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文檔簡介

1、 一座橋梁如果發生過大的變形,首先會給人一一座橋梁如果發生過大的變形,首先會給人一種種不安全的感觀,它不但會導致行車困難而且容易使不安全的感觀,它不但會導致行車困難而且容易使橋橋面鋪裝和結構的輔助設備遭致損壞,嚴重者甚至危面鋪裝和結構的輔助設備遭致損壞,嚴重者甚至危及及橋梁的安全。因此,必須計算梁的變形(通常豎向橋梁的安全。因此,必須計算梁的變形(通常豎向撓撓度),以確保結構具有足夠的剛度。度),以確保結構具有足夠的剛度。 橋梁撓度產生的原因有恒載撓度和活載撓度。橋梁撓度產生的原因有恒載撓度和活載撓度。恒恒載(包括長期預應力、混凝土徐變和收縮作用)是載(包括長期預應力、混凝土徐變和收縮作用)是

2、恒恒久存在的,其產生撓度與持續時間相關。恒載撓度久存在的,其產生撓度與持續時間相關。恒載撓度可可以通過施工時預設的反向撓度(又稱預拱度)來加以通過施工時預設的反向撓度(又稱預拱度)來加以以抵消,因此橋梁預拱度通常取等于全部恒載和一半抵消,因此橋梁預拱度通常取等于全部恒載和一半靜靜活載所產生的豎向撓度值,使竣工后橋梁達到理想活載所產生的豎向撓度值,使竣工后橋梁達到理想的的線形。線形。1第1頁/共47頁 對于小跨徑的鋼筋混凝土梁橋,當恒載和靜對于小跨徑的鋼筋混凝土梁橋,當恒載和靜活載所計算的豎向撓度不超過活載所計算的豎向撓度不超過L/1600L/1600時,可以不時,可以不設預拱度。設預拱度。 活

3、載撓度雖然是臨時出現,但隨活載的移動,活載撓度雖然是臨時出現,但隨活載的移動,撓撓度大小逐漸變化,在最不利的荷載位置下,撓度達度大小逐漸變化,在最不利的荷載位置下,撓度達到到最大值,一旦活載駛離橋梁,撓度就消失,因此,最大值,一旦活載駛離橋梁,撓度就消失,因此,在在橋梁設計中需要驗算活載撓度來體現結構的剛度特橋梁設計中需要驗算活載撓度來體現結構的剛度特性。性。 橋規橋規規定,對于鋼筋混凝土及預應力混凝土規定,對于鋼筋混凝土及預應力混凝土梁梁式橋,主梁的最大撓度處不應超過計算跨式橋,主梁的最大撓度處不應超過計算跨L/600L/600,主主梁的懸臂梁端不應超過懸臂長度的梁的懸臂梁端不應超過懸臂長度

4、的L/300L/300。2第2頁/共47頁一、概述一、概述 簡支梁上部結構的施工通常采用兩種主要的簡支梁上部結構的施工通常采用兩種主要的方式:方式:就地澆筑法和預制安裝法就地澆筑法和預制安裝法。1 1、就地澆筑法、就地澆筑法 就地澆筑法是通過直接在橋跨下面搭設支架就地澆筑法是通過直接在橋跨下面搭設支架作為作為工作平臺,然后在其上面制造梁體結構。不需要大工作平臺,然后在其上面制造梁體結構。不需要大型型的吊裝設備和開辟專門的預制場地,梁體結構中橫的吊裝設備和開辟專門的預制場地,梁體結構中橫橋橋向的主筋不用中斷,向的主筋不用中斷,故結構的整體件能好。但是,故結構的整體件能好。但是,需需要多次轉移支架

5、,使工期加長,如全橋多跨一次性要多次轉移支架,使工期加長,如全橋多跨一次性立立架,則投入的支架費用又將大大增加。架,則投入的支架費用又將大大增加。第九節第九節 混凝土簡支梁橋的制造和架設混凝土簡支梁橋的制造和架設3第3頁/共47頁 這種方法適用于兩岸橋墩不太高的引橋和城市這種方法適用于兩岸橋墩不太高的引橋和城市高高架橋,或靠岸邊水不太深且無通航要求的小路徑橋架橋,或靠岸邊水不太深且無通航要求的小路徑橋梁。梁。 2 2、預制安裝法、預制安裝法 預制安裝法通常是將橋跨結構用縱向豎縫劃分預制安裝法通常是將橋跨結構用縱向豎縫劃分成若成若于根獨立的構件,放在橋位附近專門的預制場地或于根獨立的構件,放在橋

