时速160公里客货共线铁路预制后张法简支T梁技术交底报告

时速160公里客货共线铁路预制后张法简支T梁

技术交底报告

跨度：32m、24m、20m、16m、12m

图号：通桥(2005)2101

中铁工程设计咨询集团有限公司

2006年6月

目 录

1. 设计简介...................................................................................................................1

1.1 图纸组成：..................................................1 1.2 主要规范及技术条件..........................................2 1.3 适用范围....................................................2 1.4 设计荷载....................................................3 1.5 结构特点....................................................3 1.6 材料及设备..................................................4 2. 主要设计特点...........................................................................................................5

2.1 动力性能分析................................................5 2.2 线形控制....................................................6 2.3 耐久性设计..................................................6 3. 施工注意事项...........................................................................................................7

3.1 主梁预制....................................................7 3.2 运输及架梁.................................................10 3.3 横向联结施工...............................................11 4. 钢配件的防腐要求.................................................................................................11 5. 图纸勘误.................................................................................................................12

1.设计简介

1.1 图纸组成：

通桥（2005）2101为时速160公里客货共线铁路用简支T梁，结构类型为有碴轨道后张法预应力混凝土T形梁，单线由两片梁组成，双线由4片梁组成。全套图纸包括32m、24m、20m、16m、12m等5个

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跨度。

跨度(m)图号 通桥（2005）210132 Ⅰ 24 Ⅱ 20 Ⅲ 16 Ⅳ 12 Ⅴ 1.2 主要规范及技术条件

1.2.1 《铁路桥涵设计基本规范》（TB10002.1-2005）。 1.2.2 《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》（TB10002.3-2005） 。

1.2.3 《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》（铁建设[2005]157号）。

1.2.4 《铁路架桥机架梁规程》(TB10213-99)。

1.2.5 《铁路混凝土工程预防碱-骨料反应技术条件》(TB/T3054) 1.2.6 《预制后张法预应力混凝土铁路桥简支T梁技术条件》（TB/T3043-2005）。

1.2.7 《铁路后张法预应力混凝土梁管道压浆技术条件》。

1.3 适用范围

1.3.1 设计速度：客车160km/h，货车120km/h（转8A货车为80km/h）。

1.3.2 线路情况：客货共线铁路单、双线，最小曲线半径1200m，双线线间距4.2m，既有线增建第二线时，最小线间距为4.45m（既有梁顶宽3.9m）。

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1.3.3 环境类别：一般大气条件下无防护措施的地面结构，环境类别为碳化环境，作用等级为T1、T2。

1.4 设计荷载

1.4.1 设计活载：中－活载。 1.4.2 恒载

梁体混凝土容重取25kN/m3。

二期恒载包括线路设备、道碴、人行道支架、步板、挡碴块、现浇桥面板及横隔板湿接缝的重量。

1.5 结构特点

1.5.1 本设计为后张法预应力混凝土多片式T梁，单线采用两片梁，双线采用四片梁。多片T梁采用桥面板及横隔板连接的措施联成整体，在隔板处施加横向预应力。横向预应力管道直径为60mm。 1.5.2 桥面两侧设人行道，人行道宽分为0.8m、1.05m两种，人行道栏杆内侧至线路中心线分别为3.25m和3.5m。人行道角钢支架与预埋在挡碴墙处T形钢栓接。

1.5.3 本套图设计适用于单、双线铁路，双线铁路是按线间距4.2m设计的，当线间距大于4.2m小于5.0m时调整中梁间湿接缝宽度，以满足实际线间距的需要；当线间距大于5.0m时采用并置单线布置；当线间距为4.0m时，中梁间湿接缝由0.5m缩小至0.3m。 1.5.4 为防止施加预应力时发生斜弯曲，边梁桥面板外侧设断缝，断缝宽10mm，横向至挡碴墙内侧。断缝末端做成圆弧状，以防应力

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集中。

1.5.5 桥面板上横向设2.0%的排水坡。边梁外侧悬臂板下缘设置滴水槽。

1.5.6 曲线桥梁外侧挡碴墙上加设250mm高挡碴块，挡碴块用M10砂浆砌于挡碴墙上。

1.6 材料及设备

1.6.1 混凝土

（1）梁体混凝土：跨度32、24、20m梁强度等级为C55，跨度16、12m梁强度等级为C50。

（2）封锚混凝土采用补偿收缩混凝土，强度等级同梁体。 （3）现场浇筑横隔板及桥面板连接湿接缝混凝土采用补偿收缩细石混凝土，强度等级同梁体。

（4）人行道板混凝土强度等级为C30。 （5）L形挡碴块混凝土强度等级为C30。 1.6.2 预应力筋

纵向预应力筋、横向预应力筋均采用公称直径为15.2mm的钢绞线，抗拉强度为1860MPa，弹性模量为1.95×10MPa，其技术条件应符合GB/T5224-2003的要求。 1.6.3 钢筋

