现浇梁(挂篮)施工技术完整考试复习题库(含标准答案)

现浇梁(挂篮)施工技术完整考试复习题库(含标准答案)一、选择题1.关于挂篮设计与选型，以下说法错误的是（）。A.挂篮的设计荷载应包括梁段自重、模板系统重、施工机具及人员荷载、振捣荷载等。B.挂篮的弹性变形和非弹性变形值可通过计算确定，无需进行预压试验验证。C.挂篮的抗倾覆稳定系数不应小于2.0。D.挂篮行走时的抗倾覆稳定系数不应小于1.5。答案：B解析：挂篮的变形值（包括弹性变形和非弹性变形）虽然可以通过计算进行预估，但必须在首次使用前进行现场预压试验，以获取准确的变形数据，为后续梁段施工的预拱度设置提供可靠依据。仅靠计算是不够的。2.在挂篮悬臂浇筑施工中，0号块施工的关键环节是（）。A.挂篮拼装B.临时固结C.预应力张拉D.压浆封锚答案：B解析：0号块是悬臂施工的起始段，通常位于桥墩顶部。施工时，必须通过临时固结措施（如预应力钢筋、硫磺砂浆垫块、混凝土楔块等）将梁体与桥墩进行可靠连接，以承受悬臂施工过程中产生的不平衡弯矩，确保结构稳定。这是后续悬臂施工的基础。3.现浇梁挂篮施工中，混凝土浇筑顺序应遵循的原则是（）。A.从挂篮前端向后端浇筑B.从挂篮后端向前端浇筑C.从悬臂根部向端部对称、平衡浇筑D.从悬臂端部向根部对称、平衡浇筑答案：C解析：为保证挂篮受力均衡，防止因混凝土浇筑产生过大的不平衡弯矩导致挂篮倾覆或梁体开裂，混凝土应从悬臂根部（靠近已浇筑梁段）向端部（悬臂前端）分层、对称、平衡地进行浇筑。这样可以有效控制挂篮前端的下挠变形。4.挂篮预压试验的主要目的不包括（）。A.检验挂篮的承载能力和整体稳定性B.消除挂篮的非弹性变形C.测量挂篮的弹性变形曲线D.检验混凝土的强度答案：D解析：挂篮预压试验是针对挂篮结构本身和地基基础（如有）的检验。其目的主要是：验证设计承载能力与安全性；消除杆件间的非弹性变形（如缝隙压密、螺栓松动等）；测定各级荷载下的弹性变形值，为施工预拱度设置提供数据。混凝土强度检验属于梁体施工的工序，与挂篮预压无关。5.关于合龙段施工，下列叙述正确的是（）。A.合龙段长度应尽可能长，以方便施工。B.合龙应在一天中气温最低、梁体收缩稳定时进行。C.合龙口锁定后，应立即解除墩梁临时固结。D.合龙段混凝土应选择高强度等级，并尽快浇筑完成。答案：B解析：合龙是悬臂施工的关键工序。选择在一天中气温最低、梁体收缩趋于稳定的时段（通常为凌晨）进行混凝土浇筑，可以有效减少温度变化引起的梁体伸缩对合龙段混凝土的挤压或拉裂，确保合龙质量。A项错误，合龙段长度通常较短（1-2m）；C项错误，合龙段混凝土达到规定强度并张拉部分预应力束后，方可解除临时固结；D项错误，合龙段混凝土宜采用微膨胀混凝土，且强度可略高于梁体设计强度，但并非单纯追求高强，浇筑应连续、快速。二、填空题1.挂篮按主要承重结构形式可分为桁架式、斜拉式、型钢式及______等。答案：混合式解析：混合式挂篮结合了多种结构形式的特点，以优化受力或适应特定需求，是挂篮分类中的一种常见类型。2.挂篮预压加载通常采用分级进行，一般分为______级。答案：3~5（或三至五）解析：分级加载可以模拟施工过程，安全地观测挂篮的变形和受力情况，并有效消除非弹性变形。