市政工程施工技术(桥梁2)课件

市政工程施工技术桥梁、给排水管道、隧道部分汪莹市政工程施工技术桥梁、给排水管道、隧道部分第一部分桥梁工程施工技术第一部分桥梁工程施工技术第四章简支梁桥施工基本要求：了解预应力混凝土梁的施工工艺。熟悉先张法预应力和后张法预应力张拉要求。熟悉预应力构件的质量标准。掌握简支梁安装的质量标准。具体内容：1、预应力概念和原理；2、先张法、后张法张拉质量要求；3、孔道压浆的施工和质量要求；4、预应力构件的质量标准；5、简支梁安装的质量标准；6、质量通病防治。第四章简支梁桥施工基本要求：简支梁桥是中小跨径桥梁常用模型，这章主要以预应力桥梁为例来介绍预应力——在工程结构构件承受外荷载之前,对受拉模块中的钢筋，施加预拉应力,提高构件的刚度,推迟裂缝出现的时间,增加构件的耐久性。简支梁桥是中小跨径桥梁常用模型，这章主要以预应力一、夹具和锚具1、夹具——用于先张法预应力混凝土施工中。它是一种工具，可以重复使用。根据用途不同，可分为张拉夹具和锚固夹具（1）张拉夹具：张拉时，用于把预应力筋夹住并与测力器相连的工具（2）锚固夹具：将预应力筋临时锚固于台座横梁上的工具一、夹具和锚具1、夹具——用于先张法预应力混凝土施工中。它是一、夹具和锚具2、锚具——用于后张法预应力混凝土施工中。它与夹具不同，将永远留在构件上不再取下来，一般称为工作锚。根据工作原理不同，可分为机械锚固和摩擦锚固（1）机械锚固：在预应力筋端部焊上螺丝端杆、帮条或将钢筋端头墩粗制成。例如：螺丝端杆锚具、帮条锚具、墩头锚具。（2）摩擦锚固：利用楔形原理制成。例如：锥形锚具、JM12锚具、星形锚具一、夹具和锚具2、锚具——用于后张法预应力混凝土施工中。它与二、先张法先张法——是在混凝土浇筑前，先把预应力筋摆放在台座上，按构件设计要求的控制应力对预应力筋进行张拉，并用夹具临时固定在台座上，然后浇筑混凝土，待混凝土达到一定强度并与钢筋牢固粘结后，放松预应力筋。由于预应力筋的弹性回缩，而混凝上与钢筋的粘结力又阻止这一回缩，于是钢筋的拉力传递于混凝土上，使混凝土得到预压应力。二、先张法先张法——是在混凝土浇筑前，先把预应力筋摆放二、先张法先张法的优点：张拉预应力筋时，只需夹具(可重复使用)，预应力筋借助预应力筋与混凝土间的粘结力，自锚于混凝土之中。先张法的缺点：需要专门的张拉台座，基建投资大，构件中钢筋一般只能采用直线配置，施加的张拉力较小，只适合于预制小型构件。（一般长度20m以内）二、先张法先张法的优点：张拉预应力筋时，只需夹具(可重复二、先张法1、张拉台座张拉台座是先张法生产预应力构件的主要设备之一，由它承受预应力筋张拉时的全部张拉力，所以要求具备足够的承载力、刚度和稳定性。按构造可分为墩式台座和槽式台座。1)墩式台座：由固定在地面上的两个传力墩、台面、横梁等组成。2）槽式台座：由传力柱、传力架、台面组成。二、先张法1、张拉台座二、先张法2、预应力筋的制作热处理钢筋及冷拉Ⅳ级钢筋、高强钢筋及钢绞线都可以做预应力筋。过程：下料——对焊——墩粗——冷拉3、预应力筋的张拉先张法的张拉主要利用千斤顶进行。张拉方法按预应力筋数量、间距和张拉力的大小，采用单根张拉和多根张拉。当采用多根张拉时，为使其每根预应力筋的应力一致，必须在张拉前调整初应力，初应力值一般为张拉值的10%。