（环境工程专业论文）预应力混凝土连续箱梁制造技术及施工工艺研究.pdf

独 创 性 声明 本人所呈交 的学位 论文是在导师指导下进行 的研 究工作及取得的成果 。尽我所 知，除特别加 以标注的地方外，论文中不包含其他人的研究成果。与我一同工作的同 ，志对本文 的研究工作和成果 的任何贡献均 己在论文 中作 了明确 的说 明并 已致谢 。 本论文及其相关 资料若有不实之处 ， 由本人承担一切相关责任 论 文 作 者 签 名 : 幽 主，件 ， 。 月 ，日 学位 论文使用授权 声 明 本 人 习 抽 连 在 导 师 的 指 导 下 创 作 完 成 学 位 论 文 的 知 识 产 权 归 西 安 理 工 大 学 所有 ，本人 今 后 在使用 或发表 该论文涉及 的研 究 内容 时 ，会注 明西安理工大学 。本人 作 为学位 论 文著 作权拥 有 者 ，同意授权 西安理工大 学拥 有 学位 论文 的部分使用权 (在 以下 “口 ”中标 明 ，同意 的划 “了” ，不 同意 的划 “x ，) ，即 : 本 人 提 交 的 印刷 版 和 电 子版 学位 论 文 ， 口 学校 可 以采用 影 印、缩 印或其 他复 制手段 保存 ; 口 学校 可 以将 学位 论文 的全 部 内容编 入 公开 的数据 库 进 行 检 索 ; 口 学校 可 以将 学位 论 文 的摘要 编 入 公 开 的数据 库进 行 检 索 ; 口 学校可 以将公开的学位论文或解密后的学位论文作为资料在图书馆、 资料室等 场 所 及 校 园 网上 供 校 内师 生 阅读 、浏 览 。 本人 学位 论文全 部或部分 内容的公布 (包括刊登 ) 授权西安理工大学研究生学院 办理 。 (保密 的学位 论文在解密后 ，适用本授权说 明) 论 /者 ， : 导 师 /扯啥夕 一几 摘要 预应 力混凝土连续箱梁制造技术及施工工艺研 究 学科名称 : 环境工程 研究 生 : 徐 晓 辉 导师姓名 : 马斌 教授 例许 、 缸 摘要 随着我 国高速公路建设 的迅速发展 ， 桥梁建设进入 了前所未有 的高潮 时期 ， 大跨 度预 应 力 混凝 土桥 型 以其独特 的优 势被广泛采 用 。 革 新预 应 力连 续箱梁 的施工 工 艺 、 规 范 程序 、 分 析技 术要 点对 同类 型梁桥 的设计 、施 工 、材 料及 设备创 新 和发 展有 实 际意 义 。 本文 以宝鸡 市龚刘 渭河大桥 为研究对 象 ，取 得 的主要研 究 结论 如下 : (l )首先 ，综述 了预 应力混凝土连 续箱 梁 的发展 ，介绍 了箱梁 混凝土 出现 的裂 缝 ，并 对 裂缝 的形成进 行 了分 析 ; 对箱梁 施工 中的新技 术 、新材 料 、新 设 备进 行 了介绍 。 (2 )对制梁 台座 、 _底 模 、外膜 、内膜施工工艺进行 了革新研 究 ，将底模与 台座设计成 一 体 ; 外模采用定型钢模板 ; 内模采用拼装式施工 ，保证 内外侧模板整体 刚度与稳 定性 。 (3 )对钢筋 的加工 、检验和力学试验 的规程进行研 究 ，提 出钢筋 除锈 、调直 、弯 曲成 型 、焊接 、钢筋绑扎 的程序 和技术要 点 (4 )对混凝土 的施工 工 艺进 行 了革 新研 究 。总结 出连 续 箱梁 采 用单箱单 室 型 ，斜 向分 段 、水 平 分 层 混 凝 土 浇 筑 的方 法 。 (5 )预应 力成孔 采用 预埋波 纹 管成孔 工艺 ， 内穿塑胶 管 的方 法 。采用 双 孔 锚下 张 拉 并 且 压 力表 与 张拉 千 斤顶 配套 使用 的方法 。采 用 活塞 式 压浆 泵 ，压 浆 后 布 设钢 筋 网并 且 浇筑 封 锚 混 凝 土 。 (6 )应用 龙 门式起 重机配 合双 导梁 穿行式架桥 机进 行架 梁 。强调 了施工 中的技 术 要 点 和 工 艺 过 程 。 论文研 究 的结论和 成 果对 同类 工程 的施工 有 参考价 值 。 关 键 词 :梁桥 ; 预应 力混凝土 ; 连续 箱梁 . a b st r act t itlg :r e s e a r c h o n t h e m a n u f a c t u r in g t e c h n o l o g ya n d c o n s t r u c t io n p r o c e s s o f p r e s t r e s s e d c o n c r e t e c o n t in u o u s b o x g ir d e r m a j o r: e nviro nm ent a l e ng ineering(p ro j ect m anagem ent) nam e:si gnature: 单 羁创血续一 super v i sor:si gnature: 业耸进运 一 a b s tra c t w it h t h e ra pid d ev elo p m en t o f h i g h w ay s in o u r co u n tr y， b r i d g e eo n str uetio n h a s eo m e in t h e u psu r g e p er i o d h i t h er t o u n ko w n，t h e lo n g sp a n p rest r essed eo n er e te b r id g e 15 u sed w id ely f o r i t s ad v an tag e .b eea nse t h e sp a n o f t h e b r i d g e b eeo m e s lo n g er a nd lo n g er， t h e req u est o f d esig nin g ， eo n st r uc t io n ， m a t er i a l a nd eq uip m en t s sh o u l d b e elev a t ed . this pa p er ta k es t h e g ong liu w 七 ih e br i dge of b a o ji cit y a sa nex别 卫 ple， a n d t h e eon t en ta s f o llo w : (l)f i rst of a l l， t h is t h esis r e view s t h e developm en t of pr e st r essed concrete eon t in u ous box g ir d er ，seeo n d ly in tro d uees d if f eren i p r o p er t ies era ck s ， t h en a naly sis f o r ma t io n o f era ck s:比 ird ly illu