作者：罗荣凤
出版社：中国铁道出版社
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高速铁路桥隧试读：
前言
高速铁路是20世纪交通运输领域的重大成果，是人类的共同财富。不断提高铁路的运行速度，让铁路尽快赶超发达国家的水平，以适应社会的发展和人民生活水平的提高，是中国铁路人孜孜以求的夙愿。根据国务院批准的《中长期铁路网规划》，到2020年，我国将新建快速客运专线1.2万公里，客货混跑快速线路2万公里，形成我国铁路快速客运网。为了建好、用好、管好高速铁路，需要有一大批掌握高速铁路技术的工程技术人员。
根据形势需要，湖南高速铁路职业技术学院从2005年开始编写高速铁路相关培训教材并对在职技术人员进行培训，在广泛收集国内外有关高速铁路的技术资料和调研的基础上，结合高职学院教学特点，组织编写了高速铁路系列教材，《高速铁路桥隧》是其中的一本。
本书介绍高速铁路的桥梁、隧道的基本知识与施工方法，高速铁路高性能混凝土的原材料控制和施工方法，并简要叙述高速铁路桥隧的维修养护知识。
本书由湖南高速铁路职业技术学院罗荣凤主编，长沙市轨道交通集团有限公司尹光明主审。湖南高速铁路职业技术学院刘德辉参编，具体分工如下：刘德辉编写第1、3章，罗荣凤编写第2、4章。
本书为高职高专高速铁道工程技术专业、铁道工程、城市轨道交通工程技术专业的教学用书，也可作为铁路工务和工程施工技术人员培训用书，以及从事高铁、客运专线建设和养护维修人员的补充学习用书。
由于本书涉及的内容多为高速铁路桥隧的新技术，各方面的技术都处在不断变化之中，加之编写时间仓促，书中难免存在不足之处，恳请读者批评指正，以求不断提高教材质量。编者2011年4月1 高速铁路桥梁1.1 高速铁路桥梁概论1.1.1 引言
桥梁是高速铁路土建工程中重要组成部分，比例大、高架桥及长桥多。高速铁路桥梁的主要功能是为高速列车提供稳定、平顺的桥上线路。
桥上线路与路基上、隧道中的线路不同，由于桥梁结构在列车活载通过时产生变形和振动，并在风力、温度变化、日照、制动、混凝土徐变等因素作用下产生各种变形，桥上线路平顺性也随之发生变化。因此，每座桥梁都是对线路平顺的干扰点。尤其是大跨度桥梁。
为了保证高速列车的行车安全和乘坐舒适，高速铁路桥梁除了具备一般桥梁的功能外，首先要为列车高速通过提供高平顺、稳定的桥上线路。高速铁路桥梁可分为高架桥、谷架桥和跨越河流的一般桥梁。
混凝土和预应力混凝土结构具有刚度大、噪声小、温度变化引起结构变形对线路影响少、养护工作量小、造价低等优势，在高速铁路桥梁设计中广泛采用。
全面采用无砟轨道是高速铁路发展趋势，桥上无砟轨道对桥梁的变形控制提出更为严格的要求。
高速铁路与普通铁路是两个时代的产物，高速铁路设计、施工采用新理念，其建设促进了我国铁路桥梁工程技术的发展。1.1.2 高速铁路桥梁特点
1.结构动力效应大
桥梁在列车通过时的受力要比列车静置时大，其比值（1＋μ）称为动力系数（又称冲击系数）。产生动力效应的主要因素：（1）移动荷载列的速度效应；（2）轨道不平顺造成车辆晃动。
2.桥上无缝线路与桥梁共同作用
修建高速铁路要求一次铺设跨区间无缝线路，以保证轨道的平顺和稳定。桥上无缝线路可看作为不能移动的线上结构，而桥梁在列车荷载、列车制动作用下和温度变化时要产生位移。当梁—轨体系产生相对位移时，桥上钢轨会产生附加应力。
高速铁路桥梁必须考虑梁—轨共同作用。尽量减小桥梁的位移与变形，以限制桥上钢轨的附加应力，保证桥上无缝线路的稳定和行车安全。
3.满足乘坐舒适度
与普通铁路不同，高速铁路要求高速运行列车过桥时有很好的乘坐舒适度，舒适度的评价指标为车厢内的垂直振动加速度，乘坐舒适度要满足表1.1的要求。表1.1 乘坐舒适度评定标准
影响乘坐舒适度的主要因素有列车车辆的动力性能、车速、桥跨结构的自振频率和桥上轨道的平顺性。
桥梁应具有较大的刚度、合适的自振频率，保证列车在设计速度范围内不产生较大振动。
4.100年使用寿命
对高速铁路桥梁首次提出在预定作用和预定的维修和使用条件下，主要承力结构要有100年使用年限的耐久性要求，设计者应据此进行耐久性设计。
