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1、桥 涵 施 工 技 术,单元五 钢筋混凝土简支梁桥施工,5-1简支梁桥施工方法和施工工序5-2钢筋混凝土简支梁桥的制造工艺5-3装配式构件的起吊、运输和安装,5-1简支梁桥施工方法和施工工序,一、简支梁桥施工方法和工序 1、就地浇筑施工（现浇法）是在桥孔位置搭设支架，在支架上安装模板，绑扎及焊接钢筋骨架，并在现场浇注混凝土达到强度后拆除模板和支架的施工方法 适用于：小跨径桥梁和一些变宽的异性桥、弯桥,搭设支架,施工工序：,安装模板,安装钢筋骨架,现场浇注混凝土,拆除模板,现浇法特点：1）无需预制场地，不需大型起吊和运输设备 2）桥梁整体性好，施工平稳可靠 3）需要大量的模板和支架，费用高 4）
2、施工工期长，施工质量不宜控制 5）需要较大施工场地，施工管理复杂,2、装配式施工（预制安装法）、在工厂或运输方便的桥址附近设置预制场进行梁的预制工作，然后采用一定得架设方法进行安装。,施工工序：,预制构件,预制厂构件移运堆放,构件运输,构件安装,横向联接施工,桥面系施工,特点：1）上下部结构可平行施工，工期短 2）构件在梁场制作质量高，可以大量采用机 械化施工 3）混凝土收缩徐变影响小，质量易于控制 4）有效利用劳动力，降低工程造价 5）施工速度快，特别适用于紧急施工工程 6）需现场吊装和运输设备,5-2钢筋混凝土简支梁桥的制造工艺,支架和模板时桥涵就地浇筑和预制水泥混凝土、钢筋混凝土、预应力
3、混凝土和圬工构件的基本设备，起到支撑和定型的作用，是不可缺少的设备。,一 支架类型及构造,就地浇筑混凝土梁桥的上部结构，首先应在桥孔位置搭设支架，以支承模板、浇筑的钢筋混凝土，以及其他施工荷载的重力。,支架,按其构造分,立柱式,梁 式,梁式立柱式,按其材料分,木支架,钢支架,钢木支架,万能杆件组拼支架,按其构造分,梁式立柱式,按其构造分,立柱式,梁 式,立柱式,按其材料分,木支架,钢支架,按其材料分,钢木支架,木支架,钢支架,卸落设备:木楔 砂筒,为了方便有效的拆卸支架等的设备,1、满堂支架,满堂支架类型：1）扣件式脚手架 2）碗扣式脚手架 3）门式脚手架 优点：承载能力强，结构稳定 常用于陆
4、地、无水或浅水的河道,荷载由模板转给纵梁再传给横梁，最后由横梁通过顶托传给立杆,碗口式和扣件式钢管支架,碗扣式钢管支架,碗扣式支架连接方式上碗扣：沿立杆滑动起锁紧作用的碗扣节点零件下碗扣：焊接于立杆上的碗型节点零件碗扣节点构成：由上碗扣、下碗扣、立杆、横杆接头和上碗扣限位销组成接头是立杆同横杆、斜杆的连接装置，应确保接头锁紧。搭设时，先将上碗扣搁置在限位销上，将横杆、斜杆等接头插人下碗扣，使接头弧面与立杆密贴，待全部接头插入后，将上碗扣套下，并用榔头顺时针沿切线敲击上碗扣凸头，直至上碗扣被限位销卡紧不再转动为止,扣件,门式脚手架是工程用脚手架中，应用最广的脚手架之一。由于主架呈“门”字型，所以
