客运铁路桥梁施工质量控制研究

2012-09-06 00:54王源全
城市建设理论研究 2012年22期
关键词:铁路桥梁围堰预应力

王源全

【摘要】客运铁路桥梁的施工是整个铁路中至关重要的节点,特别是现在新建的客运铁路对桥梁的质量的要求越来越高。本文通过多年的实践探索,对客运铁路桥梁施工质量控制进行了简要的探究,希望本文能够带给读者一定的认识并为今后的施工提供一定的借鉴。

【关键词】客运铁路桥梁施工质量控制

中图分类号:O213.1文献标识码:A 文章编号:

客运铁路的质量为列车安全行驶提供了保证,更是乘客生命安全的保障,而铁路施工中最难控制的就是桥梁的质量。因此对客运铁路桥梁施工的质量控制有着非凡的意义,特别是在保障人民群众的生命安全上,更加突出了其绝对的重要性。

一、客运铁路桥梁

1、客运专线桥梁的特点

现代客运专线铁路分为城际轨道铁路和铁路客运专线,从速度上来讲城际轨道交通一般设计行车速度200公里/小时,铁路客运专线一般设计行车速度300公里/小时,而且现在客运专线基本上全面采用无碴轨道是铁路客运专线的发展趋势。客运专线大量采用了以桥代路的结构形式,全线桥梁的比例约占线路总长的三分之一。例如:武广线全线桥梁611座共305032.09延长米,占线路全长的34.9%;温福线福建段共有 桥梁51座41139延长米,占线路长度的18% 。铁路客运专线桥梁施工具有机械化、规模化、精细化、标准根据地形地貌等相关情况,客运专线一般设置高架桥、谷架桥和跨河桥等,并以预应力混凝土桥梁为主。

2、客运专线桥梁设计特点

在设计上无碴轨道对桥梁变形控制提出更为严格的要求,桥梁应具有足够的竖向、横向、纵向和抗扭刚度,结构变形很小;避免结构出现共振和过大振动,长桥应尽量避免设置钢轨伸缩调节器,主要承重结构按 100 年使用要求设计,设计施工除控制挠度、梁端转角、扭转变形、结构自振频率,还要限制预应力徐变、不均匀温差引起的结构变形,并对高墩、大跨度桥梁进行车桥藕合动力响应分析。客运专线的桥梁必须满足线路高平顺的要求,严格控制墩台基础的沉降,其工后沉降量不应超过下列容许值:墩台均匀沉降量:对于有碴桥面桥梁30mm,对于无碴桥面桥梁20mm; 静定结构相邻墩台沉降量之差:对于有碴桥面桥梁Δ=15mm,对于无碴桥面桥梁Δ=5mm。

轨道铺设后,有碴桥面梁的徐变上拱值不宜大于20mm, 无碴桥面梁的徐变上拱值不应大于 10mm。对于外静不定结构,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,应根据沉沉降时对结构产生的附加应力的影响而定。对于沉降难以控制区段的桥梁,用可调支座。

桥梁上部结构优先采用预应力混凝土结构。预应力混凝土结构不仅刚度大,而且噪音低,由温度变化引起的结构位移对线路结构的影响小,技术复杂、施工难度大,双线简支箱梁制、运、架需专门的大型施工装备( 32 米跨度的双线简支箱梁重约 900 吨、梁宽 13.4 米 ),大跨度的特殊孔跨结构多。跨越主要交通干线或通航河流大量采用钢混结合梁、连续梁、斜拉桥、钢桁拱等特殊结构的大跨度梁式。

二、客运专线桥梁施工质量标准

1、地基基础的质量检测要求更加严格

地基处理:按照路基工程的地基处理一样,对于旋喷桩、搅拌桩、粉喷桩、砂桩、碎石桩、挤密桩的复合地基承载力,明确要求按总桩数的 2‰检测。由建设单位委托有资质的检测单位进行检测,监理单位见证检测。

桩基础:对灌注桩和管柱桩的桩身混凝土的完整性检测,提出明确的要求,全部进行无损检测。这一点较原标准更为严格,这是在总结实践经验基础上制订的,也是形势发展对工程施工质量提出的更高要求。

水下混凝土:钻孔桩和管柱桩水下混凝土标准养护试件强度要达到设计强度的 1.15 倍。这是因为水下混凝土桩体的浇筑、成型、凝结硬化环境较标准养护试件有较大差异,所以桩体抗压强度一般较试件强度低 10%~20%。为确保水下混凝土桩体强度达到设计强度等级,故取强度降低值 10%~20% 的中值作为保证值,还规定当对桩身质量有疑问或设计有要求时进行钻芯取样检测。

2、桥涵混凝土耐久性控制要求

桥涵混凝土耐久性的控制要求加强了混凝土的抗冻性、抗渗性、护筋性、抗裂性、耐腐蚀性、抗碱-骨料反应性、耐风蚀性等耐久性指标试验与检测频度,施工前应制订技术方案,施工过程中应严格进行质量控制和检测。

3、明确对桥梁混凝土的实体强度检测

桥梁混凝土施工中,除按有关规定对混凝土的标准条件养护试件进行抗压强度试验外,每墩台、每孔(片)梁应按不同强度等级采用同条件养护试件分别检测结构实体强度不少于 1 次。同条件养护试件的取样、养护方式和留置数量应符合现行《铁路工程结构混凝土强度检测规程》(TB10222) 的规定。

