鐵道橋梁工程論文精選(九篇)

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第1篇：鐵道橋梁工程論文范文

【關鍵詞】橋梁工程；變高度連續剛構；施工技術

連續剛構橋是墩梁固結的連續梁橋。分主跨為連續梁的多跨剛構橋和多跨連續-剛構橋，均采用預應力混凝土結構，有兩個以上主墩采用墩梁固結，具有T形剛構橋的優點。兩河口水電站庫區復建縣道X037線普巴絨至溪工溝I標段上跨越普古溝的普古溝特大橋總長350m，主橋采用90m+160m+90m變高度連續剛構，箱梁采用單箱單室截面的三相預應力砼結構，為連續梁的多跨剛構橋，該類型橋與同類連續梁橋和T形剛構橋相比，多跨剛構橋保持了上部構造連續梁的屬性，跨越能力大，施工難度小，行車舒順，養護簡便，造價較低。普古溝特大橋連續剛構橋梁采用懸臂分節段施工，屬于自架設體系橋梁。設計的成橋狀態是施工所要達到的目標，要達到此目標，需要經過一個復雜的施工過程，包括主墩施工、主梁0#塊施工、主梁懸臂節段施工、合龍段施工等階段。基于該大橋的特點，就該大橋施工的關鍵技術進行分析和討論，以期能指導該大橋的施工，確保普古溝特大橋連續剛構橋梁的施工質量和安全。

1. 工程概況及施工安排

1.1 普古溝特大橋工程概況

普古溝特大橋為兩河口水電站庫區復建縣道X037線普巴絨至溪工溝I標段上跨越普古溝的一座特大橋，起訖里程樁號為K28+615.00～K28+965.00，橋梁總長350m；起點里程標高為2913.222m，終止里程標高為2907.971m。設計主橋采用90m+160m+90m變高度連續剛構，預應力砼結構，箱梁采用單箱單室截面。主梁采用三向預應力體系；主橋墩采用矩形空心薄壁墩，混凝土承臺，群樁基礎；橋臺采用實體砼橋臺，群樁基礎。其中主橋1#、2#橋墩墩高均為77m，屬于典型的高墩大跨度橋梁。普古溝特大橋立面圖見圖1所示。

1.2 普古溝特大橋工程工程特點及施工整體安排

該工程具有高墩大跨度、地形陡峻狹窄、工期緊的特點。為之，橋梁工程施工優先考慮便道施工，待橋位兩側便道修通后，首先施工0#和3#橋臺，確保在橋臺施工完畢后進行臺邊邊坡的防護，然后逐級向下施工橋墩上部的邊坡防護，在確保安全的情況下，才能進行1#、2#橋墩的基礎的施工；其次，在橋墩具備施工條件后，同時進行橋墩墩身及上部連續鋼構的施工，保證同步、均衡、對稱使用；所有結構物的混凝土采用滿足產量要求的拌和樓集中拌和。橋梁工程主要施工方案匯總表見表1所示，主要包括橋梁基礎及承臺施工、主墩施工、主梁0#塊施工、主梁懸臂節段施工、合龍段施工等階段。主梁各節段施工中又包括立模、綁扎鋼筋、混凝土澆筑、預應力鋼束張拉與灌漿及掛籃行走等工序。連續剛構橋梁各施工階段是一個連續、系統的施工體系，前期工作的成果直接影響后期階段的結果，且由于連續剛構橋梁自身的特點，特別是施工標高偏低的情況是很難在后續階段予以彌補。為之，對橋梁施工的任何一部均需要認真施工，嚴控質量。

