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铁路客运专线施工技术与管理序言客运高速化是当今世界铁路发展的共同趋向。速度是交通运输现代化的最重要标志。一部人类交通运输发展史,从根本上可以说是一部以提高运输速度为主要目标的技术开发史。1964年日本建成世界上第一条高速铁路——东海道新干线,而后法国、德国、意大利、西班牙、瑞典等国竞相发展。高速铁路以其速度快、运能大、能耗低、污染轻、占地少和安全性好等一系列突出的技术经济优势,引起了世界各国的重视,在世界范围内,目前兴建高速铁路方兴未艾,而技术进步更是日新月异。可以说高速铁路是用现代高新技术改造传统产业的典范,它使铁路运输事业重新焕发了青春。国内外高速铁路及客运专线发展简况及与普通铁路的不同之处第一节国外客运专线发展简况及总体技术一、日本;1964年10月1日,世界上第一条高速铁路xx东海道新干线建成通车,最高运行速度210km/h。使东京—大阪的运行时间从6h30min缩短到3h。东海道新干线的建成在世界铁路高速化的历史进程中起了巨大的推动作用,它是世界高速铁路发展行列中名副其实的“先驱者”,对世界铁路产业的复兴具有不可磨灭的功劳。它的建成及其运营成就,在世界上产生了十分重大的影响,使“铁路是夕阳产业”的论调破产。东海道新干线的成功,在技术、安全和效益上解除了人们的疑虑,促进了世界高速铁路的发展,给世界铁路发展带来了新的生机。与欧洲不同的是日本的高速铁路桥梁设计活载轻(仅相当于LTIC活载的40%左右),绝大部分采用较轻的板式轨道无碴桥面,并十分注重结构的抗震性能。因此,其高架结构一般采用跨度为10米的双线整孔钢筋混凝土连续刚架,4至15孔一联,简支梁过渡。日本高架结构也有采用等跨布置的混凝土简支梁型式。其中为9~24m跨度采用4片式工型截面钢筋混凝土梁,24~44m为4~6片式预应力混凝土梁。连续刚架在脚手架上就地灌注。简支梁则采用分片预制、架设后在桥位将桥面与横隔板联成整体。二、法国铁路一直是法国交通运输系统中的骨干。法国有名的TGV高速铁路的桥梁不多,除北线的Haute—Colme桥梁采用结合梁外,一般均采用预应力混凝土连续梁,跨度在40m左右、双线整孔箱型截面、顶推法施工。值得注意的是1996年在巴黎一布鲁塞尔与阿姆斯特丹一科隆间修建的高速铁路联络线中有一座2公里长的高架线路首次采用了简支结构,跨度为53m和63m两种,梁高5.7m。20多年来,法国TGV高速铁路系统,一直居于世界铁路运输的前沿三、意大利罗马—佛罗伦萨段,首先建设高速铁路。使之成为意大利铁路南北干线中的瓶颈区段。又称为第一期高速铁路。这条线路的速度目标值确定为250km/h。在1970年,也称得上是世界最高水平了。1、罗马—佛罗伦萨线的桥梁技术(1)刚架桥(trackframe)刚架结构基本上可分为2类:一类是工字梁由横梁联结,上面加盖板,另一类为箱型梁。刚架结构采用普通型混凝土或预应力混凝土。跨度大于20~25m时应采用预应力混凝土结构。在必须尽可能限制刚架结构厚度的特殊场合,则采用与混凝土相结合的钢板桁架结构,此时跨度可达22m。在跨度大于20m,以及多于3跨的高架桥上,采用了箱型梁结构及钢—特氟隆或铝—特氟隆的桥梁支座,圆柱形或具有球形帽,以代替聚氯丁橡胶材料。UIC/ORE经过调查研究后,对刚架桥确定了以下与理论跨径(L)有关的挠度限制值:钢筋混凝土及钢筋预应力混凝土型刚架桥:160km/h<v<200km/h时,f=1/3000L;v>200km/h时,f=1/4000L。钢桁架与混凝土结合型刚架桥:160km/h<v<200km/h时,f=1/1500L;v>200km/h时,f=1/2000L。箱型桁梁的优点是抗扭刚度大,列车在一条线路上行驶时,有大约40%的荷载可传至箱梁另一侧。罗马—佛罗伦萨Direttissima线的Montallese高架桥有100个桥跨,桥墩中心距为25m,采用预应力混凝土整体箱型梁,具有极高的抗扭刚度。一跨刚架结构的箱型梁,整跨重量达550t,它在工厂内预制。工厂就在高架桥一端附近,箱型梁的一端装在小车上,用带橡胶轮胎牵引车的架桥机进行架设。在线路的某些区段,地形很平坦。在这些线路上,借助于在地平面上适当高度的墩台,用一种箱型高架桥结构代替路堤和传统的有桥墩的高架桥。这实际上是一个双室箱型结构,其纵轴平行于线路,它由上板、下板以及3个有孔的腹板组成。(2)桥墩高架桥的桥墩通常是混凝土箱型结构,其断面的抗弯强度很大,因为它必须承受从轨道传过来的列车制动力或者列车在曲线上高速行驶产生的离心力等巨大的水平作用力。在河床中的桥墩是流线型的,如果是空心桥墩,内部须充填混凝土碎石块,其充填高度要达到最高水位的高度。用于充填桥墩的混凝土石块,强度为1.5~2.0MPa。承受负载的混凝土石块的强度等级应为2.9~3.4MPa。(3)桥桩基础建在直径1~2m的桩上,桩的钢筋与桩等长,这种钢的黏附性能要较好。桩架和挡墙的控制通常比较精确,后者用直接加载方式进行检验。可以在某些部位加载进行破坏性检验,直到桩或挡土墙崩塌,以检查其安全系数是否达到2~2.5。也可在某些桩上按设计值的1.5倍进行加载试验。还采用了声波或振动检查法,扩大到对桩架的大部分桩进行检查。对于河床部分的桥桩,最好在河床底部以下设一底座,防止由于水的局部涡流冲刷侵蚀桩基。2、第二期高速铁路的桥梁1)高架桥设计的依据之一是列车每延米重量13.2t。在正常负荷条件(垂直负荷以及由制动力、离心力、风力所产生的水平负荷)以外,还要考虑增加以下负荷:=1\*GB2⑴地震作用:相当于桥梁质量的7%的水平作用力。这个质量包括列车质量。这个力作用到基础结构上(大直径桥墩,其承载力可达550t)以及梁的支架上。它们在设计时必须按2.5倍的安全系数来考虑。=2\*GB2⑵轨道/桥梁相互作用,焊接长钢轨与高架桥的结构发生相互作用,是由于:①温度变化;②制动力;③在列车垂直负荷下的挠曲附加力。2)结构设计采取以下原则:①结构类型少,有利于最大程度的标准化;②最大可能地采用预制件,以便于组织生产,加快进度,保证施工质量;③尽可能降低成本。