通常分为3到5级，如加载至30%、60%、100%、120%（超载）等。3.悬臂浇筑施工中，预应力管道宜采用______管道，安装位置应准确、牢固。答案：金属波纹管或塑料波纹管解析：波纹管（尤其是金属波纹管和塑料波纹管）因其刚度适中、摩阻小、密封性好而被广泛用作预应力筋的成孔管道，确保预应力筋能顺利穿束和张拉。4.为防止新旧混凝土接缝处出现裂缝，在浇筑新梁段前，应对已浇筑梁段的端部进行______处理。答案：凿毛（或凿毛清洗）解析：对已硬化混凝土表面进行凿毛处理，可以去除浮浆和软弱层，露出新鲜骨料，增加新旧混凝土之间的机械咬合力和粘结力，是保证施工缝质量的关键步骤。5.合龙段施工时，为平衡合龙口两侧梁体的重量和温度变形，需在合龙口设置______。答案：配重（或平衡重）解析：在合龙前，通常需要在悬臂端施加配重（如水箱等），使合龙口在锁定和混凝土浇筑过程中保持稳定，避免因梁体变形或高差变化对合龙段产生不利影响。配重随混凝土浇筑同步、等效卸载。三、判断题1.挂篮行走时，后锚固系统应同步、缓慢解除，待挂篮行走就位后再重新锚固。（）答案：错解析：挂篮行走是一个动态过程，必须确保安全。正确的做法是：挂篮行走前，需在轨道上安装好前支点、后锚固等装置，形成新的稳定体系。行走时，后锚固系统并非完全解除，而是通过行走小车或滚轴等装置实现转移，整个过程中挂篮始终有可靠的锚固或支撑点，防止倾覆。2.悬臂浇筑每个节段的施工周期包括：挂篮前移就位、模板调整、钢筋及预应力管道安装、混凝土浇筑养护、预应力张拉压浆等工序。（）答案：对解析：这描述了悬臂浇筑法一个标准节段循环的主要工序。挂篮前移定位是循环的开始，预应力张拉压浆是节段完成的标志，之后挂篮才能前移进行下一节段施工。3.预应力筋的张拉顺序应遵循对称、均衡的原则，对于腹板束和顶板束，应先张拉长束，后张拉短束。（）答案：错解析：预应力筋的张拉顺序原则是对称、均衡，但具体顺序通常由设计规定。一般情况下，为了减少预应力损失和梁体早期裂缝，应先张拉靠近截面中心或较短的束，后张拉远离中心或较长的束。有时也会采用分批、分阶段张拉。题干中的“先长后短”不符合一般原则。4.合龙段混凝土浇筑完成后，应加强保湿养护，待其强度达到设计强度的75%以上时，即可进行预应力张拉。（）答案：错解析：合龙段是结构体系转换的关键部位，受力复杂。其混凝土养护要求极高，且预应力张拉时机有严格规定。通常要求合龙段混凝土强度达到设计强度的100%，且混凝土龄期满足一定要求（如不少于7天）后，方可进行预应力张拉。75%的强度标准过低。5.挂篮拆除应在全桥合龙、体系转换完成，且所有预应力束张拉压浆结束后进行，拆除顺序一般为先拆承重结构，后拆模板及附属设施。（）答案：错解析：挂篮拆除是高空作业，安全风险大。其拆除顺序与安装顺序基本相反，应遵循“先装后拆，后装先拆”的原则。通常先拆除模板系统、悬挂系统等附属设施，减轻主结构荷载，然后再分段、对称地拆除主承重桁架或梁体。题干所述顺序不安全。四、简答题1.简述挂篮施工的主要工艺流程。答案：挂篮施工的主要工艺流程为：（1）施工准备与0号块施工：在桥墩顶部浇筑0号块，并完成墩梁临时固结。（2）挂篮安装与预压：在0号块上拼装挂篮，并进行分级加载预压试验，测定变形数据。