《桥梁工程 》PPT课件.ppt

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1、2007年北京市道桥施工职称晋升考试辅导,练习题,1.用力法求支座反力,2.画出A点的弯矩和剪力影响线,数例中的横截面,六片等间距b1布置的主梁,刚度相等,用“刚性”横梁连成整体。当P作用在左侧边梁,即e=2.5b1时,求分配给各片主梁的荷载。,a1=a6=2.5b1,a2=a5=1.5b1,a3=a4=0.5b1,令公式中的P=1,即单位集中荷载,则各主梁的反力为:,主梁横向分布影响线,根据反力互等定理得:P=1作用在某一根主梁上时,各主梁的反力等于P=1在这些主梁上移动时该主梁反力的变化值,即该主梁的反力影响线坐标。,4按刚性横梁法求荷载横向分布系数有了主梁的荷载横向分布影响线,就可以在桥

2、的横截面上布置最不利的车辆位置,计算主梁的最大影响量,即该主梁受荷载Ri的最大值。,式中的 是在汽车荷载作用时主梁i的荷载横向分布系数。,对于挂车荷载,因为每个轮轴有四个车轮,所以,求主梁受荷载的最大值时:,挂车荷载的荷载横向分布系数mcg应当是。,6号梁荷载横向分布系数计算,如图表示桥梁横断面,六片主梁,车道净宽7m两侧各有1.50m宽的人行道,人群荷载集度q0=2.5kN/m2,求6号边梁的荷载横向分布系数mcq(汽车荷载)和mcr(人群荷载)。,1求mcq,2求mcr,沿桥长1.00m的人群荷载的合q0kN/m21.50m=2.501.50=3.75kN/m maxR6.r=3.75r=

3、3.75mc.r.,mcr=0.546,算例,梁桥的预制工艺 钢筋混凝土和预应力混凝土构件的预制工程包括:模板支架工程、钢筋工程、混凝土工程、预应力工程和养护工程等。一、模板工程 1模板的要求)具有必须的强度、刚度和稳定性,能可靠地承受施工过程中可能产生的各项荷载,保证结构物各部分形状、尺寸准确;)尽可能采用组合钢模板或大模板,以节约木材,提高模板的适应性和周转率;)模板板面平整,接缝严密不漏浆;)装拆容易,施工操作方便,保证安全。,模板的构造,模板有底模、侧模、端模和内模。,钢木结合模板的构造,采用底模震捣器的构造,模板的制作模板的安装与拆除模板设计计算要点二、钢筋工程 钢筋制作包括普通钢筋

4、的加工、拼装骨架,预应力钢筋的加工、预应力钢丝编束等。普通钢筋骨架的制作 钢筋形成骨架,需经过钢筋整直、切断、除锈、弯折、焊接、绑扎等工序。)钢筋的加工)钢筋的接头)钢筋骨架的组成与安装预应力钢筋的制备 预应力梁的预应力钢筋常采用冷拉IV级高强低合金钢筋、高强钢丝及钢绞线等。,)粗钢筋的加工)高强钢丝与钢绞线的成束三、混凝土工程 混凝土工程包括拌制、运输、浇筑、振捣、养护及拆模等工序。1混凝土拌制 2混凝土运输 3混凝土浇筑 浇筑方法主要从两方面来控制,一是浇筑层的厚度与浇筑程序,另一是良好的振捣,这两个方面互为影响。分层浇筑时,每层厚度不宜超过0.3m。中断后再浇筑次层混凝土时,必须做到:(

5、1)浇筑前,先凿除老混凝土表层的水泥浆和较弱层;(2)经凿毛处理的混凝土表面,应用水冲洗干净,又不得留有积水,在浇筑新混凝土前,垂直缝应刷一层水泥浆,水平缝应在全部接触面上铺一层与混凝土相同而水灰比略小、厚为1020mm的水泥砂浆;(3)接缝处于重要部位或结构物在地震区,在灌筑时应加锚固钢筋,以防受力时开裂;,三、混凝土工程,(4)斜面接缝应将斜面混凝土凿成台阶。(5)具有抗裂、抗渗要求的结构和部位一般不得设置施工缝。,混凝土的浇筑方 a)水平层浇筑;b)斜层浇筑,分段、分层浇筑顺序,4混凝土振捣5混凝土养护与模板拆除 6混凝土冬季施工要点常用的措施是:(1)在保证混凝土必要的和易性的同时,应

6、尽量采用较小的水灰比;(2)增加拌和时间,使水泥的水化作用加快,并使水泥的发热量增加以加速混凝土凝固,冬季施工混凝土的拌和时间比正常情况下增加50100%;(3)适当采用活性较大、发热量较高的快硬水泥和高标号水泥;(4)掺入快凝剂,加快混凝土强度的发展,降低混凝土内水溶液的冰点,防止混凝土早期冻结。过去常用氯化钠作快凝剂,因它腐蚀钢筋已不用了;现常用三乙醇胺和亚硝酸钠复合早强剂等,效果较好;(5)用蒸气养护。,预应力混凝土预制梁有先张法与后张法之分,在这两种方法中预应力施加的工艺是不同的。(一)先张法梁预应力的施加准备工作,先张法张拉设施布置,四、预应力工程,张拉工艺放松预应力筋(二)后张法梁