5.维修养护时间少
相比普通铁路，高速铁路采用全封闭行车模式，高速铁路桥梁维修养护的重点以检查为主，维修养护时间减少。1.1.3 主要设计原则及相关限值
1.设计活载图式
我国高速铁路采用ZK活载图式（0.8UIC）如图1.1所示。我国新建时速200km客货共线铁路仍采用中—活载及相应的动力系数。
2.车—线—桥耦合振动响应分析
高速铁路桥梁结构除进行静力分析满足有关规定外，尚应按实际运营客车通过桥梁的情况进行车—桥耦合动力响应分析。分析得出的各项参数指标应满足表1.2的规定和要求。
车—桥耦合动力响应分析是利用有限元方法建立车辆—线—桥结构动力模型、运动方程。在满足轮轨间几何相容和作用力平衡的条件下，求解行车过程中车、线、桥相应的动力参数指标，并判断其是否符合行车安全和乘坐舒适。图1.1 我国高速铁路采用的ZK活载图式（0.8UIC）表1.2 各项参数指标限值
3.梁—轨纵向力传递
桥上无缝线路钢轨受力与路基上不同，由于桥梁自身的变形和位移会使桥上钢轨承受额外的附加应力。为了保证桥上行车安全，设计应考虑梁—轨共同作用引起的钢轨附加力，并采取措施将其限制在安全范围内。钢轨附加应力分为如下三类：（1）制动力即列车制动使桥墩纵向位移产生的钢轨附加力；（2）伸缩力即梁体随气温变化纵向伸缩产生的钢轨附加力；（3）挠曲力即梁体受荷挠曲变形产生的钢轨附加力。
为了保证桥上无缝线路（有砟）稳定和安全，必须满足以下三点要求：（1）桥上无缝线路钢轨附加压应力不大于61MPa；（2）桥上无缝线路钢轨附加拉应力不大于81MPa；（3）制动时，梁—轨相对快速位移不大于4mm。
当温度跨大于120m时，由于伸缩力过大，应设置钢轨伸缩调节器，释放钢轨附加应力。对于满足桥墩纵向最小刚度有困难的高墩谷架桥，应采用结构措施，限制钢轨附加力。
4.耐久性措施
为了保证高速铁路桥梁的耐久性，通常采用以下几点措施：（1）采用上承式结构和整体桥面；（2）高质量的桥面防排水体系和梁端接缝防水，不让桥面污水流经梁体；（3）结构构造简洁，常用跨度桥梁标准化、规格品种少；（4）结构便于检查，可方便地到任何部位察看；（5）足够的保护层厚度，普通钢筋最小保护层厚度≥3cm，预应力管道最小保护层≥管道直径；（6）截面尺寸拟定首先应保证混凝土的灌注质量，应力不宜用足；（7）采用高品质混凝土。
目前，我国高速铁路桥梁设计暂行规定以及设计图纸中比较充分地考虑了耐久性措施。
5.桥面布置
桥面布置优劣直接影响结构耐久性和桥梁使用方便。因此高速铁路桥梁在设计施工中，桥面的布置也是十分重要的。除线路结构外，桥面主要设施有：防、排水系统（防水层、保护层、泄水管、伸缩缝），电缆槽及盖板（检查通道），遮板、栏杆或声屏障，挡砟墙或防护墙，接触网支柱另外长桥桥面每隔2～3km设置应急出口，用挡砟墙（防撞墙）替代护轨，便于线路维修养护。
有砟轨道桥梁，挡砟墙内侧至线路中心线距离2.2m，便于大型养路机械养修线路。直曲线梁的桥面等宽，接触网支柱设在桥面，线路中心至立柱内侧净距不小于3.0m。桥面总宽按检查通道是否行走桥梁检查车而定。时速350km高速铁路桥梁（无砟）顶宽分别为13.4m和12.0m。采用优质防水层和伸缩缝，确保桥面污水不直接在梁体上流淌。
6.支座
为了保证高速铁路桥梁的正常营运，高速铁路桥梁支座应该满足以下几点要求：（1）应明确区分固定和活动支座，保证桥上无缝线路的安全；（2）支座应纵、横向均能转动，并能使结构在支点处可横向自由伸缩；（3）支座应便于更换。
通常情况盆式橡胶支座能符合上述要求，被广泛应用于各国高速铁路桥梁，另外每孔简支箱梁的四个支座采用四种型号，有砟桥梁的坡道梁支座应垂直设置（无砟桥梁另作考虑），采用架桥机架设箱形梁，要保证四支点在同一平面上。
7.墩台
墩台基础的纵向刚度应满足纵向力安全传递的要求，横向刚度应保证上部结构水平折角在规定的限值以内。为保证桥墩具有足够的刚度，结构合理、经济，墩高20m以下宜采用实体墩，大于20m宜采用空心墩，禁止使用轻型墩，为便于养护维修、同时注重外观简洁，取消了墩帽、并在墩顶设有0.5～1m深的凹槽，同时墩顶预留千斤顶顶梁位置。预制架设简支梁，墩顶支座纵向间距由普通铁路桥梁70cm放大至120cm，桥位制梁时，应考虑相邻孔梁端张拉空间，墩顶支座宜采用170cm，梁底进人孔设置在墩顶位置。
