道路桥梁施工方法-机具等(共8页).docx

《道路桥梁施工方法-机具等(共8页).docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《道路桥梁施工方法-机具等(共8页).docx（8页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、精选优质文档-倾情为你奉上桥梁下部结构的构造特点1重力式桥墩：梁桥重力式桥墩由墩帽、墩身、基础等组成，墩帽要满足支座布置和局部承压的需要；与梁桥重力式桥墩相比较，拱桥重力式桥墩具有拱座等构造设施，且制动墩要比普通墩尺寸更厚实，能承受单向较大的水平推力，防止倾坍。2()：由台帽、背墙、台身(前墙、侧墙)、基础、锥坡等几部分组成。背墙、前墙与侧墙结合成一体，兼有挡土墙和支撑墙的作用。3梁桥轻型桥墩(1)薄壁桥墩：圬工体积小、结构轻巧，比重力式桥墩可节约圬工量70左右。(2)柱式桥墩：由分离的2根或多根立柱(或桩柱)组成，是公路桥梁中采用较多的桥墩形式之一。(3)柔性排架桩墩：由单排或双排的桩与盖梁

2、连接而成。4梁桥轻型桥台(1)设有支撑梁的轻型桥台(2)：(3)钢筋混凝土薄壁桥台：(4)加筋土桥台：5拱桥轻型桥墩(1)带三角杆件的单向推力墩：(2)悬臂式单向推力墩。6拱桥轻型桥台(1)八字形桥台。(2)u字形桥台(3)背撑式桥台：(4)靠背式框架桥台：(二)桥梁下部结构的受力特点桥墩为多跨桥梁中的中间支承结构物，除承受上部结构产生竖向力、水平力和弯矩外，还承受风力、流水压力及可能发生的地震力、冰压力、船只和漂流物的撞击力。桥台设置在桥梁两端，除了支承外，又是衔接两岸接线路堤的构筑物；它既要能挡土护岸，又能承受台背填土及填土上所产生的附加土侧压力。桥梁墩台受力计算时的荷载及其组合应根据可能

3、出现的各种荷载情况进行最不利的。掌握桥梁上部结构分类和受力特点1斜交板桥(1)荷载有向两支承边之间最短距离方向传递的趋势；(2)各角点受力情况可用比拟连续梁的工作来描述，钝角处产生较大的负弯矩，反力也较大，锐角点有向上翘起的趋势；(3)在均布衙载作用下，当桥轴向的跨长相同时，斜板桥的最大跨内弯矩比正桥要小；(4)在均布荷载作用下，当桥轴向的跨长相同时，斜板桥的跨中横向弯矩比正桥要小。2装配式钢筋混凝土简支t梁：梁肋与翼板（桥面板）结合在一起作为，肋与肋之间的处于受拉区域的混凝土得到较大挖空，减轻结构自重。既充分利用扩展的桥面板的抗压能力，又有效地发挥了梁肋下部的抗拉作用。3简支t梁：简支梁存在

4、核心距的概念，其越大则抗力效应增加，为提高核心距，在构造上可采用大翼缘、薄肋板、宽矮马蹄的结构形式。配合梁内正弯矩的分布，防止出现拉应力，纵向预应力筋须在梁端弯起或中间截断张拉。但弯起可增强支点附近的抗剪能力。4连续体系桥梁(1)由于支点存在负弯矩，使跨中正弯矩显著减少，可以减少跨内主梁的高度，提高跨径，当加大支点截面附近梁高形成变截面时，还可进一步降低跨中弯矩；(2)由于是超静定结构，产生附加内力的因素包括预应力、混凝土的收缩徐变、墩台不均匀沉降、截面温度梯度变化等；(3)配筋要考虑正负两种弯矩的要求，顶推法施工要考虑截面正负弯矩的交替变化。5斜拉桥(1)斜拉索相当于增大了偏心距的体外索，充

