铁路建设人员系列培训讲义

1、P364“后张法制梁工序质量控制”在“钢筋加工、安装；”及“模板安装”之间添加“预应力管道安装；”。2、P372“预压重量不小于浇注砼重量的1.3倍”改为“预压重量不小于浇注砼重量的1.1～1.2倍”，P373“预压重量不小于浇注砼重量的1.3倍”改为“预压重量不小于浇注砼重量的1.1～1.2倍”，P374“预压重量不小于浇注砼重量的1.3倍”改为“预压重量不小于浇注砼重量的1.1～1.2倍”3、第三张第五节后增设“钢管砼提篮式系杆拱桥”一节：**高速铁路建设人员系列培训讲义之一钢管混凝土提篮式系杆拱桥概念：拱桥是一种最古老的桥型，原始的拱桥由简单的曲线几何形状的桥体直接承受荷载，是一种纯受压结构。这种原始拱桥除了标准的半圆拱之外，其拱脚处都存在外向的水平推力。所谓“系杆拱桥”则是现代拱桥的体系之一，属于“无推力拱”范畴——拱肋产生的外向水平推力为承受拉力的桥面（即系杆）平衡。系杆拱的上部结构是复合体系，小跨度的系杆拱可以只由拱肋（受压）和桥面梁（受拉）构成；大跨度的系杆拱则分为三大部分基本构件：拱肋（受压）、桥面梁系杆（拉、弯）和吊杆（受拉）。所以，系杆拱桥都是下承式或中承式的。**高速铁路采用的系杆拱桥是拱桥中最新的现代类型，其全称应为“下承式钢管混凝土提篮式系杆拱桥”。它有下列特点：（1）拱肋由内灌高强度混凝土的厚壁钢管构成；（2）拱肋中央内倾形成“提篮式”而有别于垂直状的拱肋；（3）系杆为多箱室的预应力混凝土箱形梁；（4）吊杆呈非垂直的网状斜杆布置，即所谓尼尔森体系（NielsenSystem）。在我国，这种钢管混凝土提篮系杆拱桥设计最早用于宣杭铁路的东苕溪大桥，建成于2003年底，跨度为112米。京沪高速铁路采用的提篮系杆拱桥的标准设计图有96米、112米和128米三种跨度。一、提篮系杆拱先梁后拱法施工监理实务（一）方案选定：由于系杆拱结构中系梁和拱圈是相互牵连互相依赖的，主拱圈若无系梁维持则其外形虽是拱形结构而结构受力上则无系杆拱的结构特性，而系梁若不通过吊杆吊在拱肋上则无法独立跨越，所以，其上部结构施工首先要考虑的是“先梁后拱”还是“先拱后梁”。先梁后拱即先制作系梁，也必然采用有支架施工，但是刚梁柔拱的结构形式，也有无支架施工体系的可能。有支架施工在支架上制作系梁，也无外乎现浇、预制拼装、整梁预制后拖拉就位等方法。系梁内预应力索张拉完成后，即可进行拱圈的施工，其方法可采用任何一种拱肋施工方法，如支架现浇、无支架预制拼装、无支架施工等。（二）方案审查：监理工程师应根据设计图纸要求及现场实际情况，审查相关施工单位的加工制作和安装、架设方案，批准切实可行的施工方法并监督实施。（三）系梁施工：（1）系梁混凝土施工：①审批施工单位提交的总体施工方案。②重点审查临时支架（满樘支架或柱梁结构）的施工设计及计算，确保临时支架具有足够的强度、刚度和稳定性。监督临时支架的地基处理、1.2倍超载系数的堆载预压。要具备过程实施文字记载、检查记录或签认。③督促施工单位处理好临时设施与既有线路和建筑的关系。④模板制作和安装检查、钢筋制作和编扎检查、预应力孔道安装检查等。拱脚处锚固段拱肋钢管的准确预埋和骨架定位是检查停止点，必须使用精密仪器测定三维坐标，焊牢钢骨架，经自检、复查交验和监理测量认可，填报完备检查资料报验后，方可进行下道工序。⑤检查支座安装的准确度、支座滑移面的保洁措施等。⑥监理系梁混凝土浇筑施工的合理分段、灌注程序和振捣及养护、湿接头处理。特别加强拱脚处大体积混凝土的监理力度及防止拱脚钢管移位的监督。各段混凝土浇筑后的保湿遮盖养护的时间不少于15天。过程中检查梁体表面裂纹情况，监督和批准一般性表面缺陷的处理。⑦分段灌注时特别监督预应力管道、吊杆预埋导管位置的牢固和定位。（2）系梁预应力施工：①按设计要求和规范审批施工单位指定的专项预应力施工工艺。②审批和抽检预应力钢绞线的各项技术性能达标；锚具性能达标；监督和审批千斤顶、油泵、压力表等张拉设备的合格标定、配套使用、到期复验等。