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文檔簡介
1、鐵路客運專線橋梁工程技術中國鐵道科學研究院 鐵建所橋梁室/、八1 前言1.1 橋梁是客運專線土建工程中重要組成部分, 比例大、高架橋和長橋多。1.2 客運專線橋梁的主要功能是為高速列車提供穩定、平順的橋上線路。 橋上線路與路基上、 隧道中的線路不同, 由于橋梁結構在列車活載 通過時產生變形和振動,并在風力、溫度變化、日照、制動、混凝 土徐變等因素作用下產生各種變形, 橋上線路平順性也隨之發生變 化。因此,每座橋梁都是對線路平順的干擾點, 尤其是大跨度橋梁。 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、 穩定的橋 上線路。1.
2、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。混凝土 和預應力混凝土結構具有剛度大、噪音小、溫度變化引起結構變形對 線路影響少、養護工作量小、造價低等優勢,在客運專線橋梁設計中 廣泛采用。1.4 全面采用無砟軌道是高速鐵路發展趨勢,橋上無砟軌道對橋梁的變形 控制提出更為嚴格的要求。無砟軌道的優點: 彈性均勻、軌道穩定、乘坐舒適度進一步改善; 養護維修工作量減少; 線路平、縱斷面參數限制放寬,曲線半徑減小,坡度增大。無砟軌道基本類型:軌道板工廠預制、現場鋪設 日本板式軌道、德國博格型無砟 軌道。現場就地灌筑 德國雷達型無砟軌道(長枕埋入式、雙塊式)1.5 客運專線與普通鐵路是兩個時代
3、的產物, 客運專線設計、 施工采用新 理念,其建設促進了我國鐵路橋梁工程技術的發展。2 客運專線橋梁特點2.1 結構動力效應大橋梁在列車通過時的受力要比列車靜置時大,其比值(1 + Q稱為動力系數(沖擊系數) 。產生動力效應的主要因素:移動荷載列的 速度效應、軌道不平順造成車輛晃動。客運專線速度效應大于普通鐵路,橋梁的動力效應相應較大。跨度40m以下的客運專線簡支梁橋當 nv 1.5時,會出現大的動力 效應,甚至發生共振。為此,應當選擇合理的結構自振頻率n,避免與列車通過時的激振頻率接近。列車高速通過時,橋梁豎向加速度達到0.7g (f 250)3.3 車橋動力響應客運專線橋梁結構除進行靜力分
4、析滿足有關規定外, 尚應按實際運 營客車通過橋梁的情況進行車橋耦合動力響應分析。 分析得出的各 項參數指標應滿足有關規定要求。車橋耦合動力響應分析是利用有限元方法建立車輛和線橋結構動 力模型、運動方程。在滿足輪軌間幾何相容和作用力平衡的條件下, 求解行車過程中車、線、橋相應的動力參數指標,并判斷其是否符 合行車安全和乘坐舒適。動力響應分析方法采用移動荷載列以不同速度通過橋梁,計算橋梁結構的動力特性;采用車、橋平面模型計算車橋動力特性;采用車、橋空間模型計算車橋動力特性。3.4 梁軌縱向力傳遞橋上無縫線路鋼軌受力與路基上不同, 由于橋梁自身的變形和位移 會使橋上鋼軌承受額外的附加應力。 為了保證
5、橋上行車安全, 設計 應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。鋼軌附加應力的分類:制動力 列車制動使橋墩縱向位移產生的鋼軌附加力 伸縮力 梁體隨氣溫變化縱向伸縮產生的鋼軌附加力 撓曲力 梁體受荷撓曲變形產生的鋼軌附加力 根據軌道的位移 阻力關系建立的軌道 橋梁共同受力的力學計 算模型可以分析墩臺縱向剛度、跨度、跨數、列車位置與鋼軌附加 力的關系。為了保證橋上無縫線路(有砟)穩定和安全,要求: 橋上無縫線路鋼軌附加壓應力不大于61;橋上無縫線路鋼軌附加拉應力不大于81;制動時,梁軌相對快速位移不大于 4。客運專線橋梁剛度大、鋼軌撓曲力不大,且最大值與制動力、伸縮
6、力不在同一位置,撓曲力不控制。最大制動力出現在停車前瞬間, 橋梁墩臺應有足夠的縱向剛度以限 制制動時鋼軌出現較大的應力。3.5 耐久性措施 改善結構耐久性是通過實踐中吸取大量經驗教訓得來的, 世界各國 總結的經驗是:結構物使用壽命 75100 年只有在設計、施工以和使用中檢查、 養護十分精心的條件下才能實現。 造成結構病害的主要原因是結構構造上的缺陷,以往的設計過 分重視計算,忽視了構造細節的處理。 橋梁的養護重點是和時檢查。病害早發現、早整治,不僅費用 少,而且能保證耐久性。 橋梁的經濟性應體現為一次建造費用和使用中養護維修費用之 和最低。改善耐久性的原則采用上承式結構和整體橋面;高質量的橋
