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【摘 要】 随着科学技术的不断发展,现如今高速铁路技术日益更新,但是铁路桥梁具有投资高和施工难度大的特点,所以一旦出现事故造成的损失是非常巨大的,因此控制好高速铁路桥梁的施工技术,则成为了目前相关领域共同关注的问题。
【关键词】 铁路桥梁工程;施工技术;质量控制
一、前言
随着我国交通事业的快速发展,高速铁路桥梁的数量也越来越多。高速铁路桥梁的特点是施工难度大且投资成本高,一旦在使用过程中出现了故障,那么无论是从经济上还是社会稳定上都会带来极大的影响。这些都对高速铁路桥梁的刚度和整体性提出了严格要求。
二、桥梁设计理论的确立
桥梁的建造主要涉及材料的选择和结构设计,所以,一般用材料学科的理论为依据。过去,全世界都采用容许应力状态理论,此理论主要指材料的计算应力必须不大于许应力,而且它是建立在弹性理论之上。如今,各国都在向极限状态理论转变,极限状态指某结构的部分或者个别单元不满足要求的临界,此理论由苏联提出,逐渐被大家所公认。极限状态理论与前者相比,它的安全系数有两部分组成,即载荷和抗力,这样分类的益处就是可以进行数据统计分析,提高经济效益。
三、桥梁的种类
斜拉桥。斜拉桥的跨距长度比悬索桥差一点,因为用材少、成本低、使用性好,所以它更胜于悬索桥。斜拉桥最早出现于德国,主要形式为钢斜拉桥。我国对于斜拉桥的技术掌握还算成熟;
悬索桥。如今,在跨距能力排名中悬索桥第一,它的最大跨距可达4000m,这为桥梁的建设刷新了记录。在悬索桥行业中技术比较成熟的有美国和中国等国家,美国是最早研究它的国家。我国公铁两用悬索桥的修建为我国的铁路桥梁工程技术发展指明了方向,同时也创造了条件;
梁式桥。由于梁式桥建造容易、适用性高而且制造成本低,所以,应用范围最广泛,种类也多种多样。但是它存在很多缺陷,因为本身构造的影响,跨距不应过大,限制了使用的范围。
四、桥梁高墩施工工艺及设备
桥墩是支撑桥跨结构并将恒载、车辆等荷载传递到地基的结构物。通常设在桥梁两端的称为桥台,设在中间的称为桥墩,如图1所示。桥墩除承受上部结构的荷重外,还要承受流水压力、水面以上的风力,以及可能出现的冰荷载、船只、排筏或漂浮物的撞击力。因此,桥墩不仅本身应具有足够的强度、刚度和稳定性,而且对地基的承载能力、沉降量、地基与基础之间的摩擦阻力等,也都提出一定的要求,以避免在这些荷载作用下产生过大的水平位移、转动或沉降。
五、挂篮悬臂浇筑施工措施及要求
1.组拼要求
墩顶现浇段完成后,依据挂篮设计资料。确定挂篮组拼控制线。依据实际起重能力选择合理的起重方案。然后按照先主桁次底篮再模板,最后其他附属结构的顺序进行挂篮的组拼。
2.试压要求
挂篮组拼完成后,为了检验挂篮的性能和安全,消除结构的非弹性变形,获取挂篮弹性变形曲线的参数为箱梁施工提供数据,应对挂篮进行试压,根据挂篮本身结构型式、现有环境和施工工期等多方面因素综合考虑,为了加快施工速度和提高周转频率,且挂篮静载试验主要目的检验挂篮设计的结构稳定性和检测弹性变形值,确定选择金沙江大桥主桥11#墩1#节段进行挂篮静载试验。
六、钢纤维混凝土施工技术
1.施工技术要求
水泥标号不得低于425号。水灰比不得大于0.5;粗骨料粒径长度应不超过钢纤维长度的2/3;钢纤维混凝土的钢纤维体积不应小于0.5%。一般在0.5-2%内选择;拦制钢纤维混凝土不得采用海水,海砂,严禁掺加氯盐;除上述规定外,钢纤维混凝土所用其他材料,应符合现行规范中关于钢筋混凝土所用原料的规定;钢纤维混凝土的稠度可参考同类工程对普通混凝土所要求的稠度来确定。其塌落度值可比相应普通混凝土要求值小200mm,其维勃稠度值与相应普通混凝土要求值相同;缩缝为平头缝构造的钢纤维混凝土垫层兼面层在垫层下没有铺灰土等地基加强层并同时符合下列条件时:折减前垫层兼面层厚度不大于130mm;地基加强层的厚度大于垫层厚度。其厚度可乘于折减系数0.75,但不得小于50mm。