③按照设计要求，系梁梁体合龙段浇注及养护15天后，强度达到95%以上时，进行第一批预应力索张拉。（第一批预应力索的张拉时间应尽可能后延以期减少收缩徐变导致的预应力损失。此首批张拉索亦可分作两批次进行）。第二期恒载上桥前进行第二批剩余索张拉。④复核审批不同规格和长度的力筋理论伸长量计算，旁站监理预应力施工，及时处理张拉力和伸长量双控中的伸长量超标问题。⑤按规范监理孔道压浆、封端等过程和质量。（四）钢管拱肋制作：（1）基本要求：①钢管拱节段的各类组件，其加工尺寸应符合设计和施工工艺要求，并经监理工程师分阶段检查验收后方可进入下一道工序。②制作钢管拱节段前必须进行焊接工艺评定试验，评定结果应符合技术规范要求，经监理工程师签字认可后，制订实施性焊接施工工艺付诸实施。要求施焊人员必须具有焊接资格证书和上岗证。③焊缝探伤检测仪器必须标定，按照设计和规范要求的探伤方法、频率、范围和检测等级进行无损探伤。同一部位焊缝的返修不得超过两次。返修后的焊缝应按质量标准进行复检并且合格。④钢管拱节段必须在工厂进行模拟现场条件的试组装，按技术指标要求进行验收。现场吊装施工人员应参加试组装和验收。⑤钢管拱主要技术指标（下表）钢管拱制作主要技术指标顺序检查项目规定值或容许偏差附注1弯曲度(mm)f≤L/1000且f≤10mmL为节段长2椭圆度（失圆度）F/D=3/1000D为钢管直径3接缝错边(mm)≤24拱肋宽度误差(mm)±3拱肋高度误差(mm)±35拱肋节段(Lm)旁弯3+0.1Lmm且≤10mm垂球钢尺度量6吊点位置偏差(mm)纵向±10，横向±37吊杆长度偏差(mm)±108拱轴线长度误差(mm)Δ≤209拱肋成拱后横向、竖向偏差均为±10mm10成拱后对称接头点的相对高差±15mm11拱肋间距误差±5（2）原材料的进场质量检查和复检：①检查设计规定的钢材品种出厂质量证明书文件和施工单位的复验报告。②检查焊接材料出厂质量证明书，通过焊接工艺评定试验复验其性能。③检查涂装材料出厂质量证明书和复验报告。（3）准备工作的检查：①检查钢材进场存放和转运情况，不使变形、锈蚀。②检查并签认钢材预处理过程，包括平整和预涂装工序。③审查承包商根据设计文件制定和绘制的制作工艺、构件放样图和加工图、焊接工艺流程图等。④检查计量检验工具的精度规格、使用方法、有效使用期及其校正报告。⑤检查制造环境，特别对喷砂除锈工序和涂装工序的相对环境。⑥检查拱管节段成型和折线成弧胎具、哑铃形拱节段组拼胎架，审查工厂组装工艺设计，检查模拟现场条件进行大分段（含横撑）匹配对接的试拼场地。（4）检查拱肋钢管节段和其它部件的下料、加工和组拼：①基本管单元下料时，如果原材为钢板，则应顺钢板压延方向量取。如为卷材，则应有展开、轧平及自动切割下料装置。下料长度需包含刨边加工及电焊收缩量。②监理进行焊接工艺评定试验、批准焊接工艺评定试验报告及实施性工艺。③卷管后的纵缝焊接应在胎架上进行，保证管单元直径相同，椭圆度达标。④重点检查管单元两侧的管间对接圆的加工平顺，各对接面应分别垂直于悬链线轴线，并保证纵缝按设计要求错开。上管纵缝以位于拱的内环一侧、下管纵缝位于拱的外环一侧为佳，以保证组装后的所有纵缝处于缀板混凝土范围内。拱脚处预埋管段应与跟大分段弦管在工厂同时匹配制作。其上端口切面与相邻的大分段下端口切边应匹配制作，精确测定，见证检验，保证内倾90时吻合。⑤基本管单元对接接长应在按照悬链拱轴线设计的胎具上进行，逐段焊接成符合设计线形要求的大分段。重点检查对接焊缝质量、接缝错边、旁弯度等。⑥检查各分段内的吊杆索导管和内加劲环的位置、装配焊接质量等符合设计要求。检查各分段设置灌注孔和出气孔的布置、焊接质量。⑦检查腹板单元组装：与管单元匹配的悬链线弧度、高度，弦边坡口以及横向拉筋等；横撑钢结构各族和单元的部件尺寸、焊接质量。⑧各分段的上、下管单元在工厂内用腹板单元焊连成哑铃形整体。此项组装应在胎架上进行，并进行邻段间的逐段匹配检验符合悬链线形。