客运专线箱梁架设施工质量与安全控制.docx
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客运专线箱梁架设施工质量与安全控制
武广客运专线建设工程施工系列讲座
简支预制箱梁架设工程
施工工艺、质量和安全控制专题讲座
授课人：
徐孝有
中铁大桥局股份公司京津城际轨道交通工程项目部
2007年5月24日
讲课大纲
一、客运专线预制箱梁架设概述………………………………………………………5分钟
二、架梁施工准备……………………………………………………………………10分钟
三、架梁施工工艺流程…………………………………………………………………10分钟
四、架梁施工工艺………………………………………………………………………20分钟
五、架梁施工质量控制…………………………………………………………………10分钟
六、架梁施工安全控制…………………………………………………………………20分钟
七、简支梁预制和现浇梁施工质量控制要点…………………………………………5分钟
一、客运专线预制箱梁架设概述
1、目前随着京津、武广、郑西、合武等铁路客运专线的相继开工建设，我国掀起了高速铁路建设新高潮。
从目前相继开工的铁路客运专线来看，有设计时速350Km/h和250Km/h两种线路，并且线路以桥遂函为主，为适应桥梁的整体性、力学性、经济性、美学性及桥梁所在位置的地质状况、环境条件，高速铁路采用的主导梁型为20m、24m、32m混凝土简支箱梁（或简支变连续箱梁）。
高速铁路混凝土简支箱梁及简支变连续箱梁主要技术指标见表1。
高速铁路箱梁主要技术指标表1
梁型
梁长（m）
梁高（m）
顶宽（m）
底宽（m）
大体积混凝土（m3）
理论梁重（t）
防水层保护层重（t）
最大理论梁重
简支箱梁
20.6
2.4
13.4
5.86
197
511
34
545
24.6
2.4
13.4
5.86
230
599
41
640
24.6
3.0
13.4
5.68
248
645
41
686
32.6
3.0
13.4
5.68
320
832
55
887
简支变连续箱梁
24.4
2.2
13.4
5.92
215
560
40
600
32.4
2.4
13.4
5.86
294
765
53
818
2、高速铁路混凝土箱梁提、运、架基本要求
就施工方法而言，高速铁路箱梁施工采用制梁场整孔预制，运架设备运输至桥位安装和桥位模架现浇等两种方法。
“提、运、架”三大设备（提梁机、运梁台车和架桥机）架设整孔预制箱梁具有缩短桥梁建设周期、降低桥梁施工成本、推行桥梁施工机械化、提高桥梁质量的特点，是高速铁路混凝土箱梁施工的首选模式。
高速铁路整孔混凝土箱梁最大梁体重量887t，最大梁体宽度13.4m，具有自重大、梁体宽的特点，其对提、运、架设备基本要求为：
⑴、提、运、梁设备运架箱梁过程中，应实现运输箱梁四点支承荷载均衡和安装箱梁四点吊装荷载均衡，避免箱梁局部超载，确保箱梁局部不压溃，整体不受扭。
⑵、提、运、架设备运架箱梁过程中，应实现运输箱梁荷载均衡地传递至每一个行走轮和安装箱梁荷载均衡地传递至每一个支腿，并尽可能地将施工荷载分散，避免路基、涵洞、梁体、墩台因局部超载而破坏。
⑶、提、运、架设备运架箱梁过程中，应具备无级调速功能，确保运架设备空载快速运行提高，重载低速运行降低冲击，架梁微速运行精确定位。
⑷、提、运、架设备工作机理、结构型式、技术性能、使用功能必须满足箱梁运输、喂送、安装工况。
⑸、提、运、架设备必须实现坡弯道线路运架箱梁的功能，及实现整机沿线路转场。
⑹、运架设备必须具备变跨、过连续梁（路基）、过隧道和调头功能。
3、目前京津城际架梁设备情况
