铁路客专桥梁质量控制要点

铁路客运专线工程桥梁施工质量控制要点目录第一章铁路客运专线桥梁工程的特点第二章桥梁施工前的准备第三章基础工程质量控制要点第四章墩台施工质量控制要点第五章桥梁预制质量控制要点第六章桥位制梁质量控制要点第七章高性能混凝土（耐久性混凝土）第一章铁路客专桥梁工程的特点2005年以来，我国开始大规模的铁路客运专线建设。京津城际铁路和合宁、石太、郑西、武广、甬台温等客运专线铁路已经建成运营；京沪、哈大、京石等多条线路正在建设；列入规划待开工的项目还有6000亿元投资。根据2008年10月31日《中长期铁路网调整规划》，2020年全国铁路营业里程规划目标达到12万公里以上，其中客运专线由为1.6万公里，电化率达到60％。在已经开工和列入规划的铁路客运专线中，桥梁工程占有很大比例，高架桥和长桥数量也多于普通铁路。1.1客运专线桥梁的特点客运专线大量采用桥梁工程，保证了高速条件下安全性与舒适性，也注重了环境适应性的理念。桥梁工程设计与建造具有以下特点：（1）选择刚度大的结构客运专线桥梁一般采用简支梁和连续梁，且选用双线整孔箱形截面。高架车站及道岔桥多采用刚架桥。（2）桥梁结构以预应力混凝土梁为主大部分为预应力混凝土梁，钢筋混凝土梁、钢-混结合梁也有少量使用。（3）大跨度桥梁较少考虑客运专线对线路平顺性的要求，选用大跨度桥梁较为慎重。在跨越道路、沟谷、较宽河流时，一般尽可能地采用悬灌法施工的预应力混凝土梁，很少采用其它结构和材料的桥梁。（4）采取耐久性措施在预定作用和预定的维修和使用条件下，客运专线主要承力结构应满足100年使用年限，故综合采取了一系列耐久性措施。主要包括采用整体密闭的桥面，使用高性能混凝土，加大保护层厚度（梁和墩台混凝土保护层均在3cm以上），并设置良好的防排水设施。（5）桥面布置的特点用挡碴墙（防撞墙）代替护轨，以便于线路维修养护；设置优质防排水系统；预留检查车及维修养护通道。（6）支座与墩台为保证墩台的纵向、横向刚度，客专掐了不采用柔性墩；支座纵横向都能转动，且便于更换；墩顶留有检查和更换支座的凹型台。（7）设置路桥过渡段。从统计结果看：铁路客运专线大量使用的是跨度32米简支箱梁，其次为跨度24米简支箱梁。采用的施工方法，主要是整孔预制、架桥机架设。在跨度较大以及不便于架桥机到位等特殊情况下，还采用膺架法原位现浇、悬臂法浇筑和移动模架法施工等。1.2桥梁施工质量安全控制重点提示：1.2.1桥梁下部施工尤其应注意长大钻孔桩基础、深水基础和高性能混凝土的质量。要加强现场文明施工，推行标准化管理。在水上进行施工时，要注意防落水淹亡、防高处坠落。进行高墩台施工时，要注意防高处坠落、防落物伤人。1.2.2桥梁预制应系统策划好桥梁场建设和机械设备配置，通过桥梁场认证考评，按照工厂化组织生产。要保证梁体的质量，尤其注意梁体尺寸、梁面高程及平整度控制。1.2.3桥梁架设解决系统的整体策划和机械设备配置，合理调度运梁、架梁作业和桥面施工。注意防止发生机械事故、起重吊装事故和防交通运输事故。防止发生高处坠落，防落物伤人事故。1.2.4桥位现场制梁大跨度桥梁现浇施工，要满足混凝土设计强度和耐久性要求，严格悬灌梁的线形控制。要保证临时结构（支架、托架、挂蓝及造桥机）的安全稳定。做好临边防护，防高处坠落、防落物伤人。要防止发生机械事故、起重吊装事故和交通运输事故。第二章桥梁施工前的准备施工单位进场后，应积极进行临时道路、临时房屋的修建，配置机械设备和用电用水，组建工地试验室，核对和熟悉设计文件，组织有关人员技术培训和进行技术交底。完成施工准备工作后，向监理单位提交《开工申请报告》。2.1申请开工必备的条件（1）设计文件、施工图以及施工资料能够满足施工需要；（2）征地、拆迁、环保评估等已经完成；（3）复测和放线工作已经完成；（4）《施工组织设计》编制完成并规定程序设和批准；（5）工地布置、施工用水、用电、临时房屋、临时道路能够满足开工要求；（6）机械、设备、材料和劳动力准备能够满足开工需要；（7）工地试验室经过验收，达到规定的要求；（8）对有关施工人员的技术培训、技术交底已经完成，特殊工种持证上岗；（9）质量保证体系和安全保证体系建立健全。