2014年第9期
铁道建筑Railway Engineering
文章编号:1003-1995(2014)09-0001-04
某高速铁路桥墩沉浮成因分析及处理措施探讨
韩晓强1，邹振华1
，董
亮
2
(1．中国铁路总公司工程管理中心，北京100844;2．中国铁道科学研究院铁道建筑研究所，北京100081)
摘要:某在建高速铁路桥梁沉降观测数据表明，桥梁墩台出现异常下沉和上浮。本文结合桥址地质资料，
采用数值分析法对桩基在不同地下水位变化工况下的沉降特性进行了分析，研究了地下水位变化对桩基沉浮的影响机理，剖析了异常沉浮的成因，并提出了相应的工程处理措施。关键词:高速铁路
桥梁桩基
异常沉浮
地下水位
工程措施
中图分类号:U445．7+
1
文献标识码:A DOI :10．3969/j．issn．1003-1995．2014．09．01
1工程概况
某在建铁路桥长738.107m ，设计速度250km /h ，
桥上铺设CRTS Ⅰ型双块式无砟轨道。孔跨布置为3?32m 简支梁+(32+48+32)m 连续梁+15?32m +1?24m 简支梁;最大墩高8.5m ，桥梁采用矩形实
体墩、T 形空心桥台、桩基础，其中5# 11#
，
16#，17#墩为摩擦桩基础，
其余为柱桩。本桥从2010年3月开始施工桩基，2012年10月架梁结束。桩基经检测满足要求
［1］
。
本桥所处地区的岩石地基主要为灰岩，而土层地基主要由黏土、粉质黏土以及砂卵砾石组成。桥址区属亚热带气候，降水量较丰富。本区地下水受降水量影响，
不同的季节水位变化较大，可达1 2m 甚至数十米，且变化迅速，地质纵断面及桩基布置如图1所示
。
图1桥梁纵断面示意
收稿日期:2014-04-10;修回日期:2014-06-20
作者简介:韩晓强(1974—)，男，陕西扶风人，高级工程师。
桥址属低山岩溶谷地地貌。桥位跨越溶蚀谷地，谷地平缓开阔，地表多为水田。桥位附近地层岩性分
为非可溶岩及可溶岩两类，整体分布规律:0 7#
墩台基岩为灰岩，岩体完整性较好，但岩溶发育;8# 22#墩
台上部岩层为页岩、硅质岩夹炭质页岩的杂合岩类，风化程度较严重，全、强风化层总厚为20 40m ，下部岩层为灰岩偶夹硅质岩，岩体完整性一般，岩溶发育。
2
桥墩异常沉浮成因分析
2.1
桥梁墩台沉降观测
2010年9月至2014年2月的观测数据表明，桥墩
台高程呈规律性变化，
主要表现为每年雨季上升，雨季结束后下沉。全桥所有墩台的升降与时间关系一致，
全桥墩台高程变化最大值为16#
墩的38.58mm 。桥梁
沉浮典型桥墩数据如图2所示。2.2
地下水位变化与桩基异常沉浮对比
利用4个地质钻孔对地下水位进行观测。根据实测的地下水位与沉浮同期数据进行对比(图3)，桥墩台沉降和上浮的变化趋势与地下水位下降和上升趋势有较好的一致性。2.3
墩台异常沉浮与地质条件关联性分析
从大地构造分区来看，桥址属于扬子地台，是国内最为稳定的地块之一，桥区不存在影响到墩台异常浮沉的地质构造因素;桥位表层0 3m 黏性土样不具备膨胀性，表层黏性土的膨胀力难以影响桥基浮动;墩台异常上升时间为雨季高温季节，故墩台异常上升与冻
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铁道建筑September ，
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图216#桥墩沉降实测
值
图316#桥墩沉降实测值与水位实测值
胀无关;桥址大量的勘探均未发现松散填土、自重湿陷性黄土、欠固结土、液化土等能产生负摩阻的特殊性土层，同时负摩阻力只能对墩身产生下拉作用而无法产生上浮作用，
不存在因土层负摩阻力所导致的异常升降问题;桥址表层黏性土覆土很薄，且以粗粒土为主，渗水性较好，不具隔水作用，无法形成可将桥梁墩台异常抬升的深层承压水。
综上分析表明:桥墩异常沉浮与地质构造作用、岩土胀缩性、岩土冻胀性、负摩阻力、承压水等关联性不足，但从图3桥墩沉降实测值与水位实测值的高度一致性可知，沉浮与地下水位的变化有密切的关联性。
3
桥墩变位数值分析
3.1
地下水位变化影响机理
地下水位波动直接影响土层有效应力与孔隙水压
力的相互转化。地下水位下降时，地基土体孔隙水压力由于水位下降而减小，但是上覆荷载总应力并未改变，原来由孔隙水承担的一部分荷载转为由土体骨架承担，使得含水层中有效应力必然要增加。因此，地下水位下降，表现为地面下沉
［2］
。地下水位的抬升会显
著降低土体内的有效应力，破坏其结构性，导致土体的
力学性能降低;同时水的润滑作用还会进一步削弱桩土界面的黏结作用，同时地下水位的上升也意味着产生超孔隙水压力的土体范围会增加。这些变化会显著改变桩土结构体系的受力变形特性。