缀板接长焊缝应与拱管环向焊缝错开100mm以上。⑨严格监理预制拱肋各分段的运输、存放不使变形、损伤和锈蚀。（5）焊缝的检查与验收：①拱肋、横撑的卷管纵缝和对接环缝、腹板与拱管间的纵缝应采用自动焊全熔透焊接；腹板（即缀板）的对接焊缝为全熔透；横撑与拱管间、横撑的弦杆斜撑间的焊缝为熔透焊缝；吊杆锚座板与拱管间的焊缝采熔透焊带角焊缝。②按钢结构规范进行焊缝外观检查，不得有裂纹、未熔合、焊瘤、夹渣、弧坑及漏焊等。不合格者必须及时处理、返修。③对所有全熔透焊缝要100%进行超声波检测。对T型焊缝以及超声波认为的可疑之处应以X射线拍片；所有焊缝均需作10%以上X射线拍片检查。焊缝质量达到GB50205-2001的一级焊缝要求。焊缝高度he=S,焊缝余高C应趋于零。熔透性焊缝：焊缝质量达到GB50205-2001的一级标准，并按规定做100%超声波探伤和不少于10%的X射线抽样检查。（6）防腐涂装：①检查施工单位编写的防腐涂装工艺及涂料规格质量、贮存有效期等。②按钢材预处理涂装和钢结构长期性防腐涂装两类监理防腐涂装：预处理涂装在下料前进行喷砂除锈后，喷涂底漆；永久性防腐涂装，按外表面和内表面两种要求监理，除锈后按设计指定的漆种、程序和要求涂装。④涂装质量检查：外观平整、光亮、颜色均匀、无流淌、起泡、剥落、气孔、划伤等缺陷。检查漆膜厚度符合设计要求，层间间隔时间符合规定，见证检测漆膜附着力。巡视并检查涂装记录。（7）钢管拱成品的验收：①检查制造单位质检部门的验收文件，经监理工程师确认签认合格后，由制造单位填发产品合格证；②检查产品出厂资料，包括：1、产品合格证书（包括质量检验报告）；2、钢材质量证明书；3、焊缝检验报告；4、竣工图；5、工厂试拼记录。（五）钢管拱安装：（1）审查施工单位制订的钢管拱安装方案，包括临时设施的结构强度计算、刚度和稳定性检算、安全措施等。（2）审批报验的相关施工机械设备，核实吊装设备的型号和功能。监督起重设备的试吊程序的实施。（3）复验拱脚预埋钢管上管口的三维测量数据，精度必须达到设计要求。（4）拱肋安装：①检查支架的结构牢固安全、支承标高、拱管倾斜承窝的设置等。②检查拱管附属的施焊脚手架、临时走道及围栏等安全可靠性。③监督各大分段的单管吊装、定位焊接跟踪监测、相应的横撑连接定位及监测，检查与预埋管相连的第一接头正式施焊前的定位稳固措施等。④根据设计和规范要求，按过程跟踪及完工分阶段检查各部位焊缝的施焊操作、焊缝质量和及时返修、尺度控制及变形测定，全过程掌握轴线长度、横向及竖向偏位、拱肋间距等各部误差值在容许范围内，严格控制合龙段的施工时间、环境条件和适宜温度条件。⑤监督焊缝处的防腐涂装补涂标准和质量与整体一致。⑥检查拱肋安装后的整体线形，审查竣工测量资料。（5）灌注拱肋内混凝土：①审批施工单位提交的灌注方案，重点审查其保证对称均匀灌注及防止堵管、避免加劲环后部出现空隙的措施。②全过程旁站混凝土泵送，监督混凝土数量符合设计，制作混凝土试件。③泵送过程中用敲击法判断管内混凝土填充质量，收尾时用超声波检查充盈情况，决定是否需采取压浆补救措施。④审定混凝土强度达到90%时，允许拆除拱肋安装脚手架。（6）吊杆安装：①检查吊杆成品出厂合格证明书、进场规格、数量及有否外表损伤等，确定所有吊杆数据符合设计要求（包括吊杆制作驻厂监理）。②拆除系梁桥面支架后，按设计要求的顺序、步骤安装吊杆并张拉。③检查吊杆防护罩安装及防腐油脂灌注。（7）最后交叉施工项目：①张拉系梁剩余预应力索。②拆除系梁混凝土施工的临时支架。③桥面线路设备等二期恒载安装后，检测并调整吊杆力至设计值。④施工拱脚二次混凝土。⑤钢管外表面涂装。⑥审查竣工资料。二、提篮系杆拱先拱后梁法施工监理实务（一）、方案选定：采用先拱后梁施工方案时，拱圈施工方法初衷是考虑采用无支架施工方法，否则就没有不要采用先拱后梁施工方案。先制作拱圈，在拱圈合拢前两墩台之间必须先行设置临时拉索，以为系杆拱结构完成后对墩台没有推力作用，故设计墩台时未考虑