1、铁路监理工程师继续教育 铁路工程建设新标准新技术,高速铁路桥梁工程建设标准及技术特点 讲义,思考题,试论高速铁路（客运专线）桥梁特点。2. 结合高速铁路预应力混凝土桥梁施工和构造设计，试述提高其耐久性的措施。3. 论述高速铁路先、后张预应力箱梁预制施工及安装过程的关键工艺及其优缺点。,专题1. 桥梁成就与发展方向 专题2 高速铁路桥梁工程设计关键技术 专题3 铁路桥梁工程施工技术总揽 专题4 桥梁基础和桥墩施工技术要点 专题5 预应力混凝土箱梁制造与架设要点 专题6 桥梁支座桥面附属设施 专题7 高速铁路PC预制梁暂行技术条件（自学）,专 题 内 容,专题1. 桥梁成就与发展方向,1.1 中国
2、铁路桥梁里程代表作（6座）,1. 武汉长江大桥，1957年，3x128m连续钢桁梁，CT3，天堑变通途第1桥,2.南京长江大桥，1969年，3x160m铆接钢桁梁，16Mnq，自主长江第一桥,3.九江长江大桥，1993年，180+216+180刚性梁柔性拱体系连续梁，15MnVNq，焊接，最大板厚54mm，从此铆接钢桥退出了新建铁路钢桥的历史舞台，双壁钢围堰钻孔基础,取代了管柱基础。,4.芜湖长江大桥，2000年，180+312+180m的矮塔斜拉桥，结合钢桁梁且，14MnNbq，焊梁(焊接整体节点),5.天兴洲长江大桥，2008年，98+196+504+196+98m斜拉桥，三主桁，三索面，
3、4线铁路，6车道公路，动荷载及跨度均属世界首位。,6.南京大胜关长江大桥，108+192+336+336+192+108m钢桁系杆拱桥，3片主桁，4线铁路，2线城市轻轨，材质为低碳贝氏体钢,1.2 铁路桥梁成就,1.3 公路桥梁特点与成就,结构新颖 跨度大 发展快 与铁路桥梁相比 荷载小 疲劳问题不突出 很少是刚度控制设计 思维制约因素少,成 就,1.4 桥梁发展方向,主要体现在如下5个方面： 材料 设计理论与CAD技术 施工技术与装备 结构创新 建设管理,1.4.1 材料：涉及材质监控,1. 钢材：高强度，高韧性，耐腐性，耐疲劳，可焊性如A316MnVNq低合金钢，35VB的大直接高强螺栓（
4、九江，板厚56mm）14MnNbq（芜湖，板厚50mm焊接整体节点）Q420（大胜关）监理难点：焊接质量 2. 预应力钢材：高强度，低松弛，耐腐蚀，强粘结，便于拼接（1860MPa，日本到底2000MPa）监理难点：张拉工艺与质量 3.混凝土：高强度，高性能（如底徐变、低收缩、高抗渗等），C60C70监理难点：高性能要求 4.轻质混凝土 5.新型非金属纤维强化复合材料,1.4.2 设计理论与CAD技术,1. 计算机及分析理论的发展，为复杂结构的设计奠定了基础； 2. 设计理念进步：容许应力法极限状态法可靠度设计理论 3. 专题突破和应用：结构抗风、抗震、稳定、非线性分析、车-轨-桥耦合振动分析
5、等。 4. CAD技术应用（结构分析，图形绘制，结构优化和仿真）,1.4.3 施工技术与装备,工程施工技术水平，取决于国家的整体科学水平和工业发展水平，近20年来，通过引进、吸收、在发展的思路，虽逐步达到国际水平，但仍有不少差距，特别是在装备方面。 1. 钢结构加固：数控机床 2. 预应力：张拉工艺、设备（如锚具），控制与吨位 3. 架设方法：悬臂施工，转体，顶推均较大发展 4. 装备方面： （1）浮吊，国外万吨级，国内2500t级（跨海桥中） （2）铁路中的架桥机，达千吨级，为高速铁路建设奠定了基础 （3）大直接钻机 5.深水施工技术 （1）大型浮运沉井 （2）无人沉箱 6.大体积混凝土施工
6、技术 7.自动监控设备应用 要求监理工程师在知识储备方面应不断跟踪与更新。,1.4.4 结构创新1. 新型结构不断涌现（特别是城市桥梁）2. 跨度不断更新：但是铁路由于其特殊性，不可能向公路一样。1.4.5 建设管理其他课程介绍，略。,1.5 铁路桥梁发展的特点体现在“高速”。下文细说,专题2 高速铁路桥梁工程设计关键技术,可以说当今铁路桥梁的新技术，由高速铁路和高速铁路桥梁所代表，因此，教材要求重点介绍之。主要参考书：中国高速铁路桥梁，郑健编著,2.1 高速铁路桥梁工程概述,2.1.1 前言1比例大、高架桥及长桥多。18条铁路统计的平均值为54%，广珠城际达94.2%，京沪高速为80.5%
