重载铁路桥梁支座顶升更换施工技术

在深厚软土地区,桥下堆载与重车通行易引起桥墩沉降及倾斜,致使桥梁支座纵向位移超限。以大丽铁路某特大桥为工程依托,开展铁路桥梁支座顶升更换施工技术的应用研究。考虑运营铁路天窗期施工作业时间短、作业面狭窄、涉及专业施工内容多和安全风险高等特点,提出了用两台千斤顶同步顶升更换既有铁路桥梁支座的方案,并计算分析了千斤顶的选取、桥墩局部承压和梁缝缩小值等技术参数。结果表明:(1)采用两台DYG200型号的千斤顶,单台起重量2 000 k N,满足顶升重量要求;(2)既有桥墩顶帽C25钢筋混凝土局部承受压应力为12. 526 MPa,局部压力为885 k N,满足规范要求;(3)调整支座的梁体顶升高度为20 mm,更换支座的梁体顶升高度为88～92 mm,顶升高度满足现场施工需要;(4)顶升更换既有铁路桥梁支座施工技术对铁路桥梁支座纵向位移超限病害控制效果明显。     

河茂线k37+994罗江桥浅基综合整治

本文分析了河茂线k37+994罗江桥浅基病害产生的原因,针对存在的问题提出了对桥墩基础进行防冲刷加固和对桥墩基底进行加固,提高基底的稳定性及承载力,以及对发生不均匀沉降出现倾斜的桥墩采用高压化学注浆进行纠偏的整治方案,通过对整治后桥墩的观察检测证明,罗江桥的浅基病害整治达到治标又治本的最佳效果。     

高速铁路大直径盾构隧道超近距离侧穿墩台独桩基础变形控制北大核心

针对广湛高速铁路(广州—湛江)湛江湾海底大直径盾构隧道超近距离连续侧穿湛江海湾大桥A匝道墩台独桩基础工程,提出了全方位高压旋喷桩加固+洞内注浆+布置临时支墩的变形控制方案。经数值检算将10 mm作为墩顶沉降控制值,能够保证既有结构安全。盾构通过时邻近的A3#、A4#桥墩均先隆起后沉降,且沉降起始时间在盾构刀盘通过之前,施工中应注意合理控制切口压力。采用全方位高压旋喷桩加固后,桥桩与周边地层固结为一体,有利于减小地层沉降,进而控制桥墩沉降。经现场监测,穿越期间桥墩累计沉降最大值为0.71 mm,满足变形控制要求。     

既有桥梁低标号桩基承台加固设计分析

某既有桥梁基础在服役过程中出现沉降和倾斜等病害,亟需对其进行病害机理分析和维修加固.结合桥梁桩基基础传力机理,考虑施工方便和简易程度,对桩基承台采用扩大基础外包式加固,并在新旧混凝土接触面采用钢筋植筋技术,使新承台与旧承台完全结合共同作用,以控制桥梁的不均匀沉降,保证列车正常安全舒适的运行.     

城市道路改扩建工程下穿既有城际铁路桥梁可行性分析

城市道路改扩建工程不同于一般新建公路,受到场地周围既有构筑物的约束,如:房屋、桥梁、河流等。尤其在既有城际铁路桥梁下方穿越时,需考虑施工及运营期间桥梁的沉降及倾斜情况。以南京市栖霞区红枫路下穿沪宁城际铁路九乡河特大桥立交拓宽工程为例,对该设计方案进行技术分析和安全评估。利用Plaxis 3D有限元软件对整个桩板结构施工过程模拟分析,得到桥墩竖向沉降和水平(横桥向、竖桥向)位移。结果表明:方案满足防撞墙、净空、桩基相关技术要求;施工及运营期间竖向沉降及水平位移均小于1.0 mm,满足铁路设计规范要求,方案切实可行。     