京津城际轨道交通工程起自北京南站东闸口（DK0+900），向东南途经北京市崇文、丰台、朝阳、通州等区县进入天津市，经武清、北辰、河北、河东等区县到达天津站西闸口（DK114+094.81），全长113.544km。
其中特大桥5座，特大桥累计长占全线线路长87.6%，合计2735孔梁，其中32米2480孔、24米215孔、20米40孔。
目前在京津线使用提运架设备见表2，架梁综合作业进度时间见表3
全线架桥机、运梁车型号表2
序号
单位
架桥机型号
架桥机厂家
运梁车型号
运梁车厂家
1
六局
LG900H
意大利艾登、北京万桥、山海关桥梁厂联合
TE900H16
意大利艾登、北京万桥、山海关桥梁厂联合
2
二局
JQ900A
中铁工程机械设计研究院有限公司
YL900
中铁工程机械设计研究院有限公司
3
大桥局
JQ900
大桥局七公司
MBEC900
德国KIROW
4
十八局
TLJ900
北戴河通联
TLC900
北戴河通联
5
十七局
SPJ900/32A
武桥重机
KSC900
德国KIROW
表3架梁综合作业进度时间表单位：
小时
架梁单位
梁场
设计时间/孔
冬季时间/孔
暖季时间/孔
过孔、架梁
砂浆等强
小计
过孔、架梁
砂浆等强
小计
过孔、架梁
砂浆等强
小计
六局
1号
7.7
2.0
9.7
12.0
2.5
14.5
6.1
2.0
8.1
二局
2、4号
4.0
2.0
6.0
4.5
3.0
7.5
4.3
2.0
6.3
大桥局
3号
3.5
2.0
5.5
3.5
2.5
6.0
3.5
1.9
5.4
十八局
4、5号
4.0
2.0
6.0
3.7
2.0
5.7
3.2
2.0
5.2
十七局-1
6号
3.5
2.0
5.5
4.3
2.5
6.8
3.3
1.7
5.0
十七局-2
6号
3.5
2.0
5.5
4.2
2.5
6.7
3.1
1.7
4.8
全线平均作业时间/孔
6.6
8.0
5.8
注：
提梁、运梁、支座安装等与架梁同时进行或提前进行，所用时间上表没有包括
二、架梁施工准备
1、架梁施工技术准备
1.1、接到箱梁架设任务后，根据施工线路和里程，调查沿线对架梁作业有影响的“三线”和树木情况，形成调查表报业主和“三线电改”单位；
1.2、组织管理人员、技术人员和特种作业人员参加客运专线“验标”和“提、运、架”三大设备使用培训；
1.3、根据国家有关规范、客运专线施工验收标准、设计文件和施工工况，组织编制架梁实施性施工组织设计、“提、运、架”三大设备的拼装方案和开工报告，并报监理、咨询和业主批准；
1.4、根据支座规范要求、支座型号、设计文件和施工组织安排，调研支座厂家，组织支座招标采购工作；
1.5、根据支座砂浆规范技术要求和架梁施工需要，调研早强性无收缩支座砂浆生产厂家，选取两家具有资质合格厂家原材料，进行砂浆配合比性能实验，性能指标达到支座砂浆规范技术要求后报监理单位审批；
1.6、根据设计院提供技术文件和施工组织设计，编制架梁施工测量方案；
1.7、“提、运、架”三大设备的拼装告知书报当地技术监督局备案；编写“提、运、架”三大设备的工地试验大纲（型式试验）；整理“三大”设备技术资料，到当地技术监督局办理当地大临设备使用许可证；
1.8、根据“提、运、架”三大设备使用说明书、安全操作规程和架梁施工工况，编制“提、运、架”三大设备管理制度、维修保养制度、安全检查制度和使用签证制度。
1.9、根据架梁施工的安全保证体系，制定施工安全奖罚制度。
2、架梁施工进场准备
2.1、根据架梁施工现场实际工况，进行项目部驻地选址和建设，项目部管理人员、技术人员配备以及作业人员组织进场。
2.2、根据架梁施工组织要求，组织“提、运、架”三大设备进场；组织拼装场地建设和拼装设备机具进场。