7、2高稳定、高平顺的桥上线路要求：（桥、隧、地均为轨服务） 3混凝土结构为主体，应用广泛：（刚度大、噪音小、温度变化引起结构变形对线路影响少、养护工作量小、造价低等优势） 4无砟轨道的高速铁路发展趋势（无砟轨道与有砟轨道比，优点很多，但其最大的缺点是：轨道调节量小，不便于维修。） 5高速铁路设计、施工采用新理念，包括设计理论、建造工艺、管理规程,2.1.2 高速铁路桥梁特点 （6个）,特点一：结构动力效应大1动力系数（冲击系数）概念：桥梁在列车通过时的受力要比列车静置时大，其比值（1+） 称为动力系数（冲击系数）。 2. 产生的原因：移动荷载列的速度效应、轨道不平顺造成车辆晃动。 3高速铁路速度
8、效应大于普通铁路，桥梁的动力效应相应较大：主要原因，一个速度快了，另一个是结构刚了。 4. 关于动力效应的重要理念： （1）避免共振：跨度40m以下的高速铁路简支梁桥当n1.5v/L时（v，单位m/s），会出现大的动力效应，甚至发生共振。为此，应当选择合理的结构自振频率n（设计中要求n120/L），避免与列车通过时的激振频率接近。 （2）列车高速通过的动力效应对道砟影响：桥梁竖向加速度达到0.7g（f20Hz）以上会使有砟道床丧失稳定，道砟松塌，影响行车安全。（设计限值竖向加速度） （3）平顺性与舒适度（下文）,特点二：桥上无缝线路与桥梁共同作用1一次铺设跨区间无缝线路，以保证轨道的平顺和稳定
9、。 2. 桥梁在列车荷载、列车制动作用下和温度变化时要产生位移，导致梁轨相互作用：如桥上钢轨会产生附加应力（包括挠曲力和伸缩力，水平向）。 3解决问题的方法： （1）设计中必须考虑梁轨共同作用。 （2）尽量减小桥梁的位移与变形，以限制桥上钢轨的附加应力，保证桥上无缝线路的稳定和行车安全。特点三：满足乘坐舒适度1人对加速度的敏感性；2. 舒适度指标的来历；3. 高速铁路高速运行有很好的乘坐舒适度评价指标为车厢内的振动加速度。4影响因素：列车车辆的动力性能、车速、桥跨结构的自振频率和桥上轨道的平顺性。,特点四：100年使用寿命使用寿命耐久性问题耐久性设计（规范：材料和构造）目前耐久性设计的问题。特
10、点五：维修养护时间少1高速铁路采用全封闭行车模式。2行车密度大。3桥梁比例大、数量多。特点六：高速铁路桥梁设计要求高 1应有足够的竖向、横向、纵向和抗扭刚度，使结构的各种变形很小。 2跨度40m及以下的简支梁应选择合适的自振频率，避免列车过桥时出现共振或过大振动。 3结构符合耐久性要求并便于检查。 4常用跨度桥梁应标准化并简化规格、品种。 5长桥应尽量避免设置钢轨伸缩调节器。 6桥梁应与环境相协调（美观、降噪、减振）,2.2 主要设计原则及相关限值,2.2.1 设计活载图式 1设计活载图式：国策效应 2ZK活载图式（0.8UIC） 3中-活载与UIC活载效应大致相当，欧洲与日本的活载图式相差较
11、大（一倍以上），导致日本高速铁路桥梁的体量略小,2.2.2 结构刚度与变形控制限值1我国普通铁路桥梁的规定。 2欧盟高速铁路桥梁标准的规定（ENV1991-3:1995）。 3我国高速铁路桥梁的规定(V250km/h) 。具体规定有 （1）竖向挠跨比（竖向刚度和平顺性） （2）梁端转角（竖向刚度和平顺性） （3）梁缝位置处竖向位移差（平顺性） （4）横向挠跨比（制约横向刚度） （5）扭转角（制约扭转刚度） （6）自振频率（总体刚度，避免共振） （7）梁体横向水平折角（墩横向刚度） （8）墩台纵向水平线刚度（长钢轨纵向应力）,2.2.3 车桥动力响应（舒适性和安全性）1高速铁路桥梁结构除进行静力
12、分析满足有关规定外，尚应按实际运营客车通过桥梁的情况进行车桥耦合动力响应分析。分析得出的各项参数指标应满足有关规定要求。主要控制指标： 脱轨系数，轮重竖向减载率，轮对横向水平力，车体竖向振动加速度，车体横向加速度，斯佩林舒适度指标（2.5,优秀，2.5-2.75，良，2.75-3.0合格） 2车桥耦合动力响应分析是利用有限元方法建立车辆及线-桥结构动力模型、运动方程。在满足轮轨间几何相容和作用力平衡的条件下，求解行车过程中车、线、桥相应的动力参数指标，并判断其是否符合行车安全和乘坐舒适。 3动力响应分析方法 （1）采用移动荷载列以不同速度通过桥梁，计算桥梁结构的动力特性。 （2）采用车、桥平面
