客运专线桥梁施工(一).ppt
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客运专线桥梁施工(一).ppt
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客运专线(高速)桥梁客运专线(高速)桥梁张张少少锋锋客运专线桥梁客运专线桥梁1.客运专线桥梁特点2.客运专线桥梁施工客客运运专专线线桥桥梁梁特特点点l总述:
客运专线(高速)桥梁在高速列车运行的情况下,由于桥梁结构的动力响应加剧,因此,从列车运行时的安全性、旅客乘坐的舒适度、荷载冲击、材料的疲劳、列车运行时的噪声、结构的耐久性等方面都与普通铁路有所不同。
具有足够的刚度和强度足够的刚度和强度;保证可靠的稳定性;可靠的稳定性;以此保持桥上轨道的高平顺状态,满足高速行车的要保持桥上轨道的高平顺状态,满足高速行车的要求求。
另外,列车的运营要求较高,能用于检查、维修的时间有限。
从总体上来说,桥梁结构应尽力做到构造简洁构造简洁,规格和外形力求标准化标准化,消除构造上的薄弱环节,达到少少维修维修的目的。
客客运运专专线线桥桥梁梁特特点点特点:
两“大”、两“严”、一“高”1、两“大”桥梁刚度“大”;施工难度“大”;2、两“严”桥梁沉降控制“严”;桥梁徐变上拱控制“严”;3、一“高”对桥梁使用寿命要求“高”客客运运专专线线桥桥梁梁特特点点1、两“大”列车过桥时,不仅产生竖向振动而且产生横向振动,这都影响列车运行的安全性和旅客乘坐舒适性。
桥梁刚度桥梁刚度”大大”对桥梁上部结构(竖向竖向):
规范规定:
桥梁上部结构应要有足够的竖向刚度、横向刚度竖向刚度、横向刚度和抗扭刚度抗扭刚度,并保证结构的整体性整体性。
预应力混凝土梁部结构,宜选用双线整孔箱形截面梁整孔箱形截面梁。
梁部结构在ZK活载静力作用下,跨度L80m的梁端竖向折角不应不应大于大于22。
梁体的竖向挠度限值梁体的竖向挠度限值普通铁路桥梁中竖向挠度限值为:
普通铁路桥梁中竖向挠度限值为:
L/900(最小)(最小)跨度跨度项目目L24mL24m24mL80m24m80mL80m单跨跨L/1300L/1300L/1000L/1000L/1000L/1000多多跨跨L/1800L/1800L/1500L/1500L/1000L/1000客客运运专专线线桥桥梁梁特特点点在列车高速运行的情况下:
车与桥之间的动力效应也要求客运专线桥梁比普通铁路桥梁具有更大的刚度(即较高的固有频率)。
桥梁的竖向固有频率(自振频率)是促使桥梁动力系数出现峰值的根本原因。
桥梁动力系数出现峰值,就意味着共振的发生。
对轨道结构:
造成道床松散,钢轨损伤,影响轨道结构的正常工作。
对桥梁结构:
导致混凝土开裂、结构疲劳、承载力降低,甚至危及桥梁的安全。
为了避免桥梁出现激烈的振动,保证高速列车运行的安全性和乘坐的舒适性,对桥梁的最小自振频率加以限制最小自振频率加以限制跨度(m)16202432404856自振频率限值(Hz)7.5653.7532.382.18客客运运专专线线桥桥梁梁特特点点对桥梁上部结构(横向):
在列车横向摇摆力、离心力、风力和温度力的作用下,梁体的水平挠度应小于或等于梁体计算跨度的1/4000。
同时,要求桥跨结构横向水平变形引起的梁端水平折角应不大于1.0。
客客运运专专线线桥桥梁梁特特点点对桥梁下部结构:
桥梁下部结构纵向水平刚度取决于两方面的因素,一是桥上轨道强度和稳定性;二是在制动力作用下梁轨相对位移的大小。
桥上钢轨除承受长钢轨锁定时的温度应力和列车通过时的动弯应力外,还要承受由于列车制动和梁体伸缩变形所引起的附加应力,为保证桥上轨道的强度和稳定性,在制动力作用下梁轨之间必然产生相对位移,为保证轨道的稳定,梁轨之间的相对位移应控制在4mm以下,这又是与桥梁的跨度及其下部结构的刚度密切相关的。
因此为了保证桥上轨道结构的强度和稳定性,以及满足梁轨相对位移限值的要求,必须对不同跨度的桥梁下部的刚度加以限制。