单线浅埋隧道下穿高压铁塔施工方案研究

浅埋隧道下穿铁塔施工时存在较高的安全风险,需要采取针对性的处理措施。依托权莆隧道近距离下穿高压输电铁塔的工程实例,运用有限元分析软件MIDAS/GTS对三种施工方案进行数值模拟,主要从铁塔基础沉降量、沉降差及倾斜率三方面进行对比分析。计算结果表明:"大管棚超前支护+台阶法+临时仰拱"方案较"洞内小导管超前支护+台阶法+临时横撑"方案可以减少铁塔桩基58%的沉降量和57%的沉降差;通过增加H形框架梁,可以把独立桩基差异沉降问题转化为整体基础的倾斜率问题,加固后铁塔基础最大沉降量为14. 5 mm,倾斜率为0. 04%,其沉降控制安全系数较"小导管超前支护+台阶法+临时横撑"方案有较大提高(由6. 2提高至15),而且增强了铁塔超静定构件对不均匀沉降的适应能力。加固后的现场实测显示,铁塔基础最大沉降量为16 mm,倾斜率为0. 05%(比计算值稍大),满足相关规范要求。工程的成功实施表明,洞内外综合处理方案合理有效,可以为类似工程提供参考。     

锚固桩跳桩防护施工对高边坡的影响

某桥墩台桩基处于顺层岩体并为高边坡,由于工期限制,采用桩基与边坡加固共同施工的锚固桩跳桩防护施工方案。因为施工工序导致高边坡受力状态不同,结合有限元分析,得到在正常工况、锚索+奇数锚固桩加固边坡、坡面刷坡及承台开挖3种工况下,边坡稳定系数及水平方向位移。根据现场实测数据分析,采用锚固桩跳桩防护施工方案不但能保证顺层高边坡稳定性,同时可有效缩短工期,取得良好效果。     

新建公路下穿某铁路桥梁基础位移分析

为解决新建公路下穿铁路桥梁时影响铁路桥梁正常运营问题,需对其桥墩基础承台位移进行分析计算。以新建矿山道路工程下穿某铁路桥梁为例,采用了接触非线形及材料非线形等计算手段,分析了道路施工前自身荷载、施工过程时道路施工荷载及道路运营过程中车辆荷载对桥墩基础的位移影响。计算结果标明:线路距离桥墩位置、填土高度及施工机械对承台位移均有重要影响,且存在明显的非线形对应关系。对比各工况结果可知:合理安排施工机械、降低施工阶段活载,可明显降低对既有铁路桥梁结构位移的不利影响。     

后加预应力拉索加固铁路桥梁的力学性能研究

研究目的:针对铁路桥梁横向刚度不足的问题,提出一种后加预应力拉索快速加固铁路桥梁的方法。该方法不影响列车的正常运行,可以明显缩短加固施工周期,减小运输损失,保障整条线路的安全运营。本文主要研究拉索布置位置、拉索初应力、拉索布置角度对铁路桥梁动力性能的影响,并给出相应的工程建议值。研究结论:(1)布置的拉索层数越多,桥墩横向一阶频率提高得越多;拉索应优先布置在墩顶到距墩顶1/3墩高范围内;(2)拉索索力不宜过大,保证拉索绷紧即可;(3)当拉索与墩体角度达到50°时,桥墩横向一阶频率达到最大值,为便于施工,可把拉索都固定于同侧较长拉索的地面锚固系统,较长拉索与墩体成45°时加固效果较好;(4)实际工程应用时,应根据桥墩具体特征确定拉索的布置方案;(5)该研究结论可用于铁路桥梁桥墩横向振幅超限加固。     