13、模型计算车桥动力特性。 （3）采用车、桥空间模型计算车桥动力特性。,2.2.4 梁轨纵向力传递 1桥上无缝线路钢轨受力与路基上不同，由于桥梁自身的变形和位移会使桥上钢轨承受额外的附加应力。为了保证桥上行车安全，设计应考虑梁轨共同作用引起的钢轨附加力，并采取措施将其限制在安全范围内。 钢轨附加应力的分类： （1）制动力 列车制动使桥墩纵向位移产生的钢轨附加力 （2）伸缩力 梁体随气温变化纵向伸缩产生的钢轨附加力 （3）挠曲力 梁体受荷挠曲变形产生的钢轨附加力 2根据轨道的位移阻力关系建立的轨道桥梁共同受力的力学计 算模型可以分析墩台纵向刚度、跨度、跨数、列车位置与钢轨附加力的关系。 3为了保证桥
14、上无缝线路（有砟）稳定和安全，要求：（1）桥上无缝线路钢轨附加压应力不大于 61MPa；（2）桥上无缝线路钢轨附加拉应力不大于 81MPa；（3）制动时，梁轨相对快速位移不大于 4mm。 4高速铁路桥梁刚度大、钢轨挠曲力不大，且最大值与制动力、伸缩力不在同一位置，挠曲力不控制。 5最大制动力出现在停车前瞬间，桥梁墩台应有足够的纵向刚度以限制制动时钢轨出现较大的应力。,2.2.5 耐久性措施1改善结构耐久性是通过实践中吸取大量经验教训得来的，世界各国总结的经验是：（1）结构物使用寿命75100年只有在设计、施工以及使用中检查、养护十分精心的条件下才能实现。 （2）造成结构病害的主要原因是结构构造
15、上的缺陷，以往的设计过分重视计算，忽视了构造细节的处理。 （3）桥梁的养护重点是及时检查。病害早发现、早整治，不仅费用少，而且能保证耐久性。 （4）桥梁的经济性应体现为一次建造费用和使用中养护维修费用之和最低。,2改善耐久性的原则 （1）采用上承式结构和整体桥面。 （2）高质量的桥面防排水体系和梁端接缝防水，不让桥面污水流经梁体。 （3）结构构造简洁，常用跨度桥梁标准化、规格品种少。 （4）结构便于检查，可方便地到任何部位察看。 （5）足够的保护层厚度，普通钢筋最小保护层厚度3cm，预应力管道最小保护层管道直径。 （6）截面尺寸拟定首先应保证混凝土的灌筑质量，应力不宜用足。 （7）采用高品质混
16、凝土。3我国高速铁路桥梁设计暂规以及设计图纸中比较充分地考虑了耐久性措施： （1）采用整体、密闭的桥面。 （2）提高了保护层厚度。 （3）预留检查通道。 （4）简化常用跨度标准梁的品种。 （5）采用高性能混凝土。 （6）优化构造细节。,2.2.6 桥面布置1桥面布置优劣直接影响结构耐久性和桥梁使用方便。 2除线路结构外，桥面的主要设施有： （1）防、排水系统（防水层、保护层、泄水管、伸缩缝）。 （2）电缆槽及盖板（检查通道）。 （3）遮板、栏杆或声屏障。 （4）挡砟墙或防护墙。 （5）接触网支柱。 （6）长桥桥面每隔23km设置应急出口。 3特点 （1）用挡砟墙（防撞墙）替代护轨，便于线路维修
17、养护。 （2）有砟轨道桥梁，挡砟墙内侧至线路中心线距离2.2m，便于大型养路机械养修线路。 （3）直曲线梁的桥面等宽，接触网支柱设在桥面，线路中心至立柱内侧净距不小于3.0m。 （4）桥面总宽按检查通道是否行走桥梁检查车而定。时速350km高速铁路桥梁（无砟）顶宽分别为13.4m和12.0m。 （5）采用优质防水层和伸缩缝，确保桥面污水不直接在梁体上流淌。,2.2.7 支座1高速铁路桥梁对支座的要求 （1）应明确区分固定和活动支座，保证桥上无缝线路的安全。 （2）支座应纵、横向均能转动，并能使结构在支点处可横向自由伸缩。 （3）支座应便于更换。 2盆式橡胶支座能符合上述要求，被广泛应用于各国高
18、速铁路桥梁。 3每孔简支箱梁的四个支座采用四种型号。 4有砟桥梁的坡道梁支座应垂直设置（无砟桥梁另作考虑）。 5采用架桥机架设箱形梁，要保证四支点在同一平面上。,2.2.8 墩台1墩台基础的纵向刚度应满足纵向力安全传递的要求，横向刚度应保证上部结构水平折角在规定的限值以内。 2为保证桥墩具有足够的刚度，结构合理、经济，墩高20m以下宜采用实体墩，大于20m宜采用空心墩，禁止使用轻型墩。 （1）为便于养护维修、同时注重外观简洁，取消了墩帽、并在墩顶设有0.51m深的凹槽；同时墩顶预留千斤顶顶梁位置。 （2）预制架设简支梁，墩顶支座纵向间距由普通铁路桥梁70cm放大至120cm。 （3）桥位制梁时
19、，应考虑相邻孔梁端张拉空间，墩顶支座宜采用170cm。 （4）梁底进人孔设置在墩顶位置。,2.2.9 无砟轨道桥梁设计1桥上无砟轨道建成后可调整余量很小，扣件垫板在高程上调整量约为2cm，为了保证高速铁路线路的平顺和稳定，必须限值桥梁的各种变形。2影响桥上无砟轨道平顺性的主要因素 （1）墩台基础工后沉降。 （2）预应力混凝土梁在运营期间的残余徐变上拱。 （3）梁端竖向转角。 （4）桥面高程施工误差。 （5）梁端接缝两侧钢轨支点的相对位移。 （6）日照引起的梁体挠曲和旁弯。 （7）相邻不等高桥墩台顶的横向位移差。 3墩台基础工后沉降应满足以下要求（必要时可采用调高支座）： （1）均匀沉降20mm