3)类型:预应力钢筋混凝土及钢—混凝土混合结构的简支梁,L=55.0m、43.2m、33.6m、24.0m。4)典型断面:双线桥面、线间距5.0m,总宽度13.6m。5)桥面最常见的类型如下:①L=33.6m:双室箱型梁,完全预制,重420t,用先张法多股钢绞线施加预应力。②L=24.0m:4个预制V形梁,用先张法使用多股钢绞线施加预应力,然后用预制的轨枕和轨枕板把它们联结就位。梁也是在工厂预制然后运往工地。6)在特殊障碍地形采用的桥面类型如下:①L=55m:采用整体箱型钢梁断面,加上预应力混凝土整体轨枕板。在工厂先将箱型钢梁焊接成若干段,再用螺栓将各段联结起来,最后整个箱型梁运往工地安装,预应力混凝土轨枕板在工厂一起浇注成型。②L=43.2m:采用整体混凝土箱型梁结构,用先张法多股钢铰线施加预应力。浇注是在工地附近浇注中心进行。箱型梁用顶推法以能使其在桥墩上一跨一跨地移动。在最后进行预应力张拉时,护套中充填水泥浆以创造内部真空,以保证箱型梁充填良好,防止钢丝生锈。7)墩台:高度在5.0m至30.0m之间,箱型断面,有足够大的刚度以限制其顶部由于启动力、制动力而产生水平位移。8)基础:典型的基础是大直径钻孔桩,直径1500mm或1200mm,最大负载分别是830t和550t。在不太深的地下(地面以下5~6m)存在岩石层的情况下,就直接用岩石层作为基础。四、西班牙西班牙铁路马德里至巴塞罗那地区间拥有强大的客流,结合塞维利亚1992年国际博览会的举办,因此修建马德里—塞维利亚高速铁路。1992年4月开业运营。西班牙马德里一塞维利亚高速铁路中,为配合现场预制、架设桥梁的施工方法,大量选用等跨布置的多片式工型截面简支梁(约7l孔)。预制梁全长26.6m,跨度约24m,双线桥共由5片工型梁组成。预制梁分片架设后,再在桥位灌造整体桥面(o.25m厚)及端横梁,使之联成整体第二节国外客运专线及其桥梁特点高速列车运行速度是一项重要的技术指标,也是铁路现代化水平的重要体现。最高运行速度在20世纪60年代大体上是210~240km/h,70~80年代为270km/h,90年代为300km/h,21世纪初将达到330~350km/h。高速铁路、客运专线特点和建设管理模式,各国因国情不同而异。大致有四种类型:一是新建高速铁路双线,专门用于旅客快速运输,如日本新干线和法国高速铁路,均为客运专线,白天行车,夜间维修;二是新建高速铁路双线,实行客货共线运行,如意大利罗马—佛罗伦萨高速铁路,客运速度250km/h,货运速度120km/h;三是部分新建高速线与部分既有线混合运行,如德国柏林—汉诺威线,承担着客运和货运任务;四是在既有线上使用摆式列车运行,这在欧洲国家多见,在美国“东北走廊”摆式列车速度为240km/h。总结各国高速铁路选用的桥梁结构及型式,可归纳为如下几点:1由于桥梁数量大,为了便于养护及管理,均采用标准化设计,精简规格品种,并优先选用预应力混凝土结构。仅日本在24m以下的小跨度桥梁中,采用了钢筋混凝土结构。2、桥梁较长、墩身不高的高架桥在高速铁路中占很大比例。德国意大利西班牙等国都采用等跨布置的25米混凝土结构;韩国高速铁路采用3*25米或2*40米混凝土连续梁;3高架线路均采用双线整体桥跨。即使在施工中主梁采用分片预制、架设后仍要浇筑整体桥面及刚度很大的端横梁(西班牙),或采用横向预应力筋将桥面、横隔板联成整体(日本),以保证桥梁具有良好的整体性与横向刚度。4由于高架线路长、桥跨集中,在选用结构型式与跨度时,必须考虑快速施工与保证梁体质量的可能。一般来说,在工地设置专业化桥梁厂预制梁体,逐孔架设的施工方案较为合理、经济。在厂房内预制主梁不仅质量易于保证、生产周期也短,如配置大吨位架桥设备,可以达到每天预制、架设一孔的速度(意大利高架线路)5尽管理论分析证明,连续结构或不等跨布置的桥梁动力性能较好,但在建成的高速铁路中,出于施工与使用简便的考虑,绝大部分桥梁都选用了等跨布置的简支结构。在高速铁路桥梁设计上:德国高速铁路桥梁一般占线路长度10%左右,常用跨度桥梁多以42m、54m简支箱梁为主,施工一般采用造桥机桥位现浇。法国高速铁路桥梁一般占线路长度5%左右,桥梁一般采用跨度40~60m的多跨等高度连续梁,梁部材料有钢结构和预应力混凝土,一般以顶推法施工为主。日本新干线桥梁占线路比重非常大,后期修建的新干线路基一般占线路10%以内,其余基本为桥梁和隧道。日本新干线桥梁一般以10~15m跨度的钢筋进混凝土连续刚架为主,桥位现浇施工,只有跨越道路、河流、峡谷时才采用其他桥梁结构。韩国釜山至汉城高速铁路桥梁主要是3x25m、2x40m预用力混凝土连续箱梁,3x25m连续梁为先简支后连续结构,简支结构为先张预应力梁,采用预制架设的施工;2x40m连续梁采用桥位现浇施工。台湾南北高速铁路桥梁主要以30m、35m跨度的简支箱梁为主,施工方案主要采用了预置架设,局部标段采用桥位现浇施工.第三节国内客运专线发展简况在开展高速铁路技术研究的同时,铁道部大力研究既有线改造和提高旅客列车速度问题。首先在广州至深圳铁路进行技术改造,经过3年多奋战建成了准高速铁路,1994年12月24日开通运营,最高运行速度160km/h,客货混合运行。后来引进瑞典X2000型摆式列车,最高运行速度提高到200km/h。1995年6月28日铁道部做出了在繁忙干线上提高旅客列车速度的决定,最高旅客列车速度提高到140~160km/h,最高货物列车速度提高到85~90km/h。在沪宁、京秦、沈山、郑武线提速成功的基础上,京沪、京广、京哈等大干线相继提速。创出了一大批“夕发朝至”、“朝发夕归”、“行包快运”等品牌列车,社会各界给予高度评价。京沪高速铁路的线路走向线路从北京站引出,经天津、济南、徐州、蚌埠、南京到上海,全长1300多km。路基、桥隧、轨道等基础设施按最高运行速度350km/h建设,开通初期最高运行速度300km/h,以后再提速。高速列车除在本线运行外,还可以进入相邻电气化既有线行驶,扩大服务范围,吸引更多客流。