无论上部荷载大小如何，水位在上升和下降过程中，孔隙比并不是随着土样压缩变形呈现出不断减小的趋势，而是出现了不同程度的增大。由于孔隙比的增大，导致了压缩模量的减小。在实际工程中这会进一步导致结构的沉降增大［3-4］
。
3.2
数值分析模型建立与基本假设
［5-6］
采用ABAQUS 软件在水位变化的情况下对桩基的沉降特性进行分析。选取2根摩擦桩和2根柱桩进行分析计算。本文仅列举了16#
桥墩计算分析结果。
桩采用线弹性模型，土体采用Mohr-Coulomb 模型，桩土之间建立非线性接触关系。桩的弹性模量取32GPa ，泊松比0.2。模型在竖向取桩长的2 3倍，深度100 130m ，宽度100m 。
假设地质分层均匀，不存在异常情况，地下水位均匀下降，地层中不存在承压水情况。桩土界面建立库仑摩擦模型的接触关系，根据钻探资料剪切试验结果估算其摩擦系数近似取0.3。
分析过程分为两步，第一步分析平衡初始地应力
2
2014年第9期韩晓强等:某高速铁路桥墩沉浮成因分析及处理措施探讨
场和竖向荷载，第二步分析水位变化的影响，获取不同水位变化条件下的桩顶平面变形。3.3地下水位变化影响规律分析3.3.1
计算结果
计算中假定地下水位从承台顶面开始下降，分别下降2，12，22，32和42m 时，桥墩桩身轴线、距桩基0.5m 、距桩基20m 情况下的地基附加应力如图4、图5所示
。
图4地基附加应
力
图5
附加应力与水位下降关系
地下水位分别下降42m 和2m 时，承台顶平面和桩底平面的沉降如图6所示。结果表明，对于承台平面，
承台沉降远小于远离桩基的地基沉降;对于桩底平面，桩基下方土体沉降略大于远离桩基的地基土体沉降。
图7分别为水位下降42m 和12m 时，桩身轴线
、
图6承台顶和桩底沉降
曲线
图7
桥墩地基沉降
距桩基0.5m 、距桩基20m 情况下地基沿深度的沉降情况。桩身范围内，桩体沉降变形极小，距桩基0.5m 沉降有所增大，距桩基20m 沉降最大;桩尖以下部分土体的沉降变形较为接近，桩身和地基土体的沉降变形与水位下降深度、地层分布有较大关系。
汇总桩顶和桩底沉降随地下水位下降的变化关系如图8所示，随地下水位下降深度增大，承台平面桩顶和桩底沉降逐渐增大。
3
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图8
桥墩承台沉降与水位下降关系
3.3.2计算分析结论
根据设计资料和地质补充勘察资料，
8#，16#墩摩擦桩和4#
，
20#墩柱桩沉降变形计算分析结果如表1和表2所示。
表1
地下水位下降不同深度时承台顶沉降变形计算结果汇总
mm
墩号与
桩别地下水位下降深度/m
21222324216#墩摩擦桩
3.1
16.9
27.3
32.9
36.2
表2
桩基沉降计算结果与实测结果汇总mm
类别
柱桩
摩擦桩
4
#
20
#
8
#
16
#
备注
4.7510.3418.8020.97岩性参数取上限计算值
4.8110.8056.665
5.57岩性参数取下限4.77
10.4020.0132.77岩性参数取推算限
实测值
7.88
20.74
23.32
35.20
根据地下水位变化条件下桩基变位数值分析结果，得出如下结论:
1)实测桥墩竖向变位与地下水位变化的规律基本一致，
地下水位变化是桥墩桩基出现异常变位的主要原因之一，桩基变位量值大小与地下水位变化幅度、基础地质条件等因素有关。
2)8#，16#墩摩擦桩地质条件单一，沉降计算值与实测值接近，数值计算结果能较好地反映地下水位变
化对桩基变位的影响。4#
，
20#墩柱桩地质条件复杂，沉降计算值与实测值存在一定差异，数值计算结果受地质条件影响较大。
3)地下水位变化对地基稳定不利，地下水位上升会将降低桩间土和下卧层地基承载力特征值，地下水位下降会加大地基荷载。
4)关于地下水位上升情况下对桥墩基础变位的影响，计算分析表明与地下水位下降工况的结果基本一致。
4工程处理措施
根据研究分析的沉浮原因，对本桥提出了针对性
的工程处理措施:
1)将原采用摩擦桩的桥墩采用柱桩补强，尽量消除地下水位变化对桩基的影响。
2)在两桥台过渡段采取改善差异沉降的构造措施，减少桥头路基的不平顺性，以满足铁路规范设计要求。
5结论及建议
1)现有铁路设计规范对沉降计算仅考虑地层的
压缩模量，未考虑压缩模量在有水、无水状态下的变化，
因此建议铁路规范进一步考虑地下水位变化对沉降变形的影响。
2)由本桥沉浮及相邻桥墩的差异沉降分析可知，差异沉降大的桥墩基础桩基长度相差较大，因此在无砟轨道结构桥梁设计中相邻桩长差异不能过大。
3)本桥的下沉和上浮现象在铁路桥梁基础沉降中十分罕见，本文在大量的实测资料和勘探的基础上，剖析了沉浮发生的地质原因，并采用有限元程序进行数值模拟，分析研究出沉浮的主要原因，提出了针对性的工程处理措施，
供同类桥梁的设计借鉴。参考文献
［1］中华人民共和国铁道部．TB 10020—2009