8.无砟轨道桥梁设计
桥上无砟轨道建成后可调整余量很小，扣件垫板在高程上调整量约为2cm，为了保证高速铁路线路的平顺和稳定，必须严格控制桥梁的各种变形。
影响桥上无砟轨道平顺性的主要因素有以下几点：（1）墩台基础工后沉降；（2）预应力混凝土梁在运营期间的残余徐变上拱；（3）梁端竖向转角；（4）桥面高程的施工误差；（5）梁端接缝两侧钢轨支点的相对位移；（6）日照引起的梁体挠曲和旁弯；（7）相邻不等高桥墩台顶的横向位移差。
为了保证桥上无砟轨道的平顺，墩台基础工后沉降应满足均匀沉降≤20mm，相邻墩台不均匀沉降≤5mm（必要时可采用调高支座）。
梁端竖向转角会引起钢轨的局部隆起，造成梁端接缝两侧钢轨支点承受附加拉力和压力。应限制转角使附加拉力小于扣件的扣压力，附加压力不超过垫板允许的疲劳压应力；轨道板上抬的稳定安全系数小于1.3，当梁端悬出长度过大时，宜采用平衡板构造措施。
无砟轨道铺设后，预应力混凝土梁残余徐变上拱应不大于1cm，大跨度桥梁应不大于2cm。控制徐变上拱的措施有增大梁高，优化预应力筋布置，采用部分预应力结构，延长预施应力至铺设无砟轨道的时间间隔，一般不少于60d。
桥面高程施工误差应控制在（0，-30mm），以保证有足够的无砟轨道建筑高度。施工应根据梁高偏差、架梁时支座与垫石间灌浆层厚度确定支撑垫石顶面的高程。梁端接缝两侧钢轨支点在活载及横向力作用下的竖向和横向相对位移不大于1mm。应考虑支座弹性压缩变形、梁端转角、坡道梁伸缩、支座横向间隙等影响。由日照引起的梁体挠曲或桥墩横向位移应与其他因素组合满足竖向与水平折角的要求，必要时需进行动力检算。1.1.4 我国高速铁路桥梁结构形式
1.我国高速铁路桥梁特点
高速铁路采用全封闭的行车模式，线路平纵面参数限制严格以及要求轨道高平顺性，导致桥梁在线路中所占比例明显增大。各国及地区高速铁路中，桥梁占线路比例见表1.3，我国在高速铁路的设计中，桥梁所占线路比例也有明显增长，我国内陆高速铁路中桥梁占线路比例见表1.4。尤其是在人口稠密地区和地质不良地段，为了跨越既有交通网，节省农田，避免高路基的不均匀沉降等，亚洲各国家和地区高速铁路建设中大量采用高架线路。表1.3 各国及地区高速铁路桥梁占线路比例统计表表1.4 我国内陆高速铁路桥梁占线路比例统计表续上表
我国高速铁路桥梁具有以下特点：（1）桥梁比例大，高架桥、长桥、大跨度桥梁多；（2）设计时速300km、350km的高速铁路全部采用无砟轨道；（3）桥梁必须预制架设，以实现一次铺设无缝线路，传统的铺轨、架梁施工方法与施工组织不再适用；（4）我国当前国情要求建设速度快。
目前，我国既有普通铁路线路总长约74000km，桥梁总延长约2500km，占线路总长的3.4％。
2.高速铁路桥梁结构形式与施工方法的选择
高速铁路桥梁常用跨度桥梁选择的考虑因素有刚度大、变形小，能够满足各种使用要求，品种、规格简洁，便于快速施工和质量保证，力求经济与美观的统一。（1）预应力混凝土简支箱梁桥
常用跨度桥梁以等跨布置的32m双线整孔预应力混凝土简支箱梁为主型结构，少量配跨采用24m简支箱梁。施工方法主要采用沿线设置预制梁厂进行箱梁预制，运梁车、架桥机运输架设，部分采用移动模架、膺架法桥位灌注。我国新建高速铁路桥梁中90％以上为32m预应力混凝土简支箱梁结构。（2）预应力混凝土连续箱梁桥
跨越公路、站场、河流等跨度较大的桥梁主要采用预应力混凝土连续箱梁，预应力混凝土连续箱梁常见跨径（表1.5）根据结构跨度布置、类型和工期要求，多采用悬臂、赝架法施工。表1.5 预应力混凝土连续箱梁常见跨径（3）其他大跨度及特殊桥梁结构
预应力混凝土连续刚构、各种拱结构、斜拉桥及梁—拱组合结构等。为保证列车的安全和乘坐舒适，对大跨度桥梁的竖向刚度提出了严格的限制。
3.高速铁路桥梁实例
