持稳定,甚至会影响列车的运行安全。此外,为保证轨道的平顺性还必须限制桥梁的预应力徐变上拱和不均匀温差引起的结构变形,这些都对高速铁路桥梁的刚度和整体性提出了严格要求。因此,高速铁路桥梁具有以下工程特点。

(1)由于高速铁路桥梁中常用跨度主要是32、24米箱形梁,自重分别达到850、620吨。因此采用预制(梁场的布置、台座、模板)、架设(起吊、运输、架设)、现场浇筑(支架法施工、造桥机施工、悬臂浇筑)等施工方法进行施工,具有一定的施工难度。

(2)桥梁沉降控制“严”。对于外静不定结构,其相邻墩台均匀沉降量之差的容许值,除要满足外静定结构相邻墩台沉降量之差的要求外,还应根据沉降时对结构产生的附加应力的影响而定。

(3)桥梁徐变上拱控制“严”。对于高速铁路中为保证轨道地高平顺状态,《规范》中对桥上线路铺设后的徐变上拱进行了严格地控制。即:轨道铺设后,有碴桥面梁的徐变上拱值要求不大于20mm;无碴桥面梁的徐变上拱值不大于10mm。

2、桥梁高墩施工工艺及设备

桥墩是支撑桥跨结构并将恒载、车辆等荷载传递到地基的结构物。通常设在桥梁两端的称为桥台,设在中间的称为桥墩,如图1所示。桥墩除承受上部结构的荷重外,还要承受流水压力、水面以上的风力,以及可能出现的冰荷载、船只、排筏或漂浮物的撞击力。因此,桥墩不仅本身应具有足够的强度、刚度和稳定性,而且对地基的承载能力、沉降量、地基与基础之间的摩擦阻力等,也都提出一定的要求,以避免在这些荷载作用下产生过大的水平位移、转动或沉降。

3.挂篮悬臂浇筑施工措施及要求

3.1组拼要求

墩顶现浇段完成后,依据挂篮设计资料。确定挂篮组拼控制线。依据实际起重能力选择合理的起重方案。然后按照先主桁次底篮再模板,最后其他附属结构的顺序进行挂篮的组拼。

3.2试压要求

挂篮组拼完成后,为了检验挂篮的性能和安全,消除结构的非弹性变形,获取挂篮弹性变形曲线的参数为箱梁施工提供数据,应对挂篮进行试压,根据挂篮本身结构型式、现有环境和施工工期等多方面因素综合考虑,为了加快施工速度和提高周转频率,且挂篮静载试验主要目的检验挂篮设计的结构稳定性和检测弹性变形值,确定选择金沙江大桥主桥11#墩1#节段进行挂篮静载试验。按1#段施工方案进行挂篮的拼装加固,经检查销子、吊带、吊杆、锚梁、锚具等合格后均匀对称施加荷载,根据现场的实际情况和我单位现有的材料设备,决定挂篮静载试验采用堆码钢筋、钢绞线和沙袋等物进行加载。

4.钢纤维混凝土施工技术

4.1施工技术要求

(1)水泥标号不得低于425号。水灰比不得大于0.5;(2)粗骨料粒径长度应不超过钢纤维长度的2/3;(3)钢纤维混凝土的钢纤维体积不应小于0.5%。一般在0.5-2%内选择;(4)拦制钢纤维混凝土不得采用海水,海砂,严禁掺加氯盐;(5)除上述规定外,钢纤维混凝土所用其他材料,应符合现行规范中关于钢筋混凝土所用原料的规定;(6)钢纤维混凝土的稠度可参考同类工程对普通混凝土所要求的稠度来确定。其塌落度值可比相应普通混凝土要求值小200mm,其维勃稠度值与相应普通混凝土要求值相同;(7)缩缝为平头缝构造的钢纤维混凝土垫层兼面层在垫层下没有铺灰土等地基加强层并同时符合下列条件时:①折减前垫层兼面层厚度不大于130mm;②地基加强层的厚度大于垫层厚度。其厚度可乘于折减系数0.75,但不得小于50mm。

4.2钢纤维混凝土的铺设

(1)混凝土采用跳仓浇筑,施工缝应结合伸缩缝一起设置。每个区段内短向(6m)隔跨支模,从而做到隔跨浇筑混凝土,待混凝土强度达到设计要求后,利用第一次浇筑的混凝土地面作为第二次浇筑混凝土的侧模进行第二此混凝土的浇筑。(2)混凝土采用商品混凝土。商品砼的拌和根据设计的配合比拌制,落度要严格控制在进场时160~180mm。由混凝土罐车运至厂房内,将混凝土自卸入模,出料及铺筑时卸料高度必须控制在1.5米以内,以免产生离析,若发现离析,应重新搅拌。