高速铁路设计
规范(试行)［S ］．北京:中国铁道出版社，
2009．［2］张鑫，李聪伟，潘恺．地下水位波动对地基土变形特性的影
响［J ］．华北水利水电学院学报，
2012，33(5):95-98．［3］杨希，雷学文，孟庆山，等．地下水位波动条件下粉土地基变
形特性试验研究［J ］．人民长江，
2012，43(2):84-87．［4］华昊．神朔线燕家塔特大桥桥墩病害检测分析及加固方案
研究［J ］．铁道建筑，
2013(10):31-33．［5］吴波．降水对桥基影响的三维渗流—应力耦合分析［J ］．岩
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岩土力学，
2002，23(增):189-191．(责任审编孟庆伶)
4
某高速铁路桥墩沉浮成因分析及处理措施探讨
作者：韩晓强， 邹振华， 董亮
作者单位：韩晓强,邹振华(中国铁路总公司 工程管理中心,北京,100844)， 董亮(中国铁道科学研究院 铁道建筑研究所,北京,100081)
刊名：
铁道建筑
英文刊名：Railway Engineering
年，卷(期)：2014(9)
被引用次数：1次
参考文献(6条)
1.中华人民共和国铁道部高速铁路设计规范(试行) 2009
2.张鑫,李聪伟,潘恺地下水位波动对地基土变形特性的影响[期刊论文]-华北水利水电学院学报 2012(5)
3.杨希,雷学文,孟庆山,秦月地下水位波动条件下粉土地基变形特性试验研究[期刊论文]-人民长江 2012(3)
4.华昊神朔线燕家塔特大桥桥墩病害检测分析及加固方案研究[期刊论文]-铁道建筑 2013(10)
5.吴波降水对桥基影响的三维渗流-应力耦合分析[期刊论文]-岩石力学与工程学报 2009(z1)
6.赵清平,丁平抽降地下水引起地面沉降的计算与预测[期刊论文]-岩土力学 2002(z1)
引用本文格式：韩晓强.邹振华.董亮某高速铁路桥墩沉浮成因分析及处理措施探讨[期刊论文]-铁道建筑 2014(9)
《基础工程》课程设计 目录 一、概述 (2) 1、工程概况和设计任务 ......................................................................................................... 2 二．方案设计 .. (3) 1.基础类型和尺寸 .................................................................................................................... 3 2.地基持力层 ............................................................................................................................ 3 三、技术设计 .. (6) 1.荷载设计 (6) 2.计算变形系数α ................................................................................................................... 6 3.计算刚度系数1234ρρρρ ..................................................................................................... 6 4.电算求解承台变位..a b β和桩顶内力i i i N H M ................................................................. 7 5．绘制桩身弯矩图，剪力图和桩侧土的横向抗力图 ......................................................... 8 6.桩身配筋计算 ...................................................................................................................... 13 7.桩水平位移检算 .................................................................................................................. 13 8.