7、的预应力施加 张拉前的工作 张拉工艺关于分次张拉工艺,五、梁的预制方法(一)梁的整体预制 固定台位预制流水台车预制(二)梁的节段预制 长线预制,长线法预制箱梁节断的台座,长线预制施工方法,短线预制,短线预制施工方法,卧式预制,六、预应力简支板梁与梁的预制流程,安装侧模、端模,绑扎其它部位钢筋,安 装 内 模,内 模 检 查,绑扎底板钢筋,钢 筋 加 工,整修底模,张拉预应力筋,预应力钢筋制备,出 厂,封 头,起吊、移梁存放,放松、切断预应力筋,测定混凝土试块强度,混 凝 土 养 护,浇 筑 混 凝 土,制作混凝土试块,抽拔制孔器,浇 筑 混 凝 土,制作混凝土试块,安放翼缘钢筋,安装另一侧外模

8、,预应力管道布置,模 板 检 查,安装一侧外模、端模,钢 筋 加 工,安装钢筋骨架,整 修 底 模,安装底模震捣器,出厂,浇封锚混凝土,管 道 压 浆,移 梁 存 放,测定混凝土试块强度,张拉预应力钢束,穿束,预应力束制作,清 孔 排 水,养护、拆模,简支梁桥的运输、安装施工,起重机架设法,架桥机架设法,支架架梁法,简易机具组合法,塔架架设法,预制梁的架设方法,一、预制梁的运输,二、预制梁的安装 1联合架桥机法,联合架桥机的架梁示意图a)架桥机 b)蝴蝶架,2用双导梁安装法,3用跨墩龙门吊机安装,跨墩龙门架架设1-桥墩;2-龙门架吊机(自行式);3-风缆;4-横移行车;5-轨道;6-预制梁,穿

9、巷式架桥机安装预制梁,4扒杆吊装法,扒杆吊装法安装预制梁,梁桥的主要施工方法,脚手架,预制架设法,悬臂法,顶推法,转体法,桥梁常用施工方法,桥梁常用施工方法,一、在固定支架上的就地浇筑施工,(一)支架 支架的型式 支架按构造可分为支柱式、梁式和梁柱式。对支架的要求()支架虽为临时结构,但它要承受桥梁 的大部分恒重,因此必须有足够的强度、刚 度,同时支架的基础应可靠,构件结合要紧 密,并要有足够的纵、横、斜向的连接杆件,使支架成为整体;()对河道中的支架要充分考虑洪水和漂 流物的影响;()支架在受荷后将有变形和挠度,在安 装前要进行计算,设置预拱度,使结构的外 形尺寸和标高符合设计要求;()支架

10、上要设置落架设备,落架时要对 称、均匀,不应使主梁发生局部受力状态。,支架构造a)支柱式;b)梁式;c)梁柱式,第一部分工程技术第二部分管理务实第三部分相关法规,一、明挖基坑施工的基本要求(掌握)二、常用基础的施工技术(掌握)三、预应力及预制梁板安装的施工技术(掌握)四、管涵与箱涵施工技术(掌握)五、钢梁与钢混凝土组合梁的制作技术要求(掌握)六、钢筋混凝土和钢管混凝土拱桥的种类及技术要求(了解)七、斜拉桥、连续梁桥的施工方法、工艺和技术要求(了解)八、桩基及地基加固知识(了解),第一部分工程技术主要内容,一、明挖基坑施工的基本要求 1、网喷混凝土加固基坑壁的施工技术要求 按设计要求逐层开挖,逐

11、层加固。坑壁上有明显出水点处,应设置导管排水。喷射完成后,检查混凝土的平均厚度和强度。锚杆的 平均抗拔力不小于设计值,最小抗拔力不小于设计 值的90%。混凝土表面应平顺,钢筋和锚杆不外露。2、各类围堰的施工技术要求 围堰的种类:土围堰,土袋围堰,竹、铅丝笼围堰,间隔有桩围堰,钢板桩围堰,钢筋混凝土板桩围堰,套箱围堰,双壁钢围堰等。,(1)对各类围堰的基本要求 高度应高出施工期内可能出现的最高水位(包括浪高)0.50.7m;外形设计时应考虑水深及河底断面被压缩后,流速增大 引起水流对围堰、河床的集中冲刷及航道影响等因素;坡脚与基坑边距离不小于1m;结构和断面应满足堰身强度、稳定和防水要求。(2)

12、对现场填筑的围堰的施工要求 填筑应自上游开始至下游合龙;材料宜用黏性土、粉质黏土或砂夹黏土;围堰底下河床底上的淤泥、石块、杂物应清除干净。,各类围堰的适用范围和施工要求:根据水深、水流速度、河床土性而定。河床渗水性较小,可用土石类围堰,其中有:水深1.5m、流速0.5m,可用土围堰;水深3m、流速1.5m,可用土袋围堰;水深4m、流速较大,可用竹、铅丝笼堰;深水深基坑、流速较大的坚硬河床,可用板桩围堰;埋置不深的水中基础,可用套箱围堰;双壁钢围堰适用于有平坦岩石河床的大型河流的深水 基础施工。,二、常用基础的施工技术1、桩基础不同施工方法主要设备的选择 常用的桩基础分为沉入桩基础和灌注桩基础。

