铁路实务考点解析班第2讲讲义
考点解析班(二)

2014年全国一级建造师执业资格考试
《铁路工程管理与实务》

1C414000 桥涵工程
1C414010 桥梁基础施工方法
1C414011 扩大基础施工方法
钢筋混凝土扩大基础的抗弯和抗剪性能良好,可在竖向荷载较大、地基承载力不高以及承受水平力和力矩荷载下使用。
基坑开挖可分为无护壁基坑开挖、有护壁基坑开挖和围堰基坑开挖三种方法。
一、无护壁基坑开挖
垂直开挖的坑壁条件:土质湿度正常,结构均匀。对松软土质基坑深度不超过0.75m;中等密度(锹挖)的不超过1.25m;密实(镐挖)的不超过2.0m。
二、有护壁基坑开挖
护壁基坑通常分为横、竖挡板支撑,钢(木)框架支撑,喷射混凝土护壁和现浇混凝土护壁支撑。
1.横、竖挡板支撑、钢(木)框架支撑
根据坑壁的土质情况,确定采用一次开挖或分段开挖的方法,每次开挖的深度不宜超过1.5m。施工完毕拆除支撑时,应自下而上分段进行。
2.喷射混凝土护壁
喷射混凝土护壁适用于稳定性好、渗水量少的基坑。
3.现浇混凝土护壁
对于开挖时间长、地质不良、需要加强护壁的基坑——采取现浇混凝土护壁。
三、围堰开挖
基坑围堰通常分为土围堰、土袋围堰和钢板桩围堰。
1.基坑围堰的一般要求:围堰的顶面宜高出施工期间可能出现的最高水位0.5m;
2.土围堰适用于水深在2m以内、流速小于0.3m/s、冲刷作用很小且河床为渗水性较小的土。
3.土袋围堰适用于水深不大于3m、流速小于1.5m/s、河床为渗水性较小的土。
4.钢板桩围堰适用于深水基坑,河床为砂类土、黏性土、碎石土及风化岩等地层。
四、基坑基底的处理方法
3.黏性土层基底修整时,应在天然状态下铲平,不得用回填土夯平。必要时,可向基底回填10cm以上厚度的碎石,碎石层顶面不得高于基底设计高程。
8. (2006真题)某黏性土层上的桥墩基底局部出现负12 厘米超挖,修整时正确的做法是向基底填入( ),顶面不得高于基底设计高程。
A.片石
B.碎石
C.纤维混凝土
D.粘土
答案:B
1C414012 桩基础施工方法
桩的质量检验有:开挖检查、抽芯法、声波检测法、动测法和静载压桩试验等。
铁路桥梁中采用的桩基础可分为沉桩基础、钻孔桩基础、挖孔桩基础和管桩基础。
一、沉桩基础
(二)沉桩设备
沉桩设备包括:桩锤、射水设备、桩架以及辅助设备。
(三)沉桩施工的施工顺序
沉桩施工的一般工序为:施工准备→布设脚手架及桩架走道→立桩架或安设吊机和导向设备→准备并布置好沉桩机具及起吊设备→桩位放样→桩架对位→吊桩→插桩→锤击或振动下沉到设计位置→桩基试验→凿除桩头。
(四)沉桩施工要点
1.锤击沉桩
锤击沉桩应采用与桩和锤相适应的弹性衬垫。
坠锤落距不宜大于2m;单打汽锤落距不大于1m;
钢筋混凝土桩、预应力混凝土桩,在预计或有迹象进入软土层时,应改用较低落距锤击;当落锤高度已达到规定最大值,每击贯入度小于或等于2mm时,应立即停锤。但沉锤深度还未达设计要求时,应查明原因,采用换锤或辅以射水等措施。
桩尖位于硬塑及半干硬状态的黏性土、碎石土、中密状态以上的砂类土或风化岩层上时,根据贯入度的变化和工程地质资料,贯入度符合要求时,可以停锤。
桩尖设计位于一般土层时,以桩尖设计高程控制为主,贯入度为辅。
2.射水锤击沉桩
在砂类土、碎石类土层中沉桩——宜用射水锤击沉桩,以射水为主锤击配合;
在黏性土、粉土中使用射水锤击沉桩时,应以锤击为主;
二、钻孔桩基础
(一)钻孔桩施工设备
钻孔桩成孔的方法可分为冲击钻孔、迴转钻孔和旋挖钻孔。
冲击钻机——主要适用于卵(漂)石土、岩层中钻孔。
迴转钻孔可分为正循环迴转钻孔、反循环迴转钻孔。其特点是泥浆循环方式不同,压入泥浆为正循环,抽吸泥浆为反循环。
正循环——适用于黏土,粉土,细、中、粗砂等各类土层;