5、分发挥抵抗负弯矩的能力，节约钢材；(2)斜拉索的水平分力相当于混凝土的预压力；(3)主梁多点弹性支承，高跨比小，自重轻，提高跨径。6，悬索桥(1)主缆为主要承重结构，其巨大的拉力需要牢固的地锚承受，对于连续吊桥，中间地锚的两侧拉索水平推力基本平衡，主要利用自重承受向上的竖向力；(2)主缆的变形非线性，一般采用挠度理论或变形理论，挠度理论是考虑原有荷载（如恒载）已产生的主缆轴力对新的荷载（如活载）产生的竖向变形（挠度）将产生一种新的抗力，在变形之后再考虑内力的平衡；变形理论将悬索桥看作为由各单根构件所组合的结构体系，在力学分析中先计算每个构件的刚度，放入结构体系的矩阵内，进行总体平衡的求积。桥梁

6、上部结构的形式是多种多样的，其施工方法的种类也较多，但除一些比较特殊的施工方法之外，大致可分为整体施工法和节段施工法两大类。现将常用一些施工方法的特点和适用性分述如下。1整体施工法整体施工法包括在支架上就地浇筑施工法、预制装配施工法和整孔架设施工法。整体施工法的主要特点是可以按照桥梁结构设计的体系，在结构的伸缩缝之间整体施工，当起重能力受到限制时，可在桥的横向按照原结构图式分割为预制梁，架设后装配成整体，因此对于整体施工的桥梁，在施工中无体系转换的问题。(1)就地浇筑法这是在桥跨间设置支架，安装模板，绑扎钢筋，现场浇筑混凝土的施工方法，适用于旱地上的钢筋混凝土和预应力混凝土中小跨径连续梁桥的施

7、工，特别适用于变宽度的异型桥、斜桥、弯桥等复杂桥梁的施工。支架按其构造的不同可分为满布式、柱式、梁式和梁柱式几种类型，所用材料有门式支架、扣件式支架、碗扣式支架、贝雷桁片、万能杆件及各种型钢组合构件等。在这种施工法中，支架虽为临时结构，但施工中需承受梁体的大部分恒重，因此必须有足够的强度和刚度，同时支架的地基要可靠，必要时需对地基进行加固处理。固定支架法施工的特点是：梁的整体性好，施工平稳、可靠，不需大型起吊设备；施工中无体系转换的问题；但需要大量施工支架，并需要有较大的施工场地。(2)预制装配法预制构件安装的方法很多，各需不同的架设机具设备，应依据施工实际情况合理选择。不管哪一种安装方法都是

8、在工厂或运输方便的桥址附近设置预制场，预制梁后采用一定的架设方法进行安装，最后横桥向连成整体。一般用于钢筋混凝土和预应力混凝土简支板、梁桥的施工，且跨径不超过50m。预制装配法施工的共同特点是：构件预制质量和尺寸易控制；上下部结构平行作业、缩短施工工期；有效利用劳动力，降低工程造价；安装时构件已有存放一段时间的混凝土龄期，可减小混凝土收缩、徐变引起的变形，使得施工中预应力损失较小；不需大量模板、无需支架，不影响桥下交通；但需要大型起吊运输设备。(3)整孔架设法使用超大型的起吊、运输设备将一孔预制梁整体架设安装。目前只有利用驳船和浮吊在深水的大江、湖泊和海湾上建桥时采用整孔架设法。此法代表中小跨

9、径梁桥施工发展方向，随着桥梁施工技术的发展和施工设备的更新，将会不断地扩大它的应用范围。2节段施工法节段施工法是近40年在预应力混凝土梁桥中发展起来的施工方法。其中发展最早、应用较广，也熟为人知的是悬臂施工法。它可以不需在河中搭设支架，采用对称悬臂施工建造大跨径预应力混凝土梁式桥。施工方法的变革促进了桥梁结构体系和桥梁跨径的发展，对于中等跨径的多跨连续梁桥，可以使用一套机具设备，选用逐孔架设法和移动模架法，做到简便、迅速地连续施工。也可采用分段预制、分段顶推的顶推法施工。因此，节段施工具有各种不同的方法，在预应力混凝土梁桥施工中得到了广泛的应用。采用节段施工的共同特点是梁体分节段进行，经过若干

