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1、-.z.桥梁、路基、混凝土工程施工 新验标和技术指南中的施工技术要点讲座*瑞勇 2011 年 8 月 28 日 一、前言 1、本讲座涉及到的标准有以下 8 本:1高速铁路桥涵工程施工质量验收标准TB10752-2021,以下简称高铁桥涵验标。2高速铁路桥涵工程施工技术指南铁建立2021241 号,以下简称高铁桥涵技术指南。3 铁路预应力混凝土连续梁 钢构 悬臂浇筑施工技术指南 TZ324-2021,以下简称连续梁悬臂浇筑技术指南。4铁路混凝土工程施工质量验收标准TB10424-2021,以下简称混凝土验标。5铁路混凝土工程施工技术指南铁建立2021241 号,以下简称混凝土技术指南。6高速铁路
2、路基工程施工质量验收标准TB10751-2021,以下简称高铁路基验标。7高速铁路路基工程施工技术指南铁建立2021241 号,以下简称高铁路基技术指南。8铁路工程土工试验规程TB10752-2021 2、验标、技术指南的执行和应用 1“验标全部条文均为强制性条文,必须严格执行。这一点大家一般都能理解。2对于技术指南,在执行和应用上会有一些理解上的偏差。作为技术指南主-.z.要是在施工方法、施工工艺上制定一些施工技术标准,它是“具有自主知识产权的中国高速铁路施工技术标准。所以它不是强制性的,但是如果没有等同于或优于技术指南中的施工方法、施工工艺的技术标准,就应该严格执行。对于施工技术标准,我们
3、就高不就低,不能因为做不到而降低技术指南中的施工技术标准。3、讲座的目的 本讲座通过对标准的学习解决现场施工中的问题,讲解新旧标准的不同点,以及我认为施工技术中的一些要点,讲得面比较广,但无法面面俱到。本讲座有的观点为个人观点,而且错误在所难免,仅供参考,最终以相关标准的要求为准。二、桥梁工程 1、钻孔桩 高铁桥涵技术指南的“第 2 条:每根桩的浇筑时间宜安排在首批混凝土初凝前完成。这个要求是合理的,表达了水下混凝土浇筑的施工工艺需要。原技术指南要求“每根桩的浇筑时间不应太长,宜在 8h 内浇筑完成。“第 4 条:在浇筑混凝土过程中,应测量混凝土顶面位置,一般宜保持导管埋深在 26m 范围,最
4、小埋深不得小于 1.0m。原技术指南要求导管埋深在 13m 范围。2、墩台 1 高铁桥涵技术指南的“墩台模板及支架应经过设计计算具有足够的强度、刚度与稳定性,能可靠地承受施工过程中可能产生的各项荷载,保证构造物各部形状、尺寸准确。墩台模板的计算荷载应考虑:新浇混凝土对模板侧压力;倾倒混凝土时产生的水平荷载指南说明表倾倒混凝土时产生的水平荷载中的数据可能错误,单位应是 kPa 不应是 MPa,小数点也可能不对;振捣混凝土时产生的荷载,可采用 2kPa。-.z.高铁桥涵技术指南P218 条文解释中,具体给出了新浇混凝土对模板侧压力的计算方法,与原来铁路的计算方法有很大区别,用现在的方法计算出来的结
5、果要比以前的大得多,请大家注意。2关于大体积混凝土的养护时间问题 在新混凝土验标中对大体积混凝土的养护时间未明确提出要求,仅提供了一个与水胶比、大气湿度、日平均温度有关的“表 不同混凝土保温保湿养护的最低期限,根据这个表中的参数,一般混凝土在我们现在这种天气的情况下需要养护 7天。但在新混凝土技术指南中提出了明确要求:“大体积混凝土在每次混凝土浇筑完毕后,除按普通混凝土进展常规养护外,还应及时按温控技术措施的要求进展保温养护,并应符合以下规定:1 保湿养护的持续时间,不得少于 28d。保温覆盖层的撤除应分层逐步进展,当混凝土的表层温度与环境最大温差小于 20时,可全部撤除。2 保湿养护过程中,