（3）循环悬臂浇筑：这是一个周期性循环过程，每个标准梁段（1号块及以后）的工序包括：①挂篮前移、定位锚固；②安装底模、侧模并调整标高（设置预拱度）；③绑扎底板、腹板钢筋，安装预应力管道及竖向预应力筋；④安装内模，绑扎顶板钢筋，安装顶板预应力管道；⑤对称浇筑混凝土，并覆盖养护；⑥混凝土达到强度后，张拉纵向、横向及竖向预应力筋；⑦预应力管道压浆、封锚。（4）边跨现浇段/合龙段施工：在桥台或过渡墩处施工边跨现浇段。（5）合龙段施工与体系转换：按照先边跨、后次边跨（如有）、最后中跨的顺序进行合龙。合龙段施工包括：安装合龙吊架、设置配重、焊接劲性骨架锁定合龙口、选择低温时段浇筑微膨胀混凝土、养护、张拉合龙束。合龙后，按设计顺序解除墩梁临时固结，完成体系转换。（6）挂篮拆除：全桥合龙后，拆除挂篮。2.挂篮预压试验的步骤和观测要点有哪些？答案：步骤：（1）方案制定：确定加载方法（堆载、反力架等）、加载分级、测点布置、观测方法及安全措施。（2）准备工作：清理场地，安装观测仪器（百分表、水准仪、全站仪等），在挂篮主桁前端、前横梁、后锚点、底篮前横梁等关键部位布置测点，并记录初始值。（3）分级加载：一般分3-5级加载至梁段最大施工荷载的1.1~1.2倍。每级加载后持荷一段时间（如30分钟），待变形稳定后，测量并记录各测点数据。（4）满载持荷：达到最大试验荷载后，持荷时间不少于24小时，期间定期观测变形是否稳定。（5）分级卸载：按加载级差反向分级卸载。每卸一级，持荷一段时间后测量残余变形。（6）数据分析：整理数据，绘制荷载-变形曲线，计算弹性变形和非弹性变形值。观测要点：①观测挂篮主要受力杆件的变形（挠度、沉降）情况。②检查各连接部位（销轴、螺栓、焊缝）有无异常响声、松动或开裂。③观测后锚系统、前支点、行走系统等关键部位是否工作正常，有无滑移、变形。④重点监测挂篮的整体稳定性和抗倾覆性能。⑤卸载后，检查结构是否有残余变形或损伤。3.悬臂浇筑施工中，线形控制的主要内容和方法是什么？答案：线形控制的主要内容是控制主梁在施工过程中的标高和轴线偏位，确保成桥线形符合设计要求。主要方法：（1）预拱度设置：根据设计预拱度、挂篮变形值（来自预压试验）、梁段自重、预应力张拉、混凝土收缩徐变、温度影响等因素，计算每个待浇筑梁段的立模标高。立模标高计算公式可表示为：=其中，为第i节段前端立模标高，为设计标高，为设计预拱度，为挂篮弹性变形，为预应力引起的上挠，为收缩徐变引起的下挠，Δ为温度修正值。（2）施工过程监测：在每个梁段施工的多个工况（如浇筑前、浇筑后、预应力张拉后）下，采用精密水准仪、全站仪等测量梁段关键控制点的实际标高和轴线位置。（3）数据反馈与调整：将实测数据与理论预测值进行对比分析，找出偏差原因。利用误差分析理论（如最小二乘法、卡尔曼滤波法）对后续梁段的预拱度设置进行实时修正和调整，实现闭环控制。（4）温度影响控制：选择在温度稳定的时段（如清晨）进行测量，或建立温度场模型对测量数据进行修正，减少温度变化对测量结果的影响。五、计算题1.某连续梁桥采用挂篮悬臂浇筑施工，单个梁段混凝土方量为V=45，混凝土容重取γ=26kN/。