6、位附近專門的預制場地或者者工廠進行成批制作,然后將這些構件適時地運到橋工廠進行成批制作,然后將這些構件適時地運到橋位位處安裝就位。有時考慮運輸和吊裝的方便為了減處安裝就位。有時考慮運輸和吊裝的方便為了減輕輕梁體的重力,將每片梁再沿縱向分為小塊件進行作,梁體的重力,將每片梁再沿縱向分為小塊件進行作,在現場用預應力鋼筋串聯起來形成整片梁。在現場用預應力鋼筋串聯起來形成整片梁。4第4頁/共47頁 采用這類施工方法,橋梁的上、下部結構可采用這類施工方法,橋梁的上、下部結構可以以平行施工,使工期大大縮短,且無需在高空進行平行施工,使工期大大縮短,且無需在高空進行構構件制作,質量容易控制,可以集中在一處成

7、批生件制作,質量容易控制,可以集中在一處成批生產,產,從而降低工程成本。但是,它需要大型的起吊運從而降低工程成本。但是,它需要大型的起吊運輸沒輸沒備;由于在構件與構件之間存在拼接縫,施工比備;由于在構件與構件之間存在拼接縫,施工比較麻較麻煩,同時,拼接構件的整體工作性能不如就地撓煩,同時,拼接構件的整體工作性能不如就地撓筑法筑法好。好。 這種方法適用于橋下有通車、通航要求,或這種方法適用于橋下有通車、通航要求,或同類同類橋跨數目較多,或墩高水深的橋梁。混凝土簡支橋跨數目較多,或墩高水深的橋梁。混凝土簡支梁橋梁橋均較多地設計為標準跨徑,采用預制安裝法施工。均較多地設計為標準跨徑,采用預制安裝法施

8、工。5第5頁/共47頁6第6頁/共47頁二、混凝土簡支梁橋的制造工藝二、混凝土簡支梁橋的制造工藝 鋼筋混凝土梁施工工藝鋼筋混凝土梁施工工藝 對于鋼筋混凝土簡支梁,無論采用哪一種施對于鋼筋混凝土簡支梁,無論采用哪一種施工方工方法進行施工,都必須經過下圖所示的基本施工工藝法進行施工,都必須經過下圖所示的基本施工工藝流流程才能成型。程才能成型。7第7頁/共47頁1 1支立模板支立模板 常用的構件模板材料有木模和鋼模兩種。前常用的構件模板材料有木模和鋼模兩種。前者者多用于就地澆筑或者非等跨結構的場合;后者多多用于就地澆筑或者非等跨結構的場合;后者多用用于預先制作的裝配式標準構件,以利成批生產,于預先制

9、作的裝配式標準構件,以利成批生產,降降低成本。低成本。 下圖是目前常用于空心板的木制模板構造。下圖是目前常用于空心板的木制模板構造。除除了構成截面形狀的外模了構成截面形狀的外模( (側模和底模側模和底模) )和內模殼板和內模殼板外,還要沿構件的縱向每隔一定間距設置豎肋襯外,還要沿構件的縱向每隔一定間距設置豎肋襯檔檔和螺栓等來固定外模板,而固定內模則和螺栓等來固定外模板,而固定內模則用骨架、用骨架、活活動撐板、拉桿和鐵鉸鏈等。脫模時,只要抽動拉動撐板、拉桿和鐵鉸鏈等。脫模時,只要抽動拉桿桿將撐板從頂部拉脫,并借助鐵鉸鏈,便可拆除內將撐板從頂部拉脫,并借助鐵鉸鏈,便可拆除內模模板。板。8第8頁/共

10、47頁 現在工程上更多地采用充氣橡膠管來代替木現在工程上更多地采用充氣橡膠管來代替木制制內模因為它更容易被拆除,不過,在充氣時,內模因為它更容易被拆除,不過,在充氣時,所所施氣壓的大小要根據橡膠管管徑、新筑混凝土的施氣壓的大小要根據橡膠管管徑、新筑混凝土的壓壓力以及氣溫等因素計算確定;在澆灌混凝土之前力以及氣溫等因素計算確定;在澆灌混凝土之前要要事先用定位鋼筋或壓塊將橡膠管的位置加以固定,事先用定位鋼筋或壓塊將橡膠管的位置加以固定,防止上浮和偏位;何時泄氣抽出橡膠管,也要根防止上浮和偏位;何時泄氣抽出橡膠管,也要根據據試驗來確定,因為混凝土的強度與氣溫有關。試驗來確定,因為混凝土的強度與氣溫有