2.2设计文件复核各施工单位总工程师负责组织分项目总工程师和技术人员对设计文件进行全面核对和研究，要熟悉设计文件，理解设计意图、技术标准及工艺要求，并经设计单位进行设计交底，必要时可会同设计单位到现场实际测量、核对交接。结构位置、尺寸（长度、宽度、高度、坡度等）、施工图表、工程数量，是否正确和相互吻合；所处的地形、地质、水文资料是否符合实际；设计提出的施工方案和主要技术措施是否可以改进；设计上是否存在不合理的问题等，都要细心核对并且得到解决。如果发现差、错、漏、碰或有其它不理解的问题，应及时询问和解决。施工前，主管技术人员还应详细阅读设计图纸和文字说明，对于相互关联的数据要认真验算，达到理解全部设计细节的程度。2.3复测和控制测量：施工单位与设计单位交接测量桩位，应履行签字确认手续。施工单位接桩后要进行复测，并根据设计移交的测量控制点，设置施工控制网。复测时，要注意相邻标段之间必须进行交叉贯通测量，控制水准基点尽量与国家水准点联测。用于测量的图纸资料、抄录数据资料应认真核对。每次测量前要确认桩点稳固、可靠后方可进行测量。各种仪器、测量系统应按规定周期进行检定和校正。要坚持“换手复核”制度，即由不同人员、不同仪器独立行测量和计算，及时进行校核。2.4实施性施工组织设计《实施性施工组织设计》是工程施工的指导大纲，应根据地质、环境以及现场实际情况，在认真策划的基础上进行编写。《实施性施工组织设计》内容要全面，但也要注意突出工程的特点和难点，有针对性的制订技术措施和工艺措施。对于技术比较复杂的的工程，应补充编制专项施工方案，必要时聘请专家协助编制。根据工程进展及变化的情况，应及时优化《施工组织设计》，包括优化资源配置、改进施工方案和工艺方法，以满足过程需求和总体目标。2.5技术交底按照技术交底的性质和内容，分为业主对施工单位的设计文件技术交底（简称“业主交底”）和施工单位内部的技术交底（简称“施工交底”）两类。施工单位内部的技术交底按其层次、内容和深度可划分为两级：施工方案交底和施工工艺的交底。交底应逐级进行，每一层次交底的范围、深度、详略不同。设计标准和工艺流程、施工操作要点、工序交接要求、技术措施、安全、环保、水保、成品保护等事项以及采用新技术、新工艺，均应进行技术交底。技术交底时，应具有书面交底材料，且交底人、接受人及其他有关责任人均应在相应签署栏内签名确认。第三章基础工程质量控制要点桥梁基础工程包括桩基础（基桩和承台）、明挖扩大基础两类。施工要保证位置和标高正确，满足混凝土设计强度和耐久性要求，不发生断桩事故和桩底沉渣过厚、桩身缩颈、离析等质量缺陷，不发生基础沉降事故，不发生土方坍塌事故。3.1桩基础3.1.1钻孔桩成孔根据地质条件、设计桩径、桩长及现场情况选用钻机。常用的钻机有回转钻机、冲击钻机和旋挖钻机。回转钻机（正循坏钻机和反循坏钻机），适用于粘性土、砂性土、含量小于20％的碎石土以及软岩地质；冲击钻机，适宜于各种土质，因其成孔速度相对较慢，多用于碎石土和各类岩石地基。旋挖钻机，适用于各种土质地层、砂性土、砂卵石层和中等硬度以下基岩。施工前应根据不同地质情况选用不同类型钻头。1、孔口钢板护筒的埋设护筒的埋设深度，应满足孔壁稳定和冲刷要求。在旱地或浅水处，一般不小于1.5m。砂类土应将护筒周围0.5～1m范围内土挖除，夯填粘质土至护筒底0.5m以下。深水及河床软土、淤泥层较厚处，尽可能深入到不透水粘土层内1.5m，无粘质土时需沉入卵石层内0.5～1m。水中平台可按最高施工水位、水流速】冲刷及地质条件等因素确定埋深，必要时打入不透水层。护筒顶标高，顶面应高出施工水位或地下水位2m以上，且满足孔内泥浆面的高度要求。水上筑岛时，一般应高出施工地面0.5m以上。护筒顶面中心与设计桩位偏差不大于5cm，倾斜度不大于1%。