5、称为门式或门型脚手架，也称鹰架或龙门架。这种脚手架主要由主框、横框、交叉斜撑、脚手板、可调底座等组成。,门式钢管支架,拆装简单、承载性能好、使用安全可靠,支架预压,水压法和砂压法支架预压的目的：1、检查支架的安全性，确保施工安全。2、消除地基非弹性变形和支架非弹性变形的影响，有利于桥面线形控制。预压重量不超过梁体混凝土总重的10%方法：在预压之前测出各测量控制点标高，如果加载100%后24小时所测数据变化很小时，表明地基及支架已基本沉降到位。,2、墩、台自承式支架,3、轻型钢支架,二 模板构造,对模板的基本要求,1 具有足够的强度、刚度和稳定性。能安全可靠地承担施工中可能出现的各种荷载；2 保
6、证结构的设计形状、尺寸及各部分相互之间位置的准确性；3 模板的接缝必须密合，确保混凝土浇注过程中不漏浆；4 构造简单，拆装方便，便于周转使用，应尽量做成装配式组件或块件。,模板的分类与构造,按模板的梁体成型时的作用：内模、外模、侧模、端模、底模等。按模板所用的材料不同：木模板、钢模板、钢木模板、胶合板模板、钢竹模板、塑料模板、玻璃钢模板、铝合金模板等。,木模板基本构造,木模,T形梁木模构造,空心板梁木制芯模构造,模板安装,钢模,T梁钢模板,1-上铰，2-下铰，3-轨道，4-伸缩杆5-接缝箱梁钢模板,芯模在板底浇筑后架立，顶上用临时支架固定，在两侧混凝土浇筑高度达到芯模高的2/3时可将顶上的临时
7、支架拆除所有紧贴混凝土的接缝内都要用止浆垫，使接缝密闭不漏浆,拼装完成模板,模板构造,拆除模板,准备安装模板构造,箱梁内模（圆形气囊）,充气橡胶芯模是浇筑混凝土的一种新型的支承模，它由橡胶和纤维织物结合硫化而成，预制桥梁板充气橡胶芯模具有很高的抗张强度、弹性、柔软性和气密性，两端配有进气口和出气口，并配有压力表。充入压缩空气后，能在各种工作条件下预制和现浇出符合设计要求的混凝土构件。此种预制桥梁板充气橡胶芯模特别适用于超长与大直径空心构件、异型截面空心构件混凝土浇筑的要求，其操作简单容易、安装轻便、拆卸方便、周转灵活，形状多变：可成圆形、矩形、八边形、异型带倒角、倒梯形、冠形,模板与支撑工程,
8、对现场浇筑梁，支架应满足,有足够的强度和刚度,接头位置应准确、可靠,卸落设备要符合要求,模板体系要求,涂抹脱模剂,制作密贴,螺栓、拉杆、撑木牢固,尺寸准确,吊装摸板,T梁木模板构造,模板的进一步加固,浇筑已完的T梁,支架,三 施工预拱度,预拱度：,在支架上浇筑梁式上部构造时，在施工时和卸架后，上部构造要发生一定的下沉和产生一定的挠度。,卸架后上部构造本身及活载一半所产生的竖向挠度1,支架基底在荷载作用下的非弹性压缩4,支架载荷载作用下的非弹性压缩3,支架载荷载作用下的弹性压缩2,由混凝土收缩及温度变化而引起的挠度5,在确定预拱度时，所要考虑的因素：,钢筋的加工与安装,钢筋的加工过程有调直、除锈
9、、冷拉、时效、下料、弯钩、焊接、绑扎等工序。一、准备工作1、钢筋检查与保管2、钢筋调直：直径10mm以下的钢筋拉直3、钢筋除锈,受力钢筋制作和末端弯钩形状,4、钢筋配料,箍筋弯钩形式,二、钢筋加工,钢筋的冷拉及时效强化,将钢材于常温下进行冷拉使产生塑性变形，从而提高屈服强度，称为冷拉强化。将经过冷拉的钢筋于常温下存放1520d或加热到100200并保持一定时间，称为时效处理。冷拉时钢筋被拉直，表面锈渣剥落，因此冷拉还可同时完成调直、除锈工作。在冷拉时最好采用同时控制钢筋应力和延伸率的方法，即“双控”，以应力控制为主，延伸率控制为辅。,钢筋焊接连接,应尽量采用焊接连接，以保证质量、提高效率和节约