京津高速铁路桥梁数量多、比例大，全线桥梁共计100.3km，约占正线全长的87％。其中特大桥5座，长99.56km。大量采用双线整孔箱梁结构，以32m简支箱梁为主，跨越主要河流、道路采用连续梁，最大跨度为跨北京四环（60＋128＋60）m加劲拱连续梁、五环桥跨（80＋128＋80）m连续梁。基础采用桩基，桩径1m，桩长50m左右，大跨桥桩径1.5m，桩长70m。建设周期短，22个月完成101km桥梁工程。1.2 高速铁路桥梁施工1.2.1 高速铁路桥梁下部结构施工
基础作为桥梁结构物的一个重要组成部分，它起着支承桥跨结构，保持体系稳定，把桥梁自重及各种动荷载传递给地基的重要作用。基础施工的质量直接决定着桥梁的强度、刚度、稳定性、耐久性和安全度。高速铁路桥梁主要的基础形式有扩大基础、钻孔灌注桩基础、沉井基础等形式，墩台身为矩形实体墩、矩形空心墩（台）、圆端形空心墩等形式。
1.扩大基础
扩大基础的土方采用人工配合挖掘机开挖，石方开挖采用风动凿岩机钻眼，浅眼爆破法开挖，开挖时采用预裂控制爆破，以保证基岩的完整性不被破坏。做好开挖时的防水措施并及时浇筑混凝土，基础施工完成后及时回填，避免地基受到浸泡而降低承载力。施工时严禁基坑边堆渣，以防止发生边坡坍塌。
2.钻孔桩基础
陆上桩基础采用常规方法进行钻孔成桩施工，浅水钻孔桩采用填土筑岛、草袋围堰等方法施工；深水区钻孔桩采用双壁钢围堰或钢板桩围堰进行施工，在钢围堰上搭设钻孔平台，冲击钻机完成钻孔作业。桥址位于岩溶发育地段的钻孔桩施工时采用钢护筒跟进、注浆、开挖回填混凝土等方案施工，使钻孔顺利通过岩溶地层。钻孔桩成桩后采用无损检测法对其成桩质量进行检测。
3.沉井基础
沉井是建造在墩址所在地面上或筑岛面上的井筒状结构物。它从井孔内取土，借自重克服土对井壁的摩擦力而沉入土中，这样逐节接筑、下沉，直至设计位置后封底，再进行井内填充及修筑顶盖。沉井基础的施工可概括为旱地施工、水上筑岛施工、浮运沉井三种方法，前两种方法是在无水或浅水处就地制造和下沉，后一种是在深水中采用的岸边制造、浮运就位下沉的特定施工方法。
4.承台
陆地承台基坑采用人工配合挖掘机开挖，石方开挖采用风动凿岩机钻眼，浅眼爆破法开挖。土质基坑开挖时作好防水措施，在基底开挖至距设计高程0.3～0.5m时，人工挖土至设计高程，避免基底承载力受损。基坑开挖到设计高程后，采用空压机及风镐破除桩头，对桩头设计桩顶以上的20cm部分用人工破除。桩头破除后平整基坑底面，浇筑10cm混凝土垫层。垫层混凝土达到设计强度后，在其上绑扎承台钢筋，支立模板，浇筑混凝土，洒水养生至规定时间。
对于水流平缓、水深3m以下的浅水承台采用筑岛围堰进行明挖施工。对水深3m以上的水中承台采用钢板桩或双壁钢围堰进行围护施工，钻孔灌注桩施工完毕后，水下抽泥、封底，然后抽出围堰内的水，搭设钢管支撑，绑扎承台钢筋，进行承台施工。
5.墩台身
墩台身模板采用厂制整体大块钢模板，墩柱高度小于20m的桥墩（台），混凝土一次浇筑；20～30m高的空心墩，采用两次浇筑施工；墩托盘、顶帽与墩身混凝土一次灌注完成。混凝土进行集中拌和，用输送车送至施工现场，输送泵泵送入模，插入式振捣棒振捣。墩身混凝土养护采用洒水并用塑料薄膜包裹，减少水分蒸发，提高养护质量。墩台身模板采用吊车配合安装和拆除，脚手架采用碗扣式支架环形搭设。1.2.2 高速铁路桥梁上部结构施工
高速铁路桥梁上部结构形式主要有预制架设整孔箱梁、支架法现浇整孔简支箱梁、移动模架现浇整孔箱梁、悬臂灌注法现浇连续箱梁、支架法现浇连续刚构梁等。
1.预制整孔箱梁施工方案
预制整孔箱梁在大型预制场集中预制和存放，达到设计要求后用运梁车运至工地，用架桥机架设。
预制梁施工时，先在钢筋绑扎台座上分别绑扎底腹板和顶板钢筋骨架，用两台龙门吊把底腹板钢筋骨架、内模和顶板钢筋骨架分别吊至制梁台座模板内，经调整和检查合格后，安装和调整端模，再次经检查合格后，灌注混凝土，并按照程序对混凝土进行蒸汽养护。待混凝土强度达到设计强度的80％后，进行一期预应力筋张拉，然后用提梁机将梁片吊放至存梁台座上。待该梁片的混凝土强度、弹性模梁和龄期满足设计和规范要求后，进行二期预应力筋张拉并压浆。完成上述作业、在梁片存梁时间达到要求并经检验合格后，即可装车运至现场进行架设。
为方便操作，外模在首次安装经检查合格后，予以固定，以免拆转模板占用时间和劳力。