4.3振捣压实施工

(1)在混凝土浇筑过程中,要对钢纤维混凝土进行振捣,以保证混凝土密实,并且增强混凝土和钢纤维之间的锚固。(2)钢纤维混凝土表面提浆(采用振动棒或振动梁)需及时进行,应在混凝土初凝前用浆头覆盖掉露头的钢纤维。(3)保证振捣密实,严格控制振捣时间,移动距离和插入深度,严防漏振及过振。

5、拱桥施工安全技术

拱桥施工除应采取前述有关技术措施外,应注意下列几点:

(1)所有上拱操作人员,对于本身携带的工具,应放入特别的随身工作袋内,使用时,要认真负责,聚精会神,切勿失手坠落造成工伤事故。严禁随意向拱下抛丢东西;(2)一般情况下,拱上拱下不得同时作业,如果拱上拱下有必要进行交叉作业时,拱下操作人员必须戴安全帽;(3)施工现场要配置必需的安全防护设备,如灭火机、救生圈、安全船等;易燃品、剧毒品、爆炸品等,必须与作业区、生活区隔离,单独存放;严格遵守领发保管制度,并采取必须的防护措施;(4)在通航河流上施工时,必须与航道管理部门密切联系;随着不同的施工阶段,共同制定相应的通航措施,确保施工与通航的安全;(5)必须指定专人每天掌握、分析施工观测资料,如发现有不正常现象或构件裂缝有发展趋势时,应及时上报,并立即研究采取必要的措施。

6、结语

文章结合当前高速铁路桥梁的类型,针对不同结构类型的特殊结构桥梁,系统地总结出其相应施工技术,并对不同结构施工方法的选择。因此,必须从施工技术出发来落实高速铁路桥梁的施工质量,从工程实践经验表明,这需要在桥梁施工全过程中必须严格按照相关的规范,在施工中进行严格把关,以此来确保工程的整体质量。

参考文献

[1]李阳春.如何搞好高速铁路跨线桥梁施工安全问题的探讨[J].科技创新导报,2009,31(11):17:88.

篇10:聚脲技术与我国的高速铁路建设

“喷涂聚脲弹性体”技术以其优异的综合性能和先进的施工工艺,被誉为:20 世纪末期,涂料、涂装技术领域最伟大的发现。我国的聚脲事业一直走在世界前列,从1999 年青岛海豚馆(今青岛极地海洋世界)室外表演水池底部不足100 m2 的防渗漏工程起步,到2010 年完工的1200万m2 京沪高速铁路路基聚脲防护工程,中国的聚脲技术走过了辉煌的15 年,创造了世界聚脲技术发展的奇迹,并取得了显著的经济、环境和社会效益。其主要工程业绩如表1 所示。

根据铁道部科技司《客运专线桥梁混凝土桥面防水层暂行技术条件》,除了防撞墙内采用高强度(拉伸强度≥6 MPa)聚氨酯防水涂料,其余防撞墙外,即桥面的中间主体9.4 m 宽部位的防水层全部采用聚脲材料。其主要技术指标为:拉伸强度,≥10MPa;断裂伸长率,≥250%;撕裂强度,≥45N/mm;邵A硬度,≥90。

根据国家铁路网规划总体要求,中国铁路加快了实施铁路网规划,客运专线建设快速、有序、高效地推进。自2005 年我国开始建设客运专线以来,已有京津城际、郑西、武广、沪宁客运专线投入运营;京沪高速铁路、哈大、沪杭、京石、石武、津秦等19 条客运专线在建,总里程达7300 km。2007 年10 月,国务院常务会议通过的《综合交通网中长期发展规划》中指出,到2020 年,中国铁路网总里程将达120000 km以上,其中客运专线15000 km 以上。规划了四纵、四横客运专线,以及环渤海、长江三角洲、珠江三角洲地区的城际轨道交通系统。基本建成布局合理、结构完善、快捷通畅、安全可靠的现代铁路网系,并与其他运输方式之间及与城市交通系统相协调,促进客运便捷、安全换乘和货运无缝衔接的一体化现代综合交通体系的建立,以适应或满足运输需求。总之,高铁建设为聚脲的发展和应用提供了千载难逢的机遇。京沪高速铁路路基聚脲防护工程,将我国的聚脲事业推向了一个新的高度,堪称世界聚脲发展史上的“巨无霸”工程。