桩单位转角检算 .................................................................................................................. 14 9.承台结构设计计算 .............................................................................................................. 17 四．施工方案 (19) 1.基础施工方式 ...................................................................................................................... 19 参考资料.. (21)
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院系专业 年级姓名 题目 指导教师 评语 指导教师 (签章) 评阅人 评语 评阅人 (签章)成绩 答辩委员会主任 (签章)
年月
毕业设计（论文）任务书 班级学生姓名学号 发题日期：2013年3月 4 日完成日期：2013年6月19日 题目高速铁路(60+108+60)m预应力混凝土连续梁桥设计 1.目的、意义 培养土木工程专业本科毕业生综合应用大学所学的各门基础课和专业课知识，并结合相关设计规范，掌握桥梁设计的基本原理和方法，独立完成一座桥梁的设计工作的能力，熟悉有关设计规范的应用和相关桥梁专业计算软件的使用所做的设计工作应该满足相关规范的要求。设计计算无误，数据表格化；文整说明简明扼要，条理清晰。通过设计，提高学生分析问题、解决问题的能力，达到桥梁工程设计人员的初步水平，为将来走上工作岗位打下良好的基础。 2.设计基础资料 (1) 设计标准：高速铁路，双线，设计速度350km/h，按ZK荷载设计；无碴轨道。 (2) 桥面布置：桥面宽度12m。线间距5m。建筑限界按净高为7.25m，双线净宽。 (3) 桥面线形：平面为直线，纵坡为平坡，中跨桥面跨中高程为500m。桥面横坡：2%。 (4) 设计基准温度20°C，体系温度变化：±20°C。 (5) 基础变位：相邻墩台基础不均沉降1cm。 (6) 基本风压：500Pa。 其它基础资料见提供的附图（电子版）。 3.设计规范 (1) 《铁路技术管理规程》（铁道部令第29号）
高速铁路桥梁桥墩的施工工艺与质量控制措施 【摘要】本文主要集中分析了高速铁路桥梁桥墩的施工工艺和施工方法，并探讨了高速铁路桥梁桥墩的施工过程中的质量控制措施，以期可以为高速铁路桥梁桥墩的施工提供借鉴。 【关键词】高速铁路桥梁桥墩；施工工艺；质量控制 一、前言 随着我国高速铁路建设步伐的加快，施工质量的要求进一步提高，所以，高速铁路桥梁桥墩的施工不可盲目进行，一定要按照施工方案展开施工，采取科学的施工工艺，做好质量控制工作。 二、中国高速铁路桥梁建设理念 1、保证高速条件下的安全与舒适 高速铁路桥梁与普通铁路桥梁的显著区别在于列车运行速度,确保设计速度目标值条件下的安全与舒适性,是高速铁路桥梁建设的关键之一,涉及动力响应、桥梁结构非弹性变形、稳定频率和路桥刚度过渡、大跨度桥梁低频振动、桥面构造以及高速铁路线型要求等方面。 动力响应问题是高速铁路桥梁设计的关键。高速列车在桥梁上运行时,列车与桥梁之间的互动影响明显,在结构设计中除满足常规桥梁的静力强度、刚度要求外,对结构的动力特性必须高度重视。梁跨结构必须具有足够的刚度和自振频率,宜采用箱形梁等刚度大、动力性能好的结构形式。 2、注重环境与景观的适应 高速铁路桥梁建设,必须充分研究建设地区的环境因素,预判环境对桥梁的影响,解决不同自然环境条件下的基础设计、结构选型、环境相融性、构造措施等问题。 注重节约用地。建造高架桥梁与修建路基相比,能够少占良田,节约土地资源。中国高速铁路多位于东、中部地区,该地区人口稠密、道路纵横交错,采用高架桥能更好地适应城市的规划与发展,方便沿线两侧居民的出行。 减少噪声影响。列车高速运行,轮轨碰撞、列车受电弓与接触网摩擦、列车与空气摩擦、结构物自身振动都会产生很大噪声,需采取有效措施,重视减隔振设计,尽量减少噪声影响。目前桥梁支座普遍采用橡胶支座,轨道采用弹性橡胶垫,减振消振、减少噪声,减少对环境的影响。穿越城镇或居民区的桥梁,在桥面外侧设置声屏障等措施。在建设与运营各阶段,要严格控制对水体、土壤、大气的污染,减少对生态的破坏。