反循环——适用于黏性土、砂性土、砂卵石和风化岩层,但卵石粒径不得超过钻杆内径的2/3,且含量不大于20%。
旋挖钻机——适用于砂性土、砂卵石和风化岩层。
(二)钻孔桩施工要点
1.清孔
浇筑水下混凝土前,应测量沉渣厚度,柱桩一般不大于10cm,摩擦桩不大于30cm。

 

2.水下混凝土的浇筑
钻孔桩水下混凝土采用竖向导管法。在浇筑前,将导管下端下放到距孔底渣0.3~0.5m为宜。
混凝土的初存量应保证首批混凝土浇筑后,使导管埋入混凝土的深度不小于1.0m。混凝土的坍落度以18~22cm为宜。每根桩混凝土的浇筑应尽量控制在8h内,每小时的浇筑高度宜不小于10m。一经浇筑,应连续进行,中途任何原因中断浇筑时间不得超过30分钟。
导管埋入混凝土中的深度任何时候不得小于1m,一般控制在2~4m。
在浇筑桩无钢筋段的混凝土时应尽量加快,将孔内混凝土面接近钢筋笼时,应保持较深的埋管,放慢浇筑速度,当混凝土面升入钢筋笼1~2m后,应减少导管埋深。
浇筑标高应高出桩顶设计标高1.0m。
三、挖孔桩基础
1.挖孔桩基础适用于无地下水或有少量地下水的土层和风化软质岩层。
2.同一墩台挖孔桩的施工顺序:桩间距较大、地层紧密不需爆破时,可对角开挖,反之宜单孔开挖。若桩孔为梅花式布置时,宜先挖中孔,再开挖其他各孔。
3.通气设备设置要点:当二氧化碳浓度超过0.3%、孔深超过10m时,均应设置通风设备。
四、管桩基础
1.管桩基础的适用条件
管桩基础可适用——深水、岩面不平、无覆盖层或覆盖层很厚的自然条件下,不宜修建其他类型基础时,均可采用。
2.管桩的类型
目前我国铁路桥梁施工中,管桩主要有钢筋混凝土管桩、预应力管桩和钢管桩三种。
钢筋混凝土管桩适用于——入土深度不大于25m,
预应力管桩——下沉深度可超过25m,
钢管桩——的制造设备较为简单,下沉速度也较同直径的其他管桩快,但用钢材较多,造价比预应力管桩高。
1C414013 沉井基础施工方法(粗读即可)
1C414014 桩基承台施工方法
水中桩基承台可根据设计要求和水文条件采用钢板桩围堰、钢套箱围堰、钢吊箱围堰的施工方法。
一、钢板桩围堰
1.钢板桩围堰的组成和适用条件
钢板桩围堰一般由定位桩、导向框架、钢板桩和内部支撑组成。
钢板桩围堰适用于在流速较小、水位较低、承台较浅、河床地质透水性弱的地层使用。
2.钢板桩围堰的设备配置
目前钢板桩主要采用振动打拔桩锤打拔钢板桩。
振动打拔桩锤适合于软弱粉土、粉土、黏土以及砂层的地层,辅助设施简单。
施工主要设备:振动打桩锤、汽车吊、履带吊或浮吊。水上;运输船和水上施工平台。
3.钢板桩围堰的施工要点
在围堰内吸泥直至封底以前的过程中应检查围堰外河床的冲刷情况,必要时应抛石防护。
在围堰内吸泥至设计封底底面高程后,应整平基底、清除浮泥、浇筑水下封底混凝土。
二、钢套箱围堰
钢套箱围堰也就是常说的双壁钢围堰和单壁钢围堰。
施工方法如下:
1.双壁钢围堰的组成和适用条件
双壁钢围堰一般由内外壁板、竖向桁架、水平环形桁架、刃脚组成。适用于在流速较大、水位较深、承台较浅的地层。
2.双壁钢围堰的设备配置
双壁钢围堰施工的一般采用整体浮运到位或原位拼装两种方法。
整体浮运到位的方法,用于先下沉钢围堰后施工基础。整体浮运到位法需要配备大型水上平驳、浮吊或浮箱拼装的作业船等。
原位拼装法,用于先施工基础,后施工承台。原位拼装法一般需要配置水上施工平台、浮吊、运输船等设备。
3.双壁钢围堰的施工要点
围堰钢壳可分层、分块制造。
出厂的分块块件,应对焊缝进行煤油渗透检查。
第一节钢围堰应做水压试验,渗漏处在排水后将焊缝铲除烘干重焊。
三、钢吊箱围堰
1.钢吊箱围堰的组成和适用条件
吊箱围堰适用于高桩承台。吊箱围堰是由钢板、加劲肋焊成的侧、底板和支撑体系拼成的带底板的盒式水密结构。