（1）普通钢筋采用Q235钢筋及HRB335钢筋，其技术条件为：Q235钢筋应符合GB13013-91的要求；

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（2）HRB335钢筋应符合GB1499-98的要求。并满足《桥规》对碳含量的要求，即C+Mn/6应不大于0.5%。 1.6.4 锚具

纵向预应力筋锚具采用夹片式锚具，横向预应力筋锚具单线梁采用低回缩锚具，双线梁采用普通夹片式锚具，其技术条件应符合《预应力筋用锚具、夹具和联结器》GB/T14370-2000）的要求，锚垫板采用配套锚垫板，张拉千斤顶采用配套千斤顶。 1.6.5 支座

跨度32、24、20m梁采用盆式橡胶支座，跨度16、12m采用板式橡胶支座

2.主要设计特点

客货共线铁路简支T梁是分片预制，架梁后再连成整体。由于列车运行速度较高，为保证列车运行的安全和舒适度要求，桥梁结构需要具备足够的竖向和横向刚度，因此本设计重点在桥梁的动力性能分析、线形控制和耐久性设计三方面进行设计研究。

2.1 动力性能分析

由于桥梁结构在机车、车辆活载下的动力响应分析与车辆性能、轨道平顺性、结构刚度等因素有关，因此动力仿真计算根据不同设计条件进行。

为确保数据的可靠性，不同阶段设计中各种结构的动力特性分析

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均经过两家以上科研单位的共同计算分析形成结论。

2.2 线形控制

高速列车要求下部结构具有较高的平顺性，为保证线路的平顺性，

设计时力求降低梁体的徐变拱度。由动力仿真计算确定梁的基本刚度后，应尽量减小徐变拱度的终极值。而梁体徐变拱度的变化，是与梁体自重挠度、预加应力产生的拱度、二期恒载产生的挠度以及预加应力与二期恒载上桥时间密切相关的。影响预应力混凝土梁徐变上拱的因素较多，有设计、施工、环境等等。

2.3 耐久性设计

在客货共线桥梁设计中，结构的耐久性设计给予了高度重视。特别是在设计规范中明确提出了桥梁结构设计寿命为100年的目标。

为提高结构耐久性，主要采取以下措施：

（1）采用高性能混凝土，严格控制混凝土配合比及外加剂的掺量与品质，控制混凝土在入模、拆模、蒸气养护、自然养护时的温度指标及养护时间；

（2）进行碱活性试验，防止碱骨料反应发生；

（3）严格控制预应力梁的后期徐变变形，保证梁在各种不利因素影响后有足够的抗裂安全储备；

（3）加大普通钢筋保护层厚度，采用与梁体同寿命的垫块； （4）提高对管道灌浆材料性能要求，加强对预应力筋及锚头的保护措施；

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（5）加强结构预埋件的防腐处理；

（6）加强桥面防排水措施，梁端设置防排水伸缩装置。并选择方便施工、耐久性能优良的防水材料。

3.施工注意事项

3.1 主梁预制

3.1.1 原材料的要求

制梁用原材料应满足《预制后张法预应力混凝土铁路桥简支T梁技术条件》的要求。

3.1.2 混凝土耐久性指标及施工工艺应满足《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》（铁建设[2005]157号）的要求。 3.1.3 预埋件

（1）T形钢、支座板及梁端防排水钢板预埋位置应准确。

（2）T形钢的圆柱头锚钉须确保焊接质量，建议在T形钢厂焊接。 （3）T形钢及N1角钢联接处螺栓孔直径为22mm，T形钢上的螺栓孔位置外移16mm，即原设计的64+50尺寸更改为80+34。

（4）梁端预埋不等边角钢设计图中按整孔梁设计，施工时需按预制梁和现浇湿接缝分别预埋，现浇湿接缝处角钢增设一套螺母套管。施工中应注意保证角钢的整体平整度。 3.1.4 反拱的设置

设计图中所给出的上拱度值是按终张拉完成后90天上二期恒载

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的情况下计算的三年上拱度，制梁时须根据实际情况及铺碴时间在桥面板和梁底预设反拱。 3.1.5 钢筋绑扎

应先进行梁体钢筋的绑扎，然后进行桥面板钢筋的绑扎，当梁体钢筋与预应力钢筋相碰时，可适当移动梁体钢筋或进行适当弯折。梁体钢筋最小净保护层除顶板顶层为30mm外，其余均为35mm。绑扎铁丝尾段不得伸入保护层内。顶面钢筋根据桥面坡度斜置，施工中应注意钢筋位置的准确性。桥面泄水孔处钢筋可适当移动，并增设螺旋筋进行加强，螺旋筋采用φ8钢筋，螺旋直径200mm；当采用垫块控制净保护层厚度时，垫块应采用与梁体同等寿命的材料，且保证梁体的耐久性。注意隔板处伸出的横向联结钢筋应与横向联结图中横向联结钢筋相对应。