11、關。9第9頁/共47頁10第10頁/共47頁 用于制造用于制造T T形梁裝拆式鋼模板構造,它同樣形梁裝拆式鋼模板構造,它同樣是除是除了用于截面成型的鋼殼板以外,還要用角鋼做成了用于截面成型的鋼殼板以外,還要用角鋼做成水水平肋、豎向肋、斜撐、直撐以及固定側模用的頂平肋、豎向肋、斜撐、直撐以及固定側模用的頂部部和底部拉桿等部件來固定模板位置。不論采用何和底部拉桿等部件來固定模板位置。不論采用何種種模板,均需在澆筑混凝土之前,在模板的內表面模板,均需在澆筑混凝土之前,在模板的內表面涂涂以隔離劑,如石灰乳漿、肥皂水或廢機油等,以以隔離劑,如石灰乳漿、肥皂水或廢機油等,以防防止殼板與混凝土粘連。止殼板與

12、混凝土粘連。11第11頁/共47頁12第12頁/共47頁 2 2鋼筋骨架成型鋼筋骨架成型 混凝土內的鋼筋骨架是由主筋、架立筋、斜混凝土內的鋼筋骨架是由主筋、架立筋、斜筋、筋、分布鋼筋以及附加鋼件構成,并且均要通過鋼筋分布鋼筋以及附加鋼件構成,并且均要通過鋼筋整整直、切斷、除銹、彎曲、焊接或者綁扎等工序后直、切斷、除銹、彎曲、焊接或者綁扎等工序后才才能成型。能成型。 各類受力鋼筋的最小錨團長度應滿足表各類受力鋼筋的最小錨團長度應滿足表5 51010規規定的要求。鋼筋接頭宜采用焊接接頭和鋼筋機械定的要求。鋼筋接頭宜采用焊接接頭和鋼筋機械連連接接頭接接頭( (套筒擠壓接頭、墩粗直螺紋接頭套筒擠壓接頭

13、、墩粗直螺紋接頭) ),當施,當施工工或構造條件有困難時。可以采用搭接綁扎的方法,或構造條件有困難時。可以采用搭接綁扎的方法,但鋼筋之間的搭接長度不應小于表但鋼筋之間的搭接長度不應小于表5 5lIlI中的規中的規定。定。受力鋼筋接頭應設置在內力較小區段,并宜錯開受力鋼筋接頭應設置在內力較小區段,并宜錯開布布置。綁扎接頭的鋼筋宜徑不宜大于置。綁扎接頭的鋼筋宜徑不宜大于28mm28mm。13第13頁/共47頁14第14頁/共47頁15第15頁/共47頁 直徑直徑d d28mm28mm的鋼筋和軸心受拉、小偏心受拉的鋼筋和軸心受拉、小偏心受拉構件構件中的鋼筋宜采用焊接。當采用搭疊式電弧焊接時,中的鋼筋

14、宜采用焊接。當采用搭疊式電弧焊接時,鋼鋼筋端都應預先折向一側,使兩接合鋼筋軸線一致。筋端都應預先折向一側,使兩接合鋼筋軸線一致。搭搭接時,雙面焊縫的長度不得小于接時,雙面焊縫的長度不得小于5d5d,單面焊縫的長,單面焊縫的長度度不得小于不得小于10d(d10d(d為鋼筋直徑為鋼筋直徑) ),如圖所示。,如圖所示。 當采用夾當采用夾桿桿式電弧焊接時,夾桿的總截面面積不得小于被焊鋼式電弧焊接時,夾桿的總截面面積不得小于被焊鋼筋筋的截面積。夾桿長度如用雙面焊縫不小于的截面積。夾桿長度如用雙面焊縫不小于5d5d,如用,如用單單面焊時不應小于面焊時不應小于10d10d,如圖所示。,如圖所示。16第16頁

