建筑客專橋梁工程新技術(shù)概述PPT課件

1、鐵路建設(shè)工程新技術(shù)概述第三章 橋梁工程建設(shè)標準及施工技術(shù) 第一節(jié) 橋梁工程設(shè)計要求 第二節(jié) 橋梁工程施工技術(shù)第一節(jié) 橋梁工程設(shè)計要求1橋梁是客運專線土建工程中重要組成部 分，比例大、高架橋及長橋多。2客運專線橋梁的主要功能是為高速列車提供穩(wěn)定、平順的橋上線路。 為了保證高速列車的行車安全和乘坐舒適，高速鐵路橋梁除了具備一般橋梁的功能外，首先要為列車高速通過提供高平順、穩(wěn)定的橋上線路。 客專橋梁工程的功能客專橋梁工程的功能3客運專線橋梁可分為高架橋、谷架 橋和跨越河流的一般橋梁?；炷梁皖A(yù) 應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)具有剛度大、噪音小、溫度 變化引起結(jié)構(gòu)變形對線路影響少、養(yǎng)護工作量小、造價低等優(yōu)勢，在客運專

2、線橋梁設(shè)計中廣泛采用。4全面采用無砟軌道是高速鐵路發(fā)展趨勢，橋上無砟軌道對橋梁的變形控制提出更為嚴格的要求?？瓦\專線橋梁的優(yōu)點 1、結(jié)構(gòu)動力效應(yīng)好 2、不對梁上無縫線路產(chǎn)生附加作用 3、滿足乘坐舒適度 4、使用壽命長 5、維修養(yǎng)護工作量小客運專線橋梁設(shè)計要求1應(yīng)有足夠的豎向、橫向、縱向和抗 扭剛度，使結(jié)構(gòu)的各種變形很小。2跨度40m及以下的簡支梁應(yīng)選擇合適的自振 頻率，避免列車過橋時出現(xiàn)共振或過大振動。3結(jié)構(gòu)符合耐久性要求并便于檢查。4常用跨度橋梁應(yīng)標準化并簡化規(guī)格、品種。5長橋應(yīng)盡量避免設(shè)置鋼軌伸縮調(diào)節(jié)器。6橋梁應(yīng)與環(huán)境相協(xié)調(diào)（美觀、降噪、減振）。梁軌縱向力傳遞若客專橋梁設(shè)計不當，橋梁自身

3、變形和位移會使橋上鋼軌承受額外的附加 應(yīng)力，因此，設(shè)計應(yīng)考慮梁軌共同作用引起的 鋼軌附加力，并采取措施將其限制在安全范圍內(nèi)。鋼軌附加應(yīng)力的分類：（1）制動力（2）伸縮力（3）撓曲力為了保證橋上無縫線路（有砟） 穩(wěn)定和安全，要求：（1）橋上無縫線路 鋼軌附加壓應(yīng)力不大于 61MPa；（2）橋上無 縫線路鋼軌附加拉應(yīng)力不大于 81MPa；（3）制動時，梁軌相對快速位移不大于 4mm。最大制動力出現(xiàn)在停車前瞬間，橋梁墩臺應(yīng)有足夠的縱向剛度以限制制動時鋼軌出現(xiàn)較大的應(yīng)力耐久性措施改善結(jié)構(gòu)耐久性是大量經(jīng)驗教訓(xùn)的結(jié)果， 世界各國總結(jié)的經(jīng)驗可歸納為以下幾點：（1）結(jié)構(gòu)的耐久性是在精心設(shè)計、精心施工、 精心檢

