桥梁路基混凝土施工新验标技术指南中的施工技术要点258.pdf

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 一、前言 1、本讲座涉及到的规范有以下 8 本: (1)《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》(TB10752-2010),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》(铁建设[2010]241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》(TZ324-2010),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》(TB10424-2010),以下简称《混凝土验标》 (5) 《铁路混凝土工程施工技术指南》(铁建设[2010]241号), 以下简称《混凝土技术指南》 (6) 《高速铁路路基工程施工质量验收标准》(TB10751-2010),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》(铁建设[2010]241号), 以下简称《高铁路基技术指南》 (8) 《铁路工程土工试验规程》(TB10752-2010) 1 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 本讲座通过对规范的学习解决现场施工中的问题, 讲解新旧规范的不同点, 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, 最终以相关规范的要求为准 二、桥梁工程 1、钻孔桩 《高铁桥涵技术指南》的“7.3.22 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, 体现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 2~6m 范围, 最小埋深不得小于 1.0m”。

原技术指南要求导管埋深在 1~3m 范围 2、墩台 (1)《高铁桥涵技术指南》的“9.2.2 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,保证结构物各部形状、尺寸准确” 墩台模板的计算荷载应考虑: ①新浇混凝土对模板侧压力; ②倾倒混凝土时产生的水平荷载( 指南说明表 9.2.8《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); ③振捣混凝土时产生的荷载,可采用 2kPa 《高铁桥涵技术指南》P218 条文解释 9.2.2 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 6.4.9 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》8.2.8 中提出了明确要求: “8.2.8 大体积混凝土在每次混凝土浇筑完毕后,除按普通混凝土进行常规养护外,还应及时按温控技术措施的要求进行保温养护,并应符合下列规定: 1 保湿养护的持续时间,不得少于 28d 。

保温覆盖层的拆除应分层 逐步进行,当混凝土的表层温度与环境最大温差小于 20℃时,可全部拆除 2 保湿养护过程中,应经常检查塑料薄膜或养护剂涂层的完整情况,保持混凝土表面湿润 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行检测,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“8.1.6: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“10.2.7 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“8.1.9 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“7.6.1 预应力设备选用及校准应符合下列规定”的条文及条文说明,大家应理解“校准”与“检定”的区别 (4)《混凝土技术指南》“附录 C 后张法预应力筋实测伸长值修正和理论伸长值精确计算”,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: ①现场施工需要的同条件养护试件,比如预应力筋张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。

②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“6.4.12: 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《铁路工程结构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600℃·d,、1200℃·d,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行检验对桥梁每片( 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% 进行平行检验,但至少一次 (6)《混凝土验标》的“7.5.5:对于在压浆后 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 《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: ①挂篮静载试验 3.3.3 挂篮使用前, 应对制作及安装质量进行全面检查, 应进行走行性能试验并按设计要求进行静载试验当设计对静载试验无要求时,应按 1.2倍最大施工荷载进行静载试验, 消除挂篮在加载状态的非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 3.3.4 挂篮静载试验应模拟最大现浇梁段施工荷载分布情况, 分级进行加载每级加载完毕 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时即可结束按分级加载的相同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。

②0 号梁段托( 支架) 预压 4.2.8 托( 支) 架在浇筑 0 号梁段混凝土前须进行预压, 预压荷载应不小于最大施工荷载的 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 4.2.9 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开始分级卸载, 并逐级观测弹性变形值 ③边跨非对称梁段( 直线段) 支架预压 6.2.8 底模安装完成后应对支架进行静载预压, 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 6.2.9 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 6.2.10 支架预压可采用砂袋加重或水箱加重等方法进行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 后进行支架的变形观测, 测点布置在边跨段的两端、L/4、L/2、L/3处(L 为跨长),横桥向根据截面的结构形式, 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 6.2.11 支架预压过程中, 应对支架及基础进行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 6.2.12 预压荷载卸除时, 应按预压加载时的分级逐步卸载, 并在卸载的过程中进行沉落量观测, 分级卸载观测点应与加载时观测点相同根据加、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张拉 《高铁桥涵验标》的“10.1.7 连续梁、连续刚构预应力筋张拉应符合设计要求当设计无具体要求时, 应符合下列规定: 1 梁段预应力筋张拉应按先纵向、再竖向、后横向的顺序进行 2 纵向预应力筋张拉应在梁段混凝土强度达到设计值的 95%、弹性模量达到设计值的 100%后进行, 且必须保证张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张拉, 最大不平衡束不得超 过 1 束张拉顺序应为先腹板再顶板后底板, 从外向内左右对称进行预施应力过程中应保持两端的伸长量基本一致 4 竖向预应力筋应左右对称单端张拉, 宜从已施工端顺序进行。