圖1. 普古溝特大橋立面圖

表1. 普古溝特大橋工程主要施工方案匯總

序號 主要工程項目 主要施工方案

1 邊坡開挖及防護 邊坡開挖采用人工清坡或機械開挖，石方采用松動爆破，自上而下逐級開挖逐級防護，機械鉆孔，濕噴機噴砼。

2 鉆孔樁 根據地質情況采用沖擊鉆成孔，導管法灌筑。鋼筋集中加工，混凝土集中拌制。當鉆孔不具備條件的經業主、設計及監理單位同意后采用人工挖孔樁施工。

3 承臺 承臺采用定型鋼模板現澆施工，鋼筋采用加工廠集中制作，混凝土集中拌制、輸送泵灌筑。

4 橋臺 模板采用組合鋼模板；鋼筋集中加工，現場安裝；砼集中拌制，泵送澆筑。

5 橋墩 空隙薄壁高墩采用翻模施工；搭設塔吊和施工電梯，鋼筋集中加工，現場安裝；砼集中拌制，泵送澆筑。

6 0號塊 0號塊采用在墩頂安裝托架法施工，模板采用大塊組合模板，鋼筋采用加工廠集中制作，混凝土集中拌制、輸送泵灌筑。

7 懸灌梁段 采用在0號塊兩端安裝掛籃對稱、同步施工，采用定型鋼模，鋼筋集中加工，現場安裝；砼集中拌制，同時對稱泵送入模。

8 現澆邊跨不平衡段 采用滿堂腳手架法現澆施工，模板采用組合鋼模板配竹膠板，鋼筋采用加工車間集中制作，混凝土集中拌制輸送泵灌筑。

9 邊跨合攏段 利用兩個邊跨掛籃為合攏吊架，采取壓重措施，對稱澆筑砼，同時逐漸卸除壓重。

10 中跨合攏段 拆除一個掛籃，利用剩余掛籃為合攏吊架，采取壓重措施，澆筑砼的同時逐漸卸除壓重。

11 橋面工程 待連續鋼構澆筑完畢，按設計要求施工。

2. 普古溝特大橋施工關鍵技術

2.1邊坡開挖及防護

嚴按圖紙橋邊坡設計的施工順序，即先施工0#橋臺、3#橋臺邊坡開挖及防護，待0#橋臺、3#橋臺邊坡防護完成后，在施工1#、2#橋墩邊坡，必須在1#、2#橋墩上部邊坡防護完成后才能進行1#、2#橋墩承臺及基礎的開挖。各段挖方邊坡按自上而下順序分級開挖，開挖一級防護一級，在上一級的防護工程完成后才能進行下級的坡面開挖。橋位兩岸邊坡錨桿具有工期緊、數量大的特點，同時需要在邊坡施工安全突出的特點，需采取必要的措施，以確保施工安全。為減少腳手架搭設工作量，邊坡錨桿緊隨開挖進行，同時做好錨桿的保護工作，避免爆破對錨桿造成松馳帶來的失效隱患， 在施工前應進行錨桿材質及注漿密實度檢查，只有通過監理工程師確定后方可進行正式施工作業。

2.2鉆孔灌注樁及人工挖孔樁施工

本工程橋梁全部為樁基礎，樁徑分別為2.0m、2.2m，樁基總長781m。根據招標文件提供的地質資料，為保證施工安全，降低施工風險，本工程樁基施工優先采用沖擊鉆鉆孔施工，在鉆機無法到達的樁位，采用人工挖孔施工，導管法澆筑水下混凝土。當橋墩位置不滿足鉆孔施工條件時，在征得業主、設計及監理單位同意的前提下，采用人工挖孔樁施工。在挖孔中對于遇到的軟弱巖層，采用風鎬挖除；遇到硬巖，風鎬不能施工時，采用淺埋松動小爆破，用20型高壓風鉆豎向鉆炮眼，炮眼深度在硬巖層不超過0.4m，每眼裝藥量控制在0.1～0.2Kg范圍內，對于軟石炮眼深度不超過0.8m，對于硬巖石炮眼深度不超過0.5m。炮眼的數目、位置和斜插方向，應按巖層斷面方向來定，中間一組集中掏心，四周斜插挖邊。孔內爆破采用電引起爆，嚴格控制炸藥用量，且不要封堵炮眼口，避免封堵后爆破威力過大而震坍樁孔護壁。