秦沈客运专线是我国自行设计建造的第一条开通时速160km以上的双线电气化铁路,是当前我国新建铁路中设计和运营速度最高的铁路。其各项设计、施工技术均为我国第一次采用,科技含量极高,是世纪之交中国铁路建设水平的标志性工程。秦沈客运专线西起河北省秦皇岛市,横跨12个市(县、区),终至辽宁省省会沈阳市的沈阳北站,全长404.65km。秦沈客运专线新线区段桥梁上部结构形式以常用跨度20m、24m、32m单、双线后张法预应力混凝土简支箱梁为主,以及12—16m四片式简支T梁和钢混结合连续梁、刚构连续梁、预应力混凝土连续梁结构,其中,通过经济技术比较确定,24m双线箱梁为全线的主梁型。秦沈客运专线桥梁桥墩大部采用双线钢筋混凝土矩形双柱式桥墩和双线钢筋混凝土圆端形板式桥墩,桥台采用双线耳墙式桥台。基础形式基本以凌海为界,凌海以西,地质条件较好,以明挖基础为主,部分有桩基础或沉井基础;凌海以东为松软或软土区,地质条件差,采用钻孔桩或打人桩基础。桥梁主要施工方法简述如下:基础采用抽水或井点降水开挖施工,墩、台身及构筑物模板均采用专业设计制造的大块钢模,混凝土均采用混凝土输送车运送到工点,用混凝土输送泵输送人模。简支箱梁施工采取了以现场制造、架桥机架设为主,桥位现浇和造桥机法为辅的施工方法。对于桥群密集区,根据梁型数量及分布,设置制梁场,配置重型运、架梁设备进行制架施工;对于远离桥群的个别桥梁,采用了桥位现浇的方法;对于部定科研项目32m双线箱梁,采用了造桥机施工方法。秦沈客运专线四片式T梁采用了湿接缝与横向预应力结构。桥梁集中地段,设T梁预制场分片预制,架设到桥位后浇筑隔板湿接缝,当湿接缝混凝土达到设计强度后,再施加横向预应力,现浇桥面板,将四片T梁横向连接形成整体结构。秦沈客运专线有钢混结合梁40m+50m+40m、32m+40m+32m、24m+2X32m+24m跨度等新结构。钢梁由宝桥、山桥、沈桥等桥梁厂制造,厂内拼焊成可运输单元,火车或汽车运至工地后再组拼成钢梁,然后采用拖拉方法、膺架拼装法进行架设。跨度16m+3X24m+16m等刚构连续梁新结构采用满布支架整体灌筑施工。预应力混凝土连续梁采用挂篮悬臂灌筑法施工。第四节国内客运专线特点及桥梁方面与普通铁路不同之处一、特点:20世纪70年代以来,世界出现了石油危机,公路堵塞,车祸、空难频繁,环境严重污染,已成为全球性的社会问题,严重影响了人类的生存和发展。而高速铁路没有空气污染;又是能力大、占地少的陆上公共交通工具。不仅有缩短旅行时间、运输量大、准点率高、占用土地少、能源消耗低、对环境污染小、外部运输成本低、安全可靠等优点,而且社会经济效益良好。这些因素决定了高速铁路必须具备以下性质:1、高平顺性:2、高稳定性:3、高精度,小残变,少维修;4、宽大,独行的线路空间;5、高标准的环境保护;6、开通运行之日即以设计速度运行;7、运营中,实行科学的轨道管理及严密的防灾安全监控。而高速铁路桥梁结构则必须考虑(1)区间桥梁结构的主要参数及桥面布置;(2)桥梁结构与无缝线路的相互影响;(3)区间桥梁结构的合理结构型式。我国高速铁路、客运专线桥梁结构形式的选择,可以大致分为两个阶段。早期的京沪高速铁路桥梁,由于当时对高速铁路认识不足,桥梁设计基本沿袭了普通铁路桥梁设计采用静力计算分析结构强度的思想,并考虑到架梁水平等因素,常用跨度桥梁多以T梁为主。随着京沪高速铁路工作向前的推进、秦沈客运专线的兴建,高速铁路、客运专线桥梁设计逐步过渡到了以车桥耦合振动的动力响应分析、并结合结构静力计算分析的方法来控制桥梁设计的思路。基于此设计思路的桥梁,一般采用结构整体性能好的箱梁,由此带动了我国铁路桥梁设计、施工、架梁等水平的提升常用跨度桥梁是指经技术经济比较,被广泛应用的一种或几种跨度的简支梁或连续梁桥。客运专线常用跨度桥梁的跨度一般在50m以内,墩高在30m以内时,一般以32m、24m跨度为经济。京沪高速铁路徐州至上海段414km长的桥梁中,95%的桥梁为32m、24m箱梁,其中32m梁为主要梁型,24m梁主要用于配跨。二、与普通铁路不同1、设计荷载:采用zK活载。根据有关资料,德、英、法、西各国均选用UIC活载作为准高速和高速铁路桥梁的设计荷载。依据我国实际情况,经过多次分析比较,推荐采用0.8UIC作为高速铁路桥梁设计活载,也就是《暂规》条文上列出的ZK标准活载图式。UIC标准活载ZK标准活载图式(一)ZK标准活载图式(二)有碴桥面二期恒载,直线桥梁q=185kN/m,曲线桥梁q=201kN/m。对于跨度或影响线加载长度等于或小于6.0m的结构,将UIC标准活载中的集中力部分作为跨度或影响线加载长度等于或小于6.0m的结构的设计活载,即本《暂规》条文上列出的ZK活载特种活载图式。2、普通铁路24m、32m简支梁墩台允许均匀沉降量分别为98mm、113mm。客运专线轨道的平顺性要求远高于普通铁路,客运专线桥梁墩台的均匀沉降量要求很严,有碴轨道要求控制在30mm以内,无碴轨道要求控制在20mm以内。对于普通铁路按强度设计基础的方法在客运专线已经行不通,地质条件较差时,必须按桩基沉降量、桩基承载力双控进行基础设计。3、高速铁路上的桥梁设计,除须满足一般铁路桥梁的要求外,还需满足一些特殊的要求,这是因为在高速列车运行条件下,结构的动力响应加剧,从而使列车运行的安全性、旅客乘坐的舒适度、荷载冲击、材料疲劳、列车运行噪声、结构耐久性等等问题都与普通铁路不同。所以,桥梁结构必须具有足够的强度;加强上部结构的竖向刚度、横向刚度和抗扭刚度,使其满足刚度限值的要求,同时加强结构的整体性,保证可靠的稳定性和保持桥上轨道的高平顺状态,使高速铁路的桥梁结构能够承受较大的动力作用,具备良好的动力特性。再一方面,高速列车的运营要求较高,能用于检查、维修的时间有限。因此,从总体上来说,高速铁路上的桥梁结构应构造简洁,规格和外形力求标准化,消除构造上的薄弱环节,使得便于施工、建造质量容易得到控制,达到少维修的目的。