20、。 （2）相邻墩台不均匀沉降5mm。,4梁端竖向转角会引起钢轨的局部隆起，造成梁端接缝两侧钢轨支点承受附加拉力和压力。应限制转角使附加拉力小于扣件的扣压力、附加压力不超过垫板允许的疲劳压应力；轨道板上抬的稳定安全系数小于1.3。当梁端悬出长度过大时，宜采用平衡板构造措施。 5无砟轨道铺设后，预应力混凝土梁残余徐变上拱应不大于1cm，大跨度桥梁应不大于2cm。控制徐变上拱的措施有： （1）增大梁高，提高刚度，降低应力水平。 （2）优化预应力筋布置。 （3）采用部分预应力结构。 （4）延长预施应力至铺设无砟轨道的时间间隔，一般不少于60天。 6桥面高程施工误差应控制在+0/-30mm。以保证有足够
21、的无砟轨道建筑高度。施工应根据梁高偏差、架梁时支座与垫石间灌浆层厚度确定支承垫石顶面的高程。 7梁端接缝两侧钢轨支点在活载及横向力作用下的竖向和横向相对位移不大于1mm。应考虑支座弹性压缩变形、梁端转角、坡道梁伸缩、支座横向间隙等影响。 8日照引起梁体挠曲或桥墩横向位移应与其它因素组合满足竖向与水平折角的要求，必要时需进行动力检算。,2.2.10 高速铁路桥梁设计关键控制指标（自学）,专题3 铁路桥梁工程施工技术总揽,3.1 桥梁施工方法及其主要应用简介,目前高铁中最为常用的方法可归结为:1. 满堂支架法(膺架法)：施工简支梁、预应力混凝土连续梁 2. 预制吊装法：施工简支梁、先简支后连续预应
22、力混凝土连续梁 3. 悬臂施工法：施工大跨度变高度连续梁,3.2 高速铁路桥梁施工特点,1. 桥梁比例大，高架、长桥、大跨度桥梁多。 2. 时速300km、350km的高速铁路及城际铁路全部采用无砟轨道。 3. 传统的铺轨、架梁施工方法与施工组织不再适用。 4. 国情要求建设速度快。,3.3 高速铁路桥梁结构型式与施工方法,1常用跨度桥梁选择的考虑因素 （1）刚度大、变形小，能够满足各种使用要求。 （2）标准化，品种、规格简洁。 （3）便于快速施工和质量保证。 （4）力求经济与美观的统一。 2预应力混凝土简支箱梁： （1）主力梁型：32m双线整孔PC简支箱梁（少量配跨采用24m简支箱梁）。 （
23、2）施工方法：主要采用沿线设置预制梁厂进行箱梁预制，运梁车、架桥机运输架设。部分采用移动模架、膺架法桥位灌筑。,3预应力混凝土连续箱梁： （1）跨度范围40130m， （2）结构形式：以变高度、边截面、单箱单室箱梁为主； （3）适用场合：跨越公路、站场、河流等跨度较大时采用 （4）基本上也是定型设计 （5）施工方法：多采用悬臂、膺架法施工。 4其它大跨度及特殊桥梁结构：预应力混凝土连续刚构、各种拱结构、斜拉桥及梁-拱组合结构等。为保证列车的安全和乘坐舒适，对大跨度桥梁的竖向刚度提出了严格的限制。,3.4 高速铁路常用跨度桥梁研究情况,根据预应力混凝土双线整孔简支箱梁用量巨大的情况，铁道部从19
24、90年开始，针对高速铁路桥梁特点、设计原则、设计暂规制定以及京沪高速铁路、秦沈高速铁路等新建高速铁路桥梁，系统地设立了系列科研项目，通过1:2模型试验、秦沈线实体箱梁静载及综合试验、预应力混凝土箱梁设计优化研究、时速250km/h箱梁试验研究（合宁线）、时速350km/h箱梁试验研究（郑西线）、常用跨度桥梁动力仿真分析、混凝土桥面合理布置研究等系统研究等，对常用跨度预应力混凝土箱梁的设计、施工、受力及使用性能、长期变形等方面进行了全面分析和试验验证。,3.5 基本工程的监理内容,3.5.1 支架模板工程1. 支架、模板应具有足够的强度、刚度，监理审查 2. 表面应平整，不应有变形翘曲等。监理全
25、部检查，观察和尺量。 3. 模板的安装必须稳固牢靠，支撑应牢固、卡扣全部卡好，螺栓紧固，接缝严密，不得漏浆，模板表面洁净，应均匀涂刷隔离剂。 监理全部进行检查。 4. 拆模时混凝土强度应大于2.5Mpa并保证其表面及棱角不受损伤，同时应保证拆模时混凝土的芯部温度与表层温度，表层温度与环境温度不大于20。 5. 模板安装的允许偏差及检验方法,3.5.2 混凝土工程 原材料、配合比设计和施工前的检验; 材料的称量偏差:每工作台班抽查不少于一次，监理见证检验：见证混凝土坍落度试验: 每拌制50m3或每工作班测度不应少于1次，测定值应符合理论配合比的要求，偏差不宜大于2cm。 见证混凝土含气量测试:每