10、施工过程后，形成设计的结构体系，故一般施工过程中有体系转换问题，使得施工阶段的受力状态与运营状态不一致。同时不同的施工方法也会影响到结构的构造和内力，施工中需要的机具、设备、劳动力和施工组织与管理、工期也不相同，应根据桥梁的设计、施工要求选择安全、可靠、经济合理的施工方法。(1)悬臂施工法悬臂施工是从桥墩上的0号块主梁开始，沿墩两侧对称、均衡地浇筑梁段的悬浇施工或将预制节段对称悬拼施工。其主要施工特点和适用条件为：梁在施工中承受负弯矩，桥墩也承受施工中不对称弯矩，因此宜在T形刚构、连续梁、斜拉桥等运营状态与施工内力状态相接近的桥中采用；非墩梁固结的预应力混凝土悬臂梁、连续梁桥，施工中应采取墩、

11、梁临时固结措施，相邻悬臂对接后解除固结进行施工中的体系转换；可采用的机具、设备种类很多，就挂篮而言有桁架式、斜拉式、后支点锚固无平衡重及前支点等多种形式，应根据实际情况选用；悬臂施工法不用或少用支架，不影响通航或桥下陆路交通，宜在高墩、深谷、深水大跨桥中采用；悬浇施工简便，结构整体性好，可不断调整施工位置，常在跨径大于100m的大桥或特大桥上选用。悬拼施工进度快，上下部结构平行作业，施工精度要求较高，也可在跨径小于100m的大中桥中选用。故悬臂施工是大跨度预应力混凝土梁桥节段施工法首先考虑的方案。(2)逐孔施工法逐孔施工使用一套支架、模板设备从桥的一端逐孔施工，直到对岸。其施工方法可以归结为三

12、类：第一类预制梁的逐孔安装，它相当于预制装配施工；第二类用临时支承组拼预制节段逐孔施工，此类施工安全、可靠，施工速度快；第三类逐孔现浇施工，它仅用一孔梁的支架、模板周转使用，施工费用低，但工期较长。(3)移动模架施工法移动模架施工是逐孔施工中的浇筑施工法，它相当于一个现场的桥梁预制工厂。其施工的主要特点为：施工时地面不需搭支架，不影响通航或桥下陆路交通，施工安全可靠；施工环境好，质量易保证，模架可重复使用；机械化、自动化程度高，上下部结构平行作业，缩短工期；施工中接头可根据施工条件设在桥梁受力较小的部位；一次性设备投资较大，施工技术操作较复杂；宜在跨径小于50-60m的大中经济跨径的长桥上应用

13、。(4)顶推施工法顶推施工是在桥纵向桥台后设预制场、分节段预制，并用纵向预应力筋将预制节段与施工完的梁体连为整体，然后通过水平和竖向千斤顶的交替施力，将梁体向前推出预制场地，尔后继续在预制场预制下一节段，循环作业直到施工完成。其主要特点是施工阶段内力与运营阶段相差较大，施工中应相应采取临时措施减小施工内力；由于采用顶推作业，故宜在等截面的连续桥梁上使用；顶推施工的常用跨径为60-80m，且有预制条件的场地为最优的施工方案。桥梁上部结构施工准备1)根据桥跨数量、设备条件、场地情况及工期要求，确定预制、顶推的方案。2)在桥台后面的桥轴线位置的引道或引桥上设置预制场。对于纵坡小于1.5,的桥梁，预制