15、/共47頁17第17頁/共47頁3 3澆筑及振搗混凝土澆筑及振搗混凝土 該施工過程包括混凝土攪拌、混凝土運輸、該施工過程包括混凝土攪拌、混凝土運輸、澆澆筑混凝土、振搗密實筑混凝土、振搗密實4 4個工序。個工序。 混凝土的砂、石配合比反水灰比均應通過設混凝土的砂、石配合比反水灰比均應通過設計計和試驗室的試驗來確定,拌制一般采用攪拌機。和試驗室的試驗來確定,拌制一般采用攪拌機。混混凝土的振搗一般采用凝土的振搗一般采用插入式振搗器插入式振搗器、附著式振搗附著式振搗器器、平板式振搗器平板式振搗器或或振動臺振動臺等設備,這需依據不同構等設備,這需依據不同構件件和不同部位的需要來選用,目的是達到模板內的和

16、不同部位的需要來選用,目的是達到模板內的軟軟體混凝土密實,不能使混凝土內存在大約空洞、體混凝土密實,不能使混凝土內存在大約空洞、蜂蜂窩和麻面。窩和麻面。18第18頁/共47頁(1)(1)混凝土的運輸混凝土的運輸 混凝土的運輸能力應適應混凝土凝結速度和混凝土的運輸能力應適應混凝土凝結速度和澆澆筑速度的需要,務必使泥凝土在運到澆筑地點時筑速度的需要,務必使泥凝土在運到澆筑地點時仍仍保持均勻性和規定的坍落度。無論采用汽車運輸保持均勻性和規定的坍落度。無論采用汽車運輸還還是攪拌車運輸,其運輸時間均不宜超過規定的時是攪拌車運輸,其運輸時間均不宜超過規定的時間間范圍。范圍。 采用泵送混凝土應符合下列規定:

17、混凝土的采用泵送混凝土應符合下列規定:混凝土的供供應必須保證輸送混凝土泵能連續工作;輸送管線應必須保證輸送混凝土泵能連續工作;輸送管線宜宜直,轉彎宜緩,接頭應嚴密,如管道向下傾斜,直,轉彎宜緩,接頭應嚴密,如管道向下傾斜,應應防止混入空氣,產生阻塞;泵送前應先用水泥漿防止混入空氣,產生阻塞;泵送前應先用水泥漿潤潤滑輸送管道內壁,混凝土出現離析現象時,應立滑輸送管道內壁,混凝土出現離析現象時,應立即即用壓力水或其他方法沖洗管內混凝土,泵送間歇用壓力水或其他方法沖洗管內混凝土,泵送間歇時時間不宜超過間不宜超過15min15min;在泵送過程中,受料斗內應;在泵送過程中,受料斗內應具有具有足夠的混凝

18、土,以防止吸人空氣產生阻塞。足夠的混凝土,以防止吸人空氣產生阻塞。19第19頁/共47頁混凝土的澆筑混凝土的澆筑 混凝土簡支梁構件的高度一般較高,故宜分層混凝土簡支梁構件的高度一般較高,故宜分層澆筑。澆筑。當采用插入式振搗器時,其分層厚度不宜超過當采用插入式振搗器時,其分層厚度不宜超過0.3m0.3m。分層方法可以有分層方法可以有水平的和傾斜式的水平的和傾斜式的兩種,如圖所示。兩種,如圖所示。 當采用水平層澆筑時,由于構件較長,故必須在當采用水平層澆筑時,由于構件較長,故必須在前前一層泥凝土開始凝結之前,將次一層混凝土澆筑完一層泥凝土開始凝結之前,將次一層混凝土澆筑完畢。畢。當氣溫在當氣溫在3

19、030以上時,前、后兩層撓筑時間相隔不以上時,前、后兩層撓筑時間相隔不宜宜超過超過1h1h,當氣溫在,當氣溫在3030以下時,不宜相隔以下時,不宜相隔1 1。5h5h,或,或由由試驗資料來確定相隔時間。當無法滿足上述規定的試驗資料來確定相隔時間。當無法滿足上述規定的間間隔時間時,就必須預先確定施工縫預留的位置。一隔時間時,就必須預先確定施工縫預留的位置。一般般將它選擇在受剪力和彎矩較小且便于施工的部將它選擇在受剪力和彎矩較小且便于施工的部位并位并應技下列要求進行處理:應技下列要求進行處理:20第20頁/共47頁在澆筑接縫混凝土之前,先鑿除老混凝土表層在澆筑接縫混凝土之前,先鑿除老混凝土表層的的