13、沉入桩基础常用施工方法:锤击沉桩和静力压桩。灌注桩基础常用施工方法:钻孔灌注和人工挖孔灌注。(1)沉桩 设备选择的一般思路为:选择锤型选择锤重选择桩架。采用坠锤在硬土中打入混凝土桩,其锤质量与桩的质量比为1.5。,(2)灌注桩 选择钻孔设备的一般思路是:选择钻孔方法选择钻孔设备 常用成孔方法:正循环回转钻,反循环回转钻和人工挖孔。钻锥选择是根据土质和孔径而定;泥浆泵选择应经过流量和泵压计算来选择;钻杆选择时,要进行应力验算,以免钻进中钻杆被扭断而停工。钻杆受力有拉、压、弯、扭四种。2、沉入桩的施工技术要求 水泥混凝土桩要达到100%设计强度并具有28d龄期。重锤低击;桩帽与弹性垫层要与桩和锤相

14、适应,并 及时更换失去弹性的垫层材料。混凝土管桩桩帽上 宜开逸气孔。,打桩顺序:由一端向另一端打;密集群桩由中心向四边打;先打深桩,后打浅桩;先打坡顶,后打坡脚;先打靠近建筑的桩,然后往外打;遇到多方向桩应设法减少变更桩机斜度或方向的作业次数,并避免桩顶干扰。在桩的打入过程中,应始终保持锤、桩帽和桩身在同一轴线上。沉桩时,以控制桩尖设计标高为主。当贯入度已达到控制贯入度,而桩尖标高未达到设计标高时,应继续锤击100mm左右(或锤击3050击),如无异常变化,即可停锤。若桩尖标高比设计标高高得多时,应与设计单位和监理单位研究确定。无论桩多长,打桩和接桩均须连续作业,中间不应有较长时间的停歇。,在

15、一个墩、台桩基中,同一水平面内的桩接头数不得超过桩基总数的1/4,但采用法兰盘按等强度设计的接头,可不受此限制。沉桩过程中,若遇到贯入度剧变,桩身突然发生倾斜、位移或有严重回弹,桩顶或桩身出现严重裂缝、破碎等情况时,应暂停沉桩,分析原因,采取有效措施。3、沉井下沉的施工技术要求(1)除土 从井孔中除土的方式有排水除土和不排水除土两种。通常多采用不排水除土方式,只有在稳定土层,且渗水量1m/(h)才采用排水除土。除土方法除对风化岩采用射水、放炮外,其余土质宜采用抓土、吸泥方式。,(2)下沉 沉井制作完成后,沉井下沉开始时,不论沉井大小,抽除垫木一般均要求在24h内全部抽除。(3)辅助措施 沉井下

16、沉的辅助措施有:高压射水、压重(接高沉井),降低井内水位减少浮力,炮振(必要时)、泥浆套或空气幕。当每节沉井下沉接高时,应注意下列要求:井顶面距地面0.5m,距水面1.5m;接高前应尽量纠正倾斜和正位,接高后各节竖向中轴线在一条直线上;任何情况下,不得使模板及其支撑与地面接触;下节沉井顶面混凝土凿毛,并设连接钢筋;接高前将刃脚填实,防止沉井突然下沉。,(4)纠偏 常用纠偏方法有:偏除土法、增加偏土压法、刃脚底施加水平力法等。沉井封底混凝土,常用普通混凝土封底和水下混凝土封底,采用何种封底方法,主要由渗水量上升速度决定。对于排水下沉的沉井,在清基时,如渗水量上升速度6mm/min,可用普通混凝土

17、浇筑方法进行封底;若渗水量大于上述规定时,宜采用水下混凝土进行封底。,三、预应力及预制梁板安装的施工技术 1、常用预应力材料与锚具的正确使用 常用预应力材料有预应力筋和管道。常用预应力筋有钢丝、钢铰线、热处理钢筋。常用预应力筋进场时应分批验收,验收时,除应对其质量证明书、包装、标志和规格进行检查外,尚须按规定检验每批重量不大于60t。预应力筋的下料长度应通过计算确定,计算时应考虑的因素有:结构的孔道长度或台座长度,锚夹具厚度、千斤顶长度、焊接接头或镦头预留量、冷拉伸长值、弹性回缩值,张拉伸长值和外露长度等。,预应力锚具夹具和连接器是预应力工程中的核心元件,它是保证充分发挥预应力筋的强度,安全地

18、实现预应力张拉作业的关键,应具有可靠的锚固性能,足够的承载能力和良好的使用性。预应力张拉锚固体系,按预应力品种分,有钢丝束墩头锚固体系、钢绞线夹片锚固体系和精轧螺纹钢筋锚固体系;按锚固原理分,有支承锚固、楔紧锚固、握裹锚固和组合锚固等体系。先张法生产的构件中,预应力筋就是握裹锚固的。,2、钢筋混凝土和预应力混凝土简支梁、板安装的技术要求 装配式桥梁构件在脱底模、移运、吊装时,混凝土的强度不应低于设计所要求的吊装强度,一般不得低于设计强度的75%。对孔道已压浆的预应力混凝土构件,其孔道水泥浆的强度不应低于设计要求,如无设计规定时,不得低于30MPa。吊装、移动装配式桥梁构件时,吊绳与起吊构件的交

19、角应大于60,小于60时应设置吊架或扁担,尽可能使吊环垂直受力。装配式墩台安装时,墩台柱式构件基座槽洞四周与柱边的空隙不得小于20mm。,四、管涵与箱涵施工技术 1、管涵的施工技术要求 管涵的施工程序分为有圬工基础和无圬工基础两种。(1)有圬工基础管涵施工程序挖基坑并准备修筑管涵基础的材料;砌筑圬工基础或浇筑混凝土基础;安装涵洞管节、修筑涵管出入口端墙、翼墙及涵底(端墙外涵底铺装);铺涵管防水层及修整;铺设涵管顶部防水黏土(设计需要时),填筑涵洞缺口填土及修建加固工程。,(2)无圬工基础管涵施工程序挖基坑和备料同有圬工基础;修筑管座,截面形状同管节外截面,深度等于管壁厚度;铺设防水层,然后安装