10、钢材,闪光对焊优点,生产效率高、操作方便、节约钢材、焊接质量高、接头受力性能好等,闪光预热闪光焊,预热闪光焊,连续闪光焊,闪光对焊分类,闪光对焊,钢筋加工(闪光焊),钢筋电弧焊,搭叠式焊接,钢筋端部应预先折向一侧，使两接合钢筋在搭接范围内轴线一致，以减少偏心。,搭叠式焊接分类,单面焊,双面焊,长度不小于10d,长度不小于5d,备注：夹焊的焊接长度和搭叠焊一样,钢筋绑扎连接,直径不大于28的螺纹钢筋或光圆钢筋均可采用绑扎搭接，受拉钢筋搭接长度见下表，受压钢筋搭接长度，应取受拉钢筋搭接长度的0.7倍。,钢筋接头应设置在内力较小处，并错开布置。绑扎搭接的接头数量，在同一截面内，对受拉钢筋不宜超过受力
11、钢筋的1/4，对受压钢筋不宜超过受力钢筋的1/2。接头相互间的距离如不超过钢筋直径的30倍时，均视为在同一截面。,下料后的钢筋，可在工作平台上用手工或电动弯筋器按规定的弯曲半径弯制成形,手工弯筋,电动弯钢筋机,钢筋骨架，可以焊接成形，也可以绑扎成形，但都必须保证骨架具有足够的刚度。,T形梁钢筋骨架示意,焊接钢筋骨架应防止或减小焊接变形和应力,三、钢筋骨架安装,钢筋骨架安装,焊接位置,钢筋骨架的安装,施焊顺序,宜由骨架的中间到两边，对称的向两端进行，并应先焊下部后焊上部，每条焊缝应一次成活，相邻的焊缝应分区对称地跳焊，不可顺方向连续施焊。,质量要求,混凝土工程,混凝土施工过程：,拌制,运输,浇筑
12、,振捣,养护,拆模,混凝土施工配合比个材料用量计算是以干燥材料为基准的用量,混凝土工厂,组成,砂石堆栈,水泥仓库,混凝土搅拌站,位置选择：,小搬运少，路线直接。,一、配料、搅拌、运输,混凝土工程,混凝土工厂布置示例,示例一：地面混凝土工厂,搅拌机,混凝土拌和站,搅拌和运输,混凝土搅拌,搅拌制度,进料容量搅拌筒利用系数,搅拌时间斗容L500时，最短1.5分钟,搅拌方法一次投掷法、二次投掷法和水泥裹砂法等,混凝土运输,分类,水平运输,垂直运输,混凝土分配,水平运输,运距短时手推车、内燃翻斗车、轻便轨道车等,运距长时混凝土搅拌运输车、汽车倾卸车、轨道牵引车,垂直运输起重机配合吊斗,混凝土运输允许延续
13、时间,泵送混凝土,1 是一种先进的运输方法，能同时满足水平和垂直运输的需要，可直接灌入模板内。2 混凝土应有较大的流动性，泵机出口的坍落度宜在6090mm范围内。3 泵送水平距离可达500m，垂直距离可达150m左右。4 一般设置布料装置，以便将输送来的混凝土进行摊铺或直接浇筑入模。,泵送混凝土,地泵泵送混凝土,混凝土灌筑,浇筑要点：,（1）做好准备：检查模板、钢筋和预埋体，做验收记录；,（2）防止离析措施：滑槽、串筒、底开吊桶；,（3）浇筑厚度,二、灌注、养护,附着式振动器,桥面系施工,平板振捣器,振动棒,（4）连续浇筑：间歇时间一般不超过2h；,（5）分块浇筑规定：,接触面平行较小边；,接