stra t es m a ng n ew teeh no lo g y 、 n ew m a t er i a l s 、 n ew eq u1p m en i s o f b o x g ir d e r eo n st r u etio n . (2)t he pedesta l of bea m f a br i ea t ion 、bot t om 一 m ou l d 、ex t em a l f o r m、in t em al f o r ma r e r e f o r med. b eca u se pr o jeet n e ed，t h e pedesta l of bea m f a br i ea t ion a n d bot t om 一 m oulda r e d esig ned a s a w llo le . e x t em a l f o r m w it h set sh a ped s t eel f o n n 、 vo r k to en su r e w h o le s t i而 ess a n d s t a b ilit y of la t er a l tem pla t e:in i em a l f o r m a r e eon str u cted w it h a s sem blin g 加 e m et h od . (3)t he proeessing 、t e s t a n d eonven i iona l exper i m en i of steel a r e resea r ched.t hen der u sti n g 、 straigh t ening、bending、m olding、w eldi ng、s t eel ba r s eolliga t ion a r e pu t ti n g f o r w a r d. (4)t he constr u c t ion tee俪 cs of eonerete a r e ref o r med. t he eon i in u ous box gi r de r w i t h si ngle b o x sin g le r oo m i n t h is en g in eer i n g . if co n er e te 15 eon str u cted ， t h e b o x g i r der eo n erete p la cem en i u sin g o b liq ue seg m en i a t io n a nd h o r i zo n tal sliee m e t ho d . (5)p r e st r essed eonst r uetion. pr e st r essed por e 一 f o r ming usi n g em bedded eom iga t ed pipe t e eh no lo g y a nd in t em a l b r e a k p la s tie t u b i n g m et h o d . p restressed stretch i n g eo n str uetio n u sin g d o u ble一 p o r e a nd u nd er a neh o r m et h o d ， a l so p r e ssu r e g a ug e a nd lif t in g w ir e sh o u ld co r olla r y u se . t h e proeess of g r ou t i ng using pis t on t y pe m ud j aek， t h en se t t ed r e inf o r c ed ba r f a br i e a n d pour i ng a neh o r sea l eo n erete. 人 西安理工大学硕士学位论文 (6)t w o por t al er a nes w hich 15 t h e t y pe of 60tons a n d double g u lde bea mbr i dge m a c hi ne a r e seleeted to g ird er ereetio n . t he teeh niq u e p o in t o f eo n st r uetio n a nd teeh nie s p r o e e ssa r e em p h a s iz e d . t he eo n clu sio n a nd a ch iev em en t s o f t h e p a per r e sea r eh es h a ve a r e f e r e n ee v a l u e f o r eo n st r uetio n o f sim ila r en g in eer i n g k ey w o rd s :g ir d er b r i d g e ; p r e st r essed eo n er e te ;eo n t in uo u s b o x g ir d er 1 1 目录 目录 1 绪论 “ ” ” .“ ” .” .” “ “ “ ” : . ” .” .” .“ 。 ” .” ” .“ .” 二 “ .“ .“ ” 二 ” : . “ ” .“ .” ” “ . ” “ .” 。 “ ” ” 二 “ . . . .” .“ .” .” .1 1 .1 预应力混凝土连续梁桥的发展状况 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1.1.1 预应力混凝土桥梁 的产生 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1 1.1.2 预应力混凝土连续梁桥 的发展 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2 1.1.3 我 国有代表 性 的预应力混凝土连续梁桥 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4 1.1.4 国 内桥梁设计规 范 的发展 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4 1.2 预应力混凝土梁桥常用施工方法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5 1.2.1 就地浇筑法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 1.2.2 预制 