20、管节(按设计要求培填料振实);管节全身包裹防水层,防水层外再铺设黏性土;修筑管涵出入端墙、翼墙及两端涵底和整修工作;(3)管节安装应接口平直,内壁齐平,坡度平顺,不得漏 水。(4)涵洞(基础和墙身)沉降缝处两端面应竖直、平整,上 下不得交错。(5)涵洞完成后,当涵洞砌体砂浆或混凝土强度达到设计强 度的75%时,方可进行回填土。,2、箱涵顶进的施工技术要求 当新辟道路必须从铁路、道路路基下通过时,对原有路线采取必要的加固措施后,可采取顶入法施工通道桥涵。桥涵顶进前应检查验收桥涵主体结构的混凝土强度、后背,应符合设计要求。应检查顶进设备并做预顶试验。顶进作业应在地下水位降至基底以下0.51.0m进

21、行,并宜避开雨季施工,必须在雨季施工时应做好防洪及防雨排水工作。顶进挖运土方应在列车运行间隙时间内进行。在开挖面应设专人监护。应按照侧刃脚坡度及规定的进尺由上往下开挖,侧刃脚进土应在0.1m以上。开挖面的坡度不得大于1:0.75,并严禁逆坡挖土,不得超前挖土。严禁扰动基底土壤。,挖土的进尺可根据土质确定,宜为0.5m;当土质较差时,可按千斤顶的有效进程掘进,并随挖随顶防止路基塌方。在顶进过程中,应对原线路加固系统桥体各部位、顶力系统和后背进行测量监控。测量监控方案应纳入施工组织设计或施工技术方案中。,五、熟悉钢梁与钢混凝土组合梁的制作技术要求 1、钢梁制作的基本工艺要求 钢梁制作的工艺流程包括

22、钢材矫正,放样画线,加工切割,再矫正、制孔,边缘加工,组装、焊接,构件变形较真,摩擦面加工,试拼装、工厂涂装、发送出厂等。钢梁制造焊接应在室内进行。湿度不宜高于80%,焊接环境温度:当采用低合金高强度结构钢时不应低于5C,普通碳素结构钢时不低于0C。钢梁构件出厂时,应提交下列资料:产品合格证;钢材及其他材料质量证明或实验报告;施工图、拼装简图和设计变更文件;产品试板的实验记录;,焊缝重大修补记录;高强度螺栓摩擦面抗滑移系数试验报告,焊缝无损 报告及涂层检测资料;工厂试拼装记录;构件发运和包装清单。当钢材表面有锈蚀、麻点或划痕等缺陷时,其深度不得大于该钢材厚度允许负偏差值的1/2.2、钢梁安装技

23、术要求(1)安装方法 钢梁工地安装,根据跨径大小、河流情况和起吊能力选择安装方法。城市内常用架设方法有以下几种:自行式吊机整孔架设法;,门架吊机整孔架设法;支架架设法;缆索吊机拼装架设法;悬臂拼装架设法;拖拉架设法等。(2)安装前检查应对临时支架、支承、吊机等临时结构和钢梁结构本身在不同受力状态下的强度、刚度及稳定性进行验算;应对桥台、墩顶面高程、中线及各孔跨径进行复测,误差在允许偏差范围内方可安装;,应按照构件明细表核对进场的构件、零件,查验产 品出厂合格证及材料的质量证明书。(3)安装要点 钢梁安装过程中,每完成一节应测量其位置、标高和预拱度,不符合要求应及时校正;钢梁杆件工地焊缝连接应按

24、设计的顺序进行。无规定时,焊接顺序宜为纵向从跨中向两端,横向从中线两侧对称进行;钢梁采用高强度螺栓连接前,应复验摩擦面的抗滑移系数,高强度螺栓连接应按出厂批号每批抽验不小于8套扭矩系数。,3、钢-混凝土组合梁的施工技术要求 在桥梁工程中,钢-混凝土组合梁一般用于大跨径或较大跨进的桥跨结构,目的是减轻结构自重,减少施工对交通与环境的影响,降低施工的难度和成本。钢-混凝土组合梁一般由钢梁和钢筋混凝土板两部分组成,并在钢梁与钢筋混凝土板之间设剪力连接件,使二者共同工作。钢梁由工字型截面或槽型截面构成,钢梁之间设横梁(横隔梁),有时在横梁之间还设小纵梁。对于连续梁,可在负弯矩区施加预应力或通过强迫位移

25、法调整负弯矩区内力。,钢-混凝土组合梁施工流程一般为:钢梁预制并焊接剪力连接件架设钢梁 安装横梁(横隔梁)及小纵梁(有时不设小纵梁)安装预制混凝土板并浇筑接缝混凝土或支搭现浇桥面板的模板并铺设钢筋、现浇混凝土 养护混凝土 张拉预应力束拆除临时支架或设施。,六、钢筋混凝土和钢管混凝土拱桥的种类及技术要求 1、不同现浇混凝土拱架选用与浇筑顺序拱架种类:按材料分为木拱架、钢拱架、竹拱架、竹木混合拱架、钢木组合拱架以及土牛胎拱架;按结构形式分为排架式、撑架式、扇架式、桁架式、组合式、叠桁式、斜拉式。在选择拱架种类时,应结合桥位处地形、地基、通航要求、过水能力等实际条件进行多方面的技术经济比较。,主要原