各国已建成的高速铁路中,预应力混凝土桥梁占有绝对优势,这是因为,与其他建桥材料相比,预应力混凝土结构,具有一系列适合高速铁路要求的特性,如刚度大、噪音低,由温度变化引起的结构位移对线路结构的影响小,运营期间养护工作量少等,而且造价也较为经济,所以本暂行规定要求桥梁上部结构应优先采用预应力混凝土结构。与普通铁路桥梁相比,高速铁路桥梁在结构形式上与构造上通常有下列特点:1、选用刚度大、整体性能好的结构,如简支梁、连续梁、组合梁、刚架及拱等。2、优先选用双线整孔箱形梁桥。双线桥不仅提供很大的横向刚度,在经常承受列车荷载时,竖向刚度比单线桥增加一倍。当小跨度桥梁采用多片式T梁时,应有较强的横隔板和整体桥面,以保证其整体性。我国客运专线技术标准、设计暂规、施工规范情况一、秦沈客运专线主要技术标准:(1)线路类别:客运专线;(2)正线数目:双线;(3)行车速度:160km/h以上;(4)限制坡度:12%o,不考虑平面曲线阻力折减(5)最小曲线半径:一般3500m,困难3000m;(6)牵引种类:电力;(7)机车类型:SS8(SS9)、中华之星电动车组;(8)牵引定数:860t;(9)到发线有效长:650m;(10)闭塞类型:自动闭塞。二、秦沈客运专线箱梁执行的技术标准主要有:(1)《时速200km新建铁路线桥隧站设计暂行规定》(简称《暂规》);.(2)《秦沈客运专线预制后张法预应力混凝土简支梁技术条件》(即《技术条件》);(3)《秦沈客运专线桥梁制造与架设施工技术细则(试行)》(即《施工技术细则》);(4)《秦沈客运专线预制后张法预应力混凝土简支梁静载试验方法及评定标准》(即《静载试验方法及评定标准》);(5)《秦沈客运专线桥梁工程质量检验评定标准(试行)》(即《验标》);(6)《秦沈客运专线预制后张法预应力混凝土箱型简支梁监督检验实施细则》;(7)《秦沈客运专线预制后张法预应力混凝土箱型简支梁生产条件认可证实施细则》;(8)《预制后张法预应力混凝土铁路桥简支梁》(GB7418--87);(9)《铁路桥涵施工规范》(TBJ203--96);(10)《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》(GBl75—1999);(11)《混凝土外加剂》(GB8076—1997);(12)《钢筋混凝土热轧带肋钢筋》(GBl499—1998);(13)《钢筋混凝土热轧光圆钢筋》(GBl3013---91);(14)《预应力混凝土用钢绞线》(GB/T5224—1995);(15)《钢筋混凝土与砌体工程施工及验收规范》(TBl0210--97);(16)《碳素结构钢》(GB700—88);(17)《低碳钢热轧圆盘条》(GB/T701—1997);(18)《优质碳素结构钢技术条件》(GB699—88);(19)《合金结构钢技术条件》(GB3077—88);(20)《铁路混凝土桥梁桥面TQF—I型防水层技术条件》(TB/T2965(21)《铁路混凝土强度检验评定标准》(TBl0425---94);(22)《混凝土碱含量限制标准》(CECS53--93)。三、京沪高速铁路设计依据(一)《京沪高速铁路设计暂行规定》(上册修订稿)2003-10,以下简称“暂规”)。(二)铁建设[1999]139号文批准的以下规范(统一简称‘桥规”)1.《铁路桥涵设计基本规范》(TBl0002.1-99)2.《铁路桥涵钢筋混凝土预应力混凝土构设计规范》(TB10002.3-99)3.《铁路桥涵地基和基础设计规范》(Till0002.5-99)4。《铁路桥涵混凝土和砌体结构设计规范》盯B10002。4-99)(三)《新建铁路桥土无缝线路设计暂行规定》(以下简称“无缝线路暂规”四、京沪高速铁路1、按《暂规》06.2.9条中的“ZK”列车活载设计。设计暂规、施工暂规均见后附。已立项客运专线的设计原则及设计标准情况我国已立项高速铁路网络:建成京沪高速铁路,天津到秦皇岛;在建沈阳到哈尔滨;上海到杭州;北京到广州;北京到徐州;北京到西安共六条高速铁路。一、设计原则1、设计荷载列车竖向荷载采用ZK荷载。2、主要设计原则1)桥梁长度的确定序号设桥条件1地质条件一般地基高度一般地段:7~8m;局部隧道、深挖方集中地段:12m;城镇近郊地段:5m左右。2软土地基高度一般为4m3松软土、液化土地基高度当加固厚度<15m:4~6m加固厚度≥15m:采用高架桥4施工的方便性两桥台尾间距<150m取消路堤,两桥相接5台后30m需设置涵洞取消涵洞,延长桥梁2)桥跨的选择①优先采用32m跨,其次是24m跨。②基础持力层很好、工后沉降较小时,选择连续箱梁,否则采用简支箱梁。③跨越公(道)路、航道、铁路时,常用结构形式有预应力混凝土箱梁、连续结合梁、连续刚构等。为降低路肩高程,可采用连续刚构或框架桥。④为保证运梁车在工作状态能穿过跨越客运专线的立交,立交桥梁的有效净跨应大于14m。3)墩台的选择:桥台采用双线矩形空心台;桥墩一般采用矩形(圆端形)空心墩、实体墩及双矩形柱式墩等。4)考虑到预应力砼梁的徐变影响,预应力混凝土无碴轨道桥梁的主跨不宜大于80m。5)桥梁基础一般采用扩大基础和桩基:Lp≤40m的桥梁桩基的桩径一般用φ0.55m预应力混凝土管桩和φ1.0m或φ1.25m钻孔桩。Lp>40m的桥梁桩基的桩径一般用φ1.0m、φ1.25m、φ1.5m、φ1.8m钻孔桩。6)墩台工后沉降限值见下表。项目最大允许沉降量有碴桥面简支梁墩台均匀沉降量30mm相邻墩台沉降量之差不大于15mm无碴桥面简支梁墩台均匀沉降量20mm相邻墩台沉降量之差不大于5mm外静不定结构相邻墩台沉降量之差根据沉降对结构影响而定7)梁部主要施工方法①跨度24m、32m简支箱梁,一般采用预制架设施工。②跨度24m、32m连续箱梁,以先简支后连续为主。③32m双线箱梁采用900t级架桥机架设,24m、20m双线箱梁采用700t级架桥机架设。线路一定范围内的桥梁一般采用同一吨位的架桥机架梁。2、梁部及墩台设计客运专线梁部及墩台通用图,目前均采用了京沪高速铁路通用图,该通用图目前正在进行施工图设计核查工作。①梁部设计根据京沪高速铁路前期设计研究的约定,常用跨度简支梁的梁长以普通铁路桥梁标准跨的梁长为准,连续梁墩中心距离按普通铁路标准梁长加梁缝取值。