7、面防排水體系和梁端接縫防水,不讓橋面污水流經 梁體;結構構造簡潔,常用跨度橋梁標準化、規格品種少; 結構便于檢查,可方便地到任何部位察看;足夠的保護層厚度,普通鋼筋最小保護層厚度3,預應力管道 最小保護層管道直徑; 截面尺寸擬定首先應保證混凝土的灌筑質量,應力不宜用足 采用高品質混凝土。我國客運專線橋梁設計暫規以和設計圖紙中比較充分地考慮了耐 久性措施:采用整體、密閉的橋面;提高了保護層厚度;預留檢查通道;簡化常用跨度標準梁的品種;采用高性能混凝土;優化構造細節。3.6 橋面布置橋面布置優劣直接影響結構耐久性和橋梁使用方便。 除線路結構外,橋面主要設施有:防、排水系統(防水層、保護層、泄水管、
8、伸縮縫) ; 電纜槽和蓋板(檢查通道) ; 遮板、欄桿或聲屏障 ; 擋砟墻或防護墻 ; 接觸網支柱 ;長橋橋面每隔 23 設置應急出口。特點:用擋砟墻(防撞墻)替代護軌,便于線路維修養護;有砟軌道橋梁,擋砟墻內側至線路中心線距離2.2m,便于大型養路機械養修線路; 直曲線梁的橋面等寬,接觸網支柱設在橋面,線路中心至立柱 內側凈距不小于 3.0m; 橋面總寬按檢查通道是否行走橋梁檢查車而定。時速350 客運專線橋梁(無砟)頂寬分別為 13.4m 和 12.0m; 采用優質防水層和伸縮縫, 確保橋面污水不直接在梁體上流淌。3.7 支座與墩臺支座客運專線橋梁對支座的要求 應明確區分固定和活動支座,保
9、證橋上無縫線路的安全; 支座應縱、橫向均能轉動,并能使結構在支點處可橫向自由伸 縮;支座應便于更換。 盆式橡膠支座能符合上述要求,被廣泛應用于各國高速鐵路橋梁 每孔簡支箱梁的四個支座采用四種型號 有砟橋梁的坡道梁支座應垂直設置(無砟橋梁另作考慮) 采用架橋機架設箱形梁,要保證四支點在同一平面上墩臺墩臺基礎的縱向剛度應滿足縱向力安全傳遞的要求, 橫向剛度應保 證上部結構水平折角在規定的限值以內。為保證橋墩具有足夠的剛度,結構合理、經濟,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; 為便于養護維修、同時注重外觀簡潔,取消了墩帽、并在墩頂 設有 0.51m 深的凹槽
10、;同時墩頂預留千斤頂頂梁位置; 預制架設簡支梁, 墩頂支座縱向間距由普通鐵路橋梁70 放大至120;橋位制梁時,應考慮相鄰孔梁端張拉空間,墩頂支座宜采用170; 梁底進人孔設置在墩頂位置。3.8 無砟軌道橋梁設計橋上無砟軌道建成后可調整余量很小, 扣件墊板在高程上調整量約 為 2,為了保證客運專線線路的平順和穩定,必須限值橋梁的各種 變形。影響橋上無砟軌道平順性的主要因素: 墩臺基礎工后沉降; 預應力混凝土梁在運營期間的殘余徐變上拱; 梁端豎向轉角; 橋面高程施工誤差;梁端接縫兩側鋼軌支點的相對位移; 日照引起的梁體撓曲和旁彎; 相鄰不等高橋墩臺頂的橫向位移差。墩臺基礎工后沉降應滿足以下要求(
11、必要時可采用調高支座) : 均勻沉降冬20;相鄰墩臺不均勻沉降冬5。梁端豎向轉角會引起鋼軌的局部隆起, 造成梁端接縫兩側鋼軌支點 承受附加拉力和壓力。應限制轉角使附加拉力小于扣件的扣壓力、 附加壓力不超過墊板允許的疲勞壓應力; 軌道板上抬的穩定安全系 數小于 1.3。當梁端懸出長度過大時,宜采用平衡板構造措施。 無砟軌道鋪設后,預應力混凝土梁殘余徐變上拱應不大于1,大跨度橋梁應不大于 2。控制徐變上拱的措施有:增大梁高;優化預應力筋布置; 采用部分預應力結構; 延長預施應力至鋪設無砟軌道的時間間隔,一般不少于 60 天。8 / 34橋面高程施工誤差應控制在 +030。以保證有足夠的無砟軌道建筑
12、高 度。施工應根據梁高偏差、架梁時支座與墊石間灌漿層厚度確定支 承墊石頂面的高程。梁端接縫兩側鋼軌支點在活載和橫向力作用下的豎向和橫向相對 位移不大于1。應考慮支座彈性壓縮變形、梁端轉角、坡道梁伸縮、 支座橫向間隙等影響。日照引起梁體撓曲或橋墩橫向位移應與其它因素組合滿足豎向與 水平折角的要求,必要時需進行動力檢算。3.9客運專線橋梁設計關鍵控制指標表3.1客運專線橋梁設計關鍵控制指標序號項目內容規定說明1設計使用壽命100年指主要承重結構2設計活載圖式(0.8)3線間距5.0m (4.6m)時速 350 (250)4線路中心線至擋砟墻內側2.2m有砟軌道5軌下枕底道砟厚度 35有砟軌道6涵洞