4、查和養(yǎng)護的條件下才能實現(xiàn)。（2）造成結(jié)構(gòu)病害的主要原因是結(jié)構(gòu)構(gòu)造上的缺陷，以往的設(shè)計過分重視計算，忽視了構(gòu)造細節(jié)的處理。（3）橋梁的養(yǎng)護重點是及時檢查。病害早發(fā)現(xiàn)、早整治，不僅費用少，而且能保證耐久性。改善耐久性的原則（1）采用上承式結(jié)構(gòu)和整體橋面。（2）高質(zhì)量的橋面防排水體系和梁端接縫防水， 不讓橋面污水流經(jīng)梁體。（3）結(jié)構(gòu)構(gòu)造簡潔，常用跨度橋梁標準化、規(guī)格品種少。（4）結(jié)構(gòu)便于檢查，可方便地到任何部位察看。（5）足夠的保護層厚度，普通鋼筋最小保護層厚度3cm，預(yù)應(yīng)力管道最小保護層管道直徑。（6）截面尺寸擬定首先應(yīng)保證混凝土的灌筑質(zhì)量，應(yīng)力不宜用足。（7）采用高品質(zhì)混凝土。我國客運專線橋梁設(shè)

5、計的耐久性措施 （1）采用整體、密閉的橋面。 （2）提高了保護層厚度。 （3）預(yù)留檢查通道。 （4）簡化常用跨度標準梁的品種。 （5）采用高性能混凝土。 （6）優(yōu)化構(gòu)造細節(jié)?？蛯蛄褐ё囊?客運專線橋梁對支座的要求 （1）應(yīng)明確區(qū)分固定和活動支座，保證橋 上無縫線路的安全。 （2）支座應(yīng)縱、橫向均能轉(zhuǎn)動，并能使結(jié)構(gòu)在 支點處可橫向自由伸縮。 （3）支座應(yīng)便于更換。2盆式橡膠支座能符合上述要求，被廣泛應(yīng)用于各國高速鐵路橋梁。3每孔簡支箱梁的四個支座采用四種型號。4有砟橋梁的坡道梁支座應(yīng)垂直設(shè)置（無砟橋梁另作考慮）。 5采用架橋機架設(shè)箱形梁，要保證四支點在同一平面上。客專橋梁墩臺設(shè)計的要求1墩

6、臺基礎(chǔ)的縱向剛度應(yīng)滿足縱向力安全 傳遞的要求，橫向剛度應(yīng)保證上部結(jié)構(gòu)水平 折角在規(guī)定的限值以內(nèi)。 2為保證橋墩具有足夠的剛度，結(jié)構(gòu)合理、經(jīng)濟， 墩高20m以下宜采用實體墩，大于20m宜采用空心墩， 禁止使用輕型墩。 （1）為便于養(yǎng)護維修、同時注重外觀簡潔，取消了墩帽、并在墩頂設(shè)有0.51m深的凹槽；同時墩頂預(yù)留千斤頂頂梁位置。 （2）預(yù)制架設(shè)簡支梁，墩頂支座縱向間距由普通鐵路橋梁70cm放大至120cm。 （3）橋位制梁時，應(yīng)考慮相鄰孔梁端張拉空間，墩頂支座宜采用170cm。 （4）梁底進人孔設(shè)置在墩頂位置。 客運專線橋梁特點1、橋梁在線路中所占比例大，并且高架、長橋、大 跨度橋梁多。 2、設(shè)

7、計時速300km、350km的客運專線及城際鐵路，其梁面均采用無砟軌道。 3、梁體均采用預(yù)應(yīng)力混凝土箱形截面，抗豎彎、側(cè)彎及抗扭的剛度大。4、32m雙線整體箱梁為主要梁形，架設(shè)需采用專用設(shè)備，技術(shù)含量高。梁體制作主要方法1、簡支箱梁梁場預(yù)制 32m雙線整孔預(yù)應(yīng)力混凝土簡支箱梁為 主型結(jié)構(gòu)，少量配跨采用24m簡支箱梁。施工 方法主要采用沿線設(shè)置預(yù)制梁廠進行箱梁預(yù)制，然后采用專用運梁車和架橋機進行長距離的運輸、架設(shè)。2、橋位現(xiàn)場逐孔灌注 目前移動模架在橋位現(xiàn)場逐孔制作技術(shù)日益成熟，已經(jīng)成為一種重要的制梁方式。 3、連續(xù)梁懸臂或膺架法施工 跨越公路、站場、河流等跨度較大的 橋梁主要采用預(yù)應(yīng)力混凝土連