26、拌制50m3或每工作班测度不应少于1次，含气量应2.0。控制混凝土的入模温度: 监理每工作班至少测温1次。混凝土的入模温度不应低于5；夏期施工时，混凝土的入模温度不宜高于气温且不宜超过30。当混凝土的下落高度超过2m时: 应采用溜槽、串筒输送混凝土，混凝土应分层振捣密实，混凝土的运输、间歇、浇筑时间应符合相应的要求，混凝土的浇筑过程旁站监理。混凝土养护:混凝土内部最高温度不宜超过65，混凝土内部温度与表面温度之差、表面与环境温度之差不宜大于20，养护用水温度与混凝土表面温度之差不得大于15，当环境温度低于5时禁止洒水，并应采取相应的养护措施。强度试块随机取样: 施工单位取样数量：每拌制100盘
27、且不超过100m3的混凝土，取样不得少于一次，监理见证混凝土抗压强度试块数量为施工单位的10%，平行取样为施工单位的10%。抗冻、抗渗、电通量等:试件监理按施工单位试样的10%抽取，并进行平行试验。检查表面:表面的非受力裂缝宽度不得大于0.2mm，表面应平整密实、颜色均匀，不得有露筋、蜂窝、孔洞、疏松、麻面和缺棱掉角等缺陷。,3.5.3 钢筋工程 各大规范和标准规定内容基本相同：原材料、加工、连接和安装 1钢筋的力学性能：见证试验，数量为施工单位取样数量的10%。 2钢筋的连接方式必须符合设计要求。钢筋接头的技术要求和外观质量应符合混凝土验标补充标准）的相关规定。钢筋接头应设置在承受应力较小的
28、部位并应分散布置，配置在“同一截面”内受力钢筋接头的截面面积占受力钢筋总截面面积的百分率应符合设计要求，设计无要求应符合混凝土验标补充标准）的相关规定。 3. 钢筋扎丝绑扎要牢固，架立筋应能保证钢筋骨架不变形。绑扎垫块和钢筋的铁丝头不得伸入保护层内。监理全部检查。 4. 钢筋保护层垫块的数量位置应符合设计要求，设计无要求时，侧面和底面的垫块数量不应少于4个/。检查钢筋保护层垫块的材质，当采用细石混凝土垫块时，其抗腐蚀能力和抗压强度应高于承台本体混凝土，且水胶比不大于0.4。当采用塑料垫块时，塑料的耐碱和抗老化性能应良好且抗压强度不低于50MPa。 5. 接地钢筋的连接必须采用焊接方式，焊接长度
29、应符合设计要求，所测接地电阻值应符合设计要求。监理全部检查。 6. 钢筋安装允许偏差及检验方法，见规范。 7. 隐蔽工程检查：监理工程师应检查：钢筋的品种、规格、数量、钢筋长度、直径、钢筋间距、保护层厚度与层垫块位置和数量、钢筋骨架尺寸（垂直度）、钢筋接头的位置和数量。,专题4 桥梁基础和桥墩施工技术要点,4.1 钻孔桩基础4.1.1 桩基础施工方案的审批1. 监理工程师应审批施工单位的施工方案，重点审查成孔工艺、孔底沉渣控制、水下混凝土灌注、安全措施及环保等。 2. 钻孔桩施工前，如设计有要求，应检查试桩情况(包括试桩施工及试验)。以确定施工工艺参数和检验桩的承载力。,4.1.2 钢围堰的制
30、作与安装常用围堰类型：双壁钢围堰，单壁钢围堰，钢板桩围堰，吊箱围堰施1. 一般规定 （1）审批：施工单位的钢围堰制作与安装施工方案，重点审查制作工艺、运输和安装方法、安全措施等。 （2）审查：原材料出厂合格证、试验报告和施工工艺设计资料，围堰所用材料和围堰的刚度、强度及结构稳定性。 （3）围堰的力学计算：围堰主提和围堰支撑体系 （4）封底混凝土：作用 2. 吊箱围堰施工质量控制要点 （1）高程与尺寸控制：箱体高程、内侧平面尺寸、围堰中线扭角、围堰倾斜度、轴线偏位。 （2）吊箱围堰底板、边板和封板的接缝应有可靠的防漏水措施。 （4）钢围堰安装就位，经监理工程师检验合格后，方可批准浇注水下封底混凝
31、土。浇注水下封底混凝土前，监理工程师应审批施工单位的封底施工方案。 （5）监理工程师检查封底混凝土强度，当达到设计强度后，方可批准抽水，进行下一步的施工。,4.1.3 钻孔的质量控制 1复测桩位、护筒埋置的施工放样数据，确保钻孔位置的准确。 2检查护筒的直径、埋设的深度、中心位置、倾斜度等，护筒应坚实不漏水、埋深应符合施工工艺设计要求。 3泥浆指标应根据采用的钻孔机具、地质条件确定，监理人员见证检查泥浆含砂率、泥浆比重试验。钻进时应随时检查。 4钻孔达到设计深度后，监理工程师应核实地质情况，进行成孔检查：（采用测绳、检孔器或成孔检测仪器等）孔径、孔深和孔型必须符合设计要求。 孔位中心允许偏差为