2.支架现浇箱梁施工方案
地基承载力良好、墩身高度10m左右、跨数不多桥的梁体可采用支架现浇，桥隧相连、不适宜采用架桥机架梁地段的桥梁，也可选用支架现浇。支架可根据地形条件和实际情况，分别采取碗扣式满堂脚手架、钢管桩柱支架、墩梁支架形式，外模板采用大块钢模板，内模板采用钢模板或竹胶模板。
对上述几种支架的结构布置和尺寸均经计算确定。对支架的基础处理，将根据支架结构形式和桥位处的地质、地形、承载力等具体情况，分别采取对原地面夯实、打木桩、换填地基土、打钢管桩、打钻孔桩、做明挖扩大基础、利用正桥墩台基础等处理措施，保证地基和基础的承载力与变形均满足现浇施工需要。支架搭设好后，通过支架上的分配梁与底模相连。对底模标高按计算值进行调整后，在底模上堆砂袋、钢材、混凝土块等预压材料对支架进行预压，并根据预压结果、结合预定标高对底模进行精确调整。完成上述工作后，即可按顺序进行立外模、绑扎底腹板钢筋、安装内模、绑扎顶板钢筋、灌注混凝土、养生、一期张拉、二期张拉、压浆、拆除模板和支架等作业，最终完成一片梁的施工，其相关技术要求与场制梁的要求大致相同。
现浇箱梁混凝土一次灌注完成。混凝土由拌和站集中拌和、输送车运至工地后由泵车泵送入模，用插入式振动棒振捣。混凝土的拌和和输送能力，以满足在最早灌注的混凝土初凝前灌注完全部混凝土为控制标准。混凝土按高速铁路高性能混凝土的技术要求进行控制和配合比设计。
在混凝土强度、弹性模量和龄期达到设计和规范要求后，分别进行一期和二期张拉，张拉按照“双控”原则。张拉后尽快完成预应力孔道压浆，为提高压浆质量，可采用真空辅助压浆法。
为便于调整模板标高和拆除模板，对钢管桩柱支架和军用墩梁支架在适当位置处设置砂箱或楔块。
若支架现浇两跨一联的连续箱梁，采取两跨一次灌注的施工方案。
3.移动模架现浇箱梁施工方案
一些桥隧相连地段，架桥机难以通过，或地基承载力较差、桥墩很高的桥梁可采用移动模架现浇方案。
移动模架在箱梁设计位置就位固定后先准确调整底模拱度（标高）和外模位置，然后顺序进行安装支座、绑扎底腹板钢筋、安装内模、绑扎顶板钢筋、灌注混凝土、养生、一期张拉、拆除底模和外侧模、移动模架纵移至下一孔梁进行下一孔梁的制梁循环和上一孔梁的二期张拉与压浆，最终完成一孔梁施工，其技术要求与支架现浇梁大致相同。
箱梁混凝土一次灌注完成。混凝土由拌和站集中拌和运至工地后，由泵车泵送入模，用插入式和附着式振动棒振捣。混凝土的拌和与输送能力，以满足在最早灌注的混凝土初凝前灌注完全部混凝土为控制标准。混凝土按高速铁路高性能混凝土的技术要求进行控制和配合比设计。
在灌注的混凝土强度、弹性模量和龄期达到设计和规范要求后才能张拉，张拉按照“双控”原则。二期张拉后尽快完成预应力孔道压浆，为提高压浆质量，采用真空辅助压浆法连续进行。
4.悬臂浇筑箱梁施工方案
连续梁桥的下部结构施工完成后，首先安装永久支座、设置硫黄砂浆临时支座、搭设落地临时支架或墩顶托架，并对支托架进行预压，然后施工0号段；待0号段完成后在0号段上拼装挂篮和对挂篮进行预压；然后利用挂篮对称悬臂灌注悬灌梁段，并保持相邻T构的施工进度基本一致，在悬灌梁段施工结束前的20d左右，采用落地支架法或墩顶托架法完成边跨现浇段施工，根据设计要求，选择适当时机顺序进行合龙段施工。在部分合龙段施工完成、梁体成为稳定结构后，即可拆除临时支座、落梁于永久支座之上，然后再进行其他合龙段的施工。合龙段利用挂篮施工；完成上述工作后，拆除全部临时设施，清理桥面，进行桥面施工，并等待徐变上拱延时完成后（成桥后6个月）进行桥上无砟轨道铺设。
为提高梁段整体性，全部梁段采用混凝土一次灌注完成的施工方法。混凝土由拌和站集中拌和、混凝土输送车运至工地后，由输送泵或泵车泵送入模，用插入式振动棒振捣密实。混凝土的拌和能力和输送能力，以满足最早灌注的混凝土初凝前灌注完梁段混凝土为控制标准。混凝土按高性能混凝土的技术要求进行配合比设计和控制。
在每段混凝土强度、弹性模量和龄期达到设计和规范要求后才能张拉，张拉按照“双控”原则，采用“两端对称、两侧对等”的方法。张拉后尽快采用真空辅助压浆法对每根管道一次性完成压浆。