8、續(xù)箱梁，根據(jù) 結(jié)構(gòu)跨度布置、類型和工期要求，多采用懸臂、膺架法施工。 4、變橋面道岔橋 由于高速道岔的長度都在70m以上，當山區(qū)站場鋪設(shè)多組高速道岔時，由于場地不足，需采用道岔橋延長站場。簡支箱梁工廠化預(yù)制的特點 1、工廠化生產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定、效率高、成本底 高速鐵路常用跨度箱型梁的制造基本上都 采用工廠集中預(yù)制，生產(chǎn)工藝采取先張法施工工藝、 混凝土養(yǎng)生實行壓力高溫養(yǎng)生工藝，縮短了生產(chǎn)周期，減 少了臺位占有時間，提高了生產(chǎn)效率，有效降低了生產(chǎn)成本。 由于后張法現(xiàn)場制梁場地接近橋位，避免了箱梁長途運輸?shù)木薮筮\費；預(yù)制、存放，均采用工廠化生產(chǎn)方式，既保證工程質(zhì)量的控制，又便于施工管理；與造橋機法、膺架法

9、制梁相比較，具有制梁速度較快、生產(chǎn)工藝成熟、質(zhì)量容易控制等。同時也存在梁場占地大，模板套數(shù)多，生產(chǎn)周期較長等不足的缺點。2、采用高性能混凝土 通過混凝土材料中摻加活性礦物摻合料 （級粉煤灰、磨細礦粉）和其它改善混凝土性 能的外加劑，改善混凝土的耐久性和施工性能。對混 凝土采用的各種材料提出了嚴格要求和規(guī)定。 混凝土質(zhì)量應(yīng)達到以下要求： （1）強度及彈性模量不得低于設(shè)計值。 （2）凍融循環(huán)200次后，試件重量損失不大于5%，動彈模不低于60%。 （3）抗?jié)B等級不小于P20。 （4）氯離子滲透值不大于1000C。 （5）護筋性試件中鋼筋不應(yīng)出現(xiàn)銹蝕。 3、預(yù)制梁養(yǎng)護條件好 （1）冬季預(yù)制時，早期可

10、以采用蒸汽養(yǎng)護 靜停時，棚溫不低于5，灌筑完保持4小時；升 溫速度不應(yīng)大于10/h；恒溫蒸汽溫度不宜超過45 ；降 溫速度不大于10/h。 蒸養(yǎng)過程中，梁體芯部混凝土溫度不應(yīng)超過60，芯部與表層、表層與環(huán)境溫差不超過15。蒸養(yǎng)結(jié)束后立即進入自然養(yǎng)護，時間不少于14天。 （2）自然養(yǎng)護時保持混凝土表面充分潮濕；相對濕度在60%以上時，不應(yīng)少于14天；否則不應(yīng)少于28天。 4、便于控制預(yù)制梁拆模 （1）混凝土強度達到設(shè)計強度的60%以上。 （2）梁體混凝土芯部與表層、箱內(nèi)與箱外、表層 與環(huán)境的溫差不大于15。 5、便于控制后張梁預(yù)應(yīng)力的施加 三階段張拉 （1）帶底模預(yù)張拉：張拉的目的是防止早期混凝