普古溝特大橋基樁鋼筋籠主筋為Ф32螺紋鋼，其均在后場鋼筋加工場內采用支架成型法集中制作，利用平板汽車通過施工便道運至墩位處，利用汽車吊下放鋼筋籠。澆灌樁砼前應再次清理孔底虛渣，用混凝土輸送泵將混凝土送至下料斗，然后由導管導入井底?；炷凉嘧⒅猎O計高程后應超灌20cm，預留出鑿毛段，保證完全鑿除浮漿，與承臺良好連接。

2.3承臺及橋臺的施工

普古溝特大橋承臺采用1：0.75坡率放坡開挖，人工配合機械。承臺基坑開挖時如有出水，根據出水量采用適當功率水泵進行抽水。人工風鎬鑿除樁頭，樁基檢測合格后，立模綁扎鋼筋。承臺側模采用組合鋼模，模板安裝完畢后，在模板內均勻涂刷脫模劑。混凝土采用拌和站集中拌和，混凝土輸送車運送，泵送入模，插入式振動棒振搗，振搗時，防止觸碰模板與鋼筋?；炷脸跄埃M行混凝土面的提漿、壓實、抹光工作，初凝后終凝之前進行二次壓光，以提高混凝土抗拉強度，減少收縮量。待混凝土達到拆模強度后，拆模并及時覆蓋塑料薄膜，并澆水養生。經質量驗收合格后，回填至原地面標高。本橋承臺為大體積混凝土，砼內部的水化熱問題十分突出，必須采取有效的措施降低水化熱、防止砼開裂。橋臺臺身采用大塊定型鋼模板，鋼管架加固支撐。臺身鋼筋和模板采用汽車吊進行吊裝。模板進場后，進行清理、打磨，以無污痕為標準，刷脫模劑，并用塑料薄膜進行覆蓋。本橋采用盆式支座，JPZ（Ⅱ）-0.5-DX及JPZ（Ⅱ）-0.5-SX各2個。支座布置嚴格按標準圖辦理，支座安裝采取可靠措施，保證同一墩頂的兩個支座在同一水平面，確保支座受力均勻。在支座安裝前，檢查支座的連接狀況是否正常，不得松動支座上下連接螺栓。

2.4 墩柱施工

普古溝特大橋橋墩墩身采用薄壁空心墩，最大墩高77m，斷面尺寸為8m×8m，橋墩采用標號C40混凝土。墩身模板采用翻模，本工程共需要翻模2套?？招亩詹捎梅＿M行施工，翻模由模板（外模、內模）、工作平臺、吊架、提升設備組成。翻升模板采用大塊組合鋼模，按3層布置，每層高3.0m，以墩身作為支承主體。上層模板支承在下層模板上，循環交替上升。工作平臺采用20號槽鋼組拼成型的空間桁架結構，配合隨升收坡吊架（如墩身無坡比則不需該裝置），為墩身施工人員提供作業平臺，穩定性能良好。平臺的提升系統采用液壓穿心千斤頂進行提升，自動化程度高，可控性能良好。在普古溝特大橋1#、2#墩各設附著式C6015塔吊1臺，施工電梯各1臺，負責材料運輸。矩形翻?？傃b圖見圖3所示。

圖2. 矩形翻?？傃b圖

由于墩身截面尺寸不斷變化，施工過程中的測量控制工作尤為重要。墩身測量放樣的主要方法是“全站儀三維坐標法”，即在墩位附近的控制點上架設儀器，直接測量墩身上測點的三維坐標X、Y和高程H，更換控制點再次測量墩身上測點的三維坐標X、Y和高程H，然后將兩次測量平均值與對應點的設計值比較，計算出二者的差值，再將點位移至設計位置。墩身空間位置的控制主要是對影響混凝土成型的模板的空間位置控制，保證模板不側移，不扭轉。控制測量方法：在模板的頂面選取其墩身中心點和兩圓弧的4個端點作為測量放樣的定位點，用全站儀三維坐標法在預先設置的控制點上先測量各定位點坐標X、Y和高程H，然后根據各點高程H計算各點設計坐標X'、Y'，則各點實測坐標X、Y與其設計坐標X'、Y'的差值即為模板的調整量，據此可以校正模板至設計位置，以保證墩身的正確空間位置。墩身施工測量的主要技術要求如下：