高铁桥墩处开挖施工安全分析 【摘要】近年来高铁项目大批上马，而后又迅速建成通车，尤其是在长江三角地带，像沪宁、沪杭、杭甬等高铁，使城市间时间距离大为缩短，成为交通客运大动脉。同时，随着每个城市的规划建设、市政交通工程的施工，势必造成了城市道路与建成高铁的立体交叉，即存在在高铁桥墩处开挖基坑施工。本文以杭州市丁桥东路立交桥工程为例，分析了高铁桥墩处基坑开挖施工的安全问题，可供今后类似案例参考。 【关键词】高铁；桥墩；土方开挖；受力分析；变形计算； 中图分类号： TU997 文献标识码： A 文章编号： 一、前言 高铁运输作为一种运输量大且经济的一种运输方式，在许多国家的经济生活中占有重要地位，是国家经济发展的必然趋势。21世纪以来，随着沪宁城际高速铁路、京津城际铁路等相继开通运营，中国高铁的建设序幕迅速展开，正以前所未有的速度引领世界高铁的快速发展，无论是国民、经济发展、市场还是铁路自身行业都是势在必行，对我们整个国家的发展起到了重要的作用。 在杭州市丁桥东路立交桥工程的施工之中，涉及到高铁桥墩的安全性，这就要求我们在施工的过程当中要确保高铁桥墩的安全。 二、工程概况 丁桥东路下穿沪杭高铁处铁路桥跨径为(48.75+80+48.75)连续梁，道路自中孔80m 跨径内穿越。按道路规划纵断面，穿越高铁处道路需要下挖，原地面标高在6.5左右，道路下挖基坑坑底-2.94，总挖深9.44m。 下挖道路设U型槽支挡结构，两侧桥墩分别为上海侧 241 号墩和杭州侧242 号墩。其中U9东侧挡墙贴近241#高铁桥墩，241#墩台埋深3.8m，承台厚度3m，承台底高程-0.267m，基底为19根直径1.5m钻孔桩，桩长68m，桩底为强风化泥质粉砂岩，σ=300KPa，；U5~U7西侧挡墙贴近242#高铁桥墩，该桥墩承台埋深约7.2m,承台厚度3m,承台底标高-3.767，基地为19根直径1.5m钻孔桩，桩长58m，桩底为强风化凝灰岩σ=500KPa。 高铁桥墩241#、242#照片 高铁桥墩241#、242#与U型槽断面位置图
2014年第9期 铁道建筑Railway Engineering 文章编号:1003-1995(2014)09-0001-04 某高速铁路桥墩沉浮成因分析及处理措施探讨 韩晓强1，邹振华1 ，董 亮 2 (1．中国铁路总公司工程管理中心，北京100844;2．中国铁道科学研究院铁道建筑研究所，北京100081) 摘要:某在建高速铁路桥梁沉降观测数据表明，桥梁墩台出现异常下沉和上浮。本文结合桥址地质资料， 采用数值分析法对桩基在不同地下水位变化工况下的沉降特性进行了分析，研究了地下水位变化对桩基沉浮的影响机理，剖析了异常沉浮的成因，并提出了相应的工程处理措施。关键词:高速铁路 桥梁桩基 异常沉浮 地下水位 工程措施 中图分类号:U445．7+ 1 文献标识码:A DOI :10．3969/j．issn．1003-1995．2014．09．01 1工程概况 某在建铁路桥长738.107m ，设计速度250km /h ， 桥上铺设CRTS Ⅰ型双块式无砟轨道。孔跨布置为3?32m 简支梁+(32+48+32)m 连续梁+15?32m +1?24m 简支梁;最大墩高8.5m ，桥梁采用矩形实 体墩、T 形空心桥台、桩基础，其中5# 11# ， 16#，17#墩为摩擦桩基础， 其余为柱桩。本桥从2010年3月开始施工桩基，2012年10月架梁结束。桩基经检测满足要求 ［1］ 。 本桥所处地区的岩石地基主要为灰岩，而土层地基主要由黏土、粉质黏土以及砂卵砾石组成。桥址区属亚热带气候，降水量较丰富。本区地下水受降水量影响， 不同的季节水位变化较大，可达1 2m 甚至数十米，且变化迅速，地质纵断面及桩基布置如图1所示 。 图1桥梁纵断面示意 收稿日期:2014-04-10;修回日期:2014-06-20 作者简介:韩晓强(1974—)，男，陕西扶风人，高级工程师。 桥址属低山岩溶谷地地貌。桥位跨越溶蚀谷地，谷地平缓开阔，地表多为水田。桥位附近地层岩性分 为非可溶岩及可溶岩两类，整体分布规律:0 7# 墩台基岩为灰岩，岩体完整性较好，但岩溶发育;8# 22#墩 台上部岩层为页岩、硅质岩夹炭质页岩的杂合岩类，风化程度较严重，全、强风化层总厚为20 40m ，下部岩层为灰岩偶夹硅质岩，岩体完整性一般，岩溶发育。 2 桥墩异常沉浮成因分析 2.1 桥梁墩台沉降观测 2010年9月至2014年2月的观测数据表明，桥墩 台高程呈规律性变化， 主要表现为每年雨季上升，雨季结束后下沉。全桥所有墩台的升降与时间关系一致， 全桥墩台高程变化最大值为16# 墩的38.58mm 。桥梁 沉浮典型桥墩数据如图2所示。2.2 地下水位变化与桩基异常沉浮对比 利用4个地质钻孔对地下水位进行观测。根据实测的地下水位与沉浮同期数据进行对比(图3)，桥墩台沉降和上浮的变化趋势与地下水位下降和上升趋势有较好的一致性。2.3 墩台异常沉浮与地质条件关联性分析 从大地构造分区来看，桥址属于扬子地台，是国内最为稳定的地块之一，桥区不存在影响到墩台异常浮沉的地质构造因素;桥位表层0 3m 黏性土样不具备膨胀性，表层黏性土的膨胀力难以影响桥基浮动;墩台异常上升时间为雨季高温季节，故墩台异常上升与冻 1