2.钢纤维混凝土的铺设
混凝土采用跳仓浇筑,施工缝应结合伸缩缝一起设置。每个区段内短向(6m)隔跨支模,从而做到隔跨浇筑混凝土,待混凝土强度达到设计要求后,利用第一次浇筑的混凝土地面作为第二次浇筑混凝土的侧模进行第二此混凝土的浇筑。混凝土采用商品混凝土。商品砼的拌和根据设计的配合比拌制,落度要严格控制在进场时160~180mm。由混凝土罐车运至厂房内,将混凝土自卸入模,出料及铺筑时卸料高度必须控制在1.5米以内,以免产生离析,若发现离析,应重新搅拌。
3.振捣压实施工
在混凝土浇筑过程中,要对钢纤维混凝土进行振捣,以保证混凝土密实,并且增强混凝土和钢纤维之间的锚固。钢纤维混凝土表面提浆(采用振动棒或振动梁)需及时进行,应在混凝土初凝前用浆头覆盖掉露头的钢纤维。保证振捣密实,严格控制振捣时间,移动距离和插入深度,严防漏振及过振。
七、铁路有线施工的安全特点
1.施工安全要求高、难度大、责任重
杭深线为中国沿海大通道中浙江境内的重要控制性项目,是中国铁路网中长期规划“八纵、八横”中沿海通道和“四纵、四横”高速客运网中的组成部分。杭深线是一条以客运为主、客货兼顾的国家一级铁路,建设技术标准为一级双线电气化铁路,设计时速为200千米,预留时速可提升到250-300千米。根据铁路管理部门相关文件要求,瓯海大道公跨铁大桥倾入既有线部分的施工只能在天窗点进行停电封锁施工,列车运行时间内不得进行施工作业,以防止造成既有线安全是发生。施工安全面临的压力大、难度大、责任重,确保施工安全和保證既有线安全是一项艰巨任务。
2.施工安全形式复杂
既有线施工安全是一项复杂的系统工程,必须统筹协调形成整体攻坚合力。施工安全不仅是施工单位和铁路设备管理单位哪一个部门的事,而是涉及众多相关单位,牵涉面广,结合部多,难度系数高,必须强调主要领导亲自负责,统筹安排,各部门协调动作,发挥系统优势,强化责任落实,形成整体合力。特别是要注重加强结合部管理,消除脱节和失控现象,提高安全综合管理水平,牢牢把握安全生产的主动权。
八、加强铁路有线安全施工的措施
1.加强作业人员对既有线施工安全的认识
加强教育,灌输安全施工新理念,强化领导与职工的安全观念的转变,使大家充分认识到铁路既有线施工是保障铁路运营安全,是确保人民生命安全的重大责任。只有保障安全才能为企业创造最大的效益,施工单位都要成立以主要领导为组长的施工领导小组,实行主要领导必须现场包保。全过程现场协调解决存在问题,确保施工安全按期完成。
2.优化施工技术方案
在既有线施工中,技术人员应结合施工实际、材料机具劳力的供应情况,在施工前编制便于知道施工的施工组织设计,对具体的分部分项工程特别是重点工序及不良气候条件下的危险性大的作业项目必须进行有指导性的安全技术交底,并将安全技术交底中涉及的给作业人员带来的潜在危害和存在问题进行详细说明,纵向延伸到班组全体作业人员,横向延伸到项目部管理人员。
九、结束语
总之,随着我国交通事业的快速发展,加强高速铁路桥梁施工技术与质量控制是一项十分重要的工作。因此,必须从施工技术出发来落实高速铁路桥梁的施工质量,在施工中进行严格把关,以此来确保工程的整体质量。
参考文献:
[1]李阳春.如何搞好高速铁路跨线桥梁施工安全问题的探讨[J].科技创新导报.2009(11):17-88.
[2]林亚超,王邦楣.铁路桥梁工程技术发展动态[J].桥梁建设.1997(8):7-19.
