桥梁施工技术 第6-1 施工支架与模板6-2 钢筋骨架的安装6-3 混凝土工程6-4 装配式桥梁的安装

桥梁施工技术 第6-1 施工支架与模板6-2 钢筋骨架的安装6-3 混凝土工程6-4 装配式桥梁的安装

桥 涵 施 工 技 术 6-1 施工支架与模板 6.1.1 支架构造及类型 6.2.2 模板构造 6.3.3 施工预拱度 6.1.1 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 满堂支架 6.1.2 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 拼装完成模板 模板构造 拆除模板 准备安装模板构造 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 6.1.3 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 δ 1 支架基底在荷载作用下的非弹性压缩 δ 4 支架载荷载作用下的非弹性压缩 δ 3 支架载荷载作用下的弹性压缩 δ 2 由混凝土收缩及温度变化而引起的挠度 δ 5 在确定预拱度时，所要考虑的因素： 6-2 钢筋骨架的安装 6.2.1 钢筋加工 6.2.2 钢筋骨架安装 6.2.1 钢筋加工 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。 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 ) 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 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 6.2.2 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 6-3 混凝土工程 6.3.1 配料、搅拌、运输 6.3.2 灌注、养护 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。 6.3.1 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 — 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 （ º C ） 运输允许延续时间 （ min ） 20 ～ 30 45 10 ～ 19 60 5 ～ 9 90 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 6.3.2 灌注、养护 （ 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 20 º ～ 25 º 。 附着式振动器 桥面系施工 平板振捣器 振动棒 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。 6-4 装配式桥梁的安装 6.4.1 架桥机架梁 6.4.2 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。 6.4.1 架桥机架梁 DF 450 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