为确保梁体达到合龙精度和设计线形，施工中将利用经过实用的专门线形控制软件，对主梁施工的每个阶段进行挠度的动态监测和控制，对后续施工段作出预测，使大桥顺利合龙，使梁体线形符合设计。
5.支架法现浇连续刚构梁施工方案
对管段内的个别现浇连续刚构桥，根据现场实际，采用满堂脚手支架。支架结构经过计算确定。对基础处理，根据支架结构形式和桥位处的地质、地形、承载力等情况，采取对原地面夯实后铺设混凝土预制块的措施，以保证地基承载力与变形满足需要；支架搭设好后，通过支架上的分配梁与底模相连，在底模上堆砂袋等对支架进行预压；根据预压结果对底模进行精调；完成上述工作后，顺序进行立外模、绑扎钢筋和安装预埋件、灌注混凝土、养生、拆除模板和支架等，最终完成一联梁的施工。
现浇混凝土一次灌完。混凝土集中拌和并运至工地后，由泵车泵送入模，用插入式振动棒振捣。混凝土的拌和和输送能力，以满足在最早灌注的混凝土初凝前灌注完全部混凝土为控制标准。现浇连续刚构施工中，除钢筋集中弯制外，其余工作均在现场进行。1.2.3 高速铁路桥梁施工关键技术
高速铁路和普通铁路下部结构施工主要的不同点有：对桥梁基础沉降、箱梁变形要求进行监控测量，沉降控制更加严格，必须采用高性能混凝土，耐久性要满足100年要求。
1.桥梁沉降和变形观测（1）观测方法与周期
①承台施工后，在桥墩未浇筑之前，测定承台上的沉降观测点的高程，以此作为承台沉降观测点的初测高程，初测高程由施工单位、监理、监控组独立完成。在桥墩浇筑前、后施工单位、监理和监控组各进行一次沉降观测。
②在桥墩浇筑后箱梁安装前，测定桥墩墩顶的沉降观测点的高程，并以此作为墩顶初测高程。此后施工单位、监理单位和监控组每周对桥墩墩顶的沉降观测点进行一次沉降观测，测至箱梁安装的前1d。箱梁安装后轨道精调之前，前两周内，施工单位、监理单位每2d进行一次观测，监控组每半个月观测一次。以后施工单位、监理单位每周观测一次，监控组每月观测一次。以后根据桥墩沉降情况调整沉降观测间隔时间。
③箱梁架设并完成底座后未进行轨道铺设精调之前，由施工、监理和监控组独立完成桥墩墩顶沉降观测点进行一次沉降观测，监控组每半月测量一次。以后根据沉降情况调整观测间隔时间。
④箱梁架设完毕之后，由施工、监理和监控单位对全桥的承台、桥墩墩顶的沉降观测点进行一次全桥高程观测。
⑤测量墩顶沉降观测点时，可将高程用铟瓦线尺引测到梁上，在梁上布设线路观测点，进行沉降测量。水准仪和水准尺的检校项目、限差和水准观测方法安有关规定进行。
⑥观测点与起始高程控制点连成水准路线，路线闭合差≤±4（L为路线长度，单位：km）。（2）预制箱梁线形控制
混凝土的收缩、徐变直接影响到结构物的安全使用和耐久性，它除了引起桥梁结构物的几何变位以外，还将引起预应力结构的预应力损失，使配筋构件由于钢筋的约束发生截面内力重新分布。影响预应力混凝土箱梁收缩、徐变的主要因素有：内部因素为水泥品种、骨料、水灰比、灰浆率、外加剂、水泥用量；外部因素为加荷龄期、加荷应力、持荷时间、环境湿度、温度、构件尺寸和碳化等。理论计算结果，24m/32m箱梁在扣除自重影响后施加预应力产生的上拱度计算值直线梁为9.06mm，曲线梁为9.57mm；在静活载条件下的挠度计算，直线梁和曲线梁均为5.97mm，为跨度的1/5276。通过箱梁制作的实践进行验证，并将其徐变上拱控制在10mm以内，以消除因徐变上拱造成线路的不平顺。（3）大跨连续梁悬灌的监测
无砟轨道大跨连续梁线形控制是施工监测的重点。为保证大跨连续桥梁的施工质量和安会，保证成桥结构在线形、内力各方面满足高速铁路设计和规范的要求，使施工实际状态最大限度地与理想设计状态相吻合，进行大跨连续桥梁的监控与监测。
2.桥梁沉降控制
为控制桥梁沉降，对影响桥梁沉降的地基、桩基、明挖基础、承台、墩身、梁体、混凝土、架梁、铺设无砟轨道、成桥等采取如下方法和措施。（1）地基、地质条件控制
①明挖基坑地质条件判定与核实
根据设计文件中所附地质条件说明，当基底为中风化至微风化岩石地基时，对所开挖基坑的地层断面、地下水情况进行对比，尤其是对基底的地层岩性与结构进行核查，判定其条件是否满足设计要求。若不满足设计要求，则根据实际情况进行变更。