目的是在简支梁与连续梁方案变换、简支梁端部悬臂长度适当调整时,不影响桥跨布置、地质钻孔等工作,同时便于与普通铁路梁长统一等。所以高速铁路20、24、32m简支梁、连续梁的跨度与规范要求有出入,简支梁的计算跨度分别为19.5、23.5、31.5m。在桥面布置时,考虑道碴清筛机的结构构造要求,有碴桥面的挡碴墙至线路中心的距离确定为220cm。排水管设在挡碴墙靠线路内侧。考虑人行道上行走检修车的条件,接触网立柱设在人行道内侧,至线路中心距离为290cm,接触网立柱处人行道外侧预留80cm的宽度供检修车行走。根据高速铁路行车的要求,32、24m简支箱梁的梁高分别采用了300、240cm,比秦沈线梁高有所增加。在以32m或24m为主布孔时,作为调跨用的24m(20m)简支梁采用了与32m(24m)等高设计思路,所以24m简支梁有两种梁高,20m简支梁的梁高与24m梁相同。考虑到客运专线预制梁部施工方法的多样化,32m、24m简支箱梁配有先张法和后张法两种方案可供施工选择。梁部设计中,箱梁端部预留了从箱梁内下到桥墩顶的半圆端形凹槽。②墩台设计为求桥墩美观的效果,京沪高速铁路共编制了十多种墩台通用图可供客运专线桥梁使用。考虑到支座的检修,在墩顶设置了深100cm的检查坑,空心墩还考虑了从墩底进入空心墩内部并攀爬至墩顶的条件。考虑到桥墩台耐久性要求,圬工墩台也配有钢筋,钢筋的保护层厚度不小于4cm,墩台身混凝土标号提高至C30。根据900t架桥机研制技术条件的要求,对目前国内研制的架桥机在工作时对墩台的影响均进行了检算。检算发现,架梁时控制了较矮桥墩的偏心。下面是部分桥墩效果图。矩形空心墩在墩高小于20m时,一般为直坡,简支箱梁桥墩的顶帽尺寸为680x300cm,连续箱梁桥墩顶帽出尺寸为680x330cm。空心墩臂厚50cm,上实体段厚250cm,下实体段厚100cm。圆端形空心墩在墩高小于20m时,一般为直坡,简支箱梁桥墩的顶帽尺寸为800x300cm,连续箱梁桥墩顶帽出尺寸为830x330cm。空心墩臂厚50cm,上实体段厚250cm,下实体段厚100cm。八边形空心墩简支箱梁桥墩的顶帽尺寸为700x300cm,空心墩臂厚50cm,上实体段厚250cm,下实体段厚100cm。双线圆柱式桥墩的顶帽尺寸为750x400cm,圆柱直径400cm。柱式桥墩一的顶帽尺寸为680x300cm,最大墩高10m。柱式桥墩二的顶帽尺寸为680x300cm,最大墩高15m。秦沈客运专线设计时速为200km,其基础设施按时速250km考虑,其设计的主要依据为《时速200km新建铁路线桥隧站设计暂行规定》(以下简称《暂规》)。客运专线的桥梁不仅要保证高速运行的安全性,更重要的是要确保乘坐舒适性的要求,桥梁结构以刚度控制为主,必须具有足够大的竖向、横向刚度和良好的整体抗扭性,以防止桥梁出现较大挠度和横向振幅,秦沈客运专线桥梁结构均采用了车线桥动力响应仿真分析,根据计算的安全性和平稳性指标来确定桥梁的主要结构形式;此外,在结构设计中限制混凝土徐变上拱和不均匀温差等因素引起的结构变形,以保证轨道的高平顺性;同时为改善桥梁的耐久性,便于养护检查,规定了结构构造的要求。箱梁结构设计主要参数箱梁梁体混凝土采用C48级,弹性模量为35GPa;预应力筋采用标准型,强度级别为1860MPa,弹性模量为195GPa,公称直径为15.24mm的高强度Ⅱ级低松弛钢绞线;锚固体系采用STM、XYM\AM、OVM系列锚具。箱梁设计荷载纵向计算采用ZK标准荷载,强度安全系数尺)2.0,抗裂安全系数尺Kf≥1.2,静荷载下竖向挠度限值<L/1800,列车在摇摆力、离心力、风力和温度力的作用下,梁体水平挠度≤L/4000。秦沈客运专线箱梁主要技术参数表秦沈客运专线简直箱梁概图支座采用JHPZ型盆式橡胶支座,分为固定、横向、纵向、多向支座。我国客运专线施工技术、施工组织及管理情况高标号混凝土施工技术一、箱梁混凝土采用微机控制混凝土搅拌楼集中生产、输送泵运输、机械和人工振捣成型、蒸汽养护的施工工艺。=1\*GB3①.混凝土配合比设计秦沈客运专线简支箱梁C48高强度混凝土要求水泥用量不超过500kg/m3,混凝土施工坍落度控制在120—160mm之间,采用碎石粒径为5—25mm连续级配碎石,粗骨料的抗压强度与混凝土抗压强度比应大于2,采用细度模数MX-2.3~3.0的优质中粗砂,混凝土中总碱含量不超过3kg/m3。因不允许用大水灰比和大水泥掺量,只有加大减水剂掺量,而加大减水剂掺量后坍落度损失大又不利于泵送,故利用柠檬酸短时缓凝作用来解决部分坍落度损失。采用圆锥式破碎机对碎石精加工,减小针片状颗粒和粉尘含量并具有较好的级配,以减少部分用水量。施工单位对混凝土配合比按照正交试验方法进行了多组试验,优选出理想的配合比。其中一组的配合比为水泥用量489kg,水灰比0.38,砂率0.38,减水剂掺量9%o,柠檬酸掺量0.3%。,取得了很好的效果。=2\*GB3②.混凝土灌筑工艺及振动工艺箱梁混凝土的灌筑采用传统的斜向分段、水平分层法,由一端向另一端灌筑,其斜度为30‘~45*,水平分层厚度不大于30em,斜向分段长度为4m(腹板底部及上层为5m)。下料先从两侧腹板对称进行,将混凝土由底部挤向底板中心,完成部分底板混凝土灌筑,不足部分从内模顶部灌筑孔下料补足,采用侧振、底振和内模高频振捣固,并及时抹平,待底板及腹板灌筑后再灌筑面板,采用插入式捣固棒捣固。由于内模上浮问题不易解决,故内模底部采用敞口灌筑,为解决敞口引起混凝土上涌问题,在内模底部两侧增加了550mm宽的水平活动压板,基本能够阻止混凝土上涌,内模也不会上浮。由于双线箱梁钢筋密度很大,为防止混凝土梗阻,在内模两侧安装高频振动器以增加混凝土流动度,又不会因振动导致内模变形。为解决桥梁外观质量问题,在侧模和端模上增加高频振动器,待工频振动混凝土密实后再启动,效果良好。当灌筑到标高时必须立即进行收浆抹面。由于面板设有2%的双向排水板,抹面用平板振动器振捣,再用木尺刮平,最后抹平,确保混凝土大面积平整。