二、先张法2、预应力筋的制作二、先张法（1）张拉力的控制对钢丝、钢绞线Ncon≤0.75Rby·Ag对冷拉钢筋Ncon≤0.9Rby·Ag（2）张拉程序为减少预应力损失，通常采用超张拉的方法（所谓超张拉，就是指张拉应力超过规范规定的控制应力值），程序如下：二、先张法（1）张拉力的控制二、先张法二、先张法二、先张法4、浇筑混凝土——基本与钢筋混凝土施工类似5、预应力筋放张预应力筋放张过程是预应力的传递过程，是先张法构件能否获得良好质量的一个重要生产过程；应根据放张要求，确定合理的放张顺序、放张方法及相应的技术措施。（1）放张要求预应力筋放张时，混凝土强度应满足设计规定的强度，设计无规定时，一般不得低于混凝土设计强度等级的75%二、先张法4、浇筑混凝土——基本与钢筋混凝土施工类似二、先张法（2）放张顺序预应力筋的放张速度不宜过快，其放张顺序，当设计无要求时，应符合下列规定：①轴心受压构件(如压杆，桩等)所有预应力筋应同时放张；②偏心受压构件(如梁等)，应先同时放张预压力较小区域的预应力筋，再同时放张预压力较大区域的顶应力筋；③当不能按第①、②项放张时，应分阶段．对称．相互交错地放张，以防止放张过程中，构件发生翘曲．裂纹及预应力筋断裂等现象；④放张后预应力筋的切断顺序，一般由放张端开始，逐次切向另一端。二、先张法（2）放张顺序三、后张法

后张法——制作预应力混凝土构件，一般在施工现场进行。它是先制作钢筋混凝土构件，在浇筑混凝土之前，在预应力筋的设计位置上预留孔道(直线形或曲线形)，待混凝土达到设计强度后，将预应力筋穿入孔道，并利用构件本身作为张拉台座张拉预应力筋，张拉后用锚具将预应力筋牢固地锚在构件上，然后进行孔道压浆，混凝土应有锚具传递压力而得到预加应力。三、后张法后张法——制作预应力混凝土构件，一般在施工现场三、后张法后张法的优点：预应力筋可直接在构件上张拉．不需要专门台座；预应力筋可按设汁要求配合弯矩和剪力变化布置，施加的张拉力较大，适合于预制大型构件。后张法的缺点：每一束或每一根顶应力筋两头都需要加设锚具，而且在施工中还增加预留孔道、穿筋、压浆和封锚等工序，使施工工艺复杂化。三、后张法后张法的优点：预应力筋可直接在构件上张拉．不需三、后张法1、预留孔道（1）制孔器的种类为在梁体混凝上内形成预应力筋的孔道，应在浇筑混凝之前预先安放制孔器。制孔器按照制孔的方式不同可分为预埋式制孔器和抽拔式制孔器两类。（2）制孔器的安装采用定位钢筋固定安装三、后张法1、预留孔道三、后张法（3）制孔器的抽拔混凝土浇筑后应及时抽拔制孔器，过早抽拔，混凝土可能塌陷而堵塞孔道，过迟抽拔，可能拔断制孔器。因此，制孔器的抽拔要在混凝土初凝之后与终凝之前进行，一般以混凝土抗压强度达0.4～0.8MPa时为宜。抽拔的顺序是：先抽芯棒，后拔胶管；先拔下层胶管，后拔上层胶管：先拔早浇筑的半根芯管，后拔晚浇筑的半根芯管。三、后张法（3）制孔器的抽拔三、后张法2、预应力筋的张拉当构件的混凝土强度达到设计强度的75%时，即可对预应力筋进行张拉（1）张拉顺序符合设计规定，当设计无规定时，可采取分批、分阶段对称张拉。