14、场设在上坡桥台后面，如纵坡大于1.5,则设在下坡的桥台后面。为了加速施工进度并有条件时，也可在桥两端设预制场地，从两岸相对顶推。如桥头引道直线长度受到限制，也可在引桥或靠岸一孔上设置“临空式”的预制台座。3)预制场布设时应考虑梁身分段和每段是全断面整体浇筑还是全断面分次浇筑的长度，梁身前面设导梁时，应考虑拼装导梁的场地，此外，还应考虑每一跨预出时，梁体本身的、稳定安全度。4)在引道上的预制场必须将地基先辗压密平，并采取排水措施，使其不沉陷、不积水，如地基承载不足时，宜选用桩基础。在乎整、密实的地基浇筑混凝土台座，混凝土基础台座尺寸必要满足强度、刚度、稳定性要求，在引桥上的预制台座、临时墩的基础

15、、装配式大梁、横梁、纵梁均应进行设计计算，使台座的强度、刚度:(挠度及基础的沉降)和稳定性均符合设计要求。1/2页5)当用顶推修建的桥梁是设在竖曲线上时，台后预制段各台座支点的标高，应在同一半径的竖曲线圆弧轨迹上。6)为减小顶推时产生的内力，以节省临时张拉束，采用设置导梁、临时墩、墩旁临时撑架、斜缆索加固或两端对顶跨中合拢梁段等措施。7)系梁可用贝雷桁架或万能杆件拼制，并可在导梁底部用加劲弦杆或型钢分段加劲，导梁设置的长度一般为顶推跨径的0.6,0.8倍，刚度为主梁的1,9,1,15.最好将导梁从根部至前端拼成变刚度或分段变刚度。主梁端部的顶板、底板内预埋厚钢板或型钢伸出梁端与导梁连接，主梁端

16、应设横隔梁加固，导梁与箱梁接头处应用预应力束连接以防梁端接头处混凝土开裂。8)如跨径较大，现场条件允许时，可在设计跨径中间设置临时墩以减小顶推跨径，临时墩一般采用装配式空心钢筋混凝土上，以柱，并利用斜拉索或水平索拉柱临时墩，锚碇在永久桥墩加强临时墩抵抗水平力的能力。施工准备好了后，接下来就是准备钢模板了，现在的时代科技发达，为了节省费用，使用二手钢模板再次利用一、预应力混凝土的基本原理 1.为什么使用预应力混凝土 由于混凝土的抗拉性能很差,使钢筋混凝土存在两个无法解决的问题:一是在使用荷载作用下,钢筋混凝土受拉,受弯等构件通常是带裂缝工作的.二是从保证结构耐久性出发,必须限制裂缝宽度.为了要满

17、足变形和裂缝控制的要求,则需增大构件的截面尺寸和用钢量,这将导致自重过大,使钢筋混凝土结构用于大跨度或承受动力荷载的结构成为不可能或很不经济. 理论上讲,提高材料强度可以提高构件的承载力,从而达到节省材料和减轻构件自重的目的.但在普通钢筋混凝土构件中,提高钢筋强度却难以收到预期的效果.这是因为,对配置高强度钢筋的钢筋混凝土构件而言,承载力可能已不是控制条件,起控制作用的因素可能是裂缝宽度或构件的挠度.当钢筋应力达到 5001000N/mm2时,裂缝宽度将很大,无法满足使用要求.因而,钢筋混凝土结构中采用高强度钢筋是不能充分发挥其作用的.而提高混凝土强度等级对提高构件的抗裂性能和控制裂缝宽度的作