可以这样理解:京沪高铁聚脲防护工程成功后,我国的大量高铁项目都将采用聚脲作为高性能、多功能的防护材料,中国已经成为世界聚脲第一大消费国。作为拉动内需的龙头工程,高铁项目对拉动国内防水涂料市场需求有着重要的意义。面对内需市场这块蛋糕,我们本土企业应该更有优势,因为本土企业拥有地利人和的优势,可以在与外资企业的竞争中助我们一臂之力。希望本土企业能够抓住发展契机,在2011年实现跨越式发展!

作 者:技术部 ***

篇11:高速铁路桥梁施工技术与装备

高速公路桥梁施工中的技术质量问题分析与对策

钢筋锈蚀、桥面漏水和施工裂缝,是高速公路桥梁施工质量的三大技术难题,与此对应的`是钢筋防锈处理、桥面柔性防水材料和桥面施工裂缝的成因研究.针对目前高速公路桥梁施工中的技术质量问题加以分析和探讨,对具体的问题提出改进措施.

作 者:高海毅 GAO Hai-yi  作者单位:中铁第十九局集团第三工程有限公司,辽宁,辽阳,111000 刊 名:石家庄铁路职业技术学院学报 英文刊名:JOURNAL OF SHIJIAZHUANG INSTITUTE OF RAILWAY TECHNOLOGY 年,卷(期):2010 9(1) 分类号:U446 关键词:混凝土   腐蚀   防水   沥青摊铺  

篇12:高速铁路桥梁施工技术与装备

跨运营中的高速公路桥梁施工车辆导行与防护

结合天津北疆电厂跨海滨大道分离式立交桥工程,设计出的一种车辆导行防护施工方案,解决了跨路桥梁施工影响桥下交通的.难题,确保施工安全及工程质量.

作 者:李红雨  作者单位:中铁二十局集团第四工程有限公司 刊 名:知识经济 英文刊名:ZHISHI JINGJI 年,卷(期): “”(10) 分类号:U4 关键词:桥梁   导行   防护   施工  

篇13:高速铁路桥梁施工技术与装备

桥梁转体施工是指将桥梁结构在非设计轴线位置制作成形后, 通过转体就位的一种施工方法。桥梁转体法施工与连续梁挂篮悬臂施工、预制架设法以及顶推法相比, 对交通运输繁忙的既有铁路特别是高速铁路的正常运营影响较小, 其经济效益和社会效益十分显著。

1 工程概况

太原北中环涧河路立交桥是一座公路与铁路立体交叉桥梁, 上跨石太客运专线和石太铁路共四条电气化铁路。为减少对铁路大动脉石太客专等既有铁路的运营干扰, 桥梁设计采用双幅T构平面同步转体跨铁施工。东转体桥位于铁路东侧, 全长134m, 桥面宽21m~35.385m, 转体部分跨径组合为 (57+57) m, 刚构上部结构采用单箱四室箱形截面, 转体重量1.152万吨, 两侧各设10m的支架现浇段;西转体桥位于既有铁路西侧, 全长111m, 桥面宽22.16m~19.75m, 转体部分跨径组合为 (49+52) m, 刚构上部结构采用单箱三室箱形截面, 转体重量1.017万吨, 两侧各设5m的支架现浇段。

2 转体结构分析

本文以单箱三室不等跨T构西转体桥为例进行分析, 如图1所示。

其中, 转体结构由转体下盘、球铰、上转盘、转动牵引系统组成。

2.1 转体下盘

下盘用于支撑整个转体结构, 它由下球铰、保险撑脚、环形滑道、转体拽拉千斤顶反力座等几部分构成。上、下转盘共同构成桥体基础。

2.2 球铰制造与安装

钢球铰是整个转体结构的转动体系, 在转体施工中起到非常重要的作用, 制作和装配时对精度有严格要求。它分上下两片, 厚50mm, 直径是Ф4000mm。

2.2.1 球铰制造精度要求

钢球铰在工厂制造, 其制作精度要求为:

(1) 平面光洁度不小于▽3, 球面各处按照相同的曲率设计, 曲率半径差±1mm, 边缘各点的高程差≯1mm, 椭圆度≯1.5mm;