14、缝错开；,每块宽度1.52.0m，面积大于50平米。,梁较高时应采用相应的厚度分层浇筑。厚度视振捣器的能力而定，一般选用1530cm；当采用人工振捣时，可选取1520cm。对于又高又长的梁体，混凝土的供应量跟不上水平分层浇筑的进度时，可采用斜层浇筑，一般从梁的一段浇向另一端。采用斜层浇筑时，混凝土的倾斜角与混凝土的稠度有关，一般可用2025。,混凝土养护及拆模 养护关键：对在凝结硬化过程中的混凝土进行温度和湿度的控制。养护类型：标准养护、自然养护和热养护。,蒸汽养护,混凝土拆模时的强度应符合设计的要求。,侧模拆除,混凝土强度达到2.5Mpa,混凝土强度大于设计强度的70,侧模拆除,底模拆除,混
15、凝土的冬季施工 铁路混凝土与砌体工程施工规范规定：当工地昼夜平均气温连续3d低于5或最低气温低于-3时，应按冬期施工处理。公路桥涵施工技术规范规定，室外日平均气温连续5d稳定低于5，应按冬期施工处理。混凝土冬期养护方法：蓄热法、蒸汽养护法、电热法、暖棚法和掺外加剂法等。,装配式桥梁的安装,一、架桥机架梁 二、其它架梁法,按用途：公路架桥机、铁路架桥机、公铁两用架桥机。按受力状态：悬臂式和简支梁式。按组成：专用架桥机和拼装式架桥机。按主梁数目：单梁式架桥机和双梁式架桥机。按主梁的结构：桁梁式、箱梁式、板梁式及蜂窝梁式等。此外，还有用运架梁一体式架桥机，下导梁式架桥机等。,一、架桥机架梁,DF 4
16、50 型,下导梁式,架桥机架设装配式梁桥,铁二局架桥机,韩国架桥机,运架一体式架桥机,胜利型架桥机架梁,机臂为单一箱形截面梁,最大起吊能力为130t,可架设跨度32m铁路简支T形梁,机臂能做升降、水平摆动,可在隧道洞口及半径450m曲线上连续架T梁,本身设有自动行驶的动力装置，既能架梁又能铺轨,不须使用超重车压道和特殊加固路基,架桥机不需吊梁运行，安全性好,不须架梁岔线,不能使梁片一次就位，需墩上人工移梁,结构特点,主要优点,缺点,胜利型架桥机,胜利架桥机的构造：由1号车（主机）、2号车（机动平车）和龙门架三部分组成。,1号车,2号车,龙门架,是架梁作业的主机,是运送桥梁的机动车，可以自行行驶
17、,用于吊装混凝土梁,架桥机总图,架桥机运输状态,架桥机架梁作业过程,胜利型架桥机架梁作业过程（续一）,胜利型架桥机架梁作业过程（续二）,长征130型架桥机架梁(1)结构特点：双梁式架桥机，其最大起吊能力为130t。,技术特点,喂梁简单,一次就位,在墩台上勿需人工移梁,轴重小，压道量小,不需铺设桥头岔线,吊点低，平稳安全,适用范围广,两端均能架梁，不需转向,主梁间距能宽能窄,结构简单，操纵方便,长征架桥机架梁,（2）结构构造特点：,1-吊梁行车;2-主梁;3-机臂;4-人行道及栏杆;5-后门架;6-机臂摆动机构;7-台车;8-活动横梁;9-前支腿及油顶;10-中支腿;11吊梁扁担;12-前门架;
18、13-走行机构,（3）架梁作业程序,起动自力走行装置，架桥机自行到桥头就位，对准位置，支好台车及前、中、后支腿。,运梁平车将梁运入机身。吊梁桁车开到相应位置吊梁。,吊梁桁车吊梁运行。,吊梁桁车对位、下落。,架完一孔梁并铺好桥面后，缩短支腿高度，架桥机自行到下一跨继续架梁。,闸门式架桥机,1安装梁；2支承横梁；3起重横梁；4可伸缩支腿,构造,分类,安装梁,起重横梁,钢支腿,用四片钢桁架或贝雷桁架拼成,窄穿巷式架桥机,宽穿巷式架桥机,可以进行边梁的起吊，并横移就位,边梁先吊放在墩顶托板上，再横移就位,支承在能沿安装梁顶面轨道行走的平车上,宽穿巷式架桥机架梁步骤如下：,一孔架完后，前后横梁移至尾部做