26、则:拱架要有足够的强度、刚度和稳定性,同时要求取材容易、构造简单、受力明确、制作及拆装方便,并能重复使用。跨径16m,按拱圈宽度从拱脚向拱顶对称连续浇筑,并在拱脚混凝土初凝前全部完成。不能完成时,则在拱脚预留隔缝,最后浇筑隔缝混凝土。跨径16m,应沿拱跨方向分段浇筑,分段位置应以能使拱架受力对称、均匀和变形小为原则。各段的接缝应与拱轴线垂直。,、装配式桁架安装的技术要求 装配式桁架拱和刚构安装程序为:在墩台上安装预制的桁架(刚架)拱片,同时安装横向联系构件,在组成的桁架上(刚架拱)上铺装预制的桥面板。装配式桁架拱、刚构拱采取卧式预制拱片时,为防止拱片在起吊过程中产生扭折,起吊方法应为全片水平吊

27、起再悬空翻身竖立。大跨径桁式组合拱拱顶湿接头混凝土,宜用较构件混凝土强度高一级的早强混凝土。,安装过程中应采用全站仪对拱肋、拱圈的挠度和横向位移、混凝土裂缝、墩台变位、安装设施的变形和变位等项目进行观测。在确定支架和拱架预留施工拱度值时,应考虑支架和拱架受力产生的一下变形:支架的弹性和非弹性变形;支架基础的沉陷;结构物本身受力后各种变形;1/2汽车荷载(不计冲击力)引起的梁或拱圈 的弹性变形。,七、斜拉桥、连续梁桥的施工方法、工艺和技术要求、斜拉桥施工控制的主要技术措施斜拉桥施工方法大体上可以分为:顶推法、平转法、支架法和悬臂法。悬臂法因适用范围广而成为斜拉桥主梁施工方法。最常用的方法,可分为

28、以下两种:悬臂浇注法:在塔柱两恻用挂篮对称逐段主梁混凝土;悬臂拼装法:先在塔柱区(对采用刚梁的斜拉桥为安装)一段放置起吊设备的起始段梁,然后用适宜的起吊设备从塔柱两侧依次对称拼装梁体节段。,斜拉桥的零号段是梁的起始段,在零号段浇注前应消除支架的温度变形、弹性变形、非弹性变形和支承变形。采用挂篮悬浇主梁时,挂篮设计和主梁浇筑时应考虑抗风振的刚度要求;挂篮制成后应进行检验、试拼、整体组装检验、预压,同时测定悬臂梁及挂篮的弹性挠度、调整高程及其他技术性能。主梁采用悬拼法施工时,预制梁段宜选用长线台座或多段联线台座,每联宜多于5段。,、拉索的施工技术要求拉索的安装工艺要考虑放索及索的移动方案、斜拉索的

29、塔部安装方案、斜拉索的梁部安装方案。拉索张拉的顺序、级次数和量值应按设计规定执行。应以振动频率计测定的索力或油压表为准,以延伸值作校核,并应视拉索防振圈以及弯曲刚度的状况对测定值予以修正。索塔顺桥向两侧的拉索(组)和横桥向对称的拉索(组)必须对称同步张拉。,跨中合龙前后,应对索力检测。每组及每索的拉力误差超过设计规定时应进行调整,调整可以从超过设计索力最大或最小的拉索开始(放或拉)直调至设计索力。调索时应对塔和相应梁段进行位移检测,并做好存档记录。记录内容包括日期、时间、环境温度、索力、索伸缩量、桥面荷载状况、塔梁的变位量及主要相关控制断面应力等。,、现浇预应力混凝土连续梁的施工要求现浇预应力

30、混凝土连续梁的常用施工方法有支架法、移动模架法和悬臂浇筑法。(1)在支架上浇筑预应力混凝土连续梁的技术要求和注意事项 支架稳定,强度、刚度应符合规范要求,验算倾覆稳定系数不得小于1.3;受载后挠曲的杆件,挠度不得大于结构跨度的1/400;支架的弹性、非弹性变形及基础的允许下沉量应满足施工后梁体设计标高的要求;整体浇筑时应采取措施,防止梁体不均匀下沉产生裂缝,若地基下沉可能造成梁体混凝土产生裂缝时,应分段浇筑。,()在移动模架上浇筑预应力混凝土连续梁的注意事项支架长度必须满足施工要求;支架应利用专用设备组拼,在施工是能确保质量和 安全;浇筑分段工作缝,必须设在弯矩零点附近;箱梁外、内模板在滑动就

31、位时,模板平面尺寸、高 程、预拱度的误差必须在容许范围内;混凝土内预应力管、钢筋、预埋件设置应符合规范 和设计要求。,()悬臂浇筑法浇筑段落悬浇梁体一般要分为四大部分浇筑:墩顶梁段(号块);号块两侧对称悬浇梁段;边孔支架现浇梁段;主梁跨中合龙段。悬浇顺序在墩顶托架或膺架上浇筑0号段并实施墩梁临时固结;在0号块段上安装悬臂挂篮,向两侧依次对称分段浇筑主梁至合龙前段;在支架上浇筑边跨主梁合龙段;最后浇筑中跨合龙段形成连续梁体系。,张拉及合龙顺序预应力混凝土连续梁悬臂浇筑施工中,顶、腹板纵向预应力筋的张拉顺序一般为上下、左右对称张拉,设计有要求时按设计要求。预应力混凝土连续梁合龙顺序一般是先边跨、后