施工时，挂篮模板系统自重=600k答案：计算步骤：（1）梁段混凝土自重标准值：=（2）模板系统自重标准值：=（3）恒载标准值总和：=（4）活荷载：人员机具活荷载标准值：=振捣荷载标准值：=活荷载标准值总和：=（5）荷载设计值：恒载设计值：=活载设计值：=（6）总竖向荷载设计值：P因此，该梁段施工时挂篮所承受的总竖向荷载设计值为2278k2.某挂篮预压试验中，当加载至最大试验荷载=2500kN（1）挂篮的非弹性变形值。（2）挂篮在施工荷载下的弹性变形值。（3）若预压荷载为施工荷载的1.2倍，计算预压测得的弹性变形值。答案：（1）非弹性变形值在卸载后无法恢复，即等于残余变形。=（2）在最大试验荷载下的弹性变形值为总变形减去残余变形。=由于弹性变形与荷载在弹性范围内基本成线性关系，设比例系数为k，则k=在施工荷载=2000=（3）预压荷载=在预压荷载下的弹性变形值为：=因此，非弹性变形为8mm，施工荷载下弹性变形为35.2mm，预压荷载下弹性变形为42.24mm。六、案例分析题背景资料：某预应力混凝土连续刚构桥，主跨150m，采用菱形挂篮对称悬臂浇筑施工。施工至最大悬臂状态时，测量发现两侧悬臂端的高程存在明显不对称偏差，一侧比设计标高高出45mm，另一侧比设计标高低出30mm。同时，箱梁腹板局部出现少量斜向裂缝。问题：1.分析可能导致悬臂端高程出现不对称偏差的主要原因。2.分析箱梁腹板出现斜向裂缝的可能原因。3.针对上述问题，提出相应的预防和纠正措施。答案：1.可能导致悬臂端高程不对称偏差的原因：（1）挂篮变形不一致：两侧挂篮的加工精度、安装状态、锚固松紧程度可能存在差异，导致在相同荷载下的弹性下沉量不同。（2）混凝土方量控制不严：两侧梁段浇筑的混凝土实际方量与设计方量存在差异，导致荷载不对称。（3）预应力张拉不对称或损失不同：两侧预应力筋的张拉力、张拉顺序未严格对称执行，或管道摩阻、锚具回缩等导致的预应力损失存在差异，引起不对称的上挠。（4）测量误差或温度影响：测量时段选择不当（如日照不均），未对温度影响进行有效修正，导致测量数据不能真实反映结构状态。（5）基础沉降不均：如果桥墩基础存在轻微的不均匀沉降，也会传递到梁体标高。（6）施工荷载不均：一侧的施工机具、材料堆放过多。2.箱梁腹板出现斜向裂缝的可能原因：（1）主拉应力超限：这是腹板斜裂缝最常见的原因。可能由于：①竖向预应力筋张拉力不足、损失过大或失效，导致抗剪能力不足；②预应力管道定位不准，削弱了截面；③混凝土强度未达到要求即进行张拉或加载。（2）混凝土收缩与温度应力：腹板较薄，养护不当导致混凝土收缩受到约束，或内外温差过大产生温度应力，与主拉应力叠加导致开裂。（3）挂篮变形或支撑不当：浇筑混凝土时，挂篮的过大变形或底模支撑不牢，使腹板在早期承受非预期的应力。（4）荷载超载或偏载：施工荷载超过计算值，或混凝土浇筑不对称，导致局部剪力增大。3.预防和纠正措施：（1）针对高程偏差：①严格控制挂篮的制造和安装质量，确保两侧挂篮性能一致。定期检查挂篮关键受力部件和锚固点。②加强混凝土浇筑的过程控制，采用称重等手段确保两侧混凝土浇筑方量对称、准确。③严格按设计要求的顺序和对称原则进行预应力张拉，采用张拉力与伸长值双控，并定期校验张拉设备。确保竖向预应力筋的有效性，可采用二次张拉或复拉工艺减少损失。④优化测量方案：固定测量时间（在清晨温度稳定时），对测量结果进行系统的温度、日照修正。⑤在后续梁