(2) 各镶嵌四氟乙烯片顶面必须处于同一球面上, 误差≯1mm;

(3) 球铰上、下面形心轴、球铰转动中心轴应重合, 在下球铰面指定位置铣钻四氟板镶嵌孔。为了在球铰面下浇捣混凝土, 还须在下球铰面预留一定数量的混凝土振捣孔。

2.2.2 安装精度要求

下球铰应该精确对位。浇筑混凝土之前, 先按设计要求的位置固定好球铰中心轴的预埋套筒。浇筑完下球铰混凝土后将转动中心轴准270mm钢棒置于下转盘预埋套筒内, 然后依次安装下球铰聚四氟乙烯滑动片和上球铰。装配聚四氟乙烯滑动片时, 下球铰顶面和镶嵌孔内必须干燥清洁, 无任何杂物, 然后按编号把滑动片分别安装在指定镶嵌孔内。安装要点如下:

(1) 彻底清理下球铰顶面和镶嵌孔, 确保无杂物;

(2) 滑动片与镶嵌孔按对应编号安装;

(3) 安装时球铰面不得沾染混凝土等杂物, 并且始终保持原有的椭圆度, 不得变形, 装配好的滑动片顶面必须保持在同一球面上, 误差≯1mm;

(4) 严格按设计要求的压实度将球铰范围内的混凝土振捣密实;

(5) 球铰转动中心位置不得超过允许误差范围:顺桥向±1mm;横桥向±1.5mm;

(6) 安装好的滑动片经验收合格后, 在球面上滑动片间按120:1的重量比涂抹黄油聚四氟乙烯粉。黄油聚四氟乙烯粉应该比滑动片顶面略高, 不仅要充斥整个滑动片空间, 并且要在滑动片顶面铺一层。涂好后迅速安装上球铰, 以免杂物落在球铰面破坏安装质量。上球铰精确定位并临时锁定限位, 为了避免杂物混入球上、下铰摩擦面, 还须用胶带缠绕密封上、下球铰吻合面外围。上、下球铰装配方法相同。

2.2.3 四氟滑动片应力检算

球铰的上下接触面受力全在四氟滑动片上, 四氟滑动片的产品质量及安装质量是转体的关键之一。

支座反力为:101700k N。

每个球铰配备918块设计抗压强度为100MPa、Φ6cm的聚四氟乙烯片, 总面积25955.9cm2。

安全系数=100/32.9=3.04

经检算:四氟乙烯片的抗压强度满足转体要求。

2.3 转体上盘撑脚和滑道

在转体施工中, 上盘撑脚的作用是确保平稳转体。在纵轴线两侧8个撑脚对称排布。撑脚下部设一半径500cm、宽130cm的滑道。在转体过程中, 上盘撑脚在滑道内滑动使维持转体结构维持平稳。整个滑道面必须控制在同一水平面, 相对高差不得大于2mm, 施工过程中采用精度为0.01mm电子水准仪进行控制。

一个上盘下设8个双圆柱形的撑脚, 各撑脚下垫钢板 (厚度大概在30mm左右) 。双圆柱撑脚实际是2根灌注C50微膨胀混凝土的钢管, 管长24mm, 直径准800mm。撑脚与滑道不锈钢钢板间预留5mm以上的间隙。滑道上对称排布8对直径500mm、内装石英砂的砂箱, 用以支撑上转盘及上部结构, 同时起到稳定上转盘作用。为便于施工, 在施工上转盘时撑脚位置滑道上虚铺一层1cm厚中粗砂, 试转前将中粗砂清理后插入5mm四氟乙烯滑动片, 利于转体施工。如图3所示。

2.4 转台施工

上盘通过转台连接球铰和撑脚, 因而转台是直接承受转体牵引力的部位。本项目的转台高80cm, 直径Φ1100cm。转台内预埋转体牵引索, 预埋端采用P型锚具, 同一直径线上同一对索的锚固端与圆心对称, 所以对索的预埋高度必须与牵引力同向, 每对索在转盘内的预埋长度不小于300cm, 并且其出口点和转盘中心对正。索外露的部分应缠绕于转盘周围, 并且妥善、完整有序的放置在预埋钢筋上, 以免被锈蚀或被损伤。

2.5 转体上盘预应力施工

转体上盘边长1200cm, 高220cm, 上盘布设三向预应力筋, 纵横向预应力采用12-Φs15.2钢绞线, 采用单端交错张拉;竖向预应力筋采用抗拉强度标准值为930MPa的JL32精轧螺纹钢, 采用无粘结套管体系, 在上转盘顶面单端张拉。