输水管道群下穿既有铁路软土地基变形控制技术研究

大直径输水管道群顶管下穿既有铁路软土地基必然会引起铁路路基沉降和轨道变形,影响铁路行车安全。以顶管下穿既有京沪铁路工程为研究对象,对顶管下穿铁路引起的路基沉降和轨道变形规律进行数值模拟计算;提出软土地基沉降变形控制标准及加固方案、施工工艺参数及施工控制措施。通过现场监测成果,验证地基加固效果及其合理性。研究结果表明:输水管道群顶进施工引起铁路路基的最终变形沿铁路中心线呈"U"形分布,最大沉降量约为12.5 mm,大于最大路基面沉降和水平位移不应超过10 mm的要求。采用旋喷桩与袖阀管注浆相结合的地基加固措施,有效地提高了地基强度,减小了顶管施工对既有铁路的影响。整个顶管施工过程中,绝大多数监测点路基沉降值在3～10 mm之间,水平位移在2～6 mm之间,路基变形满足规定要求。该研究成果对新建构筑物下穿既有铁路工程的设计、施工具有借鉴意义。     

既有铁路病害路基改桥梁设计

某高填路基出现裂缝、下沉外鼓,存在较大的安全隐患。为保障行车安全,将病害路基改为简支桥梁,且要满足在不中断铁路运营情况下的施工。采用钢筋混凝土框架式桥墩,既有路基两侧设桩基础,用MIDAS空间分析程序与铁路桥梁软件HRBD程序对桥墩与基础进行设计计算。     

公路桥梁双柱式桥墩基础沉降评估分析及加固处理

一新建公路桥梁的双柱式桥墩基础出现沉降病害,不均匀沉降量达6.23 cm。采用动刚度法对承载能力的评估表明,基桩承载力比设计荷载低23%。低应变桩基完整性检测结果显示,桩身存在2处明显缺陷。承载力不足及桩身缺陷造成了桩基础的不均匀沉降。建立数值仿真模型,计算结果显示,不均匀沉降导致系梁局部拉应力为5.5 MPa,墩顶横向偏位22 cm,与现场系梁严重开裂、墩顶横向偏位23.7 cm的实际情况基本一致。后期通过桥墩基础加固处理,确保了结构的安全。实践证明采用动刚度法结合仿真计算评估桥梁基础的承载力状态具有一定的实用价值。     

下穿高铁桥U形槽设计优化及影响分析

为减小U形槽基坑开挖施工对既有桥梁墩台、基础等的影响,对因空间条件受限引起的标准路基面宽度调整问题进行方案比选,通过内力计算确定边墙的有效计算宽度,给出基坑两侧支护兼隔离桩的设置参数。采用FLAC3D数值模拟软件建立三维数值模型,分析基坑开挖对既有高铁桥墩基础的变形影响。模拟结果表明,U形槽基坑开挖施工完成后,桥墩基础最大沉降为1. 9～2. 7 mm,水平变形为0. 4～0. 6 mm,相邻墩台沉降差为0. 8 mm,均在允许的限值内。     

盾构近距离下穿铁路桥墩的加固措施研究

地铁盾构隧道下穿既有铁路桥梁桥墩施工不可避免地会对周边岩层产生一定的扰动,导致铁路线路的不平稳,进而危及行车安全。以济南地铁9号线工程下穿济莱正线及济南东站铁路枢纽为例,通过Abaqus软件建立数值模型,模拟在不加固、钢管桩加固、钻孔桩加固3种工况下,盾构隧道下穿高速铁路桥梁桥墩引起的变形情况。结果表明：(1)无加固措施情况下地铁右线盾构施工引起的济莱59#墩的水平位移3.6mm不满足设计要求;(2)考虑隔离桩及加固措施后,墩顶变形进一步减小;(3)钻孔桩隔离与钢管桩隔离方案对墩顶的变形控制效果接近,根据工程经济性及现场地质条件,采用钢管柱加固措施较为合适。研究成果可为同类型工程施工设计提供参考。     