曲线配筋的精轧螺纹钢筋应在两端张拉，直线配筋的可在一端张拉。三、后张法2、预应力筋的张拉三、后张法3、孔道压浆（1）作用：保护预应力筋不致锈蚀，并使预应力筋与构件粘结成一个整体，提高结构构件的整体性和耐久性（2）材料要求①水泥：硅酸盐水泥或普通水泥，强度等级不宜低于42.5②水泥浆：强度不低于30MPa，水灰比宜为0.4～0.45三、后张法3、孔道压浆四、预应力构件制作的质量标准（一）张拉时断丝、滑丝限制1、先张法预应力筋断丝限制四、预应力构件制作的质量标准（一）张拉时断丝、滑丝限制四、预应力构件制作的质量标准2、后张法预应力筋断丝、滑丝限制四、预应力构件制作的质量标准2、后张法预应力筋断丝、滑丝限制四、预应力构件制作的质量标准（二）预应筋制作安装允许误差1、先张法四、预应力构件制作的质量标准（二）预应筋制作安装允许误差四、预应力构件制作的质量标准2、后张法四、预应力构件制作的质量标准2、后张法五、构件的起吊、运输与安装1、构件的起吊（1）吊点位置的确定构件的起吊是指把构件从预制的底座上移出来。当混凝土强度达到设计强度的75%以上时，即可起吊。吊点位置的确定：按照钢筋受力情况五、构件的起吊、运输与安装1、构件的起吊五、构件的起吊、运输与安装（2）构件的绑扎绑扎方式应符合迅速、安全、脱钩方便的要求；绑扎处必须位于构件重心；起吊用的千斤绳与水平线夹角小于30度时，应设置吊梁，使吊点垂直受力。（3）起吊方法三角拨杆偏吊法；千斤顶起吊法；横向滚移法；龙门吊机法五、构件的起吊、运输与安装（2）构件的绑扎五、构件的起吊、运输与安装2、构件的运输根据施工现场情况，结合运距长短、构件自重、道路情况综合选定。可采用：纵向滚移法、汽车运输3、构件的安装根据构件的种类、重量、长度、桥址处的水流及施工单位的设备等综合决定。五、构件的起吊、运输与安装2、构件的运输（1）旱地架梁①自行式吊车架梁：适合于架梁临岸或陆上桥墩的简支梁②门式吊车架梁：适用于水深不超过5m,水流平稳、不通航的中小河流③摆动排架架梁：适用于小跨径桥梁④移动支架架梁：适用于高度不大的中小跨径桥梁（1）旱地架梁（2）水中架梁①吊鱼法：适用于重量小于50KN，小跨径的钢筋混凝土桥梁②扒杆导梁法：适用于重量50KN-150KN③穿式导梁悬吊安装：利用卷扬机将梁悬吊穿过桥孔，进行落梁、横移、就位。适用于重量600KN左右的④跨墩龙门吊机法：适用于多跨桥梁的上部结构的安装（2）水中架梁4、桥梁架设的质量标准（1）平面位置顺桥中心线方向的允许偏差10mm；横桥中心线方向的允许偏差5mm；（2）相邻两构件顶面高差10mm；（3）支座位置接触严密不得有空隙；（4）20cm以内的掉角不得超过两处。4、桥梁架设的质量标准第五章连续梁桥施工基本要求：了解超静定结构概念，连续梁的受力，内力的特点熟悉连续梁施工方法。具体内容：1、常用支架的种类；2、常用支架的搭设和拆除要求；3、顶推法施工特点；4、悬臂法施工特点；5、质量通病防治。第五章连续梁桥施工基本要求：超静定结构：（1）仅由平衡条件不能确定多余约束的反力，欲求全部反力和内力除使用平衡条件外，还须考察变形条件。（2）其受力情况与材料的物理性质、截面的几何性质有关。（3）由于去掉一些约束后，体系仍可保持几何不变，所以因制造误差、支座移动、温度改变等原因，超静定结构能够产生内力。称这种内力为初内力或原始内力，因为它是在无荷载情况下产生的。超静定结构：连续梁的受力特点：受力性能好，跨越能力大，行车平顺