6、应经常检查塑料薄膜或养护剂涂层的完整情况,保持混凝土外表湿润。3 在大体积混凝土保温养护中,应对混凝土浇筑的芯部与表层温差和降温速率进展检测,当实测结果不满足温控指标的要求时,应及时调整保温养护措施。3、预应力混凝土简支箱梁 1高铁桥涵验标的“:预应力混凝土简支箱梁梁体混凝土应连续浇筑、一次成型。原验标要求“灌筑时间不宜超过 6h。高铁桥涵技术指南的“第 4 条:梁体混凝土浇筑应快速连续一次浇筑成形,并应在最先浇筑的混凝土初凝前完成。2高铁桥涵验标的“保湿养护时间不应小于 14d。原验标保湿养护时间与相对湿度有关。3混凝土技术指南的“预应力设备选用及校准应符合以下规定的条文及-.z.条文说明,
7、大家应理解“校准与“检定的区别。4混凝土技术指南“附录 C 后*法预应力筋实测伸长值修正和理论伸长值准确计算,大家应掌握其计算方法,尤其在实际伸长值中是初应力以下的推算伸长值应采用相邻级的伸长值;另外思考工作锚至工具锚的预应力筋理论伸长值应该如何计算?5关于混凝土抗压强度同条件养护法试件有两种:现场施工需要的同条件养护试件,比方预应力筋*拉前的混凝土抗压强度同条件养护试件,这种情况根据需要留置。根据混凝土验标要求的混凝土抗压强度同条件养护法试件,至少2组。混凝土验标的“:混凝土同条件养护法试件的抗压强度必须符合设计要求。混凝土抗压强度同条件养护法试件的留置组数应按设计要求、相关标准规定和实际需
8、要确定。桥梁的梁体、墩台身,隧道的衬砌、仰拱、底板等重要部位应制作抗压强度同条件养护试件,其取样、养护方式和试件留置数量应符合铁道部现行铁路工程构造混凝土强度检测规程TB10426的规定。对于标准条件养护法试件试验龄期为28d、56d 的,其同条件养护法试件的逐日累积温度分别为600d,、1200d,但养护龄期分别不宜超过60d、120d。检验数量:施工单位按设计要求、相关标准规定和实际需要数量进展检验。对桥梁每片孔梁、每墩台,隧道每200m衬砌、每500m仰拱、500m底板应按不同强度等级检验各不少于一次;监理单位按施工单位检验次数的10%进展平行检验,但至少一次。6混凝土验标的“:对于在压
9、浆后 28d 内需要移动的构件,应在压浆地点随机抽样制作同条件水泥浆试件。场内移动混凝土构件时水泥浆的抗压强度必须符合设计要求,当设计无要求时水泥浆的抗压强度应大于设计强度的 75%。4、预应力混凝土连续梁悬臂浇筑 1挂篮静载试验、0 号梁段托支架预压方法、边跨非对称梁段直线段支架预压方法-.z.连续梁悬臂浇筑技术指南中对挂篮静载试验、0 号梁段托支架预压方法、边跨非对称梁段直线段支架预压方法的具体要求:挂篮静载试验 挂篮使用前,应对制作及安装质量进展全面检查,应进展走行性能试验并按设计要求进展静载试验。当设计对静载试验无要求时,应按 1.2 倍最大施工荷载进展静载试验,消除挂篮在加载状态的非
10、弹性变形并测量挂篮的弹性变形值,以便合理设置悬臂浇筑梁段的立模高程。挂篮静载试验应模拟最大现浇梁段施工荷载分布情况,分级进展加载。每级加载完毕 1h 后,测量挂篮变形值。测点宜布置在前后支点、上下横梁等部位的两侧及中部相应位置。全部加载完毕后,宜每隔 1h 测量一次每隔测点变形值,连续预压 4h,当最后测量时间段的两次变形量之差小于 2mm 时即可完毕。按分级加载的一样重量逐级卸载并测量各级卸载后的变形量。根据加、卸载实测数据,绘制各测量点位的加、卸载过程变形曲线,通过分析计算挂篮在各阶段荷载作用下的变形值。0 号梁段托支架预压 托支架在浇筑 0 号梁段混凝土前须进展预压,预压荷载应不小于最大