19、平衡重,架桥机前移一孔，前支腿支撑在墩顶上,前横梁吊起T型梁，继续前移,后横梁吊起T型梁前移，对准梁位，固定前后横梁，再用吊梁小车横移梁就位,宽穿巷式架桥机架梁,联合架桥机（蝴蝶架架梁）,用途,优点,缺点,构造,架设中、小跨度公路简支梁,不影响桥下通航、通车，预制梁的纵移、起吊、横移、就位都较方便,架设设备用钢量较多,钢导梁,门式吊机,蝴蝶架,由贝雷梁装配，顶面铺设轨道,由工字梁组成,专门用来托运门式吊机转移，由角钢组成,1 钢导梁；2-门式吊车；3-托架（蝴蝶架）,联合架桥机架梁顺序如下：,在桥头拼装钢导梁,拼装蝴蝶架和门式吊机,吊装预制梁，横移并落梁就位,预制梁临时安放,一孔预制梁架设就位
20、，焊接各梁,铺接钢轨，架设前一孔,下导梁式架桥机架梁,下梁,上梁,导梁,吊装梁,架桥机运行到架梁的适当位置，固定好支腿,起吊箱梁，退运梁车，前移下导梁,落梁就位，铺运输轨道，架桥机前移一跨,轮轨式运梁车喂梁就位,中铁大桥工程局研制，用于秦沈客运专线架梁的下导梁式架桥机。,送 梁,落 梁,轮胎运架一体式架桥机,由运架梁机和导梁两大部分组成。运架梁机的两组轮胎可以纵横向移动，解决了在预制场内将箱梁从存梁场（或直接从制梁台座）吊出横行的问题。,意大利NICOLA生产的轮胎运架一体式架桥机架梁过程如下：,运架梁机运梁至导梁,固定导梁，运架梁机携梁沿导梁前行就位,稳固运架梁机，导梁前行至下一墩位,安装桥
21、梁支座，落梁就位,导梁后移一段距离,运架梁机前轮组驶下导梁,运架梁机退出,进行下一个循环,陆地架设法（1）自行式吊车架梁 在桥不高，场内又可设置行车便道的情况下，用自行式吊车（汽车吊车或履带吊车）架设中、小跨径的桥梁十分方便。,18.2 其他架梁法,（2）跨墩门式吊车架梁 对于桥不太高，架梁孔数又多，沿桥墩两侧铺设轨道不困难的情况下，可以采用一台或两台跨墩门式吊车架梁。,跨墩门式吊车架梁,（3）摆动式支架架梁法 将预制梁（板）沿路基牵引到桥台上并稍悬出一段。从桥孔中心河床上悬出的梁（板）端底下设置人字扒杆或木支架。前方用牵引绞车牵引梁（板）端。此时支架随之摆动而到对岸。,适用条件,适宜于桥梁高
22、跨比稍大的场合,为免摆动过快，应在梁（板）的后端用绞车牵引制动,（4）移动支架架梁法 在架设孔的地面上，顺桥轴线方向铺设轨道，其上设置可移动支架，预制梁前端搭在支架上，通过移动支架将梁移运到要求的位置后，用龙门架或人字扒杆吊装；或在桥墩上设枕木垛，用千斤顶卸下，再将梁横移就位。,浮吊架设法（1）浮吊船架梁,用于海上和深水大河上修建桥梁,可回转伸臂式,拼装固定式,高空架设法（1）自行式吊车桥上架梁法 在预制梁跨径不大，重量较轻且梁能运抵桥头引道上时，可直接用自行式伸臂吊车（汽车吊或履带吊）架梁。,（2）扒杆纵向“钓鱼”法架梁 此法用立在安装孔墩台上的两副人字扒杆，配合运梁设备，以绞车互相牵吊。在梁下无支架、导梁支托的情况下，把梁悬空吊过桥孔，再横移落梁、就位安装。,双扒杆“钓鱼”法架梁,架桥机模型,