2.3、根据“提、运、架”三大设备拼装、试验方案，组织人员进行设备拼装和工地试验，并办理有关许可证（型式试验合格证和使用许可证）；
2.4、根据架梁施工工艺，采购四套500吨临时千斤顶，其中两套为串联，另两套为并联的。
三、架梁施工工艺流程
“提、运、架”
三大设备进场
“提、运、架”
三大设备拼装
“提、运、架”三大设备工地试验（型式试验）
提、运、架”
三大设备验收
收集支座检验资料
砂浆原材料检验
支座和砂浆料进场
架桥机架桥机过孔，进入下孔梁架设
拆除临时千斤顶；拆模、砂浆养护
“提、运、架”三大设备使用签证
按配合比现场拌制砂浆，取样试件
取样试件
力点支承转换到临时千斤顶，调整高程
落梁、微调，梁体平面对位
提梁机提梁到运梁台车
梁体和墩身垫石交验，并放架梁平面安装线
根据梁体和垫石高程进行砂浆厚度匹配计算
循环施工
准备灌浆设备材料
支座砂浆灌注，等强度20Mpa
架桥机喂梁
运梁台车运梁
梁体支座安装
四、架梁施工工艺
1、提梁工艺
提梁前，技术人员仔细核对待架成品箱梁合格证，检查外观、梁长、编号以及支座型号、安装位置等，核对无误后方可吊装。
提梁采用四点起吊三点平衡原理，吊点设在梁端腹板内侧，吊装梁体时在顶板下缘吊孔处垫以厚度不小于40mm的钢垫板保护梁体；起吊过程控制梁体同一梁端高差≤10mm和两端高差≤20mm。
2、运梁工艺
1）运输支点设置在梁腹板下，距梁端距离≤4.0m。
而且支点应位于同一平面上，箱梁同一端支点相对高差不得大于2mm；装梁时各支点对位要准确，纵向偏差为±10mm，横向偏差为±5mm，如位置偏差超标，须重新对位。
2）启动前全面检查一遍箱梁的支垫及支撑情况，查检运梁车的方向及制动系统等，确认无误后方可运行。
3）运梁过程中，操作人员要高度集中精力，密切注意观察运梁车及前方道路情况，发现异常，及早采取措施，非紧急情况，严禁高档位急起急停。
4）雨雪及大风等恶劣条件下，不得进行运梁作业。
路面湿、滑及冰冻等要采取相应防护措施，降低运梁速度。
3、落梁工艺
1）预制箱梁架设落梁时，采用测力液压千斤顶支点反力控制，支点距梁端距离≤2.6m，支承垫石顶面与支座底面间隙压浆硬化前，每个支点反力与四个支点反力的平均值之差不得超过±5%。
顶梁过程缓慢进行，防止因千斤顶受力不均造成梁体侧翻。
2）在箱梁每支座内侧靠垫石位置设置共四台500t液压千斤顶，定位后进行支座灌注砂浆锚固工作。
千斤顶的拆除须待砂浆强度达到20MPa以后方可进行，拆除千斤顶后再进行架梁机移位和下一片运梁、架梁工作。
千斤顶安装就位和拆除可通过箱梁底检查孔通过倒链配合进行人工作业。
液压油泵可在梁顶面进行控制操作。
3）千斤顶安装时应严格定位设置在设计位置靠近支座内侧，下面支承在墩顶砼顶面，上面顶在箱梁预设防落梁措施预设钢板上，施工操作时应采取必要的措施如加垫钢板或橡胶板等严防损伤梁体及墩顶砼表面。
操作时应按液压千斤顶的有关操作规程严格控制操作，严防野蛮操作和不文明施工。
千斤顶拆除一定要有灌浆强度报告和检查验收合格批准后方可进行。
待梁体安装就位后，最后拆除支座上下连接板。
梁体落位的支座板中心线允许误差
项目
允许误差（mm）
纵向错开
一般墩台
≯20
30米以上高墩台
≯15
横向错开
一般墩台
≯15
30米以上高墩台
≯10
同端两支座中线间的横向距离误差
误差与桥梁中线对称
+30、-15
误差与桥梁中线不对称
+15、-10
4、支座安装工艺
1）根据全桥梁片布置和桥形坡度值，确定支座安装型号和安装位置；每孔双线箱梁采用固定支座（GD）、横向活动支座（HX）、纵向活动支座（ZX）、多项活动支座（DX）各一个。
2）支座进场后，根据铁道部现行《铁路桥梁盆式橡胶支座》（TB/T2331）以及铁道部颁布的有关客运专线铁路桥梁盆式橡胶支座技术条件的有关规定，对支座的外观尺寸和组装质量进行检查，验收，符合设计要求才能进行安装。