32、5cm，垂直度允许偏差为1%。 5浇筑水下混凝土前应清底。设计无要求时，沉渣厚度柱桩不大于5cm，摩擦桩不大于20cm，用测绳量测，严禁采用加深钻孔深度方法代替清孔。 4.1.4 钢筋笼 除“钢筋工程”中的内容外，注意： 1耳筋 2加强箍和主筋全部焊接，点焊应控制咬主筋的现象。 3钢筋笼的中心和桩位的中心是否重合，保证钢筋笼的安放深度和位置准确。 6钢筋笼骨架的允许偏差及检查方法：略。,4.1.5 水下混凝土灌注 监理工程师应检查并旁站水下混凝土灌注全过程（重点检查导管埋深） 1. 材料的检验（略） 2.导管质量及埋深 （1）导管使用前应进行试拼和试压，试压压力宜为孔底静水压力的1.5倍。导管
33、内壁光滑、密闭不渗水。放入孔后导管底距孔底宜为2540cm。 （2）首批封底混凝土应一次连续浇注，混凝土埋入深度不小于1m。浇注过程应经常检测孔内混凝土面至孔口的深度，确定导管的提升高度。灌注中导管埋深宜为24m，最后一节导管应缓慢提拔。设计桩顶标高以上应加灌100cm左右混凝土。 （3）混凝土灌注完成后，桩身顶端浮浆应清理，直至露出新鲜混凝土面。 （4）程师检查桩位中心、桩顶高程和桩身主筋伸入承台的长度。桩身顶端高程、桩体主筋伸入承台的长度均应符合设计要求。 3. 混凝土强度 （1）水下混凝土标准养护试件强度应符合设计强度等级的1.15倍，（见证取样检测或平行检验）。 （2）桩身混凝土全部进
34、行无损检测。 桩长50m，采用超声波检测； 桩长50m桩采用小应变进行检测。 合格方可进行承台施工。 对桩身混凝土质量有疑问和设计有要求的桩进行钻芯取样检测以及桩的承载力试验时，监理工程师应见证试验,并检查检测或试验报告。,4.1.6 桩基承台的质量控制 1.质量控制要点 （1）检查桩头沉渣及浮浆凿除情况、承台混凝土施工条件（应在无水的条件下浇筑）。 （2）检查桩头与承台连接。桩体埋入承台长度及桩顶主筋锚入承台的长度应符合设计要求。 （3）对于大体积承台，施工单位必须采取温度控制措施，防止因混凝土结构内外温差过大而产生的裂缝。 （4）承台施工完成后，检查承台尺寸、顶面高程、轴线偏位、边缘距设计
35、中心线尺寸。 2. 基坑开挖及回填 （1）基坑开挖坡度应符合设计及规范要求. （2）承台底标高及承台底边缘线，应符合设计要求，用水准仪、经纬仪及尺量检查。基底高程容许误差为：土质5cm，石质+5cm，-20cm。 （3）回填材料应符合设计要求。 （4）回填应分层夯实，分层虚铺厚度、夯实遍数应符合相应夯实设备的要求。 3. 模板及支架 （略） 4. 钢筋工程 墩身预埋钢筋位置应准确，插入深度、预留高度应符合设计要求，有可靠的固定措施。 5.混凝土工程（略）,4.2 墩台施工,4.2.1 墩台施工的质量控制要点1审批：施工单位的施工方案，重点审查模板及支架的稳定性、混凝土运输和浇筑方法等。 2检查
36、模板及支架安装质量：略 3钢筋工程支承垫石预埋钢筋位置应准确，插入深度、预留高度应符合设计要求，应有可靠的固定措施。,4混凝土工程 （1）墩台混凝土施工时旁站，发现问题及时处理。 （2）混凝土宜连续浇筑，当分段浇筑时，应检查施工接缝的处理。混凝土与混凝土之间接缝，周边应预埋直径不小于16mm的钢筋或其他铁件，埋入与露出长度不应小于钢筋直径的30倍，间距不应大于钢筋直径的20倍。 （3）浇筑前检查和承台及其它构件交接施工缝的处理，应凿除混凝土表面的水泥浆和松弱层，人工凿除时，混凝土须达到2.5Mpa；用风动机凿毛时须达到10Mpa；经凿毛处理的混凝土面应用水冲洗干净，不得有积水。 （4）新浇墩台
37、混凝土与承台交接处混凝土的温差不得大于15，监理每部位测温1次。 （5）检查混凝土的养护工作，混凝土浇筑完成后应及时进行养护，混凝土内部最高温度不宜超过65，混凝土内部温度与表面温度之差、表面与环境温度之差不宜大于15，养护用水温度与混凝土表面温度之差不得大于15，当环境温度低于5时禁止洒水，并应采取相应的养护措施。监理全部测温检查。 （6）混凝土拆除模板后，应按规定进行养护，自然养护不低于14天，冬季施工应采取相应的冬施措施。 （7）墩台施工中，应经常检查中线、高程，发现问题及时处理。用墨线标出各墩台中心线、支座十字线、梁端线及锚栓孔位置。 （8） 混凝土墩台尺寸允许偏差及检验方法,4.2.