为减少竖向预应力损失, 竖向预应力筋应采用两次张拉方式, 即在第一次张拉完成 1 天后进行第二次张拉 5 横向预应力筋应在梁体两侧交替单端张拉, 宜从已施工端顺序进行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张拉时进行张拉 6 横向和竖向预应力筋张拉滞后纵向预应力筋张拉不宜大于 3 个悬浇梁段 (3)《连续梁悬臂浇筑技术指南》的“4.6.4 锚头垫板端面应与螺旋钢筋的中轴线垂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 “4.4.7 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徐变量及梁体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 4.4.1~4.4.8 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行安装 (5) 合龙段施工 合龙口的锁定, 应迅速对称地进行, 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张拉 《连续梁悬臂浇筑技术指南》的 “7.2.4 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 7.2.5 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拆除 7.4.2 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张拉完毕后才能拆除 7.5.2 混凝土连续梁(刚构)合龙段纵向预应力筋全部张拉完毕, 应立即解除相应 T 构全部永久活动支座的临时锁定设施, 实现固定连续梁结构体系转换 7.5.3 混凝土连续梁( 刚构) 合龙段纵向预应力筋全部张拉完毕,拆除相应 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座受力状态变化情况,发现异常情况时应立即停止作业,查明原因,保证施工安全。

7.5.4 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,必须顶起梁体进行调整施工时, 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行施工,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下列规定: 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、数量及质量进行全面检查 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,应逐件进行检查 3 对制造厂随梁发送的栓接板面抗滑移系数试件,应在杆件拼装前进行摩擦系数检验,检验合格后方可使用或拼装 4 检查( 验) 发现的问题应在杆件拼装前进行处理,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、概况 根据《新建铁路贵阳至广州铁路贺州至广州段施工图路基工程设计详图集》: (1)贺州至肇庆东( 不含)(DK750+550)为 300km/h无砟轨道客运专线监理一、二、三组 (2)肇庆东( 含)(DK750+550)至佛山西( 不含)(DK793+300)为250km/h客运专线有砟轨道监理三、四、五组 (3)佛山西( 含)(DK793+300)至新广州为 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《铁路路基设计规范》(TB10001-2005)的有关规定执行 2、填料 《高铁路基验标》的“5.2.1 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 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( 也称路基本体); 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“6.1.2:在进行大面积填筑前, 不同填料应在工程现场选取有代表性的地段作为试验段, 进行摊铺压实工艺试验, 确定施工工艺参数, 报监理单位确认后, 方可进行施工 (1)试验段的选择 ①《高铁路基技术指南》的“6.3.2:试验段长度不宜小于 100m,各 种形式的过渡段应分别进行填筑工艺试验 ②填筑试验段应针对同一种类的填料、同一种压实机械进行工艺试验, 不同填料、不同压实机械的工艺试验应分别进行 ③在采用相同工艺参数施工、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 (2)《高铁路基技术指南》的“6.3.4: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, 试验成果应包括下列主要内容: ①机械设备组合 ②压路机碾压行走速度、碾压方式、碾压遍数 ③填料的施工含水率控制范围 ④适宜的松铺厚度 ⑤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 ①《高铁路基验标》的“6.1.4 第 5 条:路基分段填筑时, 纵向接头处应在已填筑压实基础上挖出硬质台阶, 台阶宽度不宜小于 2m,高度同填筑层厚度。

②《高铁路基验标》的“6.2.2 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 D15<4d85的要求 ③《高铁路基验标》的“6.2.2 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 ①《高铁路基验标》的“9.2.4 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行摊铺” 原验标是“但面层必须采用摊铺机进行摊铺” ②《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 D15<4d85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, 进行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 (1)过渡段的主要结构形 ①桥路( 路堤) 过渡段; ②路堤与横向结构物( 立交框构、箱涵) 过渡段; ③堤堑过渡段; ④隧路过渡段; ⑤半挖半填路基横向过渡段; ⑥岩土组合过渡段; ⑦桥隧之间的刚性过渡段; ⑧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 “7.3.3 基床表层以下过渡段级配碎石填筑应符合下列规定: 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相同的水平分层高度同步填筑并均匀压实 3 横向结构物两侧的过渡段填筑必须对称进行, 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“加入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 为确保路堤施工的安全和稳定, 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行动态观测 (1)《高铁路基验标》的 “6.1.6 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, 应立即停止填筑, 待观测值恢复到限值以内再进行填筑 原验标针对软土、松软地基上的填筑都采取了以上要求 (2)工后沉降的要求和控制值 ①施工期间必须按设计要求进行系统的沉降变形动态观测。

通过对沉降变形观测数据进行系统综合分析、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、隧道工程达到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始铺设时间, 确保客运专线无碴轨道结构的铺设质量 ②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, 观测数据不足以评估时, 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行重点观测, 同时代表性观测路堤改良土填筑部分的沉降变形 ③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。