海青铁路跨胶济客运专线(40+64+40)m连续梁转体施工设计

为减少跨既有铁路桥梁施工对铁路运营的影响,转体施工作为一种合理的施工方法越来越多地被采用,但对于跨客运专线采用小直径转盘及球铰的转体施工实践却很少。结合海青铁路跨胶济客运专线(40+64+40)m连续梁转体施工设计,介绍球铰选型、牵引力、倾覆稳定的计算方法,阐述转体系统、称重、转体等关键技术,并总结了转体施工方案。实践表明,所设计的小直径转盘及球铰的转体结构设计满足施工需要,转体施工方案满足铁路安全运营的要求。     

石济客专桥梁下穿京沪高铁沉降影响分析

研究目的:邻近既有铁路桥梁修建新的建筑物,由于建筑物的基础对土层应力会产生附加应力,不可避免引起既有铁路桥梁基础发生变形.新建石家庄至济南客运专线济南西联络线特大桥下穿京沪高速铁路黄河南引桥,京沪高速铁路采用无砟轨道,为确保列车的运营安全,对轨下桥梁结构的沉降要求非常严格,需要对下穿方案引起京沪高速铁路桥梁沉降进行分析.本文石济客专下穿桥梁桥墩分别按实体墩和框架墩两种结构方案,采用Plaxis三维有限元程序对京沪高速铁路桥梁沉降影响进行分析,以确定影响最小的结构方案,稳定线路走向.研究结论:分析结果表明:(1)考虑新建桥梁引起的基础附加沉降,既有京沪高速铁路桥梁相邻墩最大不均匀沉降实体墩方案最大3.2 mm,框架墩4.3 mm,均在规定的5 mm以内,下穿方案可行;(2)实体墩方案影响最小,推荐石济客专桥梁采用实体墩方案;(3)适当延长新建桥梁的桩基础长度,可以进一步降低对既有高速铁路桥梁沉降的影响;(4)理论计算结果与实际会有一定的差异,对于下穿高速铁路的工程,应建立完善的监测方案和监测方法,并制定监测控制指标和预警值,确保工程实施中和实施后高速铁路运营的安全.     

采用钻孔加固法整治桥梁托架开焊病害

托架开焊病害是铁路桥梁常见病害之一,经方案比较论证,提出采用钻孔加固法解决此项病害。该方法大大提高了整治托架开焊病害的效率,有效地解决了托架开焊病害。重点介绍钻孔加固法及施工中的一些注意事项。     

神朔线燕家塔特大桥桥墩病害检测分析及加固方案研究

神朔铁路燕家塔特大桥桥墩存在竖向及环向裂缝、桥墩表面混凝土碳化、桥墩横向晃动等病害。分析认为,桥墩病害原因为既有桥墩施工质量差、设计标准低及运输功能改变等。经比选,确定采用扩大截面法对桥墩及部分基础进行加固。治理后,不仅解决了混凝土开裂问题,还使桥墩横向振幅减少30%。     

宁天城际盾构下穿国铁地基加固设计方案

依托南京地铁S8宁天城际下穿宁启铁路工程,结合南京地质条件,研究新建地铁隧道下穿既有铁路线时,地铁隧道施工对既有铁路线的影响,提出在既有铁路线下方采用注浆加固的方法以规避风险,采用"桩+板"加固的方法预留后期铁路复线施工条件。研究结果表明,采用注浆加固时,地铁隧道双线贯通铁路线路最大沉降(6.9 mm)比不加固减小58.9%,铁路线路最大高低偏差(3 mm),比不加固减小51.3%,采用"桩+板"加固预留铁路复线扩建条件,桩板结构最大变形及内力均能满足规范要求。     

铁路桥梁浅基冲刷防护方案探讨

桥梁基础长期处于水环境中,在水流冲刷作用下,河床下切导致基础埋置深度减小,容易使基础产生病害进而影响结构强度和稳定性,同时降低地基基础承载力。通过分析河床冲刷对基础承载力的影响,结合铁路桥梁基础加固防护工程实践,探讨基础加固防护方案的合理性与可行性,对有效预防和整治因基础冲刷而产生的桥梁病害具有重要意义。