3 落架体系分析

转体梁落架前并未真正开始作业, 托架承担着梁体大部分重量。只有在落架时, 梁体才开始承担自身重量和预应力的作用。

3.1 倾覆稳定性计算

结构的倾覆稳定性安全系数取决于结构自重构成的抗倾覆力矩与风力构成的倾覆力矩二者之比, 取大于1.3。

按《公路桥涵设计通用规范》JTGD60-2011中第4.3.7计算:

(1) 太原地区设计基本风压查附录A:V10取23.0m/s;

(2) Z—距地面的距离, 按10m计;

(3) 地形、地理条件系数:K3取1.0;

(4) 阵风风速系数:K5取1.38;

(5) 高处Z处的设计基本风压Vd=K2K5V10=1.0×1.38×23.0=31.74m/s;

(6) 空气重力密度γ=0.012017e-0.0001Z;

则γ=0.012017e-0.0001×10=0.012;

(7) 设计基本风压Wd=γVd2/2g=0.012×31.742/ (2×9.81) =0.616k N/m;

(8) 对施工架设期桥梁:设计风速重现期换算系数K0=0.75;

(9) 普通梁桥:本桥桥宽B= (22.16+19.75) /2=20.96m, 取桥宽B为21m;梁高H= (5.2+2.2) /2=3.7m;B/H=20.96/3.7=5.67;风载阻力系数K1=2.1-0.1 (B/H) ;l≤B/H<8;K1=2.1-0.1*5.67=1.533;

(10) 横向迎风面积Awh=101×3.7+8×10=453.7m2;

(11) 横桥向风荷载标准值Fwh=K0K1K3WdAwh, 即:Fwh=0.75×1.533×1.0×0.616×453.7=321.3k N;

(12) 桥梁倾覆稳定性计算。

结构的倾覆稳定性安全系数取决于结构自重构成的抗倾覆力矩与风力构成的倾覆力矩二者之比, 取大于1.3。

转体桥自重1017k N, 横桥向风荷载为321.3k N, 由于转体桥自重与风荷载对结构本身的作用点相同, 因此桥梁倾覆稳定系数为:1017/321.3=3.165, 满足规范要求。

3.2 梁端挠度监测

为确保转体梁在落架时均匀受力, 应指派专人现场指挥落架进度。在落架后将梁端实际发生挠度值与设计值进行比较, 有必要对落架过程梁体悬臂端挠度变化进行动态监测。

落架梁端挠度测试:在转体梁悬臂端左右两侧, 从墩顶中心线向两侧每10m一个测试断面, 在梁体左、中、右三个方位分别取一个水准观测点, 在转体梁落架前、分次落架和落架后, 用精密水准仪测控梁端挠度。

3.3 落架顺序控制

梁体两端落架的同步性及落架进度在很大程度上决定了梁体能否均匀受力。根据设计提供的梁挠度值, 梁体落架分四次进行, 第一次将梁体中心三分之一的排架拆除;两侧梁端三分之一的排架分三次拆除, 其中前两次同步进行, 两侧梁端第一次同步落架5cm, 待梁体稳定后进行第二次落架, 第二次两侧梁端同步落架10cm, 基本能够脱离梁底;第三次落架可按施工情况进行。

4 不平衡力矩及配重分析

沿梁轴线的竖平面内, 由于球铰体系的制作安装误差和梁体质量分布差异以及预应力张拉的程度差异, 可能造成桥墩两侧悬臂梁端刚度及质量分布出现差异, 最终导致力矩失衡。为确保转体梁平稳转体, 必须先称量箱梁重量, 根据所得数据依次配重, 已确保整个箱梁结构实现平稳转体。在实际工作中, 主要通过球铰转动或梁端挠度来测试不平衡力矩。本桥采用球铰转动测试不平衡力矩法称重。

4.1 平衡称重分析

由于本桥不对称、桥面不等宽且在曲线上, 因此横向称重必不可少。结合本桥施工要求, 应该按图4所示, 在转台的四角分别设一个400t千斤顶+400t压力环, 据此进行横纵向称重。

在梁体悬臂端同步开展高程观测, 据此确认是否存在刚体转动的现象。称重前, 梁端位移计分别进行初始读数, 然后在T构一侧通过千斤顶对上承台加力, 以施加荷载作为读数的控制参考, 每施加ΔP=20t荷载, 位移计读一次数值。当球铰发生微小转动的一刻, 确定最终顶力P1及P2。