11、 土溫差及收縮裂縫，張拉前松開側(cè)模，不能讓側(cè)模阻礙梁體壓縮變形，張拉后可以脫離底模的支撐。 （2）初張拉：達到80%混凝土設(shè)計強度時進行初張拉，提供頂梁、移梁所需的預(yù)應(yīng)力。 （3）終張拉：梁體混凝土達到設(shè)計的強度和彈性模量值，且混凝土齡期不少于10天，要求已張拉過的預(yù)應(yīng)力束重新拉到設(shè)計噸位。 6、便于管道壓漿控制，實現(xiàn)預(yù)應(yīng)力鋼束的封閉 7、預(yù)制梁靜載彎曲抗裂性及撓度試驗 需要檢驗的場合 （1）首孔預(yù)制梁生產(chǎn)時。 （2）正式生產(chǎn)后，原材料及工藝有較大變化，可能影響產(chǎn)品性能時。 （3）批量生產(chǎn)中抽樣。 （4）有質(zhì)量缺陷，可能對產(chǎn)品的抗裂性及剛度有較大影響時。橋梁架設(shè)施工 預(yù)制箱梁的架設(shè)主要包含三大

12、任務(wù)： （1）提梁、裝車 （2）箱梁運輸 （3）箱梁架設(shè) 上述三大任務(wù)涉及到三項大型設(shè)備： （1）軌行提梁吊車 （2）運梁臺車 （3）架梁機運架梁時應(yīng)特別注意的一些事項 一、箱梁裝車過程 裝車時，保證箱梁在臺車上的平衡，一是 箱梁支點的平衡，絕對避免一角懸空，二是保 證梁體中心線與運梁臺車中心線重合。 二、運梁過程 1、保持車速均勻，沿途路線度不能超過規(guī)定的要求； 2、必須有引導(dǎo)人員在前方檢查路面，不得有交大的凹凸和尖銳物，路面必須達到足夠的強度； 3、經(jīng)過涵頂或其他已經(jīng)橋時，必須實現(xiàn)完成涵洞或其他橋梁的承載能力檢算，確保安全。 4、惡劣天氣不得運梁。三、架梁過程1、架梁前必須完成支座墊石頂面

13、標高的測量，相鄰支座表面的高差不得超過規(guī)定的標準。2、落梁前再次校核支座字線、錨栓孔位置、孔徑、深度，清除錨栓孔內(nèi)的積水及雜物。3、落液梁時必須首先用壓千斤頂平衡支撐起梁體，不得發(fā)生三點支撐的情況。4、調(diào)整梁頂標高達到要求之后，在支座錨栓空內(nèi)和支座下鋼板與墊石頂面之間的空隙內(nèi)灌注高強砂漿，當高強砂漿達到規(guī)定強度之后，方可撤去液壓千斤頂。箱梁支座的安裝與檢查 每一片箱梁需安裝四個不同類型的支座，分別是固定支座、橫向活動支座、縱向活動支座、雙向活動支座。 當橋面有坡度時，固定支座必須安裝在梁體的低端。箱梁在運輸途中箱梁在運輸途中討論題目1、客專橋梁為什么采用箱形截面？2、客專橋梁的設(shè)計為什么采用剛度和變形進行控制，而不是采用強度進行控制。作業(yè)題 耐久性混凝土的優(yōu)良性能包含哪些？怎樣才能實現(xiàn)混凝土的耐久性？感謝您的關(guān)注耐久性措施改善結(jié)構(gòu)耐久性是大量經(jīng)驗教訓(xùn)的結(jié)果， 世界各國總結(jié)的經(jīng)驗可歸納為以下幾點：（1）結(jié)構(gòu)的耐久性是在精心設(shè)計、精心施工、 精心檢查和養(yǎng)護的條件下才能實現(xiàn)。（2）造成結(jié)構(gòu)病害的主要原因是結(jié)構(gòu)構(gòu)造上的缺陷，以往的設(shè)計過分重視計算，忽視了構(gòu)造細節(jié)的處理。（3）橋梁的養(yǎng)護重點是及時檢查。病害早發(fā)現(xiàn)、早整治，不僅費用少，而且能保證耐久性。我國客運專線橋梁設(shè)計的耐久性措施 （1）采用整體、密閉的橋面。 （2）提高了保護層厚度。 （3）預(yù)