13、頂至軌底填土厚 1.5m7涵洞地基工后沉降 50有砟軌道8墩臺基礎工后均勻沉降 30( 20)有砟(無砟)軌道9相鄰墩臺基礎工后沉降差 15( 5)有砟(無砟)軌道10鋪軌后梁跨徐變上拱 3013預應力管道保護層厚度二管道直徑 50結構頂面,側面14橋面豎向加速度0.35g (0.5g)f 1204國外高速鐵路橋梁結構型式與施工技術世界第一條高速鐵路 一日本東海道新干線(東京 一大阪,515.4), 1959年4月20日幵工,1964年10月1日投入運營,最高運行速 度 210。法國第一條高速鐵路 一東南線(巴黎一里昂,全長417),1976年 10月幵工,1983年9月全線通車,最高運行速度
14、 270。德國第一條高速新線漢諾威 一維爾茨堡(327),1971年幵工,1991 年6月2日幵通運營,最高運行速度 250。4.1意大利“羅馬佛羅倫薩線”橋梁常用橋梁跨度為25m,結構型式采用雙線整孔預應力混凝土箱梁。 先張法預制、架橋機架設,施工速度快。特殊橋梁采用跨度不超過 70m的預應力混凝土連續箱梁,懸臂灌 筑法施工。4.2西班牙 馬德里塞維利亞線”橋梁常用橋梁跨度26m,結構型式由五片式預應力混凝土簡支T梁組成。T梁采用后張法預制,運至現場吊裝,并在現場灌注兩個厚達 1m的端橫梁和整體橋面,以保證橋梁的整體性。特殊橋梁均為多跨預應力混凝土連續箱梁,跨度約70m o施工方法有頂推法、
15、懸臂灌筑法和預制節段懸臂拼裝法等。4.3 日本“北陸、九州新干線”橋梁 自第一條高速鐵路東海道新干線建成后, 逐步推廣采用無砟軌道橋 梁。高架橋約占橋梁總長的 70%以上,為標準的小跨度鋼筋混凝土連續 剛架結構,跨度系列為 8、10、12m,橋位灌筑。日本認為,剛架 橋適用多地震地區,且可節省土地。跨度 40m 和以下的橋梁以四片預應力混凝土 T 梁組成的整孔簡支 梁為主。采用 T 梁預制、輪胎吊架設、現場灌筑混凝土聯成整體。 特殊跨橋梁有連續梁、剛架、斜拉橋、組合結構和少量鋼橋等,最 大跨度達134m (第二千曲川橋)。4.4 德國“漢諾威 -維茨堡、斯圖加特 -曼海姆、科隆 -萊茵 /美因
16、”線橋梁德國高速鐵路谷架橋標準跨早先為 56m、 44m 預應力混凝土簡支箱 梁和等跨連續箱梁。在發現 56m 簡支梁梁軌相對位移較大后,近 年已改為 44m 一種。采用移動模架、頂推或膺架法施工。 特殊橋梁有混凝土拱橋、 連續梁、 V 形連續剛架和鋼混組合桁架橋。 自漢諾維維茨堡、 斯圖加特曼海姆新線建成后, 新建或改建的 高速鐵路橋梁開始推廣無砟軌道。4.5 法國“地中海線”橋梁法國“地中海線”高速鐵路橋梁數量不多,僅占線路總長的5%以內。除小跨度橋采用標準設計的剛架橋外, 其余橋梁均為特殊設計, 風格各異,造型美觀。施工方法多樣,如懸臂澆筑、轉體合攏、浮 運架設、節段式體外預應力束懸臂拼
17、裝等。4.6 韓國和臺灣地區高速鐵路橋梁韓國京釜高速鐵路全長 412,橋梁 148 座,延長 1 1 2 ,占線路的 27%, 大部分橋梁采用3 25m和2 40m先簡支后連續箱梁。 臺灣省高速鐵路由臺北至高雄,全長 345,高架橋 250,占線路總 長的 76%,主要以 30m、 35m 簡支箱梁為主。韓國和我國臺灣省高速鐵路采用的橋梁結構型式與德國箱型梁橋 結構基本一致。4.7 小結 高速鐵路橋梁一般均選擇剛度大的結構,如:簡支梁、連續梁、剛 架、拱結構等,截面型式多為雙線整孔箱形截面。較小跨度的橋梁 也可采用多片 T 梁和板梁等。橋梁結構以預應力混凝土梁為主,鋼 -混結合梁和小跨度鋼筋混
18、凝 土結構也常有使用。為保證橋上線路平順性, 各國在選用大跨度橋梁時均十分慎重, 已 建的跨度超過 100m 的橋梁數量有限。等跨布置的簡支梁和連續梁均能適應高速鐵路運營要求, 兩種結構 型式的選擇應根據工期、 地質情況、 施工方法和溫度伸縮調節器數 量等因素綜合確定。5 我國客運專線橋梁結構型式與施工技術5.1 我國客運專線規劃和建設概況 我國對高速鐵路技術系統的研究始于上世紀 80 年代,國家 “八五 ”、 “九五 ”有關高速鐵路成套技術研究取得了大量科研成果, 為我國高 速鐵路大規模建設提供了技術保障。2020 年規劃目標:我國客運專線網布局規模為 12000公里以上, 城際軌道交通 7
19、000公里左右。 鐵路網總布局規模為 147000 公里 以上。5.2 我國客運專線橋梁特點高速鐵路采用全封閉的行車模式, 線路平縱面參數限制嚴格以和要 求軌道高平順性, 導致橋梁在線路中所占比例明顯增大。 尤其是在 人口稠密地區和地質不良地段,為了跨越既有交通網,節省農田, 避免高路基的不均勻沉降等, 亞洲各國家和地區高速鐵路建設中大量采用高架線路。我國客運專線橋梁具有以下特點: 橋梁比例大,高架、長橋、大跨度橋梁多; 設計時速 300、350 的客運專線和城際鐵路全部采用無砟軌道; 橋梁必須預制架設,以實現一次鋪設無縫線路;傳統的鋪軌、 架梁施工方法與施工組織不再適用;國情要求建設速度快。