在混凝土初凝前进行二次收浆抹面,保证箱梁外观平整光洁。=3\*GB3③.箱梁混凝土养护工艺根据《技术条件》和《施工技术细则》的要求,梁体养护必须采用蒸汽养护,其养护工艺为静停不少于4h,升温、降温速度不大于10~C/h;恒温不超过50℃,拆模时梁体表面温度与环境温度之差≤15当梁体箱内混凝土强度达到50%以上,且温度与箱内温度之差不大于15℃时,可以拆模。脱模后要尽快对箱内洒水,最初的4h内每半小时一次;当梁体表面温度约30℃时改为每1h泪水一次;2d后白天每2h洒水一次,夜晚每4h洒水一次。=4\*GB3④、预应力施工张拉时,同时采用YCW-250B千斤顶配以EB4-500油泵和精度1.0级的张拉油表进行预应力左右对称同时张拉。张拉程序如下:0→初始应力(测量油缸伸长量、夹片外露量)→张拉控制应力→静停5min→校核到张拉控制应力(测油缸伸长量、夹片外露量)→主油缸回油锚固(测油缸伸长量、夹片外露量)→副油缸供油卸千斤顶。张拉完成后,在锚圈口处的钢绞线上作记号,作滑丝与否的观测标记。为确保大体积混凝土的质量,防止早期裂纹的发生,根据现场制梁的实际情况,采用早期张拉的工艺,即提前张拉部分一期预应力筋,当梁体混凝土强度达到设计的80%时,按设计要求进行一期张拉,一期张拉控制应力为0.56Ryj=5\*GB3⑤、压浆封端张拉完毕后应尽快压浆,压浆前须切割钢绞线头并用高等级水泥砂浆封锚头,压浆采用二次分端压浆,水灰比不得超过0.4,泌水量控制在2%以内,压力为0.6~0.7MPa。二次压浆法,即第一次由甲端压人,乙端的阀门先打开,待乙端阀门出浆后即关闭乙端,等水泥浆压力至0.6-0.7MPa时,甲端阀门关闭,约30min后甲端阀门打开,自乙端第二次压浆待甲端出浓浆后关闭甲端,待压力升至0.6—0.7MPa再关闭乙端。箱梁孔道压浆完成后即可进行封锚工作。封锚采用400号微膨胀混凝土,封锚前用881-1型聚氨酯防水涂料对锚头进行防锈处理,梁端锚穴处原混凝土表面凿毛清理处理。为了保证封锚混凝土与梁体的连接,应在锚垫板外侧焊以短钢筋,使之与封锚钢筋绑扎在一起,然后绑扎封锚钢筋,灌人封锚混凝土并抹面。二、主要工艺技术要求(1)、钢配件应安装牢固、位置正确,支座板应保持平整,箱梁四个支座板应位于同一平面,相对高差不得超过2mm。(2)箱梁应根据设计要求及制梁的实际情况设置反拱。(3)混凝土的配制、灌筑、拆模、养护、预加应力、管道压浆、封端等应符合设计要求。但做为高标号混凝土应该特别注意:①、混凝土初凝后不得灌人梁内。如掺用外加剂,其时间可按试验确定。②、梁体、桥面及封端混凝土应分别连续灌筑、一次成形,并应具有良好的密实度,箱梁灌筑时间不宜超过6h。③当昼夜平均气温低于5℃或最低气温低于—3℃时,应按冬季施工处理,采取保温措施,混凝土入模时的温度不得低于5℃。④梁体在灌筑混凝土过程中,应随机制作混凝土强度和弹模试件(应分别在灌筑底板、腹板及顶板时取样)。试件应随梁体或在同样条件下振动成型。⑤拆模至预加应力前,梁体混凝土表面温度与环境温差不宜大于15℃,箱梁腹板内外侧混凝土温差也不宜大于15℃。气温急剧变化时不宜拆模。⑥当混凝土强度及相应的弹性模量值达到设计要求时,方可预加应力。预施应力应由两端同时进行,其程序为0→0.1σk→σk(持荷5min)→锚固。张拉一般分为初张拉及终张拉两个阶段。初张拉时混凝土强度应达到设计强度的80%,初张拉以后即可移(吊)出台位;混凝土强度及弹性模量达到设计强度方可终张拉,其龄期至少10d,终张拉时须对初张拉的预应力束进行补拉。⑦预应力钢绞线预加应力完毕后,宜在3d内进行管道压浆,压浆前管道内应清除杂物及积水,冬季压浆应采取保温措施,压浆用525号普通硅酸盐水泥,水灰比不超过0.40,泌水量应控制在2%以内,水泥浆强度应大于35MPa。⑧水泥浆可掺用减水剂,掺量由试验确定,但不得掺人氯化物或其他对预应力钢绞线有腐蚀作用的外加剂,水泥浆自搅拌至压人管道的间隔时间不得超过40min。⑨终张拉后应用881—1型防水涂料对锚头进行防锈处理,封端混凝土应采用无收缩混凝土进行封堵,其强度不得低于设计值(35MPa)。第二节、架桥机、造桥机等机械设备的应用NICOLAYJ550运架一体机NICOLAYJ550集运架一体机吊、运、架梁为一体,是国内首次引进的多功能架桥机。(一)、架桥机作业程序在梁场分别组装运架梁机及下导梁→运梁机吊运下导梁(含导梁支腿)至桥头就位→支腿吊架将后支腿及主支腿放于桥台并安装就位→下导梁在重物移动器及主支腿滚轮上前移至架梁状态→运架梁机返回梁场取梁→运梁→运架梁机前走行轮组驶到下导梁运行小车上托联→运架一体机沿下导梁前行就位→下导梁前伸至下一墩位腾出落梁位置→落梁就位,安装桥梁支座→运架梁机驶出下导梁,退出回梁场取梁→进行下一循环。架桥机作业程序见下图。取梁运梁架梁(二)、架设工艺1.架梁前准备将所架箱梁从存梁台位移至架桥机取梁台位,对梁体预埋铁板除锈、涂油、检查支座。2.导梁就位运架梁机携导梁运到桥头,利用导梁将前、中、后及辅助支腿分别移动到相应墩台并紧固,运架梁机退回梁场。3.取梁运架梁一体机行至取梁台位,轮组旋转90‘驶向取梁台位,将吊梁螺杆插入箱梁吊孔,安装连接板并上紧,将梁吊起20mm静停10min,检查确认无误后,再将梁吊至高工作状态。4.运梁运架梁一体机退出与取梁台位呈平行位置,轮组旋转90°,检查走行、起吊、制动机构后,将箱梁吊运至架梁地点。5.喂梁运架梁一体机前轮组行至导梁处与导梁运梁小车托联,引入液压动力源,收缩运架机前轮组平衡缸,使前轮悬空,驾驶室旋转90°处于侧位,继续前行使后轮组运行至导梁尾部并制动,拆除导梁锚固装置,运梁小车携箱梁、前轮组、导梁及后支腿前移,腾出落梁位置。6.落梁徐徐落梁、填砂浆垫层、抄平、安装橡胶支座并检查。7.退出将吊具取下,导梁后移7.6m,后支腿与导梁联接并用锚固装置紧固,运架梁机前轮组落地,运梁小车与运架梁机解脱,后轮组解除制动,架桥机退回梁场准备下一跨箱梁架设。8.支腿转移操作下导梁液压系统,将导梁辅助支腿、主支腿、副支腿向前转移到下孔梁架梁位置。