内力特点：由于在荷载作用下支点截面产生负弯矩，从而显著地减小了跨中的正弯矩，这样不但可以减小跨中的建筑高度，而且能节省钢筋混凝土数量，跨径增大时，这种节省越显著。连续梁的受力特点：受力性能好，跨越能力大，行车平顺一、支架法施工支架法施工：搭设支架——安装模板、钢筋——就地浇筑梁体混凝土虽然这种施工需要大量的支架和模板，但根据地形及桥梁结构特点等情况，在采用其他施工方法比较困难或费用较高时，支架法施工经常使用。一、支架法施工支架法施工：搭设支架——安装模板、钢筋——就地一、支架法施工1、常用支架的种类（1）按构造分为：立柱式、梁式、梁——柱式（2）按材料分为：木支架、钢支架、钢木混合支架、万能杆件拼装支架、WDJ碗扣式脚手架支架一、支架法施工1、常用支架的种类一、支架法施工①万能杆件拼装支架：万能杆件可拼装成各种跨度和高度的支架，其跨度与高度须与杆件本身长度（2m）成倍数。一般用万能杆件拼装的桁架的高度分为2m、4m、6m或6m以上，当高度为2m时，腹杆为三角形，当高度为4m时，腹杆为菱形，当高度超过6m时，腹杆为多斜杆的形式一、支架法施工①万能杆件拼装支架：万能杆件可拼装成各种跨度和一、支架法施工②WDJ碗扣式脚手架支架A）优点：强度高、拼装快、功能多、安装可靠、外观整齐、便于管理A）主要构造：碗扣接头是WDJ碗扣式脚手架的核心部件，接头由上碗扣、下碗扣、横杆接头和上碗扣限位销组成B）组装要求：底层组架最为关键，其组装的质量直接影响到整架的质量，应严格控制。当组装完两层横杆后，应检查并调整水平框架的直角度使之小于3.5°。一、支架法施工②WDJ碗扣式脚手架支架一、支架法施工2、施工预拱度支架受载后将产生弹性和非弹性变形,桥梁上部结构在自重作用下会产生挠度,为了保证桥梁竣后尺寸的准确性,在施工时支架须设置一定数量的预拱度。上部结构和支架的各变形值之和,即为应设置的预拱度。一、支架法施工2、施工预拱度一、支架法施工设置时应考虑的因素：①支架承受施工荷载引起的弹性变形δ1②超静定结构由于混凝土收缩、徐变及温度变化而引起的挠度δ2③由结构重力引起梁或拱圈的弹性挠度，以及1／2汽车荷载(不计冲击力)引起的梁的弹性挠度δ3

④受载后由于杆件接头的挤压和卸落设备压缩而产生的非弹性变形δ4⑤支架基础在受载后的非弹性沉陷δ5

一、支架法施工设置时应考虑的因素：一、支架法施工3、连续梁、悬臂梁混凝土的浇筑连续梁、悬臂梁上部结构的混凝土浇筑时，因桥墩为刚性支撑，桥跨下的支架为弹性支撑，桥墩和支架将产生不均匀沉降。因此，在浇筑混凝土时，必须采用有效的措施，以防止上部结构在桥墩处产生裂缝。通常的做法是：在浇筑混凝土时，应从跨中向两端的墩、台进行，同时相邻跨也从跨中或悬臂端向桥墩、台进行，在桥墩处设置临时工作缝（后浇段）等。一、支架法施工3、连续梁、悬臂梁混凝土的浇筑二、顶推法施工顶推法——是在沿桥梁纵轴方向的桥台台后设置预制平台，分段预制混凝土梁身并施加预应力筋连成整体，然后通过水平液压千斤顶施力，使梁体在各墩的滑道上逐段向前滑动，直至全连续梁顶推就位后，落梁、更换正式支座，完成桥梁施工。顶推法施工是预应力混凝土连续粱桥常采用的施工方法，适用于中等跨径、等截面梁桥。二、顶推法施工顶推法——是在沿桥梁纵轴方向的桥台台后设二、顶推法施工1、梁段预制可采用在工厂制成的预制构件，也可采用在梁轴线的预制场上连续预制逐段顶推。主梁预制时节段长度的划分一般取10～30m，主要是考虑使连接处避开连续梁受力最大的支点截面和跨中截面。二、顶推法施工1、梁段预制二、顶推法施工2、梁段顶推：根据梁段顶推施加力的位置和施加力的方法，分为单点顶推和多点顶推3、滑动和导向装置滑动装置设置在墩上的混凝土临时垫块上。