20、5.3 客運專線橋梁結構型式與施工方法的選擇 常用跨度橋梁選擇的考慮因素: 剛度大、變形小,能夠滿足各種使用要求; 標準化,品種、規格簡潔; 便于快速施工和質量保證; 力求經濟與美觀的統一。預應力混凝土簡支箱梁:常用跨度橋梁以等跨布置的32m 雙線整孔預應力混凝土簡支箱梁為主型結構,少量配跨采用24m 簡支箱梁。施工方法主要采用沿線設置預制梁廠進行箱梁預制,運梁車、 架橋機運輸架設。部分采用移動模架、膺架法橋位灌筑。 預應力混凝土連續箱梁:跨越公路、站場、河流等跨度較大的橋梁 主要采用預應力混凝土連續箱梁, 根據結構跨度布置、 類型和工期 要求,多采用懸臂、膺架法施工。其它大跨度和特殊橋梁結構
21、: 預應力混凝土連續剛構、 各種拱結構、 斜拉橋和梁 -拱組合結構等。為保證列車的安全和乘坐舒適,對大 跨度橋梁的豎向剛度提出了嚴格的限制。5.4 客運專線常用跨度橋梁研究情況 根據預應力混凝土雙線整孔簡支箱梁用量巨大的情況,鐵道部從 1990 年開始,針對高速鐵路橋梁特點、設計原則、設計暫規制定 以和京滬高速鐵路、 秦沈客運專線等新建客運專線橋梁, 系統地設 立了系列科研項目, 通過 1: 2模型試驗、 秦沈線實體箱梁靜載和綜 合試驗、預應力混凝土箱梁設計優化研究、 時速 250 箱梁試驗研究 (合寧線)、時速 350 箱梁試驗研究(鄭西線) 、常用跨度橋梁動力 仿真分析、 混凝土橋面合理布
22、置研究等系統研究等, 對常用跨度預 應力混凝土箱梁的設計、施工、受力和使用性能、長期變形等方面 進行了全面分析和試驗驗證。5.5 客運專線橋梁實例6 預應力混凝土梁施工質量控制要點6.1 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(I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定。 混凝土質量應達到以下要求:強度和彈性模量不得低于設計值;凍融循環 200 次后,試件重量損失不大于 5%,相對動彈性模 量不低于 60%;抗滲等級不小于 P20; 氯離子滲透值不大于 1000C; 護筋性試件中鋼筋不應出現銹蝕。
23、6.2 預制梁養護蒸汽養護靜停時,棚溫不低于5C,灌筑完保持4小時;升溫速度不應 大于10C ;恒溫蒸汽溫度不宜超過 45 C ;降溫速度不大于 10 C;蒸養過程中,梁體芯部混凝土溫度不應超過 60C,芯部與表層、 表層與環境溫差不超過 15 C;蒸養結束后,立即進入自然養護,時間不少于 14 天。 自然養護保持混凝土表面充分潮濕;相對濕度在 60%以上時,不應少于 14 天;否則不應少于 28 天。6.3 預制梁拆模混凝土強度達到設計強度的 60%以上; 梁體混凝土芯部與表層、箱內與箱外、表層與環境的溫差不大于15C。6.4 后張梁預施應力三階段張拉 帶模預張拉(大型預應力混凝土結構) :
24、 防止早期混凝土溫差 和收縮裂縫,松開模板,不能讓模板阻礙梁體壓縮變形;初張拉(提供頂梁、移梁所需的預應力) : 達到 80%混凝土設 計強度;終張拉:梁體混凝土達到設計的強度和彈性模量值,且混凝土 齡期不少于 1 0天,要求已張拉過的預應力束重新拉到設計噸 位;采取措施,防止預應力筋和錨具受雨水,養護用水澆淋。 保證預施應力值準確的措施試生產期間,應至少對兩件梁體測試各項瞬時損失,調整張拉 控制應力,以后每 100 件進行一次測試;管道摩阻;錨口摩阻; 錨墊板喇叭口摩阻; 錨具回縮損失;采用千斤頂油壓表和預應力筋伸長值雙控:要求由鋼絞線實際彈性模量計算的伸長值與實測伸長值相差不超過 6%。
25、伸長值不符的原因油壓表不準; 千斤頂內摩阻過大; 預應力筋實際彈性模量偏高或偏低; 各種摩阻過大; 伸長值測量方法錯誤。6.5 管道壓漿 采用真空輔助壓漿。 壓漿和壓漿后 3 天內,梁體和環境溫度不應低 于5C。壓漿前,管道真空度應穩定在 -0.060.10 之間,注滿漿體后,應在 0.500.60 壓力下持壓 2 分鐘。漿體水膠比宜在 0.34,0.14 壓力下泌水率不大于 2.5%。 漿體流動度宜為不大于 25 秒。標準養護條件下, 28 天膨脹率 00.1%,抗壓強度不小于 35.0。6.6 預制梁靜載彎曲抗裂性和撓度試驗 合格評判標準抗裂性 1.2(檢驗預應力和混凝土抗拉強度);靜活載