20、水泥漿和較弱層。水泥漿和較弱層。經鑿毛的混凝上表面應用水洗干凈,在澆筑經鑿毛的混凝上表面應用水洗干凈,在澆筑次次層混凝土之前,對垂直施工縫宜刷層凈水泥漿,層混凝土之前,對垂直施工縫宜刷層凈水泥漿,對對于水平縫宜鋪一層厚為于水平縫宜鋪一層厚為1010一一20mm20mm的的122122的水泥砂的水泥砂漿。漿。對于斜面施工縫應鑿成臺階狀再進行繞筑。對于斜面施工縫應鑿成臺階狀再進行繞筑。接縫位置處在重要部位或者結構物處在地震區接縫位置處在重要部位或者結構物處在地震區時,則在灌筑之前質增設錨固鋼筋以防開裂。時,則在灌筑之前質增設錨固鋼筋以防開裂。21第21頁/共47頁22第22頁/共47頁4 4、養護

21、及拆除模板、養護及拆除模板 混凝土澆筑完畢后,應在收漿后盡快用草袋、混凝土澆筑完畢后,應在收漿后盡快用草袋、麻袋或稻草等物予以覆蓋和灑水養護。麻袋或稻草等物予以覆蓋和灑水養護。 灑水持續時間,隨水泥品種的不同和是否摻灑水持續時間,隨水泥品種的不同和是否摻用用塑化劑而異,對于用硅酸鹽水泥拌制的混凝土構塑化劑而異,對于用硅酸鹽水泥拌制的混凝土構件件不少于不少于7 7晝夜,對于用礦渣水泥、火山灰水泥或晝夜,對于用礦渣水泥、火山灰水泥或在施在施工中摻用塑化劑的,不少于工中摻用塑化劑的,不少于1414晝夜。混凝土構件晝夜。混凝土構件經經過養護后,達到了設計強度的過養護后,達到了設計強度的2525一一50

22、50時,即時,即可可拆除側模;達到了設計吊裝強度并不低于設計強拆除側模;達到了設計吊裝強度并不低于設計強度度等級的等級的7070時,就可起吊主梁。時,就可起吊主梁。23第23頁/共47頁就地澆筑法施工工藝就地澆筑法施工工藝 就地澆筑法施工工藝就是把基本施工工藝流就地澆筑法施工工藝就是把基本施工工藝流程程搬到工程現場的橋位處來完成,也就是說,在橋搬到工程現場的橋位處來完成,也就是說,在橋孔孔下面先搭設好支架,立模澆筑混凝土構件且達到下面先搭設好支架,立模澆筑混凝土構件且達到設設計強度后,便可拆除支架,即:搭設施工支架、計強度后,便可拆除支架,即:搭設施工支架、完完成基本施工工藝流程、拆除或轉移施

23、工支架。成基本施工工藝流程、拆除或轉移施工支架。 支架按其構造分為立校式支架、梁式支架和支架按其構造分為立校式支架、梁式支架和梁梁柱式支架。柱式支架。 按材料可分為木支架、鋼支架、鋼木混合結按材料可分為木支架、鋼支架、鋼木混合結構構和萬能桿件拼裝的支架。和萬能桿件拼裝的支架。24第24頁/共47頁 立柱式支架,可用于旱橋、不通航河道以及立柱式支架,可用于旱橋、不通航河道以及橋墩橋墩不高的小橋施工不高的小橋施工; ;如圖如圖a a、b b所示。所示。 梁式支架,鋼板梁適用于跨徑小于梁式支架,鋼板梁適用于跨徑小于20m20m,鋼衍,鋼衍梁梁適用于大子適用于大子20m20m的情況;如圖的情況;如圖c

24、 c、d d所示。所示。 梁一柱式支架,適用于橋墩較高,跨徑較大梁一柱式支架,適用于橋墩較高,跨徑較大且支且支架下需要排洪的情況架下需要排洪的情況; ;如圖如圖e e、f f所示。所示。 支架屬于施工中的臨時承重結構,除承受橋支架屬于施工中的臨時承重結構,除承受橋梁上梁上部結構的大部分恒重外,還要承受施工設備及振部結構的大部分恒重外,還要承受施工設備及振動荷動荷載、風力、施工人員的重力以及支架本身的自重,載、風力、施工人員的重力以及支架本身的自重,因因此需要進行設計計算,以保證支架具有足夠的強此需要進行設計計算,以保證支架具有足夠的強度、度、剛度、支架基礎的牢固可靠、構件的結合緊密,剛度、支架基礎的牢固可靠、構件的結合緊密,并要并要求具有足夠的縱、橫、斜三個方向的連接

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