32、次跨、再中跨。高程控制 预应力混凝土连续梁,悬臂浇筑段前端底板和桥面标高的确定是连续梁施工的关键问题之一,确定悬臂浇筑前段标高时应考虑:挂篮前端的垂直变形值;预拱度设置;施工中已浇段的实际标高;温度影响。,八、桩基及地基加固知识、桩基水平荷载作用的受力特点 作用在桩上的水平荷载:1.长期作用的水平力(如地下室墙上的水、土侧压力及拱的推力等)2.反复作用的水平力(如风荷载和机械荷载等)3.瞬时的地震水平力 水工结构中,经常使用斜桩来承担水平荷载,但在建筑工程中,通常采用竖直桩。,桩在水平荷载(或水平位移)、弯矩(或转角)作用下,采用m法计算桩身内力时,可将桩身分为刚性桩与弹性桩两种。当h2.5时

33、为刚性桩;当h2.5时为弹性桩;其中:h地面(无冲刷时)或局部冲刷线以下 基础入土深度;土中基础变形系数,2、地基加固处理的常用方法 桥涵地基的容许承载力,可根据地质勘测、野外荷载试验、邻近旧桥涵调查对比,以及已有的建筑经验和理论公式的计算综合分析确定。对于地质和结构复杂的桥涵地基应经现场荷载试验确定。,按地基处理的作用机理可分为以下三类:1、土质改良:用机械(力学)的、化学、电、热等手段增加地基土的密度,或使地基土固结,尽量利用原有地基;2、土的置换:将软土层置换为良质土如砂垫层等;3、土的补强:采用薄膜、绳网、板桩等约束住地基土,或者在土中放入抗拉强度的补强材料形成复合地基,以加强和改善地

34、基土的剪切特性。,地基处理的方法根据其作用和原理可以分为以下六类:1.碾实及夯实:利用重锤夯实,机械碾压,振动压实,强夯(动力固结)。此方法适用于碎石土、砂土、粉土、低饱和度的黏性土,杂填土等。2.换土垫层:砂石垫层,素土垫层,灰土垫层,矿渣垫层。适用于处理暗沟、暗塘等软弱土的浅层处理。3.排水固结:利用天然地基预压,砂井预压,塑料排水带预压,真空预压,降水预压。适用于处理饱和软弱土层,对于渗透性极低的泥黄土,必须慎重对待。,4.振密挤密:振冲挤密,灰土挤密桩,砂桩,石灰桩,爆破挤密。适用于处理松砂、粉土、杂填土及湿陷性黄土。.置换及拌入:振冲置换、深层搅拌,高压喷射注浆、石灰桩等。适用于处理

35、黏性土、冲填土、粉砂、细砂等;振冲置换法对于不排水剪切强度Cu20 KPa时慎用。6.加筋:土工聚合物加筋,锚固,树根桩,加筋土.适用于处理软弱土地基、填土及陡坡填土、砂土。,第二部分管理务实主要内容,一、城市桥梁工程的前期工作的基本内容(掌握)二、桩基施工质量控制(掌握)三、预应力张拉质量控制(掌握)四、钢管混凝土浇筑质量控制(掌握)五、市政公用工程大体积混凝土施工质量控制(掌握),一、城市桥梁工程的前期工作的基本内容 施工前应了解工程地点的地形、工程地质、水文地质和水文条件,掌握地基土壤种类和物理力学性质,各层土的厚度及标志,周围地区的地下水位和地面排水情况等。对建设单位提供的工程区域的交

36、通和工程地点沿线附近建筑物、地下构造物、公用管线等资料进行周密的调查和复核,如有影响施工及安全的应采取应对措施,并经甲方或(和)监理批准后实施。在施工前要充分学习设计文件和有关资料,领会设计意图,当发现欠缺、错误或矛盾等情况时,应向建设单位提出,予以核实、更正。对设计提供的控制桩,应由建设单位组织有关单位进行现场交底,办妥交接桩手续。,应遵守施工当地市政工程管理部门、交通管理部门的管理要求,办妥一切要求办理的同意施工的手续。应做好施工现场准备、修建施工临时设施、安装调试施工机具及标定试验机具、进行施工测量及复核测量资料,做好材料的储存和堆放,做好施工前的试验、检测工作。根据桥梁的结构型式、跨径

37、及设计要求的施工精度,明确利用原设计网点加密或重新布设控制网点,补充施工需要的水准点,桥涵轴线、墩台控制桩。测量的技术要求应按相关的桥梁规范及设计要求执行。,1、城市桥梁施工组织设计要点 应依据招、投标文件,施工合同,设计文件及有关规范,在深入调查的基础上,根据工程特点、本企业具体条件,抓住主要环节,编制施工组织设计。施工组织设计一般包括以下内容:编制说明,编制依据,工程概况和特点,施工准备工作,施工方案(含专项安全方案),施工进度计划,工料机需要量及进场计划,资金供应计划;施工平面图设计,施工管理机构及劳动力组织,季节性施工的技术组织保证措施,质量计划,有关交通、航运安排,公用事业管线保护方