11、施工荷载的 1.2 倍,以检验托支架的整体承载能力和消除托支架的非弹性变形,并观测弹性变形量。托支架预压方法应符合设计要求。当设计无要求时,应使加载位置和顺序尽可能与梁体混凝土施工加载情况相一致。预压加载可按施工荷载的 60%、100%、120%分三级加载。各级加载后静停 1h 测量竖向及横向变形值。第三级加载后静停 24h 开场分级卸载,并逐级观测弹性变形值。边跨非对称梁段直线段支架预压 底模安装完成后应对支架进展静载预压,以检验支架及地基的强度和稳定性,消除支架的非弹性变形和地基的沉降变形,测量出支架的弹性变形。支架预压荷载应符合设计要求,当设计无要求时,应不小于最大施工荷载的 1.1倍。
12、预压加载部位及顺序应与边跨梁段施工时支架实际受力相匹配。-.z.支架预压可采用砂袋加重或水箱加重等方法进展加载。预压加载可按照预压总荷载的 60%、100%、110%分三级加载。每级加载完毕 1h 后进展支架的变形观测,测点布置在边跨段的两端、L/4、L/2、L/3 处L 为跨长,横桥向根据截面的构造形式,宜将测点布置在边跨截面的底、顶板中间位置和腹板中间位置。支架预压荷载全部加载完毕后,宜每 6h 测量一次每个测点变形值。支架预压过程中,应对支架及根底进展沉落量观测。支架预压荷载全部加载完毕后,最后两次沉落量观测平均值之差不大于 2mm 时,即可终止预压卸除预压荷载。预压荷载卸除时,应按预压
13、加载时的分级逐步卸载,并在卸载的过程中进展沉落量观测,分级卸载观测点应与加载时观测点一样。根据加、卸载实测数据,绘制各测量点位的加、卸载过程变形曲线,计算支架的弹性变形。2混凝土连续梁悬臂浇筑的预应力*拉 高铁桥涵验标的“连续梁、连续刚构预应力筋*拉应符合设计要求。当设计无具体要求时,应符合以下规定:1 梁段预应力筋*拉应按先纵向、再竖向、后横向的顺序进展。2 纵向预应力筋*拉应在梁段混凝土强度到达设计值的 95%、弹性模量到达设计值的 100%后进展,且必须保证*拉时混凝土的龄期不小于 5d。3 纵向预应力筋应两端同步且左右对称*拉,最大不平衡束不得超过 1 束。*拉顺序应为先腹板再顶板后底
14、板,从外向内左右对称进展。预施应力过程中应保持两端的伸长量根本一致。4 竖向预应力筋应左右对称单端*拉,宜从已施工端顺序进展。为减少竖向预应力损失,竖向预应力筋应采用两次*拉方式,即在第一次*拉完成 1 天后进展第二次*拉。5 横向预应力筋应在梁体两侧交替单端*拉,宜从已施工端顺序进展。每一梁段伸臂端的最后一根横向预应力筋,应在下一梁段横向预应力筋*拉时进展*拉。6 横向和竖向预应力筋*拉滞后纵向预应力筋*拉不宜大于 3 个悬浇梁段。3连续梁悬臂浇筑技术指南的“锚头垫板端面应与螺旋钢筋的中轴线垂-.z.直焊接并与预留管道垂直安装,锚头垫板与端模板固定宜采用螺钉代替直钉,以防振捣混凝土时松动而造
15、成锚头垫板偏斜。此具体要求为新增加的。4永久支座安装 连续梁悬臂浇筑技术指南的“纵向活动支座安装时,上下座板横向应对正安装,纵向应根据支座施工与设计安装温差、梁体混凝土未完成收缩*变量及梁体弹性压缩量计算预设偏移量,并采取措施将其临时固定,防止梁体浇筑过程中发生错位。4.4.8 的条文解释:“1盆式橡胶支座检查时,应在安装前拆开包装检查,不得随意松动上下座板的临时连接螺栓,以保证按工厂组装状态进展安装。5合龙段施工 合龙口的锁定,应迅速对称地进展,先将体外刚性支撑一端与梁端部预埋件焊接或栓接。然后利用体外临时撑杆调节合龙段间距再迅速将外刚性支撑另一端与梁连接,临时预力束应随之快速*拉。连续梁悬