18、用也极其有限. 混凝土抗拉强度及极限拉应变值都很低.其抗拉强度只有抗压强度的1/101/18,极限拉应变仅为0.00010.00015,即每米只能拉长 0.10.15mm,超过后就会出现裂缝.而钢筋达到屈服强度时的应变却要大得多,约为0.00050.0015,如HPB235级钢筋就达110 -3.对使用上不允许开裂的构件,受拉钢筋的应力只能用到2030N/mm2,不能充分利用其强度.对于允许开裂的构件,当受拉钢筋应力达到 250N/mm2时,裂缝宽度已达0.20.3mm. 2. 预应力混凝土的基本原理 为了避免钢筋混凝土结构的裂缝过早出现,充分利用高强度钢筋及高强度混凝土,可以设法在结构构件承

19、受使用荷载前,预先对受拉区的混凝土施加压力,使它产生预压应力来减小或抵消荷载所引起的混凝土拉应力,从而将结构构件的拉应力控制在较小范围,甚至处于受压状态,以推迟混凝土裂缝的出现和开展,从而提高构件的抗裂性能和刚度. 二、预应力混凝土的分类 根据预加应力值大小对构件截面裂缝控制程度的不同分类 1.全预应力混凝土 在使用荷载作用下,不允许截面上混凝土出现拉应力的构件.属严格要求不出现裂缝的构件. 2.部份预应力混凝土 允许出现裂缝,但最大裂缝宽度不超过允许值的构件.属允许出现裂缝的构件. 3.无粘结预应力钢筋将预应力钢筋的外表面涂以沥清,油脂或其他润滑防锈材料,以减小摩擦力并防锈蚀,并用塑料套管或

20、以纸带,塑料带包裹,以防止施工中碰坏涂层,并使之与周围混凝土隔离,而在张拉时可沿纵向发生相对滑移的后张预应力钢筋. 特点:不需要预留孔道,也不必灌浆,施工简便,快速,造价较低,易于推广应用. 三、预应力混凝土的特点 与钢筋混凝土相比,预应力混凝土具有以下特点: 1.构件的抗裂性能较好. 2.构件的刚度较大.由于预应力混凝土能延迟裂缝的出现和开展,并且受弯构件要产生反拱,因而可以减小受弯构件在荷载作用下的挠度. 3.构件的耐久性较好.由于预应力混凝土能使构件不出现裂缝或减小裂缝宽度,因而可以减少大气或侵蚀性介质对钢筋的侵蚀,从而延长构件的使用期限. 4.施工要求高.工序较多,施工较复杂,且需要张

21、拉设备和锚具等设施. 注意:预应力混凝土不能提高构件的承载能力.也就是说,当截面和材料相同时,预应力混凝土与普通钢筋混凝土受弯构件的承载能力相同,与受拉区钢筋是否施加预应力无关. 四、施加预应力的方法 按照张拉钢筋与浇筑混凝土的先后关系,施加预应力的方法可分为先张法和后张法两类. 1.先张法 定义:先张拉预应力钢筋,然后浇筑混凝土的施工方法,称为先张法. 张拉设备与工艺:主要工艺过程是:穿钢筋张拉钢筋浇筑混凝土并进行养护切断钢筋. 主要优点:生产工艺简单,工序少,效率高,质量易于保证,同时由于省去了锚具和减少了预埋件,构件成本较低. 适用范围:主要用于工厂化大量生产,尤其适宜用于长线法生产中,小型构件. 2.后张法 定义:先浇筑混凝土,待混凝土硬化后,在构件上直接张拉预应力钢筋,这种施工方法称为后张法. 张拉设备与工艺:主要工艺过程:浇筑混凝土构件(在构件中预留孔道)并进行养护穿预应力钢筋张拉钢筋并用锚具锚固往孔道内压力灌浆. 主要优点:预应力钢筋直接在构件上张拉,不需要张拉台座,所以后张法构件既可以在预制厂生产,也可在施工现场生产.大型构件在现场生产可以避免长途搬运,故我国大型预应力混凝土构件主要采用后张法. 主要缺点:生产周期较长;需要利用工作锚锚固钢筋,钢材消耗较多,成本较高;工序多,操作较复杂,造价一般高于先张法.专心-专注-专业