当基底为强风化至全风化岩石地基和各种土质地基时，基坑开挖距基底30～50cm时，根据基底土层岩性选定动力触探类型，判别承载力是否满足设计要求。框架桥对地基承载力的均匀性要求较高，因此每个基坑承载力至少检查九个点。检测可根据基底岩性分别采用动力触探或标准贯入试验。
②钻孔桩地质条件判定与核实
根据设计文件中所附地质条件说明，对钻孔中出碴的岩性和结构进行观察分析，与设计进行对比，判定其条件是否满足设计要求。若不满足设计要求，则根据实际情况进行变更。
③补充钻孔勘探对地质条件进行判定与核实
当出现下列情况之一时，进行补充钻孔勘探，以对地质条件进行判定与核实：a.当对地质资料发生怀疑时；b.当实际地质情况与设计提供的地质情况不一致时；c.在岩溶地段，钻孔内未见溶洞时，每个桥墩考虑补充钻孔3孔；钻孔见溶洞时，逐桩补充勘探，并在每个桥墩补充钻孔5孔。（2）明挖基础、桩基、承台施工中的控制
①明挖基础施工
在施工前先做好基坑周围的排水系统。
在基坑挖至距设计高程0.5m时，根据天气选择施工日期，避开雨天，确保这最后部分能一气呵成，并在基坑开挖至设计高程、经检查合格后尽快进行混凝土灌注，以免地基受水浸泡或风化而降低承载力、增大地基变形量。
灌注混凝土前，认真清除地基顶部的松散部分。灌注混凝土后，尽快封闭基坑周围的超挖部分，以免遭水浸泡。
对位于岩溶地区的明挖扩大基础，在基础开挖至基底高程后在基础范围内四角及中心深约5m的范围内探明基础以下是否存在溶洞。如有溶洞，则通知设计单位修改设计。
基础开挖采取松动爆破法开挖，控制装药量，以保证基岩的完整性不被破坏。对明挖基础的最下层基础采取不立模即满坑灌注混凝土的方法。基础施工完后及时回填基坑，且对回填部分进行夯实。
②桩基础施工
对黄土层、松散土层内的摩擦桩，选择成孔速度快的旋挖钻机，以免钻孔时间过长后桩周土体松弛而使土层对桩体的握裹能力降低。
采用泥浆护壁时，选用优质高性能泥浆，提高悬浮能力，降低泥皮厚度，并结合机械和高压风清孔、电子测孔仪检测孔底沉渣厚度等，从而提高成孔质量，有效降低沉渣厚度。
提前准备好钢筋笼、吊车，在成孔后尽快下钢筋笼、灌注混凝土，缩短空孔时间（将空孔时间控制在10h以内），避免桩周土体对桩体的摩擦能力降低。
对成桩质量进行逐桩检测，确保不留隐患。
③承台施工中的控制
对桩顶与承台的连接面，认真清理干净，不留松散部分。对桩头凿除部分，确保将全部夹杂泥浆、石砟的部分凿除。
承台施工中，对承台下的土体尽量保持原状，尽量不受水浸泡，以使其发挥一定的抗变形作用。
承台开挖后尽早浇筑混凝土，以免基坑暴露过久或受地表水浸泡而影响承载力。（3）墩身施工中的控制
对桩顶与承台的连接面，认真清理干净，不留松散部分和浮浆。墩身尽量一次连续灌注。当分段浇筑时，其间隔时间尽量不超过3d。并对接触面严格按施工缝处理，加强对接缝处混凝土的振捣。合理安排工期，墩身混凝土灌注至少在架梁前一个月完成，并尽可能提前，以使混凝土受载龄期延长、弹性模量提高、变形减小。（4）预制箱梁施工中的控制
保证一期预应力张拉在混凝土强度达到设计强度的80％后进行，二期预应力张拉在混凝土强度、弹性模量达到设计强度的100％和龄期不低于10d后进行。在条件许可时，尽可能延长张拉龄期。尽可能多延长存梁时间，使混凝土收缩徐变充分发展。（5）混凝土施工中的控制
按照高性能混凝土的要求，进行混凝土的配合比设计和选定。选择使用级配好、硬度大的粗细骨料，提高混凝土弹性模量。摒弃传统观念，对粗细骨料按照产品对待，切实冲洗干净，认真对待存放和覆盖，避免粉尘和泥含量超标。
在满足运输、输送混凝土的条件下，使用高效减水剂和混凝土二次拌和法，尽可能减低混凝土水胶比，以提高强度和弹性模量。加强混凝土振捣，避免过振和漏振，提高混凝土的匀质性。做好混凝土养护工作，使混凝土在湿润状态下充分提高强度和弹性模量，并避免出现裂缝。（6）架梁施工中的控制
架梁在墩身施工完成一个月后进行，并且越长越好。架梁后至铺轨道之间的桥梁沉降期给予充分时间，并且越长越好，以使桥梁充分沉降。（7）铺设无砟轨道