[3]高宗余,方秦汉,卫军.中国铁路桥梁技术发展与展望[J].铁道工程学报.2007(10):57-59.
【关键词】 铁路桥梁工程;施工技术;质量控制
一、前言
随着我国交通事业的快速发展,高速铁路桥梁的数量也越来越多。高速铁路桥梁的特点是施工难度大且投资成本高,一旦在使用过程中出现了故障,那么无论是从经济上还是社会稳定上都会带来极大的影响。这些都对高速铁路桥梁的刚度和整体性提出了严格要求。
二、桥梁设计理论的确立
桥梁的建造主要涉及材料的选择和结构设计,所以,一般用材料学科的理论为依据。过去,全世界都采用容许应力状态理论,此理论主要指材料的计算应力必须不大于许应力,而且它是建立在弹性理论之上。如今,各国都在向极限状态理论转变,极限状态指某结构的部分或者个别单元不满足要求的临界,此理论由苏联提出,逐渐被大家所公认。极限状态理论与前者相比,它的安全系数有两部分组成,即载荷和抗力,这样分类的益处就是可以进行数据统计分析,提高经济效益。
三、桥梁的种类
斜拉桥。斜拉桥的跨距长度比悬索桥差一点,因为用材少、成本低、使用性好,所以它更胜于悬索桥。斜拉桥最早出现于德国,主要形式为钢斜拉桥。我国对于斜拉桥的技术掌握还算成熟;
悬索桥。如今,在跨距能力排名中悬索桥第一,它的最大跨距可达4000m,这为桥梁的建设刷新了记录。在悬索桥行业中技术比较成熟的有美国和中国等国家,美国是最早研究它的国家。我国公铁两用悬索桥的修建为我国的铁路桥梁工程技术发展指明了方向,同时也创造了条件;
梁式桥。由于梁式桥建造容易、适用性高而且制造成本低,所以,应用范围最广泛,种类也多种多样。但是它存在很多缺陷,因为本身构造的影响,跨距不应过大,限制了使用的范围。
四、桥梁高墩施工工艺及设备
桥墩是支撑桥跨结构并将恒载、车辆等荷载传递到地基的结构物。通常设在桥梁两端的称为桥台,设在中间的称为桥墩,如图1所示。桥墩除承受上部结构的荷重外,还要承受流水压力、水面以上的风力,以及可能出现的冰荷载、船只、排筏或漂浮物的撞击力。因此,桥墩不仅本身应具有足够的强度、刚度和稳定性,而且对地基的承载能力、沉降量、地基与基础之间的摩擦阻力等,也都提出一定的要求,以避免在这些荷载作用下产生过大的水平位移、转动或沉降。
五、挂篮悬臂浇筑施工措施及要求
1.组拼要求
墩顶现浇段完成后,依据挂篮设计资料。确定挂篮组拼控制线。依据实际起重能力选择合理的起重方案。然后按照先主桁次底篮再模板,最后其他附属结构的顺序进行挂篮的组拼。
2.试压要求
挂篮组拼完成后,为了检验挂篮的性能和安全,消除结构的非弹性变形,获取挂篮弹性变形曲线的参数为箱梁施工提供数据,应对挂篮进行试压,根据挂篮本身结构型式、现有环境和施工工期等多方面因素综合考虑,为了加快施工速度和提高周转频率,且挂篮静载试验主要目的检验挂篮设计的结构稳定性和检测弹性变形值,确定选择金沙江大桥主桥11#墩1#节段进行挂篮静载试验。
六、钢纤维混凝土施工技术
1.施工技术要求
水泥标号不得低于425号。水灰比不得大于0.5;粗骨料粒径长度应不超过钢纤维长度的2/3;钢纤维混凝土的钢纤维体积不应小于0.5%。一般在0.5-2%内选择;拦制钢纤维混凝土不得采用海水,海砂,严禁掺加氯盐;除上述规定外,钢纤维混凝土所用其他材料,应符合现行规范中关于钢筋混凝土所用原料的规定;钢纤维混凝土的稠度可参考同类工程对普通混凝土所要求的稠度来确定。其塌落度值可比相应普通混凝土要求值小200mm,其维勃稠度值与相应普通混凝土要求值相同;缩缝为平头缝构造的钢纤维混凝土垫层兼面层在垫层下没有铺灰土等地基加强层并同时符合下列条件时:折减前垫层兼面层厚度不大于130mm;地基加强层的厚度大于垫层厚度。其厚度可乘于折减系数0.75,但不得小于50mm。