16、臂浇筑技术指南的“混凝土连续梁合龙口临时锁定后,应立即将合龙口一侧的梁墩固结及支座临时锁固约束解除,使梁的一侧能在合龙口临时锁定装置连接下沿支座自由伸缩。合龙口临时锁定设施,应在合龙梁段纵向预应力孔道压浆前撤除。合龙梁段混凝土浇筑前,应在合龙口两端悬臂预加压重稳定悬臂。每一悬臂端预压重量应符合设计要求,当设计无要求时可按合龙段现浇混凝土重量之半加载,并应于混凝土浇筑过程中按等量换重方式逐步撤除。为调整合龙口悬臂端高程、高差所加压重,应在合龙梁段预应力筋*拉完毕后才能撤除。混凝土连续梁刚构合龙段纵向预应力筋全部*拉完毕,应立即解除相应 T 构全部永久活动支座的临时锁定设施,实现固定连续梁构造体系
17、转换。混凝土连续梁刚构合龙段纵向预应力筋全部*拉完毕,撤除相应 T 构梁墩临时固结设施和临时支座时,应对称、均匀施作,并应观测墩顶梁体高程及应力和永久支-.z.座受力状态变化情况,发现异常情况时应立即停顿作业,查明原因,保证施工平安。混凝土连续梁刚构永久支座安装位置和方向应符合设计要求。当合龙梁段全部按设计要求施工完毕形成连续梁体系之后,发生永久活动支座预偏量大于允许值等情况,必须顶起梁体进展调整施工时,应根据有关规定制订专项顶梁施工方案,并应征得设计单位和监理单位同意后进展施工,严防梁体破损。5、钢桁梁 高铁桥涵验标增加了“12 钢桁梁,对钢桁梁构件出厂时应提供的文件、杆件预拼、拼装架设等作
18、了具体的要求。混凝土技术指南“15 钢桁梁架设中对钢桁梁杆件进场检查提出了明确的要求。“15.1.9 钢桁梁杆件进场检查应符合以下规定:1 杆件进场后,应根据设计文件及制造厂提供的技术资料对杆件的规格、数量及质量进展全面检查。2 对主桁、斜杆、立杆及纵、横梁的外形尺寸、端头宽度节点板和拼接板覆盖范围、杆件边缘及孔边飞刺、磨光顶紧部件公差等,应逐件进展检查。3 对制造厂随梁发送的栓接板面抗滑移系数试件,应在杆件拼装前进展摩擦系数检验,检验合格前方可使用或拼装。4 检查验发现的问题应在杆件拼装前进展处理,当遇杆件缺陷部位距焊缝较近等原因工地不能矫正处理时,应及时通报制造厂处理。二、路基工程 1、概
19、况 根据新建铁路*至*铁路 贺州至*段施工图 路基工程设计详图集:1贺州至*东不含 DK750+550为 300km/h 无砟轨道客运专线。监理一、二、三组。2*东含 DK750+550至佛*不含 DK793+300为 250km/h 客运专线有砟轨道。监理三、四、五组。-.z.3佛*含 DK793+300至新*为 200km/h 客货共线有砟轨道。监理五组。4疏解线、联络线、广茂改线等 160km/h 及以下路基,其压实标准按铁路路基设计标准TB10001-2005的有关规定执行。2、填料 高铁路基验标的“第 1 条:基床以下路堤填料的最大粒径应小于 75 mm。基床底层填料的最大粒径应小于
20、 60 mm。原验标要求:基床以下路堤填料的最大粒径不大于 15;基床底层填料的最大粒径不得大于 10。新验标对填料粒径的控制要严格得多。同时 2010 年 11 月 21 日实施的铁路工程土工试验规程在密度试验中对试样最大粒径做了修改。3、试验段 路基填筑有以下 4 个分部工程需要做试验段:基床以下路堤也称路根本体;路堤基床底层或换填路堑基床底层;路堤基床表层或换填路堑基床底层;各种形式的过渡段。高铁路基验标的“:在进展大面积填筑前,不同填料应在工程现场选取有代表性的地段作为试验段,进展摊铺压实工艺试验,确定施工工艺参数,报监理单位确认后,方可进展施工。1试验段的选择 高铁路基技术指南的“:
21、试验段长度不宜小于 100m,各种形式的过渡段应分别进展填筑工艺试验。填筑试验段应针对同一种类的填料、同一种压实机械进展工艺试验,不同填料、不同压实机械的工艺试验应分别进展。在采用一样工艺参数施工、不少于 3 个检验批验收合格后,可确定大面积施工的工艺参数。-.z.2高铁路基技术指南的“:路基填筑工艺试验段完成后,应及时编制试验段总结报告并报监理单位确认,试验成果应包括以下主要内容:机械设备组合。压路机碾压行走速度、碾压方式、碾压遍数。填料的施工含水率控制范围。适宜的松铺厚度。改良土外掺料掺入比。4、填筑工艺要点 1路堤填筑、基床底层应按“三阶段、四区段、八流程的施工工艺组织施工。高铁路基验标