为保证无砟轨道施工的技术条件，在施工工期安排上，对小跨度预制架设梁保证有2个月以上的徐变上拱期；对大跨度连续梁保证有6个月以上的徐变上拱期。（8）成桥后的控制
①测试数据的取得
所有桥梁的墩台顶部，涵洞基础顶部和箱梁端部两侧均预埋N16钢管并套丝，顶端安设M16带帽不锈钢螺杆。测量体系的设置考虑各个施工阶段和运营期间的测试，以便获取更多的数据，校核测试结果。仪器采用精密水准仪，测量控制精度为1mm。架梁前，每周观测一次，架梁后第一个月，每周测量一次；第二、三个月，每2周测量一次；第四、五、六个月，每月测量一次。
②观测数据的分析
在施工过程中，观测主要是提供架梁后墩台和基础的沉降，根据观测的数据绘制时间和沉降曲线。根据曲线和实际的测量结果，预测将来的沉降，判定预测的可靠性和沉降是否趋于稳定。如数据分析结果超出容许范围，则与有关单位分析原因、商讨对策。（9）沉降结果的评估与控制
根据有砟轨道对桥涵的要求，有砟轨道施工完成后，墩台的均匀沉降量不得超过20mm，相邻墩台沉降量之差不超过5mm。如超出上述范围，则与有关单位分析原因、商讨对策。
3.主体结构混凝土耐久性满足100年的施工方法及措施
为确保高速铁路桥梁工程质量，满足高速、重载列车开行的高安全性和舒适度的要求，对主要承重结构提出满足100年的使用寿命期的要求。高速铁路质量标准要求高、施工技术新、施工难度大。
控制原则：依据《混凝土结构耐久性设计与施工指南》（CCES01—2004）、《铁路混凝土结构耐久性施工技术指南》（铁道部经济规划研究院于2005年9月发布）进行组织施工。桥涵主要承重结构、隧道主体结构混凝土，为满足100年使用要求，在主体结构类型、构造、建筑材料上做到结构耐久、并有利于阻挡或减轻环境侵害，均采用高性能混凝土。1.2.4 涵洞施工工艺和关键技术
涵洞基础一般为混凝土或钢筋混凝土结构，涵身为C35钢筋混凝土，翼墙墙身为M5浆砌片石，M10浆砌片石锥体护坡和铺砌。部分涵洞位于软土地基，采用CFG桩加固或换填砂加碎石处理。涵洞主要用于灌溉、排洪及交通。
涵洞施工遵循“先主体后附属”的原则，施工中加强与路基施工队配合，重要涵洞所在地段优先安排地基加固处理，并及时安排涵洞紧跟施工，为路基填筑创造条件。涵两侧填土按设计要求严格控制，确保工程质量。
框架涵施工首先进行CFG桩处理基底（图1.2），基坑采用人工配合挖掘机开挖。对孔径2m以上的涵，施工采用大块整体钢模板，集中加工钢筋运到现场绑扎，混凝土集中拌制，输送车运输至涵位，插入式振捣器捣固。框架涵共分两次立模，两次浇筑成型，先浇筑至底板内倒角以上30cm处，然后浇筑剩余部分，按设计和新验标的要求作好接缝处理，混凝土面凿毛冲洗干净。对孔径2m以下的涵，采取现浇或集中预制涵节，汽车运输至现场后吊装拼接就位的方法。
涵洞施工工艺流程图如图1.2所示。图1.2 框架涵现浇施工工艺流程图
1.基坑开挖施工
基坑开挖施工顺序：场地平整→测量放线→机械开挖→机械清渣→测量放线→基底找平→基坑检测。（1）测量放线
用全站仪定出框架涵的纵横方向，白灰线洒出框架涵基础的大样图，用水准仪测出原地面高程，以确定下挖深度。（2）基坑开挖
根据框架涵施工安排，在地基处理完成且达到设计要求后，再进行开挖。基坑开挖采用机械开挖，基坑边坡按1∶0.75的坡度放坡，基坑挖至设计基底高程以上20cm时，为防止破坏基底土的结构采用人工开挖。基础开挖处理完毕后按图纸进行砂夹碎石垫层施工，该垫层要进行夯实，垫层顶高程要达到涵洞基底设计高程。
在基础坑施工过程中，于基坑四周设挡水埝和临时排水沟，下雨前，采用防水篷布覆盖基坑，防止雨水进入基坑，浸泡地基，雨天不进行基坑开挖。（3）基坑排水
基坑顶距开挖线1.0m以外挖排水沟，基坑顶做成4％反坡，疏导水流，防止地表水浸入基坑。基坑底设置排水沟和集水井及时清排水，保证基坑干爽。如开挖时，地下水位高，要先降水后开挖。降水采用管井降水法，降水井的布置和深度根据开挖时的实际情况决定。（4）基坑防护
为防止基坑坍塌，基坑开挖按1∶0.75的边坡开挖，坑缘留有护道，护道宽度不小于2m。（5）基底处理
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