38、2 台后填土、锥体及其它施工的质量控制要点,1检查台后及锥体填料种类和规格、填筑范围、填筑密实度。应符合设计要求及客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准的有关要求。 2检查砌体的结构形式、位置和砌体反滤层厚度，所用材料质量、规格和砌筑质量。 3锥体填筑后应刷坡，坡面平整圆顺。监理工程师检查顶面高程、表面平整度、砌体厚度、底面高程。 4检查锥体表观质量，应达到砌体选料得当，坡度基本顺直，勾缝无明显缺陷，泄水孔排水流畅。,4.2.3 墩台沉降观测,1观测标结构型式及布置1）观测标的结构型式分两种型式，分别用于垂直设置和水平设置时采用。设置在墩台基础上的一般为施工过程中的临时观测标，当基础回填后会
39、被掩埋，观测标转换到墩台身上，做为永久观测标。基础上采用的观测标，可采用20的钢筋加工而成，埋设后露出部分要采用机械打磨出园头，埋入基础混凝土的深度不小于100mm，露出基础表面为3mm左右。墩台身采用的观测标为永久观测标，采用工厂制造。2）观测标的布置 （1）每个墩设置基础（承台）观测标4个，分别设置于底层基础（承台)四个角上；并标示出观测标标号。 （2）墩身观测标为2个，当墩高大于14m时（指承台顶至墩台垫石顶），需要埋设两个观测标；当墩高小于等于14m时，埋设一个桥墩观测标。墩标一般设置在墩底高出地面或常水位0.5m左右；当墩身较矮梁底距离地面净空较低不足4.0m时，桥墩观测标可在对应墩
40、身埋标位置的顶帽上埋设。,2桥梁墩台观测频次（1）首次测量 根据施测方案及确定的观测周期，首次观测应在观测点安装稳固后及时进行。 首次观测的沉降观测点高程值是以后各次观测用以比较的基础，要求每个观测点首次高程应在同期观测两次后决定。 （2）观测时间和周期要求。 按设计要求及有关规定，墩台首层基础施工完成、墩台混凝土施工、预制梁架梁前、附属设施施工；桥位制梁、：制梁前、上部结构施工、附属设施施工；架桥机（运梁车）通过，桥梁主体完工至轨道铺设前、无砟轨道铺设期间、无砟轨道铺设后。,3.观测方法及精度要求（1）观测基准点的布设 沉降观测用的水准基点可在全线II等高程控制网的基础上，通过加密得到。当采
41、用支路线法进行沉降观测时，水准基点间距不宜大于300m；当采用附合水准路线法进行沉降观测时，水准基点间距不宜大于1000m。水准基点应选在土质坚实、不受施工干扰、观测方便和利于长期保存的地方。 （2）观测方法及精度要求 水准基点应按二等水准测量的要求施测，并起闭于全线II等高程控制网的网点。其主要技术要求应符合表2-2-5规定。 （3）观测仪器及精度要求 要求使用精度不低于1mm（每千米往返测高差中数的偶然中误差）的自动安平水准仪、气泡式水准仪或电子水准仪，水准标尺采用与之配套的线条式铟瓦合金标尺（尺长根据现场情况可选择1m、2m或3m）或条形编码尺，水准仪和水准标尺各项技术指标要求符合国家一
42、、二等水准测量规范（GB 12897-2006）的有关规定，在沉降观测前和沉降观测过程中的规定时间段要求对仪器和标尺进行检定。,专题5 预应力混凝土箱梁制造与架设要点,5.1 箱梁预制施工（简支梁）箱梁施工的常用方法：场制（工厂集中预制）现浇（支架法施工）场制箱梁的主要工艺为：后张法先张法5.1.1 先张法与后张法工艺及其对比,1. 后张法基本工艺,2.先张法台座,3.综合比较：综合对比见下表。,对比可以发现：1.后张法现场制梁具有下列优点：避免了箱梁长途运输，节省了大量运费，方便施工；预制、存放，均采用工厂化生产方式，既保证工程质量的控制，又便于施工管理，相应降低了工程造价；基于目前铁路建设
43、的组织模式，现场设置梁场，离架梁单位距离近，便于制、架两方的信息沟通和质量信息的反馈，对箱梁的质量提高有益处；与造桥机法、膺架法制梁相比较，具有制梁速度较快、生产工艺成熟、质量容易控制等。同时也存在较多的缺点，如：梁场占地大，所需模板套数多，工序较繁，两次张拉，生产周期较长等不足。2.先张法现场制梁具有下列优点：预应力孔道设置、孔道压浆和梁体封端工序大大减少；工序相对减少，生产周期短；由于张拉使用工具锚，大大节约了锚具成本；不需设置预应力孔道，避免了孔道摩阻所产生的应力损失，节约材料成本；不需存梁场，大大减少占地。国内目前先张法制梁以小跨度为主，大、中跨度先张法制梁尚需解决相关的施工问题。,5