安装法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6 1.2.3 悬臂施工法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1.2.4 顶推 施工法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1.2.5 移动模架法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7 1.3 新技术 、新材料 、新设备 的开发应 用 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7 1.4 预应力混凝土梁 桥工程 中出现 的主要 问题及 形成原 因 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8 1.4.1 主 要 问题 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 1.4.2 形成 原 因 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 1.5 本文研 究 的 内容 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 1.6 本文 的难 点 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 2 箱梁制造工艺技术研 究.“ ” ” ” “ “ ” ” ” ” ” ” .” . .“ ” ” ” ” “ “ : . “ ” .” ” ” .” ” ” .” .“ .“ “ ” .” ” ” ” ” ” “ “ ” ” ” .1 0 2.1 箱梁 制 造 工 艺及 流程 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1 0 2.2 预 应 力预 制 箱梁 模 板 . . . ， . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . n 2.2.1 预 制底 座 的制 作 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . n 2.2.2 箱 梁模 板 施 工 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .n 2.2.3 立模注 意事项 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1 6 2.2.4 小 结 . . . . . . . . . . . . . . .， . . . . . . . . . .1 6 2.3 钢 筋 加 工 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1 7 2.3.1 钢 筋进 场 的检 验 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 7 2. 3.2 钢 筋 加 工 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .， . . . . . . . . . . . . . . . . . .1 7 2.3.3 在 台座 模架 上 绑 扎底 板 和腹 板 钢 筋 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 8 2.3.4 拼 装 、绑 扎顶 板 钢 筋 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 0 2.3.5 箱 梁 钢 筋制 作 中需要注 意 的 问题 :. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2 1 西安理工大学硕士学位论文 2.3.6 小结 . . . . . . . . . . . . .， . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2 1 2.4 混凝土 施 工 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1 2.4.1 混 凝土 的拌制及运输 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2 1 2.4.2 混凝土 浇筑 与振捣 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 2 2.4.3 混凝土 的养 护 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 3 2.4.4 混凝土质量控制注意事项 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 4 2.4.5 拆模 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2 5 2.4.6 箱 梁 的常见 问题 、原 因及解 决方法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 5 2.4.7 混凝土表 面缺 陷的修补 . . . . . . . . . . . . .， . . . . . . . . . . ， . . . . . . . . . . . . . . . . .2 8 2.4.8 小 结 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 2.5 预应 力施工 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3 0 2.5.1 制孔 . . . . . . . . . . . ， . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .， . . . . . . . . . . . . . . . . .3 0 2.5.2 钢 绞 线 的加 工 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3 1 2.5.3 预 应 力连 续 箱梁 的张拉 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1 2.5.4 端 头钢 绞线 切割 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3 3 2.5.5 箱梁压浆 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 4 2.5.6 预应 力施工 中的常见 问题及处理措施 . . . . . . . . . . . . . . . ， . . . . . . . . . . . . . . 