客客运运专专线线桥桥梁梁特特点点铺设焊接长钢轨的混凝土简支梁,桥梁下部结构的纵向水平刚度纵向水平刚度限值如下表。
下部下部结构构跨度跨度(m)(m)最小水平最小水平刚度(度(KN/cmKN/cm)附附注注桥墩墩LL1212120120不不设钢轨伸伸缩调节器器1616200200不不设钢轨伸伸缩调节器器2020240240不不设钢轨伸伸缩调节器器桥墩墩2424300300不不设钢轨伸伸缩调节器器3232400400不不设钢轨伸伸缩调节器器4040700700不不设钢轨伸伸缩调节器器484810001000不不设钢轨伸伸缩调节器器桥台台30003000不不设钢轨伸伸缩调节器器客客运运专专线线桥桥梁梁特特点点桥梁施工难度“大”为了使桥梁上部结构构造简洁构造简洁,规格和外形标准化标准化,同时便于后期的施工和质量控制,达到少维修少维修的目的。
桥梁上部结构主要采用了32m和24m的常用中小跨度整孔箱形梁。
从施工上讲,比普通铁路桥梁上部常用的“T”型结构施工难度大。
客客运运专专线线桥桥梁梁特特点点2、两“严”桥梁沉降控制“严”对墩台基础工后沉降及工后沉降差给予一定的限制,是为了保证墩台发生沉降后,桥头和桥上线路坡度的改变不致影响列车的正常运行,即使要进行线路高程调整,其调整工作量不致太大,不会引起桥面改建和桥梁结构加固。
均匀沉降量均匀沉降量相相邻墩台沉降量之差墩台沉降量之差静定静定结构构静不定静不定结构构有有碴桥面面小于小于30mm小于小于=0.5L(mm),并不),并不大于大于15mm除要除要满足外静定足外静定结构相构相邻墩台墩台沉降量之差的要求外,沉降量之差的要求外,还应根据沉降根据沉降时对结构构产生的附生的附加加应力的影响而定。
力的影响而定。
无无碴桥面面小于小于20mm小于小于=0.15L(mm),并不),并不大于大于5mm客客运运专专线线桥桥梁梁特特点点桥梁徐变上拱控制“严”;目前,我国普通铁路上的预应力混凝土梁,徐变上拱问题比较突出,以跨度32m预应力混凝土梁为例,实测徐变上拱值约为60mm,个别桥梁甚至更大。
对于高速铁路中为保证轨道地高平顺状态,规范中对桥上线路铺设后的徐变上拱进行了严格地控制。
即:
轨道铺设后,有碴桥面梁的徐变上拱值要求不大于20mm;无碴桥面梁的徐变上拱值不大于10mm。
客客运运专专线线桥桥梁梁特特点点33、一、一“高高”对桥梁使用寿命要求对桥梁使用寿命要求“高高”国内外大量桥梁的使用经验说明,结构的耐久性对桥梁的安全使用和经济性起着决定的作用。
经济合理的设计应当是:
使建造费用与使用期内的检查维修费用之和达到最少。
片面地追求较低的建造费用而忽视耐久性,往往会造成很大的经济损失。
因此,客运专线的桥梁结构设计中十分重视结构物的耐久性设计。
客运专线(高速)中提到“桥涵主要承重结构应按100年使用要求设计”。
客客运运专专线线桥桥梁梁特特点点混凝土结构:
采用高性能混凝土在抗冻融、抗碳化、抗渗、碱-骨料反应等方面进行严格要求。
支座:
尽量做到少维修,少更换。
由于长钢轨纵向力、制动力、列车动力作用和机车车辆横向摇摆力等动力影响较之普通铁路桥梁加剧,因而对支座的减振、消振性能就提出了新的要求。
为满足减、消振性能的要求,除个别桥梁采用钢支座外,其余均采用盆式橡胶支座。
客客运运专专线线桥桥梁梁特特点点lZK标准活载图式l普通桥梁设计活载:
客客运运专专线线桥桥梁梁总总体体设设计计特特点点根据目前情况看,客运专线设计中对桥梁而言有如下特点:
1.桥梁上部结构以混凝土箱梁为主箱形结构的混凝土梁与普通铁路梁相比,具有刚度大、耐久性好、梁型简洁、便于养护等现代铁路桥梁特点,不仅能够确保列车运行的安全,同时还能满足旅客乘坐的舒适度。
为使桥梁结构构造简洁构造简洁,同时便于后期的施工和质量控制,达到少维修少维修的目的,客运专线中的桥梁上部结构设计时主要采用了32m和24m的常用中小跨度简支或连续的整孔箱形梁。
这种结构形式在许多国家的高速铁路中得到了广泛的应用。