38、案,安全措施,文明施工和环境保护措施,技术经济指标等,其中质量计划按ISO 9000标准执行。,施工方案是施工组织设计的核心部分,主要包括施工方法的确定、施工机具的选择、施工顺序的确定等方面的内容。施工方法是施工方案中的关键问题,它直接影响施工进度、质量、安全和工程成本。确定施工方法应注意突出重点。对于下列情况:工程量大,在整个工程中占重要地位的分部分项工程;施工技术复杂的项目;采用新技术、新工艺及对工程质量起关键作用的项目;不熟悉的特殊结构或工人在操作上不够熟练的工序;在确定施工方法时,应详细而具体,不仅要拟订出操作过程和方法,还应提出质量要求和技术措施,必要时应单独编制施工作业计划。,施工

39、方法的确定往往取决于施工机械。因此,应将施工机械的选择与施工方法的确定进行综合考虑。施工机械选择的一般思路是:根据工程特点,先在本单位内选择适宜的主导和配套施工机械,不能满足施工要求时,再考虑租赁或购买。要尽可能选择通用的标准机械。桥梁工程在确定施工顺序时,应考虑当地水文、地质和气候的影响,满足施工的质量、安全、程序、工艺、组织要求,使之与施工方法和施工机械相协调;应尽量安排流水或部分流水作业,以充分发挥劳力和机具的效率,使工期最短。,施工进度计划编制的一般步骤为:确定施工过程;计算工程量;确定劳动量和机械台班数;确定各施工过程的作业天数;编制施工进度计划;编制主要工种劳动力需用量计划及施工机

40、械、辅材、主材、构件、加工品等的需用量计划。施工平面图是施工组织设计的重要组成部分,绘制比例为1:500-1:2000。施工平面图的设计步骤为:收集分析研究原始资料;确定搅拌站、仓库和材料、构件堆场的位置及尺寸;布置运输道路;布置生产、生活用临时设施;布置临时给水排水、用电管网;布置安全、消防设施。,二、桩基施工质量控制、钻孔灌注桩成孔方法的技术要求和质量事故预防措施(1)正循环回转钻孔原理 用泥浆以高压通过钻机的空心钻杆,从钻杆底部射出,底部的钻头(钻锥)在回转时将土层搅松成钻渣,被泥浆浮悬,随着泥浆上升而溢出流到井外泥浆溜槽,经过沉淀池沉淀净化,泥浆再循环使用。井孔壁依靠水头和泥浆保护。(

41、2)反循环回转钻孔原理 泥浆由钻杆外流(注)入井孔,用真空泵或其他方法(如空气吸泥机等)将钻渣从钻杆中吸出。由于钻杆内径较井孔直径小得多,故钻杆内泥水上升速度较正循环快很多,就是清水也可把钻渣带上钻杆顶端,流到泥浆沉淀池,净化后泥浆可循环使用。反循环与正循环相比,钻孔进度快4.5倍,需用泥浆料少,转盘所消耗动力较少,清孔时间较快等优点。,(3)技术要求 在钻孔灌注桩钻孔过程中,应保持护筒中泥浆施工液位一定高度,形成12m液位差,以保护孔壁免于坍塌。钻孔灌注桩的护筒内径的大小,与钻机在钻孔时在孔内摆动程度有关,护筒内径大小要求比桩径大2040cm。钻孔灌注水下混凝土时,导管埋置深度,一般宜控制在

42、26m。,(4)事故预防与处理 常见的钻孔(包括清孔时)事故有以下几种:坍孔、钻孔偏斜、掉钻落物、糊钻和埋钻、扩孔和缩孔、钻杆折断、钻孔漏浆等。扩孔和坍孔发生的原因相同,轻则为扩孔,重则为坍孔。常用预防措施有控制进尺速度、选用适用护壁泥浆、保证孔内必要水头、避免触及和冲刷孔壁等。孔内局部坍塌而扩孔,钻孔仍能达到设计深度则不必处理;孔内坍塌,回填砂和黏质土(或砂砾和黄土)混合物到坍孔处以上12m,如坍孔严重应全部回填,待回填物沉积密实后再钻。,钻孔偏斜产生的原因:钻头受到侧向力;扩孔处钻头摆向一方;钻杆弯曲、接头不正;钻机底座未安置水平或位移。钻孔偏斜后,应查明偏斜情况。一般可在偏斜处吊住钻头上

43、下反复扫孔,使钻孔正直。偏斜严重时应回填砂黏土到偏斜处,待回填物沉积密实后再钻。造成钻孔漏浆的原因有泥浆稀、护筒制作埋置不良、水头过高等,可查明原因对症下药。,三、预应力张拉质量控制、预应力张拉质量控制的技术要求 施加预应力所用的机具设备及仪表应由专人使用管理,并应定期维护和校验。千斤顶与压力表应配套校验。校验应在经主管部门授权的法定计量技术机构定期进行。张拉机具设备与锚具配套使用,并应在进场时进行检查和校验。当千斤顶使用超过6个月或200次,或者在使用过程中出现不正常或检修以后应重新校验。,张拉前必须具备经批准的张拉程序和现场施工说明书,具备上岗证书的施工人员,安全措施到位,锚具安装正确,对

44、后张构件而言混凝土强度已达到要求。张拉时,应使千斤顶的张拉力作用线与预应力筋的轴线重合一致。预应力筋采用应力控制张拉时,应以伸长值进行校验,实际伸长值与理论伸长的差值应控制在6以内。,、先张法和后张法施工质量的过程控制(1)先张法 先张法施工工艺是在预制构件时,先在台座上张拉力筋,然后支模浇筑混凝土使构件成型的施工方法。先张法张拉预应力筋,分单根张拉和多根张拉;单向张拉和双向张拉。张拉一般操作过程为:调整预应力筋长度、初始张拉、正式张拉、持荷、锚固。先张法承力台座须具有足够的强度和刚度,其抗倾覆安全系数应不小于1.5,抗滑移系数应不小于1.3。,先张法同时张拉多根预应力筋时,应预先调整其初应力