（1）墩身施工測量的控制基準點要經常復測，防止點位移動；

（2）溫度、日照和風力對墩身的變形影響較復雜，其對施工測量放樣的影響值很難得知。所以對墩身各部位進行施工測量放樣時，應盡量選擇夜間溫度較低、風力較小、外界環境相對穩定的時段進行。

（3）由于墩身的不斷增高和混凝土收縮、徐變、風荷載、溫度等因素影響，墩身必然會有少量的變化，所以在對墩身各部位的相關位置和變化點進行測量放樣時，應避免誤差的累積，保證墩身各部尺寸達到設計要求。

2.5 大橋連續剛構梁段施工技術

普古溝特大橋（90+160+90）m連續梁采用掛籃懸灌法施工。懸臂掛籃法施工連續梁采用菱形掛籃分段澆筑，懸臂對稱施工，0號塊在墩頂托架上現澆，邊跨直線段及合攏段采用導梁現澆施工，中跨合攏段采用一端掛籃施工。砼集中拌制，攪拌輸送車運輸，泵送入模。梁體懸灌兩個主墩同時進行，各“T”構同時施工；合攏段施工順序為：先邊跨合攏，再中跨合攏。懸灌連續梁施工步驟圖見圖3所示。

圖3. 普古溝特大橋（90+160+90）m懸澆箱梁施工步驟圖

（1）扇形托架設計：主橋墩施工時在墩頂以下一定距離的橋墩上預埋托架螺栓和牛腿，利用萬能桿件與型鋼拼成懸臂式托架桁架，其上分布型鋼作為縱橫分配梁，再安裝底模和側模，二者之間以木楔等調整底模標高與梁底設計線型一致。

（2）托架的預壓：為防止灌注的梁段因托架下沉而導致砼出現裂縫，保證梁段的線型與設計一致，為此除應提高托架的剛度，擰緊各節點螺栓減小托架上部結構變形外，在托架安裝完畢后，還必須對其進行預壓，以消除其非彈性變形，測出彈性變形值，為底模和側模預留高度提供參數，并檢驗托架是否安全，預壓方法采用水箱注水多次加壓，隨砼澆筑同步減載。

（3）模板：0#段的底模采用在組合鋼模板，0#段的側模采用大塊鋼模板，內模采用組合鋼模，模板的支撐加固采用普通鋼管架及鋼筋拉桿。

（4）砼灌注：墩頂0#段一次澆筑成型，底板兩端砼直接泵送入模，中部由頂板開天窗，通過串筒或導管入模；在腹板中部開設“觀察窗”，腹板砼通過“觀察窗”泵送入模和搗固，在灌注到一定高度后，封閉“觀察窗”，通過頂板泵送砼入模；最后灌注頂板砼，砼養護至設計規定的強度及彈性模量后按照要求施工0#段預應力。0#段完成預應力施工后人工先綁扎1#段底板、腹板鋼筋，安裝底板預應力管道，支內腔模板，最后綁扎頂板鋼筋及有關預埋件、預應力管道等。檢查鋼筋、波紋管及預埋件的位置無誤后采用泵送法對稱澆筑完1#段砼，砼養護至設計規定的強度及彈性模量后按照要求施工1#段預應力。