京沪高铁下U型槽施工安全控制 邯黄铁路设计以下钻方式从京沪高铁D533和D534桥墩下穿过，设计下钻断面型式为U型结构，长1.3km。因此在邯黄铁路施工时，对京沪高铁D533号和D534号桥墩的安全防护及开挖基坑安全防护，成为我项目部安全控制的重中之重。项目部认真研究设计图纸，并结合现场实际，决定采用以下措施来保证京沪高铁桥墩和U型槽基坑的安全。 一、在思想上和组织上高度重视； U型槽开挖前对所有参建施工的技术人员、管理人员及施工机械司机进行安全教育和培训；对安全控制要点，由项目部安全负责人在每日例会上进行强调，并制定具体人员落实；在每天上班前由架子队技术负责人或生产负责人对现场工人交待今日工作重点和注意事项。确保所有人在思想上高度重视。 成立安全控制小组，由项目经理任组长，安全总监、技术负责人和生产副经理任副组长，安质部、工程部、测量班、财务部、征拆办和办公室等各部门负责人及架子队主要领导任组员，对施工现场进行全过程跟班作业，确保施工现场安全。 二、聘请有资质的监控量测单位； 在开挖之前由监控量测单位采集京沪高铁两桥墩沉降观测标的标高和平面坐标。开挖前后对桥墩进行监控量测；对比采集的原始值
及开挖前后的观测数值，绘制沉降曲线和位移曲线图，并将结果及时提供给项目部安全控制小组，做到信息畅通。 三、改变原设计开挖与支护方案； 原设计为放坡开挖，坡度为1：1，根据工程地质和水文地质资料分析，按照1：1放坡很难保证边坡稳定，存在因开挖使京沪高铁两桥墩的承台和桩基暴露的可能。项目部在对两桥墩防护的基础上，顺线路用拉森桩将防护延长，并在拉森桩外侧3m设拉锚桩（拉锚桩间距2m）。以此来保证基坑支护的稳定，且少占农田。 U型槽采用“横向分层、纵向分段、两端同步、阶梯开挖”的原则进行开挖，每层阶梯开挖高度控制在2m左右。基底采用明排水方式降低地下水位，排水沟和集水井设置在基础边线0.4m以外，沟底至少比坑底低0.4～0.5m，集水井比沟底低0.5m。随开挖逐步加深，沟底和井地始终保持这一深度差。 四、加强现场的组织与协调，缩短工序时间间隔； 基坑暴露时间越长，对京沪高铁的影响也就越大。项目部成立了以项目经理为首的领导小组，制定详细的节点目标，根据现场完成情况进行奖罚。 施工前安全技术准备、物资机械准备、人员准备、财务准备等必须全部到位，任何一项准备措施不到位现场不得开工。具备条件则全力以赴，争分夺秒抢工期。 五、其他措施； 在做基底加固处理时，严格质量过程控制，确保基坑开挖后，基
高铁桥梁高墩模板施工技术及控制要点 发表时间：2019-03-27T11:04:59.147Z 来源：《科技研究》2018年12期作者：张煦宁 [导读] 近年来，我国的高铁工程建设越来越多，高铁桥梁施工也有了很大进展。 (西成铁路客运专线陕西有限责任公司陕西省西安市 710054) 摘要：近年来，我国的高铁工程建设越来越多，高铁桥梁施工也有了很大进展。本文以高铁桥梁高墩施工中常用的施工方法及控制要点为重点进行阐述，结合常用的模板类型、结构形式、施工方法及控制要点4方面进行深入探索与研究，其目的在于提高高铁桥梁高墩施工的进度和质量，希望能给相关工程提供参考。 关键词：桥梁施工；高墩施工；模板体系 引言 高墩柱在高速公路和高铁等施工过程中发挥了重要作用，行业发展过程中也逐渐加强对高墩柱施工的技术重视，努力探究提高桥梁高墩柱施工技术和质量的方法。本文主要就桥梁高墩柱施工的特点展开分析，探究促进高墩柱施工技术发展、提高高墩柱质量的方法。 1翻模 整个模板体系由定型大模板和操作平台组成。设计时，根据墩柱高度、钢筋长度、配套设施等综合考虑，将模板分为两节（每节高4～5m）或三节（每节高2～2.5m）加工。施工时，以一节模板高度为宜，先浇筑起步段，然后以已浇混凝土和已安装的模板作为支撑体系，施工第二个节段；当第二节段混凝土浇筑完毕并达到一定强度后，拆除下端先行安装的模板，采用塔吊或汽车吊，将其翻至顶部安装，每次浇筑4～5m节段，如此往复，直到墩柱封顶后，按自上而下的顺序，依次拆除模板系统。对于翻转施工，是要求完成翻模施中，既保持模板有好的支撑，混凝土的强度也在10MPa到15MPa之间，待所有模板全部拼接后，才可继续完成墩柱施工。模板制作期间完全按照图纸的设计进行，保证墩身有精确度，而为了避免模板渗水，可对模板的连接处做进一步处理。 2滑模施工 滑模施工是指在施工过程中采用滑模法开展分节施工，同时使用塔吊等设备辅助开展施工操作。该类操作以整体式桁架结构为主体，通过液压千斤顶推动模板向上施工操作，推动高墩柱施工工作顺利完成。该类施工对数据的准确性要求相对较高，因此必须加强对测量控制的重视。通过在模板整体系统的四周安放中垂线等设备，及时调整施工过程中出现的受力不均匀等问题，借助激光铅锤仪等设备开展进一步的校准工作，推动滑模施工工作的顺利开展。结构组成：顶梁、辐射梁、内外支架、内外圈、模板、平台以及吊篮。