45、,使相互之间的应力一致。先张法张拉时,对钢丝、钢绞线而言,同一构件内断丝数不得超过钢丝总数的1;对钢筋而言,不容许断筋。当构件混凝土强度达到设计强度值的75或设计规定放张强度时,应先将限制位移的侧模、翼缘模板或内模拆除,然后按设计规定的顺序放张。无设计规定,应分阶段、对称、相互交错地放张。,(2)后张法 后张法是在混凝土构件达到一定的强度后,在构件预留孔道中穿入预应力筋,用机械张拉,使预应力筋对混凝土构件施加应力。在后张有黏结预应力混凝土结构中,力筋的孔道可采用钢管抽芯,胶管抽芯及金属螺旋管等方法进行预留。对预留管道预埋的要求:具有刚性或半刚性;不允许有漏浆现象;管道预留位置正确。,张拉前,应

46、对构件外观、尺寸和混凝土强度进行检验,符合要求才能按设计要求顺序,分批、分阶段对称张拉。后张法梁的预应力筋张拉程序,依力筋种类与锚具类型不同而异。后张法预应力筋为低松弛钢绞线,采用夹片式具有自锚性能的锚具,其张拉程序为。初应力 con(持荷2min锚固)。,预应力筋锚固完毕并经检验合格后,即可用砂轮机将外露长度大于30mm的多余预应力筋切除。严禁用电弧焊切割。后张法张拉过程中,由于各种原因会引起预应力筋断丝或滑丝,应加强控制和处理。与先张法相比,对钢绞线索和钢丝索,增加了每索断丝或滑丝不得大于1根的要求。后张法预应力张拉后,孔道应尽早压浆。水泥浆的强度应符合设计规定,当设计无具体规定时,水泥浆

47、强度要求不低于30MPa压浆应缓慢均匀地进行,不得中断。孔道压浆应填写施工记录。,四、钢管混凝土浇筑质量控制钢管混凝土浇筑质量控制的技术要求 管内混凝土采用泵送顶升压注法施工,由拱脚至拱顶对称均衡地一次压注完成。混凝土应具有低泡、大流动性、收缩补偿、延后初凝和早强的工程性能。钢管混凝土的质量检测办法应以超声波检测为主,人工敲击为辅。,五、市政公用工程大体积混凝土施工质量控制、大体积混凝土的施工控制措施 在大体积混凝土施工中,为了保证工程质量,一般可采取如下的措施控制和预防。()原材料 优先采用水化热较低的水泥。如大坝水泥、矿渣水 泥、粉煤灰水泥或低强度水泥等。在保证混凝土强度等级的前提下,使用

48、适当的缓凝减 水剂,减少水泥用量、降低水灰比,以减小水化热。冷却集料,特别是冷却粗集料较冷却细集料容易一 些,具体方法是石子浇水(井水更好)。,(2)施工工艺 控制浇筑层厚度和进度,以利散热。控制浇筑温度,如在浇筑混凝土时投入适量毛石、蛮石(粒径达150mm的大骨料),以吸收热量,并节约部分混凝土材料,但在这种混凝土中,“毛石块”不应大于总体积的2030。预埋冷却水管,用循环水降低混凝土温度,进行人工导热。循环水是通过管道系统泵入的,以井水为最好。,在拌合水中加入部分冰块或全部用冰水也是可行的。因此,浇筑温度低于10是容易达到的,进一步降至10以下则较为困难。拌合物需水量通常随温度降低而减少,

49、故冷却混凝土对配合比是有利的。较低标号水泥7d龄期的水化热限制在0.081W/g,28d为0.093W/g以下。采用火山灰、粉煤灰活性混合材料作为代用材料,可进一步延缓和降低发热。延缓水泥发热是有利的,但冷却水管的运用期需要延长。如果配合比中能使胶凝材料的用量不超过140kg,对大多数混凝土而言,温升可不超过19。,2、桥梁工程中对大体积混凝土浇筑质量控制的要点 1)较大体积的混凝土墩台及其基础,在混凝土中埋放石块时应符合下列规定:可埋放厚度不小于150mm的石块,埋放石块的数量不宜超过混凝土结构体积的25。应选用无裂纹、无夹层且未被烧过的、具有抗冻性能的石块。石块的抗压强度不应低于30MPa

50、及混凝土的强度。石块应清洗干净,应在捣实的混凝土中埋入一半左右。石块应分布均匀,净距不小于l00mm,距结构侧面和顶面的净距不小于150mm,石块不得接触钢筋和预埋件。,受拉区混凝土或当气温低于0时,不得埋放石块。2)大体积墩台基础混凝土,当平截面过大,不能在前层混凝土初凝或能重塑前浇筑完成次层混凝土时,可分块进行浇筑。分块浇筑时应符合下列规定:分块宜合理布置,各分块平均面积不宜小于50m2。每块高度不宜超过2m。块与块间的竖向接缝面应与基础平截面短边平行,与平截面长边垂直。上下邻层混凝土间的竖向接缝,应错开位置做成企口,并按施工缝处理。,3)大体积混凝土的浇筑应在一天中气温较低时进行。应参照

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