44、.1.2 采用高性能混凝土（监理的重点）1高性能混凝土的概念： 2. 高性能混凝土的配比：活性矿物掺合料（级粉煤灰、磨细矿粉）和其它改善混凝土性能的外加剂，改善混凝土的耐久性和施工性能。其他添加剂。 3混凝土质量应达到以下要求： （1）强度及弹性模量不得低于设计值。 （2）冻融循环200次后，试件重量损失不大于5%，相对动弹性模量不低于60%。 （3）抗渗等级不小于P20。 （4）氯离子渗透值不大于1000C。 （5）护筋性试件中钢筋不应出现锈蚀。,5.1.3 预制梁养护1蒸汽养护 （1）静停时，棚温不低于5，灌筑完保持4小时；升温速度不应大于10/h；恒温蒸汽温度不宜超过45 ；降温速度不大
45、于10/h。 （2）蒸养过程中，梁体芯部混凝土温度不应超过60，芯部与表层、表层与环境温差不超过15。 （3）蒸养结束后，立即进入自然养护，时间不少于14天。 2自然养护 （1）保持混凝土表面充分潮湿。 （2）相对湿度在60%以上时，不应少于14天；否则不应少于28天。5.1.4 预制梁拆模1混凝土强度达到设计强度的60%以上。 2梁体混凝土芯部与表层、箱内与箱外、表层与环境的温差不大于15。,5.1.5 后张梁预施应力1三阶段张拉（1）带模预张拉（大型预应力混凝土结构）： 防止早期混凝土温差及收缩裂缝，松开模板，不能让模板阻碍梁体压缩变形。 （2）初张拉（提供顶梁、移梁所需的预应力）： 达到
46、80%混凝土设计强度。 （3）终张拉：梁体混凝土达到设计的强度和弹性模量值，且混凝土龄期不少于10天，要求已张拉过的预应力束重新拉到设计吨位。 （4）采取措施，防止预应力筋及锚具受雨水，养护用水浇淋。,5.1.5 后张梁预施应力2保证预施应力值准确的措施 （1）试生产期间，应至少对两件梁体测试各项瞬时损失，调整张拉控制应力，以后每100件进行一次测试。 （2）管道摩阻。 （3）锚口摩阻。 （4）锚垫板喇叭口摩阻。 （5）锚具回缩损失。 （6）采用千斤顶油压表和预应力筋伸长值双控：要求由钢绞线实际弹性模量计算的伸长值与实测伸长值相差不超过6%。 3伸长值不符的原因 （1）油压表不准。 （2）千斤
47、顶内摩阻过大。 （3）预应力筋实际弹性模量偏高或偏低。 （4）各种摩阻过大。 （5）伸长值测量方法错误。,5.1.6 管道压浆1. 压浆的作用： 2. 工艺：采用真空辅助压浆。 3. 技术指标要求 （1）压浆及压浆后3天内，梁体及环境温度不应低于5。 （2）压浆前，管道真空度应稳定在-0.060.10MPa之间，注满浆体后，应在0.500.60MPa压力下持压2分钟。 （3）浆体水胶比宜在0.34，0.14MPa压力下泌水率不大于2.5%。 （4）浆体流动度宜为不大于25秒。标准养护条件下，28天膨胀率00.1%，抗压强度不小于35.0MPa。,5.1.7 预制梁静载弯曲抗裂性及挠度试验1合格
48、评判标准 （1）抗裂性kf 1.2（检验预应力及混凝土抗拉强度）。 （2）静活载挠度1.05倍设计计算值(检验梁体弹性模量及刚度)。 2需要检验的场合 （1）首孔预制梁生产时。 （2）正式生产后，原材料及工艺有较大变化，可能影响产品性能时。 （3）批量生产中抽样。 （4）有质量缺陷，可能对产品的抗裂性及刚度有较大影响时。,5.2 常用桥梁架设施工（吊装施工）,5.2.1 常用桥梁架设方法1. 高速铁路桥梁采用架设法施工的主要结构形式： （1）简支梁体系 （2）先简支后连续体系，其优点：增强了桥梁的整体性、提高桥梁的纵、横向刚度、改善了桥梁受力状况，更好地满足高速铁路对轨道高平顺度要求。 2.
49、传统的架梁方法：在支承垫石上直接落梁，然后锚固支座螺栓；其主要问题：由于支座间距大，易造成梁体三条腿受力现象，对梁体结构受力不利。 3. 高速桥梁的方法：将支座先安放在墩台支承垫石上，将梁落放在墩台经严格按架梁标高调平后的千斤顶上，然后，在梁底与支座上板的缝隙间填充不收缩灌浆料，这样能避免桥梁三条腿受力，或采用调高支座进行调整，切实避免桥梁三条腿受力现象的产生。,5.2.2 桥梁架设应注意的问题1.运梁-驮背或拎提 （1）运梁运具的行驶速度需求，与预制厂设置位置、运距有关； （2）在既成桥面上运梁；背着走与拎着走的比较，运梁时对既成桥面板的影响； （3）钢轨运具与胶轮运具的比较； （4）胶轮的轮宽、轮压、纵横向轮距与桥面板的横向配筋； 2.吊梁 （1）使用单钢梁吊梁机时，应该考虑： 前脚站立在墩帽的位置，墩帽的尺寸，与金属支承的相对关系； 后脚站立位置的桥面板会否被压穿； （2）使用双钢梁吊梁机时，应该考虑： 上下钢梁相连接的双钢梁吊梁机(不适合前方有既成场制桥)； 下钢梁(下导梁)在各墩帽顶的支撑位置； 前方有既成场制桥时，下钢梁如何通过的对策思考；,
