钢筋混凝土简支梁桥施工

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）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⑴木模 T形梁木模构造空心板梁木制芯模构造 模板安装 ⑵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δ1支架基底在荷载作用下的非弹性压缩δ4支架载荷载作用下的非弹性压缩δ3支架载荷载作用下的弹性压缩δ2由混凝土收缩及温度变化而引起的挠度δ5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、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⑴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15～20d或加热到100～200℃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。 ⑵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 ⑵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 ⑴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 ⑵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L<500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时间从搅拌机倾出时的混凝土温度（ºC）运输允许延续时间（min）20～304510～19605～990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60~90mm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 ⑴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）浇筑厚度振捣方法浇筑层厚度（cm）插入式振动振捣器作用长度的1.25倍表面振动无筋或配筋稀疏的结构25配筋较密的结构15附着式振动30人工捣固20二、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：①接触面平行较小边；②接缝错开；③每块宽度1.5～2.0m，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15～30cm；当采用人工振捣时，可选取15～20cm。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20º～25º。 ⑵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 ⑶混凝土的冬季施工《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 DF450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 ⒈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） ⒉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;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。 ⒊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 ⒋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，焊接各梁铺接钢轨，架设前一孔 ⒌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 ⒍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 ⒈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。 ⒉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 ⒊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