而在顶推时，应经常检查梁底边线位置，发现偏差时及时用导向装置进行纠偏。4、落梁就位：全梁顶推就位后安置支座的工作。二、顶推法施工2、梁段顶推：根据梁段顶推施加力的位置和施加力三、悬臂法施工悬臂施工法——是以桥墩为中心向两岸对称的、逐节悬臂接长的施工方法。悬臂施工法不仅适用于修建大跨径的预应力混凝土连续梁桥，也适用于大跨径的悬臂梁桥、T形刚构桥、连续刚构桥、斜拉桥等。三、悬臂法施工悬臂施工法——是以桥墩为中心向两岸对称的、三、悬臂法施工悬臂施工法可分为悬臂浇筑和悬臂拼装两种。1、悬臂浇筑悬臂浇筑是采用移动式挂蓝作为主要施工设备，以桥墩为中心，对称向两岸利用挂蓝逐段浇筑混凝土，待混凝土达到强度要求后，张拉预应力束，再移动挂蓝进行下一节段施工。三、悬臂法施工悬臂施工法可分为悬臂浇筑和悬臂拼装两种。三、悬臂法施工2、悬臂拼装悬臂拼装法是利用移动式悬拼吊机将梁段吊至桥位，然后采用环氧树脂胶和预应力束连接成整体，采用节段拼装，从桥墩两侧依次对称安装节段，张拉预应力筋，使悬臂不断按长，直至合拢。因此悬拼梁段的预制质量是关系到梁段悬拼速度和质量的关键，因此预制时应严格控制梁段断面及形体的精度。三、悬臂法施工2、悬臂拼装第六章桥面系施工基本要求：了解桥面系概念。熟悉施工质量要点。掌握桥面铺装工程质量标准及桥栏杆、防撞护栏质量要求。具体内容：1、防水层施工要点；2、水泥混凝土桥面施工要点；3、沥青混凝土桥面铺装工程质量标准；4、栏杆和防撞护栏的质量要求；5、桥梁伸缩安装质量要求；6、质量通病防治。第六章桥面系施工基本要求：桥面系——是桥梁桥跨体系上部许多附属设施的统称，主要包括：桥面铺装、人行道、栏杆或护栏、伸缩装置等。桥面部分虽然不是主要承重结构，但它对桥梁功能的正常发挥、对主要构件的保护、对车辆行人的安全以及桥梁的美观等都十分重要，如果施工中出现质量问题，会严重影响桥梁的使用性能。桥面系——是桥梁桥跨体系上部许多附属设施的统称，主要包括一、防水层设置在铺装层下，可以防止雨水渗入主梁中引起钢筋的锈蚀。常用的防水层有：卷材、涂料、水泥砂浆。在使用沥青卷材时注意，纵缝搭接长度应为8～10cm，横缝搭接长度不应少于10cm。一、防水层设置在铺装层下，可以防止雨水渗入主梁中二、桥面铺装常用的桥面铺装有水泥混凝土和沥青混凝土两类。1、水泥混凝土水泥混凝土面层的耐久性好，但养生期长，维修较麻烦。其铺装施工要经历备料、运料、安装模板、铺设钢筋、摊铺、振捣、接缝施工、表面整修、养护等过程，施工中必须注意振捣要密实，接缝要平整，养护要及时、充分。其中接缝施工是其施工关键，其施工质量极大影响整个铺装层的使用和耐久性。二、桥面铺装常用的桥面铺装有水泥混凝土和沥青混凝二、桥面铺装2、沥青混凝土沥青混凝土面层施工速度快、维修养护方便，但易老化、变形，在引桥纵坡较大处易出现推移、拥包等常见弊病。其铺装施工包括：混合料的制备、运输，摊铺，碾压，养生等步骤。在施工中必须注意控制好混合料各阶段的温度、碾压的密实度、面层的平整度和抗滑性等关键技术和指标。摊铺应控制环境温度在10℃以上；摊铺后要及时碾压；碾压成型后，必须待沥青温度降至50℃以下方可开放交通。二、桥面铺装2、沥青混凝土三、人行道按施工方法不同：就地浇筑式、预制装配式、装配现浇混合式三、人行道按施工方法不