2、钻孔场地和安装钻机钻机平台应平整、稳固。在一般陆域，应清楚杂物、软土，采用枕木、型钢等搭设。浅水、深水或淤泥较厚时，可采用筑岛、围堰、水上平台、浮箱等方法，设置钻机工作平台。安装钻机时，转盘、底座应处于水平并平稳，保证在钻进和运行中不产生偏移和沉降。起重滑轮组、固定钻杆的卡孔和护筒中心三者应在一条铅垂线上。3、泥浆泥浆具有钻孔护壁和托浮钻渣的作用。在粘性土中钻孔时，当塑性指数大于15时，可用孔内原土造浆。采用冲击钻成孔时，可将粘土投入孔中冲击造浆。当在砂类土、碎石土钻孔时，宜采用膨润土泥浆护壁。泥浆的性能指标：（1）比重：1.1~1.3（具体视地质情况及钻机类型调整，最大1.4）（2）粘度：一般16~22S，松散地层19~28S（3）含砂率：新制泥浆不大于4%（4）胶体率：不小于95%（5）pH值：大于6.54、钻进成孔：刚开始钻进时，应采用低挡慢速（冲击钻应采用小冲程开孔）。钻至护筒下1m后方可正常速度钻进。钻进过程中速度应均匀。在易坍孔的砂土、软土地层应低速慢进（冲击钻应采用小冲程），并加大泥浆比重。钻进过程中应保持护筒内水位。冲击钻取渣后应及时向孔内补充水或泥浆。钻进时，应密切注意护筒内泥浆的变化，一旦泥浆面大量下降，应迅速判断是否遇到溶洞，并采取有效措施。钻孔作业应连续进行。因故停钻时，应将钻头提离孔底5m以上，或将钻头提出孔外。每钻进2m深度，应检查土层变化情况，并与地质剖面图核对。钻进达到设计深度后，应有技术人员核查地质情况，并请设计单位到现场确认。采用验孔器检验孔径、孔深和孔形。3.1.2钻孔桩水下混凝土灌注1、准备工作灌注时水下混凝土的导管应内壁光滑、圆顺，内径一致，接口严密。导管管节长度，中间节为2m，底节为4m，漏斗下为1m。导管使用前应进行试拼，按自上而下顺序编号和标识尺度。为防止钢筋笼上浮，灌注混凝土前应将钢筋笼主筋焊在护筒上。混凝土配合比必须满足水下灌注的需要，同时应考虑气温及运输过程的影响。灌入料斗前，混凝土应具有适宜的坍落度，且骨料不得离析。水下混凝土浇筑前，应用射水或射风冲射孔底3～5分钟，压力比孔底压力大0.05MPa。通过冲射将沉淀物翻动上浮，以控制孔底沉淀厚度。2、水下混凝土灌注第一斗混凝土的初存量要经过计算，应满足首批混凝土入孔后，导管埋入深度不小于1m并不大于3m的数量。浇筑中，应保持导管埋深2～6m。要随时用测绳量测混凝土顶面高度，计算导管埋入深度，及时卸除导管。不要使混凝土埋置太深再提管，防止出现混凝土夹泥和断桩事故。水下混凝土应连续浇筑，并尽量缩短拆除导管的间断时间。因故间断施工时，应随时注意不要使混凝土在导管里凝固。混凝土浇筑到设计顶面以上1m左右，可以停止灌注，再用人工掏出顶部泥浆和混合物。3.1.3钻孔桩钻进和成孔常见质量问题分析及处理1、坍孔钻进时发生坍孔会使工作中断，或者造成桩径局部扩大。其原因：（1）泥浆性能指标不符合要求，泥浆密度和粘稠度不足；（2）护筒埋置深度不够。在护筒下端孔口漏水而形成坍塌，甚至还会引起孔口周围地面下沉，扩展成较大的坍孔；（3）钻孔内水位不够。掏渣后未及时补充水，或者钻孔通过砂砾等强透水层，孔内水流失而造成孔内水头高度不够；（4）在松软砂层钻进时，由于进尺太快引起坍孔。（5）清孔后停顿时间过久、吊入钢筋骨架时碰撞孔壁。如果发生孔内坍塌，应判明坍塌位置、分析原因。坍孔不严重时，可回填砂石和粘土混合物到坍孔处以上，采取措施后再钻进。如果坍孔严重，则应提出钻头。再采用适当的回填材料回填到坍孔处，采用冲击钻机重新处理后再继续钻进。更严重一些的坍孔问题，应研究制订处置方案进行处置。2、钻孔倾斜钻孔成型后倾斜度大于1／100桩长，即为不合格。其原因：（1）钻机底座未安置水平或工作时地面产生不均匀沉陷，钻机倾斜造成钻孔倾斜；（2）钻孔中遇有较大的孤石或探头石，使钻杆向一侧偏斜；（3）在有倾斜度的软硬地层交界处或岩面倾斜处钻进，钻头受力不均而发生偏斜；（4）钻孔过程中发生孔壁坍塌，挤压钻头偏向一方。钻孔时，如果发现偏斜