(三)、架设后两跨梁作业程序安放滚轮--移副支腿--架最后第二孔梁呻架最后一孔梁。安放滚轮将预先已运至桥台路基上的四个200t滚轮及铁垫板分两个一组沿路基中心对称排放。一组距桥台胸墙0.873m,另一组距胸墙20.873m,两滚轮横向中心距为2.05m。3.移副支腿在架设倒数第三跨梁喂梁程序完成后,下导梁前部已支承在距桥台胸墙0.873m的两个200t滚轮上。此时,在架倒数第二跨梁时,该滚轮已替代副支腿的位置和作用,副支腿暂时移至最后一个桥墩上摆放但不承力。4.架最后第二跨梁最后第二跨梁喂梁作业程序完成后,下导梁前部已支承在距桥面胸墙20.873m滚轮上,导梁中部支承在距桥台胸墙0.873m的滚轮上。此时两组滚轮承担了主、副支腿承载的作用,在架完最后第二跨梁完成后,用手拉葫芦将主副支腿平稳的放在桥下的载重汽车上,倒运到路基上,沿路基中心排放。5.架最后一跨梁在距桥面胸墙50.873m处放两个100t滚轮,并在喂梁作业程序前将距桥面胸墙0.873m处的两个200t滚轮旁边各加一个100t油压千斤顶辅助承力,运架梁机前轮组上桥面对准落梁位置,前轮组落下承力,减振油缸工作后压力在140bar时拖出油顶,抽下导梁,用手动葫芦将后支腿平稳的放在载重汽车上,倒运到路基上与主副支腿一起沿路基中心顺次排放。6.架设步骤作业步骤与其他各跨梁的架设基本相同。(四)、曲线架设箱梁(1)作业程序:如右下图。(2)运架梁机及导梁与直线桥轴线一致:运架梁机、导梁在架设前对位时,其轴线和已架直线桥梁轴线保持一致。(3)计算横移调整量:根据被架曲线桥的曲线半径计算出半径在桥墩间的弦线量,架设曲线半径3000m时,弦线横移量为192mm。(4)调整前支腿:启动导梁发电机下导梁泵站工作,调整副支腿横移油缸使导梁与曲线桥段的轴中心线保持一致。(5)运架梁机与运梁小车托联:运架梁机吊梁行走,将运架梁机动力源引入下导梁运梁小车上,使其托联。(6)落梁:架落梁步骤与直线梁架落梁步骤相同。(五)、特殊气候条件下架梁1.风力等级为4—7级时架梁(1)架梁单位与气象部门及时联系,掌握风向、风力情况并配备风速仪。(2)当最大风力等级超过7级时,不应架梁。(3)作业人员在风中架梁时,必须有可靠的安全设施,墩台顶面应做好围栏,四周应设置安全网。(4)在风中架梁应区别顺风、横风、经常或间歇有风等具体情况,并应将吊梁走行、落梁选择在风力较小或顺风时。2.暴雨后或在长期霪雨中架梁(1)在运架梁机运梁前应派人巡视路基、涵洞、桥梁有无病害,并进行加固或整治(2)清除路基级配碎石面层上的污泥沟痕,严防在运梁时轮胎侧滑。(3)对电器线路、电器设备进行检查、防护,避免发生漏电及电器短路故障。3.严寒季节时架梁(1)清除支承垫石面上的冰雪,严禁将支座安放在有薄冰层的垫石上。(2)灌筑锚栓孔细石混凝土和铺砂浆层应符合冬季施工有关规定,并采取必要的保温防冻措施。(3)运架梁机发动机液压系统应采用冬季施工同等温度下的柴油、润滑油、液压油。(4)在—15℃(六)、架桥机调头运架一体机由于自身结构的限制,只能单向架设箱梁,而在实际架梁施工中为了缩短运梁时间,制梁场地一般设在架梁范围中段。因此架桥机须沿正反两个方向架梁,变向架梁时运架梁机及下导梁均需作180°调头。(1)场地转向:利用架桥机自身90°转向及15°转向功能调头,应在面积不小于255m2的场地上进行。场地须作强化处理,用K30检查,其密实程度达到130MPa/m。此方案操作简单,需用时间少,但受场地限制,造价较高。(2)转向架调头:利用固定转盘调头,将运架一体机及下导梁落在固定转盘上,用牵引力作180°调头。此方案不受场地限制,可在路基上进行,且装置可以反复使用,作业过程相对而言比较烦琐,作业时间较长。运架一体机路基上掉头二、移动模架造桥机随着我国加大基础设施的投入和实施西部大开发战略,越岭高速公路、高速铁路和城市市的高架桥等发展很快,且更多地应用了多跨径的连续梁技术。当桥墩较高,桥跨较长或桥下净空受到限制时,已更为广泛地采用移动模架逐孔现浇施工技术。移动模架象一座严密而坚固的、沿着桥梁跨径全封闭的“桥梁工厂”,随着施工进程不断移动连续浇注施工。能一次性现浇完成一孔桥跨从立模、浇注混凝土到预应力张拉全套工艺,并能逐孔向前移动,效率高,速度快,能适用于多孔跨径30—55m的梁桥施工。以下针对秦沈线所用MZ32型下导梁移动模架造桥机进行简单介绍1、技术特点(1)采用下承式无支架施工,重心低,稳定性好,适应性强。(2)主架梁采用分段组合焊接钢结构,截面形式以箱形为主,以增加刚度,纵向简洁明快,并适当挖空以减轻结构自重和使外形美观。(3)整体模架,合理分段、块组拼,装卸,运输方便,拼装容易启动化程度高;(4)行走装置采用变频电机驱动,液压顶升及推拉装置,安全,稳定力便,并能同时满足斜弯坡桥的施工;(5)能适用无盖梁单柱式或双柱式的不同跨径及桥宽的梁桥施工,拼装、过孔速度快。2、造桥机功能①整体吊装32mT梁和40m箱梁:②逐节悬拼(悬浇)或整孔节段拼装64—96m铁路和公路PC梁:③在同一座桥上架设上述梁型不同跨度的主桥和引桥。3、工作原理MZ32型下导梁移动模架造桥机,是利用支承在墩旁托架上的2组钢箱梁承重,在其上安装可调式底模和侧模,并配置专用内模和内模拆运小车,在桥墩上原位制造双线铁路预应力混凝土箱形简支梁或连续梁的大型桥梁施工机械。主梁携带底模和侧模在墩旁托架上纵移,可逐孔完成位于直线或半径不小于1000m曲线上的多跨预应力混凝土箱梁的制造、更换相应的模板可以原位制造跨度20—32m的预应力混凝土箱梁。4、主要操作程序如下:(1)在已经完成的桥墩上安装墩柱托架支承及工作平台;(2)在工作平台上安装托滚支承,液压千斤顶、液压推拉装置并就位;(3)组拼造桥机主架梁结构,并在桥墩支承上就位:(4)安装底模板、侧模板并把它们依托在各主架梁上:(5)顶升主架梁和钢模板至工作高度,锁定并调节好螺杆支承:(6)扎筋,浇注混凝土并养护,当混凝土达到规定的强度后,进行预应力的张拉;(7)通过调整梁底千斤顶,靠重力脱模,然后使主架梁处于不受力状态并外移至完全不受墩柱限制后,通过行走装置过孔;(8)用横向顶拉装置使底模合拢、锁定。