4、增加对梁部横向预留孔道和架设后横向连接的质量检验标准

随着铁路行车速度的提高,在铁路桥梁上部结构设计中,己有很多采用整体桥面多片式 T 形简支梁,要求在 T 梁分片架设后,必须将横隔板和桥面板连成整体,并施加横向预应力,以加强横向刚度。为此,增订了对横向预留孔道和架设后横向连接施工质量检验的内容,以加强控制,保证横向连接的施工质量。

5、明确预应力孔道压浆的时限要求

验标提出了“预应力筋终张拉后必须在 24 小时内完成孔道压浆”的内容。主要考虑预应力筋张拉后,处于高应力状态,对腐蚀非常敏感,应尽早进行孔道压浆。

三、施工质量控制

1、施工前的准备工作

(一)熟悉设计文件、设计交底内容,会同建设单位、设计单位、施 工单位赴现场核对设计文件。对施工图重点核对: 1、现场地形、地貌、水文和地质条件; 2、桥涵的结构、孔径、跨度及与其它建筑物的协调,桥涵基础的深 度是否满足冲刷和抗冻的要求; 3、桥涵的平面位置、设计高度和主要结构尺寸; 4、设计中考虑采用的施工工法、技术措施、新技术、新工艺和新材 料等; 5、采用的设计标准、结构细节的质量要求。

(二)在审批施工组织设计(施工方案)时,除考虑满足规范及设计 要求外,应重点审查工艺是否合理,施工方法是否安全可靠有效,施 工平面布置是否符合现场的条件以及环境保护和水土保持的要求。

(三)检查工地试验室的资质和试验检测范围。

(四)从事地基基础及主体工程检测及试验的单位, 必须具备部 (省) 级建设行政主管部门颁发的资质证书 (其中桩基检测单位必须具有铁 道部资质)和计量行政主管部门颁发的计量认证合格证书。

(五)进场的工程材料、半成品、构配件和设备等应符合国家现行有关标准,应检查相关质量文件,并按规定抽样试验,经鉴定合格后,方批准使用。施工中使用的各种机械、设备和设施,施工单位使用前 应进行全面检查鉴定,经试运转合格后,方准使用。并监督、要求施工单位经常检查,定期校核、标定。

2、施工中关键部位质量控制

(1)钢围堰的制作与安装。审核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、安全等措施。审查提供的原材料出厂合格证、试验报告和施工工艺设计资料,检查 围堰所用材料和围堰的刚度、强度及结构稳定性。钢板桩围堰施工质量控制要点:检查钢板桩围堰的打设、清基情况,应符合设计及规范要求。钢板桩接长时,应采取等强度焊接接长,相邻钢板桩接头上下错开2m以上。经过整修或焊接的钢板桩应做锁口,并通过试验,检查试验记录。检查钢板桩的桩尖高程、到达设计高程后的倾斜度、合龙时楔形桩上下口宽度差,以及围堰形状、内围尺寸。双壁钢围堰施工质量控制要点:检查围堰定位、锚定、下沉、清基情况。内外壁板及隔舱板的焊缝应进行渗透试验,检查试验记录。上下隔舱板应对齐,各相邻水平环形板应对齐,上下竖向肋角应与水平环形板焊牢。检查围堰底面平均高程、井箱平面直径、顶面相对高差、围堰倾 斜度、围堰顶底面中心位置、平面扭角。

(2)箱梁质量标准的控制

箱梁试生产阶段,组成专职人员,对箱梁拆模、张拉、放张、入库等重要环节进行梁长、梁跨、上拱度的追踪测量,并进行静载弯曲抗裂性和挠度试验。运用数理统计方法、找出梁长、梁跨、上拱度等关键项点的发展规律,及时调整底模的反拱设置和预留压缩量。

放张和预加应力时混凝土龄期适当延长,先张梁放张时满足设计中对混凝土的强度、弹模要求和龄期不少于3天。后张梁一期预应力施工时满足设计中对混凝土的强度、弹模要求;在存梁区设置足够的存梁台座,充分提高混凝土的成熟度,终值预应力施工时保证混凝土龄期不低于10天;减少起始应变和极限应变。

加强混凝土施工工艺的控制,从混凝土的拌合、运输、浇筑、养护工艺施工入手,编制详尽的作业手册并培训;确保混凝土施工的工序质量。

(3)对预应力设备质量控制要点:预应力设备应定期维护,测力传感器、仪表和量具应按检定周期定期送计量测试部门检定。张拉设备应配套标定,配套使用,并建立卡片档案备查。当在使用过程中出现异常现象或在设备检修后,应从新标定。张拉设备应处于良好工作状态。张拉前应对油泵、压力表、张拉千斤顶、油管路和接头、阀门等进行打压试验。

总结

客运铁路桥梁的施工的质量需要从桥梁的设计开始,只有设计好了施工方案才能保证施工的质量;在施工中需要按照客运铁路施工的质量标准来开展工作,另外在还必须做好铁路专线桥梁施工的细节部位,防微杜渐,对乘客的生命安全负责。

参考文献

[1]卢祖文.客运专线铁路轨道[M].北京:中国铁道出版社,2005

[2]文望青,罗世东.京沪高速铁路桥梁设计关键技术[J].铁道建筑技术. 2009(02)

[3]李义兵.铁路客运专线桥梁设计研究[J].铁道标准设计.2006(06)

[4]徐升桥.客运专线常用跨度桥梁的设计特点与发展方向[J]. 铁道标准设计.2005(11)

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