22、的“第 5 条:路基分段填筑时,纵向接头处应在已填筑压实根底上挖出硬质台阶,台阶宽度不宜小于 2m,高度同填筑层厚度。高铁路基验标的“第 3 条:上下相接的填筑层使用不种类及颗粒条件的填料时,其粒径应符合 D154d85的要求。高铁路基验标的“第 4 条:碾压时,各区段交接处应相互重叠压实,纵向搭接长度不应小于 2.0m,纵向行与行之间的轮迹重叠不小于 40mm,上下两层填筑接头应错开不小于 3.0m。2基床表层应按“三阶段、四区段、六流程的施工工艺组织施工。高铁路基验标的“第 2 条:基床表层下层的级配碎石可采用摊铺机或平地机摊铺,面层应采用摊铺机进展摊铺。原验标是“但面层必须采用摊铺机进展
23、摊铺。高铁路基技术指南的“6.6.2:基床表层级配碎石与下部填土之间应符合D154d85的要求。5、过渡段填筑 施工单位应选择有代表性的过渡作为试验段,进展基床表层以下过渡段级配碎石摊铺压实工艺试验,确定施工工艺参数。-.z.1过渡段的主要构造形 桥路路堤过渡段;路堤与横向构造物立交框构、箱涵过渡段;堤堑过渡段;隧路过渡段;半挖半填路基横向过渡段;岩土组合过渡段;桥隧之间的刚性过渡段;基床表层以下填料过渡段。2过渡段填筑应特别注意的技术要求 高铁路基验标的“基床表层以下过渡段级配碎石填筑应符合以下规定:1 过渡段应与相邻的路堤及锥体按一整体同时施工,并将过渡段与连接路堤的碾压面按大致一样的水平
24、分层高度同步填筑并均匀压实。3 横向构造物两侧的过渡段填筑必须对称进展,并与相邻咱堤同步施工。6 掺入水泥的级配碎石混合料应在 4h 内使用完毕。原验标为“参加水泥的级配碎石混合料应在 2h 内使用完毕。6、沉降和位移观测 为确保路堤施工的平安和稳定,控制施工填土速率,修正完善设计,预测沉降趋势及工后沉降量,确定放置或预压卸载时间,提供路基竣工验收的的依据,必须对路堤施工过程及工后地基的变形进展动态观测。1高铁路基验标的“2 采用排水固结地基处理时,应控制填筑速率,路堤中心线地面沉降速率大于每昼夜 10、坡脚水平位移速率大于每昼夜 5 时,应立即停顿填筑,待观测值恢复到限值以内再进展填筑。原验
25、标针对软土、松软地基上的填筑都采取了以上要求。-.z.2工后沉降的要求和控制值 施工期间必须按设计要求进展系统的沉降变形动态观测。通过对沉降变形观测数据进展系统综合分析、预测、评估,验证或调整设计措施,以保证设计预测沉降与实际沉降更为接近,使路基、桥涵、隧道工程到达规定的变形控制要求,分析、推算出最终沉降量、工后沉降及差异沉降,合理确定无碴轨道开场铺设时间,确保客运专线无碴轨道构造的铺设质量。路基上铺设无碴轨道前,应对路基变形作系统的评估,确认路基的工后沉降和变形符合设计要求;路基填筑完成或施加预压荷载后应有不少于6 个月的观测和调整期,观测数据缺乏以评估时,应继续观测;工后沉降评估不能满足设计要求时,应采取必要的加速完成沉降或控制沉降的措施。路基沉降观测应以路基面沉降和地基沉降观测为主,并有针对性的对路桥、路隧等过渡段差异沉降进展重点观测,同时代表性观测路堤改良土填筑局部的沉降变形。判定标准 1根据路基填筑完成或堆载预压后不少于3 个月的实际观测数据作多种曲线的回归分析,确定沉降变形的趋势。2有砟轨道路基工后沉降量不应大于50mm,年沉降速率应小于20mm/年;桥台台尾过渡段路基工后沉降量不应大于30mm。无砟轨道路基工后沉降值不应大于15mm。3沉降预测的可靠性应经过验证,间隔不少于3 个月的两次预测最终沉降的差值不应大于8mm。