客客运运专专线线桥桥梁梁总总体体设设计计特特点点2.桥梁在线路中所占比例大无碴轨道具有稳定性好、维修工作量少、线路使用率高、使用寿命长和综合效益高等特点,无碴轨道在桥梁上的应用技术也日渐成熟,无碴轨道越来越被广泛认同和推广。
另外,国内地形地质情况复杂,对路基沉降的限制要求高,个别地段采用以桥代路的设计原则,因此,客运专线中桥梁的比例较大。
项目名称线路长度桥梁比例常用跨度箱梁数量京津城际118km822950孔武广874km4010200孔郑西459km355500孔石太188km19970孔合宁191km17430孔合武356km312830孔温福298km252000孔福厦272km421500孔甬台温282km312400孔京沪高速1320km6123500孔我国客运专线桥梁情况客客运运专专线线桥桥梁梁施施工工特特点点1.施工方法具有多样性由于客运专线桥梁上部结构主要以常用中小跨度(32、24m)箱梁为主。
仅对桥梁上部这种常用中小跨度而言,其施工方法可采取集中预制架桥机架设、桥位现浇、节段预制拼装、顶推法或多种施工方法并举的方式进行。
客客运运专专线线桥桥梁梁施施工工特特点点2.施工难度大由于箱梁体积大、梁体重(京沪:
32M梁:
328m328m33,853853吨,24M梁:
239m3,622吨;秦沈:
24m双线箱梁重540吨,32m单线箱梁400吨),因此不论采用集中预制、架桥机架设施工,还是采用支架法、造桥机进行施工,上部结构的施工难度都比以往普通铁路桥梁的施工难度“大”桥梁上部结构施工是标段内工程施工的难点和重点。
客运专线桥梁客运专线桥梁施工方法施工方法对于客运专线桥梁的施工,由于桥梁的结构具有如前所述的特点,因而相应的施工方法与普通铁路桥梁相比具有一定的相同点和不同点。
对于常用跨度箱型梁来讲,相同之处主要体现在桥梁下部结构的施工,不同之处主要体现在桥梁上部结构的施工。
对于特殊结构形式的桥梁(如斜拉桥、拱桥、钢桁梁桥等),其施工方法需根据桥梁设计中的具体要求,有针对性的选择施工方法,制定相应的施工工艺,进行施工。
客客运运专专线线常用跨度(常用跨度(3232、2424米)桥梁施工米)桥梁施工11、下部结构施工、下部结构施工虽然客运专线桥梁下部结构【钻(挖)孔桩、承台、墩身】的形式在设计中采用了专用的墩台结构,但其施工方法基本与普通铁路桥梁结构相同。
具体施工机械、设备的配置、施工工艺的选择等均需根据地质及环境情况确定。
地质核对、孔底沉碴厚度、成孔质量、桩基础的检测客客运运专专线线常用跨度(常用跨度(3232、2424米)桥梁施工米)桥梁施工22、上部结构施工、上部结构施工对于中小跨度的箱形梁(简支或连续)结构施工来讲,最常用的施工方法或主要采用的施工方法为:
(1)集中预制,架桥机架设施工
(2)桥位现场浇筑施工(3)桥位节段拼装施工(4)顶推法施工集中预制、架桥机架设施工集中预制、架桥机架设施工常用跨度(32、24米箱形)简支梁桥集中预制、架桥机架设施工集中预制、架桥机架设施工常用跨度简支梁桥常用跨度简支梁桥1.集中预制、架桥机架设施工集中预制、架桥机架设施工适用于中小跨度箱梁数量多的单座桥梁或施工区段。
主要特点:
工程质量易于保证,施工进度快。
但也存在如下的一些问题:
制梁所需的辅助生产设施投入大。
(制存梁场地占地面积大、需要较大吨位的提升设备等)预制箱梁运输较困难,运梁通道修筑标准要求高。
国内现有的运架设备不能满足要求,需重新研制开发或从国外引进。
集中预制、架桥机架设施工集中预制、架桥机架设施工常用跨度简支梁桥常用跨度简支梁桥整孔预制架设在国外采用的比例较小,究其原因主要是线路短、桥梁所占线路总长度的比例小,结构形式主要为连续结构。
针对我国国情,对于一个标段范围内,中小跨度箱梁数量较多的桥梁,建议采用集中预制、架桥机架设施工。
在工期和质量方面均易于保证。
国内目前的理念是:
大标段。
由于跨越的地域范围广,因此,对采用该方法进行施工前,应做好充分准备工作。
集中预制、架桥
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