3.1.6 混凝土的配制、浇筑及养护应满足《预制后张法预应力混凝土铁路桥简支T梁技术条件》（TB/T3043-2005）的要求。 T梁上下翼缘、隔板与腹板相交处宜做成半径为30~50mm的圆弧倒角。 3.1.7 预施应力：预施应力应按初张拉和终张拉两个阶段进行。 （1）初张拉：当混凝土抗压强度达到30MPa以上时进行初张拉，初张拉后即可将梁移出台座。初张拉宜及早进行，可有效防止裂纹产生。 （2）当混凝土强度及弹性模量均达到设计值且混凝土龄期不少于14天时进行终张拉。

（3）张拉时以油压表读数为主，以钢绞线的伸长值作校核，在控制应力作用下持荷2分钟。

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3.1.8 管道压浆：终张拉完成后宜在2天内进行管道压浆，压浆材料及工艺应满足《预制后张法预应力混凝土铁路桥简支T梁技术条件》（TB/T3043-2005）的要求。水泥浆强度等级不低于M40，技术标准应满足以下要求：

（1）抗压强度7天大于35MPa，28天大于50MPa抗折强度大于10MPa； （2）凝结时间：初凝大于4小时，终凝小于24小时； （3）静置条件泌水率：3小时小于2%，24小时为0；

（4）流动度：出机流动度不大于25秒，30分钟后流动度不大于35秒；

（5）自由膨胀率0.1~5%；

（6）充盈度：无肉眼可见水囊，无直径大于3mm的气囊。 （7）膨胀剂不得为UEA或铝粉。

3.1.9 锚穴填充采用补偿收缩混凝土,锚穴内设置钢筋网，利用原锚板螺孔拧入带钩的连接螺钉将钢筋网与锚垫板连接。封锚前应将封锚处混凝土凿毛，并对锚具进行防锈处理。混凝土填充应分两个步骤，首先用较干硬的混凝土填充至距离锚穴顶5cm左右，并捣固密实，然后再用正常硬度混凝土填满、抹平，待填充混凝土硬化后在其圆周上采用聚氨酯防水涂料进行防水处理。

3.1.10 预制梁桥面防水层和保护层在厂（场）内制作，保护层在边梁的内侧及中梁的双侧边均预留100mm，供桥面湿接缝处防水层和保护层施工时搭接。

3.1.11 厂（场）内存梁（包括顶梁、移梁）时的梁端悬出长度,

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应小于设计图中所给数值。当长期存梁时应采取措施，防止梁体产生过大上拱。

3.2 运输及架梁

3.2.1 运输

（1）配装同一孔的各梁片浇筑混凝土日期及预加应力的龄期相差不宜超过5天，双线中梁左右结构不对称，存梁及装车时要特别注意主梁方向。

（2）运输时应按铁路超限货物装载加固和运输的有关规定办理。跨度32m梁需要采用专用运梁车运输，允许通过最小曲线半径350m。

3.2.2 架梁

（1）本设计采用分片预制、分片架设的方法，施工荷载按边铺边架的方式检算，架梁时按枕下铺设150mm厚道碴且未铺设人行道进行检算，抗裂安全系数大于1.1，强度安全系数大于1.8。设计中仅对JQ160、DJK160、长征Ⅲ等架桥机进行检算，实际施工荷载如大于设计采用的荷载，需重新进行检算。

（2）当架桥机不能全部完成空中移梁时，采用墩顶移梁辅助完成架梁作业。

（3）当一座桥使用多孔梁时，为连续架梁、提高架梁速度，对已就位的梁应先焊连梁端及跨中三个隔板，连接钢板需满焊，焊缝高度8mm。各横隔板先穿上横向预应力钢绞线，并用木撑块（杆）将隔板上下翼缘支撑好，然后拉紧横向预应力钢绞线，在保证安全的前提下架设下

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一孔梁。

（4） 架梁时应保证各片梁的横向预应力孔准确对位。

3.3 横向联结施工

（1）横向预应力孔道采用金属波纹管成孔，应采取定位措施，确保管道平直，并采取措施减少位置偏差。

（2）横隔板接缝处的金属波纹管应插入预留孔道内200mm以上且应密贴，确保不漏浆。

（3）安装预应力筋前应采用高压风将管道内淤水、杂物吹净。 （4）横向预施应力应在横向联结混凝土强度及弹性模量均达到设计值时进行。

（5）横向预应力张拉完成后及时进行管道压浆。

4.钢配件的防腐要求

（1）预埋T形钢采用多元合金共渗+封闭层处理。

（2）人行道角钢支架连接螺栓采用多元合金共渗+达可罗技术+封闭层处理。

（3）人行道钢支架、栏杆、梁端防排水系统钢板均采用《铁路钢桥保护涂装》第Ⅴ体系，即环氧富锌底漆（2x40μm）+环氧云铁中间漆(1x40μm)+ 灰铝粉石墨醇酸面漆(2x35μm)。

（4）支座预埋钢板、套筒采用多元合金共渗+封闭层处理。

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5.图纸勘误

设计图中差错及修改内容详见《通桥（2005）2101设计图勘误表》。

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