（5）掛籃安裝：當完成1#段預應力施工后，采用吊車安裝菱形掛籃。掛籃安裝好后，根據最大澆筑段梁重采用堆砂袋（或土袋）法預壓，實測掛籃變形量并與理論計算量對比，作為線性控制依據之一。預壓結束后人工綁扎底、腹板鋼筋，安裝豎向及底板部位預應力管道，支立端模及內模就位，綁扎頂板鋼筋，安裝頂板預應力管道，采用砼泵對稱澆筑梁段砼，當砼達到設計強度后對稱張拉預應力筋并壓漿，移動掛籃移位于下一梁段。重復以上工序，如此循環推進，直至完成懸澆梁段施工，采用吊架法施工中跨合攏段。

（6）中間段懸臂澆筑施工：先拆除掛籃的外下側模，解除掛籃與梁段的錨固系統，并解除底模與箱梁底板的后錨系統，菱形桁架在牽引系統（倒鏈）牽引下向前移動到待澆位置，底模與外上側模隨菱形桁架同步滑移到待澆梁段位置。利用梁頂豎向預應力筋錨固菱形桁架，同時將底模后端錨固于已澆梁段底部，調整底模前端標高至設計位置，并調整外上側模就位，安裝外下側模。綁扎底、腹板鋼筋并安裝預應力管道，支立并調整內模就位，綁扎頂板鋼筋并安裝預應力管道后，進行梁段砼現澆施工。待砼達到設計強度后，張拉預應力筋并壓漿后，拆除模板，重復以上工序，如此循環推進，直至完成全部梁段施工。

（7）預應力施工：梁體設縱、橫、豎三向預應力?？v、橫向預應力筋穿束前用通孔器疏通預應力管道，并用壓縮空氣或高壓水清除管道內雜質，縱向預應力筋穿束時先將導線穿過孔道與預應力筋束連接在一起，由卷揚機牽引穿束；橫向預應力筋采用人工穿束。穿束后檢查預應力筋外露情況，保證兩端外露長度基本相同，滿足張拉要求，然后安裝錨具、千斤頂。豎向預應力筋依設計下料直接加工成型，并在梁段砼灌注前直接埋入梁體中。在梁段砼強度和彈性模量達到設計張拉要求的指標，采千斤頂兩端兩側對稱張拉。張拉程序為：0初應力бcon（持荷2min錨固）。張拉時確保“三同心兩同步”，并采取雙控措施，以張拉噸位控制為主、伸長量校核為輔。橫向預應筋在箱梁砼強度達到設計張拉要求后，先張拉50%的橫向預應力筋，待澆筑橋面鋪裝和防撞墻后（封錨處防撞墻暫不澆筑），張拉剩余的橫向預應力筋。張拉完畢后，及時封錨。橫向預應力筋設計為單端張拉，采用千斤頂逐根進行張拉，張拉程序為：0初應力бcon（持荷2min錨固）。在縱向預應力筋張拉完成后和移動掛籃之后進行，用4臺千斤頂對稱同時張拉，張拉程序為：0初應力бcon（持荷2min錨固）。豎向預應力張拉也采用雙控。