3）支座安装前将梁底支座预埋板和墩身垫石顶面清理干净，对墩身垫石顶面须进行凿毛处理。
4）支座安装时，根据［客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准］（铁建设［2005］160号），梁底支座预埋板和墩身垫石顶面验收平整度，合格后方进行支座安装。
5）支座安装后，支座上表面与梁底支座预埋板须密贴，支座四角高差≤2mm，支座安装后，其允许误差应符合下表的规定
支座安装允许误差
序号
项目
允许误差（㎜）
1
支座中心线与墩台十字线的纵向错动量
≤15
2
支座中心线与墩台十字线的横向错动量
≤10
3
支座板每块板边缘高差
≤1
4
支座螺栓中心位置偏差
≤2
5
同一端两支座横向中心线间的相对错位
≤5
6
螺栓
垂直梁底板
7
4个支座顶面相对高差
2
8
同一端两支座纵向中线间的距离
误差与桥梁设计中心线对称
+30
-10
误差与桥梁设计中心线不对称
+15
-10
6）梁体落位前，安装支座预埋栓，并随梁体落放到垫石锚栓孔，采用灌支座砂浆与垫石固接。
7）支座砂浆达到强度和养护期后，拆除支座连接件，安装支座围板。
5、砂浆灌注工艺
1）支座砂浆采用的是早强快硬无收缩材料。
常温条件下，砂浆水灰比不宜大于0.34，且不得泌水，流动度不应小于320mm，30min后流动度不应小于240mm;2h抗压强度不小于20MPa,24h抗折强度不小于10Mpa;标准养护条件下浆体28d自由膨胀率为0.02%~0.1%；28天抗压强度不小于50MPa,弹性模量不小于30GPa；冬季施工时要采取保温措施；夏季要加强养护。
2）材料进场取样合格后，现场按照水灰比采用立式搅拌机搅拌，等砂浆静止10分钟，排除气泡，并取试件，然后利用重力式灌浆，立好砂浆模，将砂浆灌注到支座与垫石间隙，注意：
未用完砂浆应丢弃，不得二次搅拌使用。
3）等砂浆强度达到20Mpa后，拆除临时千斤顶，拆除砂浆模板，并进行及时砂浆养护。
4）灌浆完毕后，在外露表明初凝后，应立即喷洒水保湿养护，在养护开始6小时内必须保持表面湿润，然后涂刷养护剂或覆盖塑料薄膜，并加盖淋湿草袋或岩棉被覆盖，并随时检查保持湿润，养护时间不小于24小时。
冬季施工时，养护措施还应符合现行GB50204的有关规定。
6、架梁测量工艺
1）对沿线测量网进行复测，根据测量成果进行评差，进行测量网维护；
2）复测梁长、梁高、梁端垂直度和梁体左右线高差；放出支座中心线样；
3）复测墩身垫石标高，锚栓孔位、锚栓孔深及墩跨；并在墩身垫石放出支座中心线和梁端线；
4）根据复测梁体和墩身垫石标高情况，进行匹配计算，得出砂浆厚度（规范控制20mm～30mm）；
5）落梁安装时，进行梁体平面对位，并根据砂浆厚度控制梁体高程；
6）复测架后梁面标高（控制在-10mm≤设计标高≤0mm）、相临梁端高差≤10mm；梁端伸缩缝100±20mm；
7）形成内业资料报检。
五、架梁施工质量控制
1、建立质量保证体系
2、事前、事中、事后质量监控图
3、工序质量监控流程图：
4、建立架梁质量自控体系
架梁质量自控体系
［客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准］（铁建设［2005］160号）
9.6.6梁体规格和梁体质量必须符合设计要求。
9.6.7墩台支座中心线、支承垫石高程必须符合设计要求。
9.6.8梁存放和运输支点位置必须符合设计要求，而且支点应位于同一平面上，箱梁同一端支点相对高差不得大于2mm。
架设时吊点位置必须符合设计要求。
9.6.9预制箱梁架设落梁应采用支点反力控制，支承垫石顶面与支座底面间隙压浆硬化前，每个支点反力与四个支点反力的平均值之差不得超过±5%。