施工顺序：组装模板→绑扎钢筋→浇筑混凝土→提升滑模→修补养护维修直至墩顶。施工要点：（1）模板的高度一般不超过1.2m，并且有0.5%~1.0%的锥度。支撑杆和提升设备按墩身截面形状、滑动模板和施工临时荷载进行布置。模板组装完毕后必需进行检查验收方可进入下步工序。（2）墩身垂直钢筋的焊接接头及支撑顶杆安装时必须互相错开。（3）混凝土需分层对称浇筑，并捣固密实。混凝土顶面距模板顶面距离不少于10cm。使用插入式振捣器捣固时不得提升模板，严禁避免接触模板、钢筋或者行程套管。滑动模板操作平台的荷载应均衡，不得超载。（4）当底层混凝土强度达到0.2~0.3MPa时，方可继续提升。模板提升过程中，重点检查中线、水平情况，发现问题及时纠正。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。模板纠偏时应先调整平台水平，再纠正位移和扭转。每滑升1m 纠正位移值不得大于10mm。（5）混凝土浇筑必须连续。因故停工需继续提升时，模板与混凝土需保持30cm的搭接高度。模板达到设计高度停止浇筑后，每隔约1h，应将模板提升5~10cm，提升3~4次，模板不得与混凝土黏结。（6）达到拆模强度后，应立即拆模，拔出支撑顶杆，用砂浆封孔。及时对混凝土表面进行修整，并洒水养护。 3爬模施工 结构组成：附墙预埋件、爬升导轨、模板、顶升设备、接料平台、脚手平台、吊挂脚手和安全防护网。施工程序：组装模板、爬架→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）。循环进行直至墩顶。施工要点：（1）模板沿墩身周边方向始终保持顺向搭接。每一节模板安装前进行打磨，整修并涂刷脱模剂。脚手平台、接料平台、拆模吊篮的荷载要保持平衡，不得超载。施工过程中经常检查中线和水平情况，有偏差及时纠正。（2）混凝土顶面距模板顶面大于5cm。使用插入式振捣器捣固时应避免接触模板、对拉螺栓、钢筋或空心支撑。浇筑混凝土后，强度必须达到2.5MPa以上方可拆模翻倒。（3）拆模后及时用水泥砂浆堵塞对拉螺栓孔及修补表面缺陷。以某大桥为例进行模板的选型。该桥位于某江下游末端，河床平坦、开阔、稳定，枯水期主河槽湾流偏南岸，出现在每年2~3月，枯水期约5个月。按设计要求墩身高49m，采用薄壁空心结构，双向控制墩身垂直度及各部位尺寸较为困难。该项目要求大桥基础桥墩在一个枯水期施工完毕，工期短，难度大。该项目从进场施工至施工完仅有约200d的时间，因此，需在最短的时间内调集工程所需机械设备、材料和劳力，几个墩同时施工交替作业。主墩的施工考虑了2种方案：搭架施工和翻模施工。由于搭架施工耗时、耗材，且施工现场条件受到1号墩与2号墩间的水域不能断航的影响，综合考虑选择了翻模施工。每节模板高度为3m，利用下部已浇筑墩身部分作为支撑，依次绑扎钢筋、翻模、浇筑混凝土，重复上述工序直至墩顶。翻模施工具体如下：翻模结构为外模采用5mm钢板做面板、布置间距50cm的8号槽钢作为纵横肋操作平台。操作平台由上操作平台和下操作平台组成。上操作平台主要供操作人员进行钢筋的接长、绑扎及堆放一些施工机具使用；下操作平台供穿、拆拉杆用。内模使用组合模板拼装，直径50mm的电焊管为肋，准20mm的钢筋外套硬塑料管，间距 1.2m×1.2m作为对拉杆。内工作平台跟随内模提升，既保证了作业人员的安全，又方便了使用吊车将高墩主筋将每一循环的用量吊入平台上，经测定，每循环可减少1d的作业时间。翻模时须用塔吊协助，具体操作程序如下：1）绑扎第1节钢筋后检查验收，支第1套模板，检查验收后浇筑混凝土；2）以第1节模板作为支撑，进行第2节的钢筋接长、绑扎，验收合格后支立第2节模板，模板加固验收合格后进行混凝土浇筑；3）使用手拉葫芦将第1套模板悬挂于第2套模板对应的下操作平台支架上，卸掉拼缝螺栓，抽掉对拉拉杆；4）第3节钢筋绑扎完成后，检查验收合格后将第1套模板依次利用塔吊上翻、拼装、穿对拉螺杆、调整模板，模板加固验收合格后进行混凝土浇筑；重复施工，直至整个墩身混凝土浇筑完成。 结语 综上所述，在桥梁高墩施工中，需根据墩台高度、形式、机具设备、施工期限等条件，因地制宜，合理选用模板种类。这不仅与质量有关，还与工程施工安全与进度有关联。另外，混凝土的浇筑与模板所受压力，需要提前预测，混凝土浇筑完以后，拆模与保养同样重
路桥分公司 铁路桥墩施工技术研究 路桥分公司工程技术部 2016年8月15日