26、撓度冬1.05倍設計計算值(檢驗梁體彈性模量和剛度)o 需要檢驗的場合首孔預制梁生產時; 正式生產后, 原材料和工藝有較大變化, 可能影響產品性能時; 批量生產中抽樣;有質量缺陷,可能對產品的抗裂性和剛度有較大影響時。6.7 箱梁架設落梁時應采用測力千斤頂作臨時支點, 四支點力與平均值相差不超 過 5%o支承墊石頂面與支座底面間隙采用注漿填實。注漿材料強度不小于 20 時,撤去千斤頂,梁重由支座承受。客運專線預應力混凝土預制梁暫行技術條件(截錄)3. 技術要求預制梁應按經有關部門批準的圖紙和本技術條件制造。預制梁應采用滿足鐵路客運專 線工程耐久性要求的高性能混凝土。3.1 產品類型預制梁分單線
27、箱梁、雙線箱梁和多片式T 梁三種類型。3.2 原材料要求3.2.1 原材料應有供應商提供的出廠檢驗合格證書,并應按有關檢驗項目、批次規定,嚴 格實施進場檢驗。3.2.2 水泥應采用品質穩定、強度等級不低于 42.5 級的低堿硅酸鹽或低堿普通硅酸鹽水 泥,水泥熟料中 C3A 含量不應大于 8,在強腐蝕環境下不應大于5;礦物摻和料僅限于磨細礦渣粉或粉煤灰; 其余技術要求應符合 客運專線高性能混凝土暫行技術條件 的規定。323細骨料應采用硬質潔凈的天然河砂,細度模數為2.63.0,含泥量不應大于2.0 %,其余技術要求應符合客運專線高性能混凝土暫行技術條件的規定。3.2.4 粗骨料應為堅硬耐久的碎石
28、,壓碎指標不應大于10%,母巖抗壓強度與梁體混凝土設計強度之比應大于 2,含泥量不應大于 0.5 %,針片狀顆粒含量不應大于 5%,其余技術 要求應符合客運專線高性能混凝土暫行技術條件的規定。3.2.5 不得采用具有堿 - 碳酸鹽反應的骨料, 并應優先采用非活性骨料。 選用的骨料在試生產前應進行堿活性試驗;當所采用骨料的堿 -硅酸反應膨脹率在 0.100.2%時,混凝土中 的總堿含量不應超過 3.0 3,且應按客運專線高性能混凝土暫行技術條件的要求進行摻和料和復合外加劑抑制混凝土堿 - 骨料反應有效性評價。3.2.6 采用的復合外加劑應經鐵道部鑒定或評審,并經鐵道部質量監督檢驗中心檢驗合格 后
29、方可使用。復合外加劑的品質、指標應符合客運專線高性能混凝土暫行技術條件的要求。3.2.7 混凝土礦物摻和料應采用粉煤灰或磨細礦渣粉。粉煤灰的需水量比不應大于100%,磨細礦粉比表面積宜為 350500mt粉煤灰和磨細礦渣粉的其他品質指標應符合客運專線高性能混凝土暫行技術條件要求。3.2.8 拌制和養護混凝土用水應符合客運專線高性能混凝土暫行技術條件的要求。凡 符合飲用標準的水,即可使用。3.2.9 混凝土拌和物中各種原材料引入的氯離子含量不得超過膠凝材料總量的0.06 。3.2.10 預應力鋼絞線性能應符合 5224 的要求,供應商應提供每批鋼絞線的實際彈性模量 值。3.2.11 非預應力鋼筋
30、 (帶肋、 光圓鋼筋和盤條) 性能應分別符合 1499、13013、701 的規定。 對 335 鋼筋尚應符合碳當量不大于 0.5 的規定。3.2.12 鋼配件用的普通碳素鋼,應符合 700 的規定。3.2.13 錨具、夾具和連接器應符合 14370 的要求。錨具產品應通過省、部級鑒定。3.2.14 有碴混凝土橋面的道碴槽內防水層應采用 I 型防水層(改進型) ,無碴混凝土橋面和有碴混凝土橋面電纜槽防水層宜采用無需卷材的聚氨酯防水涂料。氯化聚乙烯防水卷材和聚氨脂防水涂料性能應滿足客運專線橋梁混凝土橋面防水層暫行技術條件要求。3.2.15 防水層保護層應采用強度等級為C40 細石聚丙烯纖維網混凝
31、土或聚丙烯腈纖維混凝土。3.2.16 后張梁預應力筋預留管道應采用金屬螺旋管或全膠軟管(抽拔橡膠管)成孔。3.2.17 金屬螺旋管性能應符合 3013 要求。3.2.18 全膠軟管應無表面裂口、表面熱膠粒、膠層海綿。膠層氣泡、表面雜質痕跡長度不應大于 3、深度不應大于 1.5 ,且每米不多于一處;外徑偏差 4;不圓率應小于 20;硬 度(邵氏 A 型)為 65 5 ;拉伸強度不小于 12,扯斷伸長率不小于 350, 300定伸強度 不小于 6 。3.2.19 泄水管應采用材料,其性能應符合 10002.3 的要求。泄水管蓋板應采用不低于 150 的鑄鐵件。3.3 主要工藝技術要求3.3.1 鋼
32、配件3.3.1.1 鋼配件應安裝牢固,位置正確,外露部分應進行防銹處理,并符合設計要求。3.3.1.2 支座板應保持平整、光潔,安裝后預制梁四個支座板相對高差不得超過2。332 模板3.321 模板應具有足夠的強度、剛度和穩定性;應保證梁體各部形狀、尺寸和預埋件的準 確位置。3.322模板安裝尺寸允許誤差應符合表1的要求。表1模板安裝尺寸允許誤差序號項目要求1模板總長+ 102底模板寬+5、03底模板中心線與設計位置偏差24橋面板中心線與設計位置偏差 105腹板中心線與設計位置偏差 106橫隔板中心位置偏差57模板傾斜度偏差 3 %。8底模不平整度29橋面板寬+ 1010腹板厚度+10、011