（8）孔道壓漿：為保證壓漿的密實性、延長預應力筋和梁體使用壽命，采用真空輔助壓漿法連續壓注。壓漿設備選用UBL3螺桿式連續灌漿泵、SZ-2型真空泵。

（9）邊、中跨合龍施工技術：邊跨直線段采用支架現澆，合攏段采用導梁懸掛現澆施工利用萬能桿件拼裝導梁，設置過渡墩頂臨時支墩；利用萬能桿件拼裝，采用墩旁塔吊架設安裝導梁；安裝箱梁型鋼吊架施工平臺（不得小于1.5米）。按梁段設計重量對導梁和吊架進行等載預壓，消除其非彈性變形，并測定彈性變形值，對每一段梁的標高做綜合分析，做為調整模板高程的依據；根據導梁及吊架施工平臺和現澆梁段重量，設置中跨平衡重。安裝邊跨直線段塊箱梁底模及外模，綁扎底、腹板鋼筋及安裝底、腹板縱向預應力管道，安裝豎向預應力管道及粗鋼筋；安裝內模，綁扎頂板底層鋼筋，安裝頂板縱、橫向預應力管道，綁扎頂板頂層鋼筋；一切安裝到位后，采用輸送泵運送砼，在底板澆筑完成后，立即對腹板進行對稱澆筑，完成后澆筑后，進行覆蓋養生。拆除外模和內模，前移吊架和箱梁施工平臺，澆筑邊跨合攏段箱梁，等待合攏段三向預應力張拉后，落模拆除吊架及導梁，分級撤除中跨平衡重。中跨合攏段施工，拆除中跨合攏段一側的掛籃，將另一側掛籃前移至合攏段上方并調整就位。安裝合攏段外模，安裝并焊接合攏段體內勁性骨架，綁扎鋼筋，連接預應力管道并定位，將周圍鋼筋與勁性骨架焊接。安裝內模，在懸臂端設置合攏段平衡重。選擇日溫度最低的夜間澆筑合攏段砼，并逐級解除合攏段平衡重。砼達到設計強度后，張拉合攏段預應力束，拆除掛籃，解除配重。

（10）體系轉換：拆除臨時支座，完成體系轉換。

2.6 懸灌梁的線型施工控制

連續剛構橋梁施工控制除了必須進行施工全過程跟蹤監測和及時發現問題以外， 對將要施工的階段狀態及施工參數進行準確預報顯得更為重要。施工控制的主要內容有：確定控制方法和建立控制系統、施工控制分析、施工監測及信息反饋、實施控制等。在實施過程中，加強過程測試，與設計數據對比分析，為施工提供資料，及時從理論上調整，控制線型，每段梁段澆筑前、后要對梁體標高進行測量匯總分析，為下一段箱梁施工標高、線型控制作好提前準備。根據設計院提供的懸灌中因梁體自重、徐變、溫度、預應力等因素造成的理論線型變化數據及特殊斷面的應力數據，在施工中進行相應測試、對比、分析。對施工因素造成的線型變化嚴格控制。砼彈性模量控制，砼彈性模量是影響梁體線型變化的一個因素，砼配合比設計時，彈性模量要作為一個主要指標，保證彈性模量達到設計指標且趨于穩定。對張拉設備嚴格按規范校驗、標定，規范操作過程，保證設計的張拉力，確保有效預應力值；托架、掛籃等施工結構均應進行預壓，消除非彈性變形，并測出彈性變形數據，在施工中進行變形量預留，調整線型；掛籃的中線定位要準確、穩定，減少誤差積累，保證連續箱梁的中線精度。

2.7 橋面系及附屬施工

橋面施工包括伸縮縫安裝、防撞墻施工、橋面鋪裝、防水層、橋面泄水管安裝等。施工中要選擇具備較大柔性的鋼絲繩，保證足夠的保險系數，每次使用時，操作人員必須仔細檢查有無斷絲現象，如發現應及時更換。建立人員的崗位職責，明確范圍，特別是孔口的指揮人員，要密切注視孔內的情況，對于地下操作人員的指揮，及時做出反應并實施，必要時應主動下去檢查，共同排除安全隱患。護壁要根據開挖情況隨時進行調整。所有操作人員要熟知工藝過程，并操作熟練，必須佩帶安全帽，孔內施工人員，必須佩帶防毒面具和護眼罩，并時常利用毒氣測定儀測試，發現有毒氣體及時排出和稀釋，必要時輸送氧氣。汛期和雨天要密切注意天氣情況，責成固定人員觀察水情，利于指導施工。備用發電機要保持完好。

3. 結 論

普古溝特大橋計劃開工時間為2014年8月20日，計劃完工時間為2016年9月30日，目前各項施工工作正在順利進行。論文以該工程為背景，對最大墩高達77m的普古溝特大橋（90+160+90）m連續剛構施工關鍵技術進行了分析和論述，選取了合理、可行的施工方法和工藝，制定了該特大橋施工方案，指導了該橋的施工。

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