2.钢纤维混凝土的铺设
混凝土采用跳仓浇筑,施工缝应结合伸缩缝一起设置。每个区段内短向(6m)隔跨支模,从而做到隔跨浇筑混凝土,待混凝土强度达到设计要求后,利用第一次浇筑的混凝土地面作为第二次浇筑混凝土的侧模进行第二此混凝土的浇筑。混凝土采用商品混凝土。商品砼的拌和根据设计的配合比拌制,落度要严格控制在进场时160~180mm。由混凝土罐车运至厂房内,将混凝土自卸入模,出料及铺筑时卸料高度必须控制在1.5米以内,以免产生离析,若发现离析,应重新搅拌。
3.振捣压实施工
在混凝土浇筑过程中,要对钢纤维混凝土进行振捣,以保证混凝土密实,并且增强混凝土和钢纤维之间的锚固。钢纤维混凝土表面提浆(采用振动棒或振动梁)需及时进行,应在混凝土初凝前用浆头覆盖掉露头的钢纤维。保证振捣密实,严格控制振捣时间,移动距离和插入深度,严防漏振及过振。
七、铁路有线施工的安全特点
1.施工安全要求高、难度大、责任重
杭深线为中国沿海大通道中浙江境内的重要控制性项目,是中国铁路网中长期规划“八纵、八横”中沿海通道和“四纵、四横”高速客运网中的组成部分。杭深线是一条以客运为主、客货兼顾的国家一级铁路,建设技术标准为一级双线电气化铁路,设计时速为200千米,预留时速可提升到250-300千米。根据铁路管理部门相关文件要求,瓯海大道公跨铁大桥倾入既有线部分的施工只能在天窗点进行停电封锁施工,列车运行时间内不得进行施工作业,以防止造成既有线安全是发生。施工安全面临的压力大、难度大、责任重,确保施工安全和保證既有线安全是一项艰巨任务。
2.施工安全形式复杂
既有线施工安全是一项复杂的系统工程,必须统筹协调形成整体攻坚合力。施工安全不仅是施工单位和铁路设备管理单位哪一个部门的事,而是涉及众多相关单位,牵涉面广,结合部多,难度系数高,必须强调主要领导亲自负责,统筹安排,各部门协调动作,发挥系统优势,强化责任落实,形成整体合力。特别是要注重加强结合部管理,消除脱节和失控现象,提高安全综合管理水平,牢牢把握安全生产的主动权。
八、加强铁路有线安全施工的措施
1.加强作业人员对既有线施工安全的认识
加强教育,灌输安全施工新理念,强化领导与职工的安全观念的转变,使大家充分认识到铁路既有线施工是保障铁路运营安全,是确保人民生命安全的重大责任。只有保障安全才能为企业创造最大的效益,施工单位都要成立以主要领导为组长的施工领导小组,实行主要领导必须现场包保。全过程现场协调解决存在问题,确保施工安全按期完成。
2.优化施工技术方案
在既有线施工中,技术人员应结合施工实际、材料机具劳力的供应情况,在施工前编制便于知道施工的施工组织设计,对具体的分部分项工程特别是重点工序及不良气候条件下的危险性大的作业项目必须进行有指导性的安全技术交底,并将安全技术交底中涉及的给作业人员带来的潜在危害和存在问题进行详细说明,纵向延伸到班组全体作业人员,横向延伸到项目部管理人员。
九、结束语
总之,随着我国交通事业的快速发展,加强高速铁路桥梁施工技术与质量控制是一项十分重要的工作。因此,必须从施工技术出发来落实高速铁路桥梁的施工质量,在施工中进行严格把关,以此来确保工程的整体质量。
参考文献:
[1]李阳春.如何搞好高速铁路跨线桥梁施工安全问题的探讨[J].科技创新导报.2009(11):17-88.
[2]林亚超,王邦楣.铁路桥梁工程技术发展动态[J].桥梁建设.1997(8):7-19.
[3]高宗余,方秦汉,卫军.中国铁路桥梁技术发展与展望[J].铁道工程学报.2007(10):57-59.