33、底板厚度+10、012頂板厚度+10、013橫隔板厚度+10、-53.3.2.3 應根據設計要求和制梁的實際情況設置預留壓縮量和反拱。3.3.3 折線配筋先張梁宜采用單跨臺座;同一臺座一次澆筑的直線配筋先張梁不宜超過兩 件。3.3.4 預應力鋼絞線進場后應對每批次取樣,在彈性模量和靜力力學性能試驗合格后方可 使用。成束和移運時應保持順直,不受損傷,不得污染。3.3.5 端模板預留孔偏離設計位置不應大于3;后張梁預留管道、先張梁預應力筋和鋼筋位置應符合表2的要求。管道定位鋼筋的間距不宜大于500。3.3.6 混凝土灌筑工藝3.3.6.1 混凝土膠凝材料總量不應超過5003,水膠比不應大于 0.3
34、5。混凝土原材料配合比、拌和和澆筑應滿足客運專線高性能混凝土暫行技術條件的有關規定和要求。3.3.6.2 在配制混凝土拌和物時,水、水泥、摻和料、外加劑的稱量應準確到土1%,粗、細骨料的稱量應準確到土2%(均以質量計)。表2后張梁預留管道、先張梁預應力筋和鋼筋綁扎要求序號項目要求1后張梁橡膠或金屬螺旋管在任何方向與設計位置的偏差距跨中4m范圍 4、其余w 6先張梁預應力筋中心在任何方向與設計位置的偏差距跨中4m范圍 1、其余w 32橋面主筋間距和位置偏差(拼裝后檢查)w 153底板鋼筋間距和位置偏差w 84箍筋間距和位置偏差w 155腹板箍筋的不垂直度(偏離垂直位置)w 156混凝土保護層厚度
35、與設計值偏差+5、07其它鋼筋偏移量w 203.363 混凝土拌和物配料應采用自動計量裝置,粗、細骨料中的含水量應和時測定,并按實際測定值調整用水量、粗、細骨料用量;禁止拌和物出機后加水。3.364 澆筑混凝土前,應仔細檢查鋼筋保護層墊塊的位置、數量和其緊固程度。構件側面 和底面的墊塊至少應為 4個綁扎墊塊和鋼筋的鐵絲頭不得伸入保護層內。保護層墊塊的尺寸應保證鋼筋混凝土保護層厚度的準確性,其形狀(宜為工字形或錐形)應有利于鋼筋的定位,不得使用砂漿墊塊。當采用細石混凝土墊塊時,其抗腐蝕能力和抗壓強度應高于構件 本體混凝土,且水膠比不大于0.4。當采用塑料墊塊時,塑料的耐堿和抗老化性能良好、抗壓強
36、度不低于50。3.365 梁體應采用泵送混凝土連續灌筑、一次成型,灌筑時間不宜超過6h或不得超過混 凝土的初凝時間。3.366 泵送時輸送管路的起始水平段長度不應小于15m除出口處采用軟管外,輸送管路其它部分不得采用軟管或錐形管。輸送管路應固定牢固,且不得與模板或鋼筋直接接觸。泵送過程中,混凝土拌和物應始終連續輸送。高溫或低溫環境下輸送管路應分別采用濕簾或保 溫材料覆蓋。其余技術要求尚應符合10規定。3.367 預制梁混凝土拌和物入模前含氣量應控制在24%。3.368 預制梁混凝土灌筑時,模板溫度宜在535 C。3.3.6.9 預制梁混凝土拌和物入模溫度宜在530 C。3.3.6.10 預制梁
37、混凝土應具有良好的密實性。灌筑時,宜采用側振并輔以插入式高頻振搗棒振搗成型,振搗棒應垂直點振,不得平拉,并應防止過振、漏振。3.3.6.11 當晝夜平均氣溫低于5 C或最低氣溫低于-3 C時,應采取保溫措施,并按冬季施工處理。3.3.6.12 試生產前,應進行混凝土配合比選定試驗,制做抗凍性、抗滲性、抗氯離子滲透 性、抗堿 - 骨料反應性等混凝土耐久性試件各一組,進行耐久性試驗。3.3.6.13 批量生產中,預制梁每20000m3 混凝土抽取抗凍融循環、抗滲性、抗氯離子滲透性、堿 - 骨料反應的耐久性試件各一組,進行耐久性試驗。3.3.6.14 預制梁在灌筑混凝土過程中,應隨機取樣制作標準養護
38、和施工用混凝土強度、彈 性模量試件, 并應從箱梁底板、 腹板和頂板處分別取樣。 施工試件應隨梁體或在同樣條件下 振動成型、養護, 28d 標準試件按標準養護辦理。3.3.6.15 每件預制梁各部位混凝土彈模試件不得少于兩組,其中一組為隨梁養護的終張拉 放張試件,一組為 28d 標養試件。試件的彈性模量應滿足設計要求。3.3.7 預制梁混凝土養護3.3.7.1 預制梁混凝土可采用蒸汽養護或自然養護。a.混凝土蒸汽養護分靜停、升溫、恒溫、降溫四個階段。靜停期間應保持棚溫不低于5C,灌筑完4h后方可升溫,升溫速度不得大于10C,恒溫養護期間蒸汽溫度不宜超過 45C, 混凝土芯部溫度不宜超過 60 C