2.吊箱围堰的设备配置
水上吊箱围堰施工一般需要配置施工平台、浮吊、运输船、千斤顶等。
3.吊箱围堰的施工要点
吊箱围堰可在浮箱上组装,先完成基桩作业,后再下吊箱。
吊箱围堰封底厚度应根据抽水时吊箱不上浮的原则计算确定,封底厚度不宜小于1.0m。
1C414020 铁路桥梁墩台施工方法
1C414021 墩台施工方法(主要看高墩)
1C414022 特殊墩台(高墩)施工方法
目前,铁路高墩高度已经突破100m,结构多为薄壁空心。墩身多采用滑模、爬模和翻模施工。墩身施工的垂直提升设备主要有缆索吊机、塔吊、井架等。
一、滑模施工
1.滑模的一般结构形式
主要部件一般可分为顶梁、辐射梁、内外圈、内外支架、模板、平台以及吊篮。
2.滑模的施工程序
滑模的施工程序如下:模板组装→绑扎钢筋→浇筑混凝土→滑模提升→模板收坡(收坡桥墩)→修补养护直到墩顶
3.滑模施工要点
(1)模板高度宜为1.0~1.2m,并应有0.5%~1.0%的锥度。
(2)混凝土应分层对称浇筑,顶架处应捣实。
(3)当底层混凝土强度达到0.2~0.3MPa时,可继续提升。
(4)浇筑混凝土面距模板顶面距离应保持不少于10cm。
(5)混凝土应用插入式振捣器捣固。
(6)墩身底节垂直钢筋的焊接及支撑顶杆的安装,应按规定将接头互相错开。
(7)滑动模板操作平台的荷载应均衡,不得超载,严禁混凝土吊斗碰撞平台。
(8)模板提升过程中,应检查中线、水平情况,发现问题及时纠正。
(9)顶架横梁或千斤顶座间的水平允许高差为20mm。位移与扭转应符合规范规定。
(10)模板纠偏应先调整平台水平,再纠正位移和扭转。每滑升1m纠正位移值不得大于10mm。
(11)滑模到达预定高度停止浇筑后,每隔1h左右,应将模板提升5~10cm,提升3~4次,混凝土不得与模板粘结。
(12)混凝土应连续浇筑。当因故停工后继续提升时,提升后模板与混凝土必须保持不少于30cm的搭接高度。
(13)混凝土达到拆模强度后,应及时拆除模板,拔出支撑顶杆,以砂浆封孔。
(15)墩身混凝土脱模部分,应立即对表面修整摸平,并及时浇水养护。
(16)滑动模板不宜冬期施工。
二、爬模施工
1.爬模的一般结构形式
爬模主要包括爬升导轨、附墙预埋件、顶升设备、模板、脚手平台、接料平台、吊挂脚手以及安全网。
2.爬模的施工程序
模板、爬架等组装→绑扎钢筋→浇筑混凝土→养护→爬架提升固定→模板提升固定(修补墩身表面)。此后绑扎钢筋、浇筑混凝土、爬架提升固定、模板提升并如此循环进行。
3.爬模施工要点
(1)每次浇筑混凝土面距模板顶面不应少于5cm。
(2)浇筑混凝土时,应用插入式振捣器捣固。
(3)混凝土浇筑后,强度达到2.5MPa以上方可拆模翻倒。
(4)每一节模板安装前均应清除表面灰浆污垢,整修变形部位并涂刷脱模剂。
(5)模板沿墩身周边方向应始终保持顺向搭接。
(6)爬模施工过程中,应经常检查中线、水平,发现问题及时纠正。
(7)混凝土可采用洒水养护,当桥墩过高供水困难时,可采用混凝土养护液养护。
(8)墩身混凝土脱模部分应及时用水泥砂浆堵塞对拉螺栓孔及修补表面缺陷。
(9)爬模的接料平台、脚手平台、拆模吊篮的荷载,应平衡、不得超载,严禁混凝土吊斗碰撞爬模系统。
三、翻模施工
1.翻模的一般结构形式
翻模一般包括工作平台、收坡装置、液压提升装置、内外吊架、模板系统、测量控制装置以及辅助设备。
2.翻模的施工程序
翻模的施工程序如下:组装翻模→绑扎钢筋→浇筑混凝土→提升工作平台→模板翻升→施工至墩顶、模板拆除。此后模板翻升、钢筋绑扎、混凝土浇筑和平台提升并如此循环进行。
3.翻模施工要点
(1)浇筑混凝土要分层对称进行,一般每层厚不超过30cm。