通过造桥机的升降系统调整底模标高,然后利用调节螺栓调整侧模,进行第二孔梁的施工:;(9)重复以上步骤连续进行,直到完成全桥。5、造桥机拼装1造桥机现场使用前的拼装按由下至上的顺序进行,其过程如下。(1)清理承台表面,将墩旁托架与承台的接触面抄平,安装托架。将托架间的轧丝分3批进行张拉,每根均匀施加预应力.在托架顶安放支承台车,接好电气、液压管路。(2)在待制梁的墩跨间设立临时拼装膺架,膺架顶按二次抛物线设置20mm的上拱度,拼装造桥机的主梁、导梁。(3)将主梁与膺架分离,使主梁落到支承台车上,调整主梁位置,安装底模桁架并连接,将两边主梁连成整体,顶升支承千斤顶使主梁就位。(4)安装底模并调整底模预拱度,底模预拱度根据造桥机主梁挠度计算值和实验数据,结合箱梁自重、梁体反拱值设置。(5)对称安装造桥机外侧模,调节撑杆的长度,将外侧模的安装尺寸控制在允许范围之内,安装梁上吊机轨道。(6)将梁上吊机在地面组拼好,整体起吊安装,接好电气管路。(7)分段在地面组拼内模;待梁体底腹板钢筋安装完成以后,吊装内模。利用梁上吊机或内模小车调整内模。(8)安装配重平台和施工平台,并将配重可靠固定。6、总结(1)经力学验算,专家技术论证和评审。该造桥机总体结构新颖、外型美观,重心低,稳定性好,适应性强,运行安全可靠,机械化、自动化程度较高。(2)造桥机需要一整套机械动力设备,自动装置和大量钢材,一次性投资相当可观,为了提高使用效率必须解决装配化的问题,也就是设备要能适用不同桥梁跨径、不同桥宽、不同桥型的直线以及斜弯坡桥的施工需要,以扩大设备的使用面,降低施工成本。(3)施工设备的使用和管理问题应该科学化,目的在于发挥设备的使用功能,注意设备的配套和维护保养,如果具有专业队伍固定操作,并能持久地使用在所适用的桥梁施工上,必将得到较大的效率。(4)现代桥梁建设的经验证明,桥梁施工技术以及设备的使用对桥梁的构思、力学体系的建立、计算方法和构造设计起着决定性的影响,因此设计中要针对造桥机的使用特点和工作原理,进行必要的优化和核算,以确保造桥机的适用性,安全性和稳定性。三、上承式造桥机1、跨梁的结构特点,我国出能逐跨现浇施工(简称PDZ工法)的设备DZ-42m/1000t型造桥机,率先在国内采用上行式移动支架的造桥机进行逐跨现浇施工。用造桥机逐孔现浇施工或逐孔预拼施工的PC梁结构,在欧美及日本等国家都已经广泛使用,特别是预应力混凝土连续梁高架桥结构得到迅速地发展,一个很重要的原因就是采用了各类型式的造桥机施工技术,并在应用中加以改进和完善,取得了很好的社会效益和经济效益。2造桥机适用范围与特点(1)造桥机作业面通常在桥墩的顶部。不需要限制桥下净空,特别适合城市立交桥或高架桥梁的施工。(2)当桥墩超过一定的高度而无法设置脚手架施工的高架桥梁工程。(3)当地面为软弱土层时,脚手架基础处理相当困难且投资费用高。如在海滩、河滩等地区修建的现浇混凝土连续梁高架桥梁工程。(4)造桥机操作系统为标准化作业,重复熟练的工序,施工周期快、质量好。通常单孔箱梁整体现浇作业的工效在13d左右。造桥机吊架设置防雨、防寒、防晒的顶棚围护措施,可保证施工期间不受天气的影响。(5)上行式移动支架造桥机能适应平曲线R>600m的多跨连续梁施工。逐孔现浇时梁体整体性能好,几何尺寸易于调整,使梁体结构更合理化。(6)造桥机主梁箱型结构载荷能力强,抗弯刚度大,主梁工作时弹性变形为L/700(L为桥跨),箱梁混凝土灌注前的预拱度便于控制。(7)造桥机主梁经过不断改进和完善,可成为一机多用的桥梁施工设备。既是现浇或预制梁逐孔施工设备,又能兼做架梁或承重梁的设备,重复利用率高,节省投资。综合效益好.(8)造桥机主梁基本为等截面,与吊车及模架采用分离式结构体系,前跨和后跨均能加载独立工作,有利于桥梁的首跨和尾跨的施工。造桥机施工能与桥梁结构相适应,对桥墩台及预应力混凝土连续箱梁结构无任何特殊要求。造桥机移位分两阶段完成,施工操作简单,结构安全可靠。3造桥机基本构造造桥机主要由主梁结构、吊车结构、模架结构、支承结构、移位结构等5个部分组成.具体布置见图]、2、3。造桥机具体布置造桥机作业工况(1)主梁结构由2组钢箱梁组成。主梁全长92m。钢箱梁高度2.85m,两箱中心距3m,单箱宽度1.35m,分段制做长度9.2m。材质采用16Mn钢。接头采用高强度螺栓拼接和销板联接。(2)吊车结构由刚架组成。形成门式结构。当主梁移动时,吊车打开伸缩支腿支承于混凝土桥面;吊车移动时收起支腿结构。(3)模架结构由模板与支架组成。PC梁外形侧模板分段制造,长度为4.2m,以方便调整PC梁平面曲线,底模及托架通过桥墩时采取平拉滑移来实现开启、闭合的工艺。当每1块底模完全经过桥墩后随即闭合,以保证两侧模架的整体性;内箱模板采用内卷折叠式分段拆装,箱梁支点横隔板部分后浇施工以实现内箱模板分段前移。内箱模板制作长度不超过1.5m,以使搬运滑移。(4)支承结构由墩顶活动支承刚架和墩顶预埋件组成。活动支承刚架与墩顶预埋件之间采用法兰螺栓连接。支承刚架横梁内布置调整对位使用的千斤顶,以满足主梁适应曲线、纵坡等施工的要求。(5)造桥机的移动由主梁移位和吊车移位两部分组成。钢箱梁上、下翼缘均布置有钢板滑道。上滑道用于12台吊车移动使用,下滑道用于主梁移动使用。支承刚架横梁内设置滚动轮结构,以减轻主梁移动的摩擦阻力。造桥机移位原则如下:主梁移动前,将吊车支腿打开。支承于桥面后原位不动,主梁移动;主梁纵向移动到位后,收起吊车支腿进行吊车移动,吊车移动到位后,再进行主梁横向调整。造桥机主梁就位后,前后支点必须与支承刚架横梁锚固牢靠,然后再进行中支点起顶,并抄垫密实。(6)本造桥机主梁设计标准能满足高速铁路32—56m简支箱粱整孔现浇施工的要求。同时也适应铁路40m整孔预制箱梁架设施工。4PDZ工法之整孔现浇原理及步骤PDZ工法就是通

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