39、,個別最大不得超過 65 C ;降溫速度不得大于 10 C。恒溫養 護時間應根據梁體拆模(放張)強度要求、混凝土配合比和環境等通過試驗確定。b自然養護時,梁體混凝土應包裹嚴實,且至少有一層不透水的裹覆層。自然養護時 間應根據混凝土強度發展能否滿足拆模要求確定。3.3.7.2 梁體養護期間和撤除保溫設施時, 應采取措施保證梁體混凝土芯部與表層、 表層與 環境溫差不應超過 15 C。337.3 當環境溫度低于 5 C時,預制梁表面宜噴涂養護劑,采取保溫措施;禁止對混凝土灑水。3.3.8 預制梁拆模3.3.8.1 預制梁拆模時的混凝土強度應符合設計要求。 當設計無具體規定時, 應達到設計強度的60%
40、以上。拆模時,梁體混凝土芯部與表層、表層與環境溫差均不宜大于15C ;且能保證棱角完整。當環境溫度低于0C,應待表層混凝土冷卻至5C以下方可拆除模板;在炎熱或大風干燥季節, 應采取逐段拆模、 邊拆邊蓋、 邊拆邊澆水或邊拆邊噴涂養護劑的拆模工 藝。3.3.8.2 拆模后,應和時噴涂混凝土養護劑或覆蓋灑水,養護時間不少于14d。3.3.8.3 大風或氣溫急劇變化時不宜拆模。3.3.9 后張法預制梁的預施應力3.3.9.1 預施應力宜按預張拉、初張拉和終張拉三個階段進行。設計有具體規定時按設計 規定進行。3.3.9.2 預應力束張拉前,應清除管道內的雜物和積水。預制梁帶模預張拉時,混凝土強 度應達到
41、設計強度的 50;模板應松開,不應對梁體壓縮造成阻礙。張拉數量和張拉力值 應符合設計要求。3.3.9.3 初張拉應在梁體混凝土強度達到設計值80和模板拆除后,按設計要求進行。初張拉后,梁體方可吊出臺位。3.3.9.4 終張拉應在梁體混凝土強度和彈性模量達到設計值后、齡期不少于 10d 時進行。3.3.9.5 預施應力應采用兩端同步張拉,并符合設計張拉順序。預施應力過程中應保持兩 端的伸長量基本一致。3.3.9.6 張拉期間應采取措施避免錨具、預應力筋受雨水、養護用水澆淋,防止錨具和預 應力筋出現銹蝕。3.3.10 先張法預制梁預應力筋張拉和放張3.3.10.1 預應力筋安裝宜自下而上進行,先穿
42、直線預應力筋,再穿折線預應力筋;折線預 應力筋應通過轉折器相應的槽口。3.3.10.2 預應力筋與錨固橫梁宜采用張拉螺桿聯接。3.3.10.3 預應力筋張拉宜采用單束初調、整體張拉工藝。3.3.10.4 張拉宜先進行直線預應力筋初調,再初調和張拉折線預應力筋,最后張拉直線預 應力筋。3.3.10.5 預應力筋放張應在梁體混凝土強度和彈性模量符合設計要求,且混凝土齡期不少于 72h 時進行。放張工藝應采用楔塊放張,并符合設計要求。3.3.11 張拉用千斤頂的校正系數不得大于 1.05 ,油壓表的精度不得低于 1.0 級。千斤頂標 定的有效期不得超過一個月,油壓表不得超過一周。3.3.12 預應力
43、錨具、夾具和聯接器進場后,應按批次和數量抽樣檢驗外形外觀和錨具組裝 件靜力檢驗,并符合 14370 要求。3.3.13 預制梁試生產期間,應至少對兩件梁體進行各種預應力瞬時損失測試,確定預應力 的實際損失, 必要時應由設計方對張拉控制應力進行調整。 正常生產后每 100 件進行一次損 失測試。3.3.14 用于同一孔中各榀梁的混凝土灌筑時間差、 終拉/ 放張時的混凝土齡期差均不應超過 6d。3.3.15 預施應力值以油壓表讀數為主,以預應力筋伸長值作校核,按預應力筋實際彈性模量計算的伸長值與實測伸長值相差不應大于6;實測伸長值宜以 20張拉力作為測量的初始點。3.3.16 后張預制梁終張拉和先
44、張預制梁放張后應實測梁體彈性上拱,實測上拱值不宜大于1.05 倍設計計算值。3.3.17 每件后張預制梁斷絲和滑絲數量不應超過預應力鋼絲總數的 0.5 ,并不應處于梁 的同一側,且一束內斷絲不得超過一絲。3.3.18 管道壓漿3.3.18.1 后張預制梁終拉完成后,宜在 48h 內進行管道真空輔助壓漿。壓漿時和壓漿后3d內,梁體和環境溫度不得低于5 C。3.3.18.2 壓漿用水泥應為強度等級不低于 42.5 級低堿硅酸鹽水泥或低堿普通硅酸鹽水泥,摻入的粉煤灰應符合 3.2.7 條的規定。漿體水膠比不應超過 0.34 ,水泥漿不得泌水, 0.14 壓力下泌水率不得大于 2.5 ;漿體流動度不大