4.2 配重分析

西转体转体部分跨径组合为 (49+52) m, 但左侧桥面宽度较右侧宽, 宽度变化范围为22.16m~19.75m。结构重量基本对称, 所以配重量不会太大。配重在不平衡一侧 (桥面较宽一侧) , 配重量位于最大悬臂附近可以采用较少的配重量。通过实际平衡称重分析得:

P1=5400k N, P2=1200k N, 本桥L1=L2=5.5m

由以下公式计算得:

其中:R为球铰中心至转盘球面半径。

在实际施工中, 可以调整称重、配重使实际重心与理论中心之间错开5~15cm。对转体梁配重后, 转体结构前进端会出现一微小翘起, 并且4对撑脚中的2对直接接触滑道平面。按照不平衡力矩进行配重, 设配重荷载置于距离铰中心L=44m处 (距离梁端5m) , 偏心距e取5cm, 则配重重量P配= (MZ-Ne) /L= (18150-101700*0.05) /44=296.9k N

即配重重量为29.7t, 实际采用钢筋混凝土预制块进行配重, 其中心置于距离铰中心44m处。

5 转体结构的牵引力、安全系数及转体时间分析

5.1 转体牵引力分析

转体总重量W=101700.0KN, 根据下列公式求解摩擦力F:

启动时, 静摩擦系数μ取0.1, 故静摩擦力F为:

转动过程中, 动摩擦系数μ取0.05, 故动摩擦力F为:

转体拽拉力T为:

式中, 球铰平面半径R取值为195cm。转体总重量W取值为101700.0k N, 转台直径D取值为1100cm, 故启动时所需最大牵引力T以及转体过程中所需要引力T分别为:

动力储备系数:200t/120.19t=1.664

钢绞线的安全系数:12 (根/台) ×26 (t/根) /120.19 (t) =2.60

由此可见, 千斤顶动力储备及钢绞线安全性均符合设计要求。故本桥选用两台QDCL2000型液压、同步、自动连续牵引系统, 形成水平旋转力偶, 通过拽拉锚固且缠绕于1100cm的转台圆周上的15-Φs钢绞线, 使得转动体系转动。

5.2 转体速度和转体时间分析

根据施工图纸中要求的平转角速度不大于0.02rad/min, 主梁端部水平线速度不大于1.2m/min, 转体角度64.9°, 箱梁悬臂最长为52m, 则转体所需时间T=64.9×3.14/ (180×0.02) =61.05min。

梁端转过弧线长度为:2π×52×64.9/360=58.96m, 线速度最大为:58.96/61.05=0.96m/min<1.2m/min。

将转体时间65min代入式 (11) , 求得转盘所走的弧线长度LS:

由此分别求得拉索速度、箱梁端部速度和转体角速度:

拉索速度:6.23/65=0.09m/min=9cm/min

箱梁端部速度: (2π×52×64.9/360) /65=0.9m/min

转体角速度:64.9/65=1°/min

6 试转参数分析

为防止石太客专干扰转体施工进度, 正式开工前先通过试转确定如下参数:

(1) 通过试转确定是否需要助力启动, 如需要, 助力吨位是多大;

(2) 1min转速, 就是1min以内主桥的转动角度和悬臂端所转动的水平弧线距离, 要求参照设计值合理控制转体速度;

(3) 点动方式控制转体进度。要求测量组先量测出每点动一次悬臂端所转动水平弧线距离, 当转体初步就位后根据所测定的水平弧线距离进行精确定位。试转时, 应重点查验转体结构的平稳性, 看其是否存在故障, 受力部位是否开裂。发现异常情况时及时停转调整, 以免影响后续工作。

本次试转分别测定了转盘和梁端的转速, 当千斤顶张拉完毕后, 又分别测定了以下项目: (1) 转体靠惯性力转过的角度和梁端环线长度; (2) 1min点动转过的角度和梁端环线长度; (3) 5s点动转过的角度和梁端环线长度; (4) 3s点动转过的角度和梁端环线长度; (5) 2s点动转过的角度和梁端环线长度。所得数据详见表1。