9.6.10预制箱梁架设后的相邻梁跨梁端桥面之间、梁端桥面与相邻桥台胸墙顶面之间的相对高差不得大于10mm。
预制箱梁桥面高程不得高于设计高程，也不得低于设计高程20mm。
9.6.11预制箱梁支承垫石顶面与支座底面间的压浆厚度不得小于20mm，也不得大于30mm。
9.6.12梁体架设后应梁体稳固，梁缝均匀，梁体无损伤。
1.进场控制
简支箱梁进场，安质部门要检查出厂合格证、静载试验报告、张拉/放张记录和对外观进行检查，明显不合格的预应力简支箱梁责令退回。
2.技术人员质量职责
认真做好工前的技术及安全交底，熟悉图纸、施工规范和技术指南。
严格检查施工班组对技术指导的执行情况，发现没有按技术交底要求进行施工时，要及时制止、要求返工，责令其改进。
因技术交底、指导错误出现质量问题时，由项目部（分部）安质部视情况处以100~300元罚款。
3.质检工程师（员）责任
掌握施工规范、标准，进行现场跟踪。
随时抽查作业队伍对技术交底及安全交底的执行情况，及时制止纠正不规范的质量行为。
由于质检人员原因导致质量不合格，由项目部（分部）安质部视情况处以100~300元罚款。
4.测量人员质量责任
负责控制测量放样工作，对测量结果的准确性负责。
负责测量原始资料的整理与保存，具有可追溯性。
测量出现错误，由项目部（分部）安质部视情况对其处以100~300元罚款。
5.现场负责人质量责任
负责现场的管理和协调，全力支持现场试验、技术、质检人员的工作，对现场施工质量负主要责任。
出现质量不合格问题，由项目部（分部）安质部视情况处以100~300元罚款。
6.施工队（班组）负责人质量责任
接受技术交底，并配合技术人员对作业队进行技术交底。
接受技术人员、质检人员、监理人员的检查与指导，及时完成有关指令。
对违反上述规定或执行不彻底的，由项目部（分部）安质部视情况处以100~300元罚款。
7.操作人员质量责任
熟悉技术交底及安全交底内容，并严格按技术交底进行施工。
服从工班长、现场技术员和质检人员的指挥、指导和检查。
熟悉架桥机及提梁机操作规程，对所施工的工艺质量负直接责任。
对违反上述规定或执行不彻底的，由项目部（分部）安质部视情况处以100~300元罚款。
◆提梁、运梁、落梁
1.技术人员质量职责
认真做好工前的提梁、运梁、落梁技术及安全交底，熟悉图纸、施工规范和技术指南。
严格检查施工班组对技术指导的执行情况，发现没有按技术交底要求进行施工时，要及时制止、要求返工，责令其改进。
因技术交底、指导错误出现质量问题时，由项目部（分部）安质部视情况处以100~300元罚款。
2.质检工程师（员）责任
掌握施工规范、标准，进行现场跟踪。
随时抽查作业队伍对技术交底及安全交底的执行情况，及时制止纠正不规范的质量行为。
由于质检人员原因导致质量不合格，由项目部（分部）安质部视情况处以100~300元罚款。
3.测量人员质量责任
负责控制测量放样工作，对测量结果的准确性负责。
负责测量原始资料的整理与保存，具有可追溯性。
测量出现错误，由项目部（分部）安质部视情况对其处以100~300元罚款。
4.现场负责人质量责任
负责现场的管理和协调，全力支持现场试验、技术、质检人员的工作，对现场施工质量负主要责任。
出现质量不合格问题，由项目部（分部）安质部视情况处以100~300元罚款。
5.施工队（班组）负责人质量责任
接受技术交底，并配合技术人员对作业队进行技术交底。
接受技术人员、质检人员、监理人员的检查与指导，及时完成有关指令。
确保500t提梁机、900t运梁台车、900t架桥机在提梁、运梁、落梁过程中梁体不变形不受损。
对违反上述规定或执行不彻底的，由项目部（分部）安质部视情况处以100~300元罚款。
6.操作人员质量责任
熟悉技术交底及安全交底内容，并严格按技术交底进行施工。