铁路桥墩施工技术研究 1前言 随着科技进步，高性能混凝土结构设计不断涌现，随着高速铁路的迅速发展，跨越深沟峡谷的建筑物也越来越多，施工高建筑物的技术水平就越来越重要了。本文提出了一点肤浅的认识与见解，从施工经验上进行了总结，以指导现场施工。 2铁路高桥墩类型 2.1实心高桥墩：单线或双线，都有圆型、矩形和园端型。 2.2空心高桥墩：单线或双线，都有圆型、矩形和园端型。 3高桥墩施工工艺 3.1实心高桥墩施工，在近年的施工技术当中，都有一次浇筑成型的要求。正是采取一次浇筑成型，就有很多问题需要解决。 3.1.1实心高桥墩模板加工的技术要求近年来，施工单位都采用钢模板厂制（定型钢模），根据规范要求，钢模板的刚度、强度、稳定性必须满足施工需要。厂家对钢模板加工来说，属于非标产品，加工精度要求就要施工单位确定，厂家根据施工单位的要求加工。施工技术人员如何确定呢？计算是很复杂的过程，需要查阅大量资料和施工经验。 3.1.1.1钢模板的刚度、强度远高于木模板，但是根据钢板加工工艺，钢板厚度和支撑间距是根据混凝土对模板侧面的侧压力大小来确定的。 3.1.1.2侧压力大小确定，混凝土作用于模板的侧压力，随着混凝土浇筑高度而增加，当浇筑高度达到某一个临界值时，侧压力就不再增加了，此时的侧压力即为新浇混凝土的最大侧压力。采用插入 式振捣器时，有专家推导出下面二个公式：F=0.22 y c t o B 1 B
2V1/2 和F= y c H 式中F—新浇混凝土对模板的最大侧压力（Kn/m2）; y c—混凝土的重力密度； t o—新浇混凝土的初凝时间（h），可实测确定。当缺乏 试验资料时，可以采用t=2oo/（T+15）计算； T—混凝土的温度（° ）； V—混凝土的浇筑速度（m/h）； H—混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度（m）； B i —外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取1.0 ；掺具有缓凝作用的外加剂时取1.2； B 2—混凝土坍落度影响修正系数，当坍落度小于30mm 时，取0.85；50~90mm 时取1.0；110~150mm 时取1.15。 钢板一般采用3~ 8mm作为面板。 3 . 1 . 1 . 3模板加劲肋的布置间距，由人工配合机械吊装，人在高空作业，受到空间条件限制，安全带的固定作用影响，人员移动难度大。吊机吊起一块模板，人在高空要让一块模板稳定（静止），是很困难的事情。质量大，惯性也大，所以，只有减轻模板重量，在吊机 的配合下，人在高空才容易让模板处于静止状态，迅速安装、定位 模板。加劲肋规格一般使用L75X 75 x 8mm角钢或者[120 x 53x 5.5mm槽钢，横竖交叉布置。布置间距一般40?60cm , 模板总重控制不超过95kg/m 2。在平地可以人力抬运。
目录 一、工程概况 (1) 二、工程地质和水文地质 (1) 三、设计荷载 (2) 1、恒载 (2) （1）结构构件自重 (2) （2）附属设施重（二期恒载） (2) 2、活载 (2) 四、设计步骤 (3) 1.支座反力的确定： (3) G的计算 (3) （1）基底以上墩及土的重量和 K （2）附加力（风力） (4) （3）主力 (5) 2.基础的选择与检算 (9) （1）选定桩基类型 (9) （2）选择桩材与桩径 (9) （3）拟定承台底面平面形状及尺寸 (11) （4）桩与承台连接方式 (12) （5）求R和桩数检验 (12) （6）求桩顶荷载 (13) （7）基桩竖向抗压承载力验算 (14) （8）水平承载力检验 (14) （9）承台抗冲切验算 (14) （10）承台底面形心处的位移计算 (15) （11）桩基检算 (20) 3.基础配筋 (23) （1）判断大小偏心 (24) （2）应力检算 (24) （3）稳定性检算 (25) （4）单根桩材料表 (25) 五、施工图绘制 (26) 六、规范及参考书 (26)
某高速铁路桥梁桥墩基础设计 设计任务 一、工程概况 该桥梁系高速铁路干线上的特大桥（复线），线路位于直线平坡地段。该地区地震烈度较低，不考虑地震设防问题。 桥梁及桥墩部分的设计已经完成，桥跨由8孔32m预应力钢筋混凝土整体箱梁组成，见图3-1和图3-3。 二、工程地质和水文地质 场地处的地质剖面见图3-2，相关土工试验资料见表3-1。水文资料见图3-1。 表3-1 土工试验成果表 土层编号及名称地 质 年 代 比重 Gs 重度 γ /kN/m3 含水 量 w /% 液限 wL /% 塑限 wp /% ? c /kPa 渗透系 数k /cm/s 压缩系 数a /MPa-1 地基 承载 力特 征值 (kpa) ①软粘土Q4 2.72 14.9 91.5 85.0 55.0 6?17’10.1 2.8E-8 0.494 100 ②砂粘土Q4 2.69 18.8 34.5 43.0 28.0 12?05’19.4 3.4E-7 0.112 190 ③粗砂中 密 Q3 2.60 19.5 26.2 / / 24?32’/ 2.7E-1 0.011 350 ④强风化 砂岩 K 饱和单轴抗压强度 R=2.4MPa ⑤中风化 砂岩 K 饱和单轴抗压强度 R=6.7MPa