7 正式转体过程控制分析

7.1 转动牵引体系

本桥的转体牵引力体系由牵引动力系统、牵引索、反力架、锚固构件组成。转体施工设备采用QDCL2000全液压、自动、连续运动系统。具有同步, 牵引力平衡等特点。QDCL2000自动连续转体系统由千斤顶、泵站和主控台3部分组成。转盘设置有二束牵引索, 预埋的牵引索逐根顺次沿着既定轨道排列缠绕后, 穿过QDCL2000型千斤顶。先逐根对钢绞线预紧, 再用牵引千斤顶整体顶紧, 使同一束牵引索各钢绞线持力基本一致。

7.2 正式转体及就位监控

采用全站仪实时测控转体过程中T构两端的高程, 同时也观测转盘环道四氟走板情况。为不影响转体过程中牵引束正常切割, 反力座后支撑千斤顶的位置须留足施工空间, 有必要将基坑防护桩提前凿除, 确保转体过程连续。

当转体结构快到达指定位置时, 为避免超转, 应将系统“暂停”, 改“手动操作”为“点动操作”, 使结构在惯性的作用下继续运行。每一次点动操作都要测报轴线走行情况, 据此调整下一次点动数据, 经过多次调整最终使转体结构轴线精确就位。

将塔尺水平放置在箱梁悬臂端, 零刻度与箱梁中心线重合;盖梁上配设全站仪, 先对准箱梁中心线, 当箱梁上塔尺进入全站仪测量范围时, 迅速向控制人员通报仪表数值。

尺寸控制:20cm以内按1cm一个单元控制, 超出20cm以10cm一个单元进行测控, 超出1m的以50cm一个单元进行测控。

7.3 转体超转预案

为可对转体结构进行精确定位, 应将一有限位型钢加橡胶缓冲垫预埋在反力架前, 如果超转, 它可以利用反力架做支撑, 然后借助千斤顶顶推归位。

7.4 转体到位后约束固定

转体结构精确就位后, 在平转就位处应设置限位装置, 限位装置采用三角钢锭制作, 转体完成后, 在撑脚转动方向内焊接在滑道钢板上, 防止转体到位后继续前行。

8 小结

对于上跨既有铁路特别是繁忙干线的桥梁施工, 与传统的挂篮施工、预制架设及顶推工艺相比, 桥梁转体施工会更加安全可靠、操作简洁、实施快速、降低造价。太原涧河路立交桥上跨石太客专双幅同步转体成功, 实践证明转体施工在桥梁建设中发挥越来越大的作用, 产生越来越好的社会和经济效益, 也为今后的施工设计积累了经验。

参考文献

[1]JTGD60-2011, 公路桥涵设计通用规范[S].

[2]JTG TF50-2011, 公路桥涵施工技术规范[S].

篇14:高速铁路桥梁施工技术与装备

关键词:高速铁路;桥梁转体;施工方法;存在问题;发展对策

一、工程概况

1.1选址与其情况

特大桥桥梁起止里程为DK305+462.560~DK306+848.930,全长1386.370m,中心里程为DK306+155.745。本桥于DK306+339.280处与既有沪昆铁路交叉,斜交角度为122度,既有沪昆铁路路基面宽为20.32m,轨面标高98.320。本桥以2-64m转体梁跨越该铁路,桥下立交净高需7.96m。地震烈度:6度.根据《中国地震动参数区划图》(GP18306-2001)(50年10%概率),本区地震动峰值加速度为0.05g,地震动反应鐠特征周期为0.35S,场地类别:Ⅱ类。

1.2布局与准备情况

第一,人员准备

T构转体梁施工人员约100人:管理人员5人(含行政主管,技术,测量,试验及资料等),施工人员95人(其中领工员2人,砼振捣工10人,钢筋工15人,木工10人,电焊工7人,电工1人,预应力工15人,架子工15人,普工20人),能够满足施工生产的需要。

第二,材料准备

在T构转体梁旁设置一个钢筋加工场,同时也作为材料堆放场地,钢材由项目部统一供应,砼由梁厂搅拌站和2#搅拌站供应,搅拌站均为大型搅拌站,均采用电子计量设备,确保砼的质量。

二、施工具体实施方案

由于本桥跨越既有沪昆铁路,为减少对铁路运营的影响及尽量消除安全隐患,该桥采用T构转体的施工方法,根据本桥的施工特点,总体施工步骤如下:

第一阶段:施工准备及拆迁改移,施工准备工作主要包括技术准备、材料机具进场准备、现场相关临时设备等工作。拆迁改移是对影响施工的电力、通信、管道线路调查,进行拆迁改移。