45、于 25s, 30 后不大于 35s ;壓入管道的漿體 不得含未攪勻的水泥團塊,終凝時間不宜大于12h。水泥漿28d抗壓強度不小于 35,抗折強度不小于7.0 ; 24h內最大自由收縮率不大于 1.5 %,標準養護條件下 28d漿體自由膨脹率 為00.1 %。3.3.18.3 嚴禁摻入含氯鹽類、亞硝酸鹽類或其它對預應力筋有腐蝕作用的外加劑。3.3.18.4 預應力管道壓漿應采用真空輔助壓漿工藝;壓漿設備應采用連續式泵;同一管道 壓漿應連續進行, 一次完成。 管道出漿口應裝有三通管, 必需確認出漿濃度與進漿濃度一致 時,方可封閉保壓。壓漿前管道真空度應穩定在 -0.06 -0.10 之間;漿體注
46、滿管道后,應 在 0.500.60 下持壓 2;壓漿最大壓力不宜超過 0.60。3.3.18.5 水泥漿攪拌結束至壓入管道的時間間隔不應超過 40。3.3.18.6 冬季壓漿時應采取保溫措施,并摻加引氣劑。3.3.19 預制梁預應力筋封端和轉折器處凹穴封堵3.3.19.1 封端混凝土應采用無收縮混凝土,抗壓強度不應低于設計要求。3.3.19.2 后張梁封端前應對錨具、錨墊板表面和外露鋼絞線用聚氨酯防水涂料進行防水處 理。3.3.19.3 折線配筋先張梁梁底轉折器切割后外露面涂刷防銹劑,凹穴部分應采用與梁體混凝土色澤一致的環氧樹脂混凝土封堵,其抗壓強度不應低于設計要求,也不應低于40。3.3.1
47、9.4 封端混凝土養護應符合 3.3.7 條規定。3.3.19.5 封端混凝土養護結束后,應采用聚氨酯防水涂料對封端進行防水處理。封端用聚 氨脂防水涂料應符合客運專線橋梁混凝土橋面防水層暫行技術條件的要求。3320橋面防水層保護層中纖維摻量應符合客運專線橋梁混凝土橋面防水層暫行技術條 件的要求。保護層混凝土斷縫設置應滿足設計要求,并用聚氨脂防水涂料將斷縫墊實、墊 滿。防水層構造、排水坡度、橋面泄水管位置應符合設計要求。泄水管與橋面防水層間 應密封、不滲水。泄水管和泄水管蓋板構造應符合設計要求。3.4質量要求3.4.1 混凝土、水泥漿強度等級不得低于設計強度,彈性模量不低于設計值。3.4.2 混
48、凝土抗凍性試件在凍融循環次數200次后,重量損失不應超過5 %、相對動彈性模量不應低于60 %。3.4.3 混凝土抗滲性試件的抗滲等級不應小于P20。3.4.4 混凝土抗氯離子滲透性試件的氯離子滲透電量不應大于1200C,當處于含氯鹽環境時,氯離子滲透電量不應大于1000C。3.4.5 混凝土護筋性試件中鋼筋不應出現銹蝕。3.4.6 預制梁成品的混凝土保護層厚度在90%保證率下不應小于 30 (抽樣總數不小于 600點)。3.4.7 預制梁靜載彎曲抗裂性1.20。3.4.8 預制梁靜活載撓度” f實測W 1.05倍設計計算值。3.4.9 預制梁的外觀、尺寸偏差和其它質量要求應符合表3要求。表3
49、預制梁產品外觀、尺寸偏差和其它質量要求項次項目要求備注1梁體和封端混凝土外觀平整密實,整潔,不露筋,無空洞, 無石子堆壘,橋面流水暢通對空洞、蜂窩、漏漿、硬傷掉角等 缺陷,需修整并養護到規定強度。 蜂窩深度不大于5,長度不大于10, 不多于5個2。2梁體表面裂紋橋面保護層、擋碴墻、端隔墻、遮板、力筋封端和轉折器處凹穴封堵等, 不允許有寬度大于0.2的表面裂紋,其它部位梁體表面不允許有裂紋。3產 品 外 形 尺 寸橋梁全長 20檢查橋面和底板兩側橋梁跨度 20橋面和擋碴墻內側寬度 10檢查1/4L、跨中、3/4L和梁兩端腹板厚度+10、-5檢查1/4L、跨中、3/4L底板寬度 5檢查1/4L、跨
50、中、3/4L和梁兩端橋面外側偏離設計位置 10從支座螺栓中心放線,引向橋面梁高+10、-5檢查兩端梁體上拱度 3000終張拉/放張后30d時頂、底板厚+10、0檢查最大誤差處擋碴墻厚度 5表面傾斜偏差 3檢查兩端,抽查腹板梁面平整度偏差 3檢查1/4L、跨中、3/4L和梁兩端保護層厚度在90%保證率下不小于 35(抽樣總數不小于600點,并按不 同部位分別統計)梁跨中、梁兩端的頂板頂底面、底 板頂底面、兩腹板內外側面、梁兩 端面、擋碴墻側面和頂面各 20點底板頂面不平整度 10檢查1/4L、跨中、3/4L和梁兩端支 座 板每塊邊緣咼差 1用水平尺靠量支座中心線偏離設計位置 3螺栓孔垂直梁底板螺栓中心偏差 2指每塊板上四個螺栓中心距外露底面平整無損、無飛邊,防銹處理4電纜槽豎墻、伸縮裝置預留鋼筋齊全設置、位置正確接觸網支架座鋼筋齊全設置、位置正確泄水管、管蓋齊全完整,安裝牢固,位置正確橋牌標志正確,安裝牢固5防水層按本標準中有關規定6施工原始記錄、制造技術證明書完整正確,簽章齊全4. 主要試驗方法4.1混凝土強度和梁體彈性模量試驗方法按50081-2002執行。4.2混凝土抗凍性和抗滲性試驗方法按82-85執行。4.3混凝土抗氯離子滲透
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