3 5 2.5.7 各种保证措 施 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3 7 2.5.8 小结 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 3 架梁施工研 究“ “ “ ” ” ” ” ” ” “ ” ” ” “ ” ” ” ” ” ” ” ” “ “ ” “ ” ” “ ” ” ” ” “ “ “ ” “ “ ” ” “ “ “ ” ” ” ” ” “ ” ” ” . .“ “ “ ” “ .4 0 3.1 起 重 机械 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 0 3.1.1 起 重机械 的种类和特 点 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4 0 3.1.2 构件 吊装 的技术参数计算 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 3 3.1.3 起 重 设备选择 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .44 3.2 构件 的 吊装 工 艺 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 4 3.2.1 构件绑 扎 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .44 3.2.2 构件 的起 吊 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 5 3.3 小 结 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4 5 4 龚刘渭河大桥预应力混凝土连续箱梁制造技术及施工工艺实证分析 . ” ” ” ” ” “ ” ” ” ” “ “ “ 二 4 6 4.1 工 程 施 工 设 施 配 置 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4 6 4.2 梁 场 的选 定 与 布 置 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .46 4.3 箱 梁 制 造 工 艺 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 0 4.4 预 应 力 预 制 箱 梁 模 板 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5 0 4.5 钢 筋 加 工 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 1 目录 4.6 混 凝 土 施 工 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5 2 4.7 预应 力施工 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5 2 4.8 架梁施工 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5 5 5 结论与展望 . “ .“ “ . “ .“ “ “ .“ ” .“ “ .“ ” . “ ” ” “ ” “ : . “ “ ” ” “ ” .” ” ” .” “ .“ ” ” ” .” .” . “ . “ 二 “ .” .“ “ ” “ 二 ” .5 6 5.1 结论 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 5.2 展 望 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .57 致谢 .“ “ “ .” “ ” 二 “ ” “ ” .” “ .“ ” .” .” .” ” ” “ .” .” .” ” ” ” .” “ .“ ” “ ” ” ” ” “ .“ .1 . . ” “ . ” .“ “ “ “ . .“ .“ .” “ “ .“ “ .” “ .5 8 参考文献 “ “ .” .“ “ “ .“ ” “ “ ” .” ” “ ” .“ ” “ .” .“ .“ 二 ” .” .” . .” 二 ” . “ ” 二 ” .” .” ” ” .” .“ ” ” ” . “ ” “ ” 。 ” ” .5 9 附录 . “ “ “ “ “ “ ” ” ” ” ” ” .“ .” ” ” ” .” .“ 二 ” .“ .“ .” “ “ .” “ ” .” .“ 。 “ ” ” ” ” .” “ “ 二 “ .” .“ .“ “ “ . ” . ” .“ 二 “ .” .“ .6 1 1 绪论 1 绪论 随着我 国经济 的快速 发展和加大基础建设 ，实施交通运输基础设施大战略 ， 涌现 大量 的高速 公路 、高速铁路桥梁 。桥梁施工技术特别是多跨径 的连续梁施工技术发展 ，极大 的 提 高我 国桥梁建设整体水平和发展速度 。 预应力混凝土连续箱梁 由于具有整体 刚度大 、 施 工质量容易保证 、养护成本低等优 点，己广泛应用于普通 公路桥梁 、跨江大桥 引桥 、跨海 大桥 、 城市高架桥和高速铁路桥梁 中。 桥梁施工方法 的研 究 ， 优化施工方法 ， 标准化施工 ， 规范化管理 ， 对 降低施工成本 ， 提 高我 国桥梁 的整体施工水平 ， 为大型桥梁施工 向机械化 、 自动化和标准化 的方 向迈进有着十分重要 的意义 。 1 预应 力混凝土连续梁桥的发展状况 1.1.1 预应 力混凝土桥梁的产生 预应力混凝土连续梁桥是预应力桥梁 中的一种 ，它具有整体性能好、结构刚度大、变 形小 、抗震性能好 ，特别是主梁变形挠 曲线平缓 ，桥面伸缩缝少 ，行车舒适等优 点 。加上 这种桥型 的设计施工均较成熟 ，施工质量和施工工期能得到控制 ，成桥后养护工作量 小 。 上述种种 因素使得这种桥型在公路 、城市和铁路桥梁工程 中得到广泛采用 1 一 ， 。预应力混 凝土连 续梁桥 的发展显然 与预 应力混凝土 的发展 密切相关