第二阶段:既有路基边坡防护,施工前,沿既有路堤坡脚水沟外侧用钢管围栏进行防护。

第三阶段:桩基施工,根据设计要求,采用冲击钻进行施工。

第四阶段:承台、上下转盘及墩身施工,本阶段施工包括上下球铰安装,转体体系预制、上转盘三向预应力体系张拉,是本工程技术控制和施工的重点和难点之一。

第五阶段:现浇梁预制及张拉,现浇梁施工紧随下转盘施工,进行地基处理、支架搭设、底模安装、底板、预压、腹板钢筋帮扎、钢绞线穿束、内膜安装、顶板钢筋绑扎等可平行施工的工序。T构的沉降、线性控制、模板的支护刚度是施工的重点和难点。

第六阶段:桥面系施工,为了T构转体后,后续施工对既有线不再有安全影响,梁体张拉完成后,立刻进行护栏钢筋、电力通信电缆槽的准备工作等。

第七阶段:落梁,当各部位混凝土强度达到要求后,安装支座,落梁就位。

三、高速铁路桥梁转体施工的具体实施技术应用

3.1混凝土搅拌、运输

第一,在确定高速铁路桥梁转体项目施工对象后,对周围环境展开确切调查研究,最终确立出施工技术,以混凝土搅拌、运输为主导。在规划的浇筑混凝土要有组织有秩序的搞好搅拌,拌和站要提前做好安置工作,其选择地点必须要尽量避雨、避光,要配备全套的工具与设备,配备罐车与司机,将搅拌机与拌和机器,连同罐车一同进行安全监督,拌和站要按照进度进行实时汇报工作进度,处理好拌和站的资源协调问题,利用一定的标准严格控制混凝土的拌和质量与工艺。

第二,拌合站接到现场技术人员所开《混凝土生产通知单》后,通知试验人员对砂、石含水率进行测定,将混凝土理论配合比换算成施工配合比,方可开始生产混凝土。混凝土正式拌制前,按实验室提供的施工配合比调整自动计量系统的控制参数,并严格按规范要求的投料顺序传输各种用料,水、胶凝材料及外加剂的用量应准确到±1%,粗细骨料的用量应准确到±2%。搅拌时间不少于2min,首盘混凝土出仓后,应进行混凝土的坍落度、含气量、温度等指标的测定,满足要求后,方可进行大批量的生产并出站。检测坍落度时还应观测混凝土的粘聚性、保水性、和易性,并作好记录。

3.2砼浇筑工艺

本连续梁计划采用2台泵车浇筑,平均每台按每小时25m3(考虑外在因素),即2台泵每小时浇筑50m3 混凝土,各节段砼浇筑量有区别,其中1#块最大,砼量约290 m3,需要290/50=5.8小时能浇筑完成。

第一,混凝土运输到现场后,首先将罐车高速旋转20-30s,再将混凝土喂入泵车受料斗。浇筑顺序,应严格遵守“先底板、再腹板、最后翼板顶板”的顺序,混凝土灌注入模时下料要均匀,注意与振捣相配合,混凝土的振捣与下料交错进行,每次振捣按混凝土所灌注的部位依次振捣,浇筑顺从纵断面看均从节段的两端往中间浇筑,从横断面看:由两侧对称向箱梁中线浇筑。先从两侧腹板处下料浇筑底板倒角砼Ⅰ,然后浇筑腹板III,再通过天窗浇筑底板中间的缺料II,最后浇顶板砼Ⅳ,每层都按以上的浇筑顺序浇筑。

第二,混凝土的振捣是需要专业培训的工作人员来完成,在项目现场,要尽量避免意外与风险的出现。振捣人员要责任明确、分工详细、定位精准,要配合完成钢筋的分布与固定工作,完成横隔板、齿槽、锚垫板、支座等多处捣固位置的准确方法,操作人员要掌握具体的操作细则,振捣要保持垂直方式,严禁振捣混凝土时留下裂痕,导致振捣失误。振捣过程中还要掌握具体的振捣时间,一般保持在20-30秒每次,这样可以让表面的一层虚浮混凝土得到加固,还不会出现气泡。

参考文献:

[1]陈宝春,孙潮,陳友杰;桥梁转体施工方法在我国的应用与发展[J];公路交通科技;2001年02期

[2]周广伟;黄龙华;桥梁转体施工技术[J];华东公路;2007年03期

[3]李子义;陈美妮;桥梁转体施工技术的应用[J];商品与质量;2009年S6期

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