在操作500t提梁机、900t运梁台车、900t架桥机时必须保证梁体保持水平，严禁使梁体受损。
服从工班长、现场技术员和质检人员的指挥、指导和检查。
熟悉架桥机及提梁机操作规程，对所施工的工艺质量负直接责任。
对违反上述规定或执行不彻底的，由项目部（分部）安质部视情况处以100~300元罚款。
◆支座
［客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准］（铁建设［2005］160号）
14.1.5支座品种性能、结构形式、规格尺寸及涂装质量必须符合设计要求和相关产品标准的规定。
14.1.6固定支座及活动支座安装位置必须符合设计要求。
14.1.7支座上下座板必须水平安装，固定支座上下座板应互相对正，活动支座上下座板横向应对正，纵向预留错动量应根据支座安装施工温度与设计安装温度之差和梁体混凝土未完成收缩、徐变量及弹性压缩量计算确定，并在各施工阶段进行调整，当体系转换全部完成时梁体支座中心应符合设计要求。
14.1.8支座与梁底及垫石之间必须密贴无空隙，垫层材料质量及强度应符合设计要求。
支座配件必须齐全，水平各层部件间应密贴无空隙。
14.1.9支座锚栓埋置深度和螺栓外露长度必须符合设计要求，支座锚栓固结应在支座及锚栓位置调整准确后进行施工。
14.1.10预留锚栓孔注浆材料和质量必须符合设计要求。
1.进场控制
支座进入工地后，安质、试验部门要协助材料员进行支座的进场检验，根据铁道部现行《铁路桥梁盆式橡胶支座》（TB/T2331）以及铁道部颁布的有关客运专线铁路桥梁盆式橡胶支座技术条件的有关规定，对支座的外观尺寸和组装质量进行检查，符合设计要求才能使用。
2.材料员对原材料的控制责任
材料员负责材料统计工作并按生产计划制定材料需求计划。
材料员负责材料进场初验，明显不合格的责令退回。
经目测合格后方可先卸货并标识，索取质量证明书（产品合格证）、安装使用说明书、原材料出厂检验和型式试验等有关资料。
材料员负责材料的覆盖，以免雨淋和灰尘等污染。
当发现擅自接收明显不合格材料、标识不及时、覆盖工作不到位。
将由项目部（分部）安质部视情况给以100~300元罚款处理，情节严重者更换岗位。
◆凿毛
1.施工队（班组）负责人质量责任
负责组织相关人员及时进行支座就位部位的支承垫石表面，并清理凿毛面，清除预留锚栓孔中的杂物。
对凿毛质量负主要责任。
出现质量不合格问题，由项目部（分部）安质部视情况处以100~300元罚款。
2.操作工人质量责任
凿毛过程中要注意成品保护，对应凿范围要全部凿毛，凿毛应符合要求。
凿毛过程中不得损伤钢筋，保证钢筋质量不受影响。
凿毛结束后应对支承垫石面用洁净水进行清洗，保证无杂物和松散混凝土。
操作人员必须严格按照上述要求进行作业，如因自身原因导致质量受到影响，由项目部（分部）安质部视情况处以100~300元罚款。
◆模板安装
《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》（铁建设[2005]160号）
4.1.1模板及支架应具有足够的刚度、强度和稳定性；能承受所浇筑混凝土的重力、侧压力及施工荷载；保证结构尺寸的正确，并根据工程结构的形式、地基承载力、施工设备和材料等条件进行施工工艺设计并编制施工技术方案，其弹性压缩、预拱度和沉降值应符合设计要求。
4.1.2模板及支架必须安置于符合设计的可靠基底上，并有足够的支撑面积和防、排水措施。
4.1.3在浇筑混凝土前，应对模板及支架进行验收。
4.1.4施工过程中应对模板及支架进行观察和维护。
发现异常情况时，应按施工技术方案及时处理。
4.2.1模板及支
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