(2)第一次提升工作平台应在混凝土浇筑到一定高度后进行,时间应在初凝后终凝前。提升高度以千斤顶一个行程(3~6cm)为限。第二次及以后每1~1.5h提升一次。
(3)提升工作平台的总高度以满足一节模板组装高度即可,切忌空提过高。
(4)高度超过40m的桥墩,支撑顶杆分段分批抽换倒用。抽换的顶杆每批不得超过顶杆总组数的15%。
(5)因故停工时,停工前要将混凝土面摊平,振捣完毕;
1C414030 桥梁梁部施工方法
1C414031 简支T形梁预制方法
一、铁路简支梁的分类:板式梁、T形梁和箱梁。
二、制梁场的建设

 

2.制梁场的设备配置
制梁场的设备通常包括:制梁台座、模板、张拉设备、蒸汽养护设备、钢筋加工设备、吊装设备、实验设备、混凝土拌和设备。上述设备应根据实际需要确定配置数量。
四、T形梁的预制程序
1.普通钢筋混凝土简支梁预制施工程序:台座整平、安装支座预埋板→安装梁体钢筋→安装外模、内模、端头模板→安装桥面钢筋以及预埋件→浇筑混凝土→养护→移梁至存梁厂。
2.后张法预应力混凝土简支梁预制施工程序:台座整平、安装支座预埋板→安装梁体钢筋→安装制孔器→安装外模、端头模板→安装桥面钢筋以及预埋件→浇筑混凝土→抽拔制孔器→清理孔道→养生→穿预应力束→张拉预应力束→孔道压浆、封锚→浇筑梁端混凝土→移梁至存梁厂。
3.先张法预应力混凝土简支梁预制施工程序:台座整平、安装支座预埋板→安装并张拉预应力束→安装梁体钢筋→安装外模、端头模板→安装桥面钢筋以及预埋件→浇筑混凝土→养生→放张预应力束→封锚、浇筑梁端混凝土→移梁至存梁厂。
五、先张法预应力混凝土T形梁施工要点
1.先张法预应力混凝土简支梁应采用整拉整放或单拉整放工艺制作。
2.张拉横梁及锚板应能直接承受预应力筋施加的压力,其受力后的最大挠度不得大于2mm。锚板受力中心应与预应力筋合力中心一致。侧模和底模长度应增加预留量,其值应考虑梁体弹性模量、上拱、松弛等影响。
3.单束初调及张拉宜采用穿心式双作用千斤顶。整体张拉和整体放张宜采用自锁式千斤顶,张拉吨位宜为张拉力的1.5倍,且不得小于1.2倍,张拉千斤顶在张拉前必须经过校正,校正系数不得大于1.05。校正有效期为一个月且不超过200次张拉作业,拆除更换配件的张拉千斤顶必须重新校正。
六、后张法预应力混凝土T形梁施工要点
1.采用底模联合振动时,应将两侧模板上下振动器位置交错排列。模板应设置反拱及预留压缩量。
2.当梁体混凝土强度及相应的弹性模量达到设计要求后,方可施加预应力。
3.预应力筋的张拉应以应力控制为主,伸长值做为校核。顶塞锚固后,测量两端伸长量之和不得超过计算值±6%。
1C414032 简支T形梁架设方法
铁路简支梁主要采用架桥机进行架设。(架梁工序结合网络搜索视频,能理解即可)
1C414033 箱梁预制方法
客运专线桥梁上部结构形式以常用跨度32m、24m双线后张法预应力混凝土简支箱梁为主,其中32m箱梁作为主梁型。
双线箱梁采取以现场分段集中制造、短距离运输、架桥机架设为主,桥位现浇和移动模架造桥机为辅的施工方法。
对于桥群密集区,根据梁型数量及分布,设置制梁场,配置重型运、架梁设备进行制架施工;
对于远离桥群的个别桥梁,采用桥位现浇;
对于部分特殊地段桥梁,采用移动模架造桥机施工。
一、制梁场的规划
●应根据预制梁的数量和工期;
●线路位置;
●地形条件、相关的工艺要求及设备选型、人员配备;
●当地的气候、水文及地质情况;
●当地的交通、水力和电力情况;
●当地材料供应情况等因素综合考虑。
其具体要求如下:
1.桥群集中
2.临时工程量小
3.交通方便
4.运梁距离一般不超过15km
5.征地拆迁少:在征地受限的情况下,可延线路方向按纵列式布置梁场,另外在条件允许的情况下,可以借用车站位置设置制梁场。
6.考虑防洪排涝,确保雨期施工安全。
7.地材和水源方便
8.利于环保