橋梁結(jié)構(gòu)工程

1、第十章：橋梁結(jié)構(gòu)工程,,,提要： 本章是墩臺(tái)施工、混凝土橋梁施工。介紹了混凝土墩臺(tái)與石砌墩臺(tái)的施工工藝及施工要點(diǎn)?；炷翗蛄菏┕ぶ?，僅介紹懸臂法、逐孔法、頂推法、轉(zhuǎn)體法施工作了闡述。,學(xué)習(xí)要求：(1)了解混凝土墩臺(tái)的主要施工過(guò)程，了解模板的類型；掌握混凝土澆筑的要點(diǎn)。(2)了解石砌墩臺(tái)對(duì)石料、砂漿與腳手架的要求；掌握墩臺(tái)施工的要點(diǎn)。(3)了解梁橋懸臂施工的特點(diǎn)；掌握梁橋懸臂灌注、懸臂拼裝的工藝流程及臨時(shí)固定措施

2、。(4)掌握連續(xù)梁橋移動(dòng)式模架逐孔施工法的施工程序和特點(diǎn)。,,,§10-1橋梁結(jié)構(gòu)工程施工用設(shè)備和支架,一：常備式結(jié)構(gòu)1 1、萬(wàn)能桿件：由型鋼制成的定型構(gòu)件，具有裝拆方便、運(yùn)輸方便、利用率高等特點(diǎn)?？梢云囱b成桁架、墩架、塔架、龍門(mén)架等形式，還可以作為墩臺(tái)、索塔的施工腳手架。,2、貝雷梁：一種臨時(shí)性結(jié)構(gòu)，由桁架拼裝而成，因而是一種鋼桁架結(jié)構(gòu),3、支架、拱架：  （1）支架：按構(gòu)造分支柱式、梁式和梁—

3、柱式支架。按結(jié)構(gòu)分木支架、鋼支架、鋼木混合支架、萬(wàn)能桿件組拼支架等。支架應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)進(jìn)行制作和安裝，當(dāng)用萬(wàn)能桿件組拼時(shí)，還應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度和穩(wěn)定性驗(yàn)算。（2）拱架：按結(jié)構(gòu)分支柱式、撐架式、扇形、桁式、組合式等拱架。按使用材料可分為木拱架、鋼拱架、竹拱架和土牛胎。 （3）拱架、支架制作安裝要點(diǎn) 1）因要承擔(dān)大部分恒載并保證結(jié)構(gòu)位置和尺寸的準(zhǔn)確，必須要求有足夠的剛度、強(qiáng)度和穩(wěn)定性。 2）要充分考慮洪水和漂流物以及船只通行的影

4、響，要有足夠的安全措施，同時(shí)在安排施工進(jìn)度時(shí)，盡量避免在高水位情況下施工。 3）在安裝時(shí)應(yīng)設(shè)置預(yù)拱度，以便橋跨結(jié)構(gòu)線形符合設(shè)計(jì)要求。同時(shí)應(yīng)考慮拱架和支架便于拆卸。,,,,二：起重設(shè)備1、鋼絲繩繩夾：主要用于鋼絲繩接頭或固定繩環(huán)。常見(jiàn)的形式有騎馬式、馬鞍式和抱合式三種。2、鋼絲繩拉緊器：俗稱花藍(lán)螺絲或索具螺旋扣，主要用于調(diào)整鋼絲繩的松緊程度，常用于纜風(fēng)索或扣索中 。3、吊具： 1）員索：又稱千斤繩或繩套或拴

5、綁繩，主要用于物件捆綁，并 連接于起重吊鉤或吊鉤上，或固定滑車、絞車等。 2）  吊鉤：用碳素鋼鍛造而成和鋼板鉚接而成?？煞譃閱蔚蹉^和雙吊鉤 3）卡環(huán)：由環(huán)圈和銷軸組成，主要用于聯(lián)結(jié)鋼絲繩與吊鉤之間， 以及用千斤繩捆綁物件固定繩套。 4、滑車：又稱手拉葫蘆或神仙葫蘆。當(dāng)提升重物時(shí)，可順時(shí)針?lè)较?牽引鏈輪，牽引停止時(shí)，由于制動(dòng)裝置作用，重物不會(huì)自動(dòng)下落； 當(dāng)下落重物時(shí)，可

6、逆時(shí)針?lè)较驙恳溳啞?5、錨碇：是在橋梁安裝過(guò)程中固定滑車組、絞車、纜風(fēng)繩和扣索等 所必須的設(shè)備。除在吊裝現(xiàn)場(chǎng)附近有可充分利用的牢靠的建筑物或 構(gòu)筑物作為固定外，絕大多數(shù)都要設(shè)置臨時(shí)性錨碇。重要的錨碇結(jié) 構(gòu)應(yīng)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，并在正式使用前應(yīng)進(jìn)行試?yán)?,,,1、龍門(mén)架、又稱龍門(mén)扒桿或龍門(mén)吊機(jī)，是一種最常用的垂直起重設(shè)備。常用的龍門(mén)架有拐腳龍門(mén)架（如圖）鋼木混和構(gòu)造龍門(mén)架（如圖）、用公路裝配式鋼梁節(jié)拼裝的龍

7、門(mén)架（如圖）。纜索吊裝設(shè)備、又稱纜索起重機(jī)，主要用于高差較大的垂直吊裝和架空縱向運(yùn)輸，吊運(yùn)質(zhì)量從幾噸到幾十噸，縱向運(yùn)距從幾十米到幾百米。（如圖）2、浮吊、用于通航河流上架橋，起重量大，可達(dá)30噸，構(gòu)造簡(jiǎn)單，不影響通航。,三、起重設(shè)備橋梁工程中常用的起重機(jī)具有桅桿式起重機(jī)、龍門(mén)架、纜索吊裝設(shè)備、浮吊、架橋機(jī)等種類。,§10-2 墩臺(tái)施工,墩臺(tái)是橋梁的重要構(gòu)件，其作用是承受橋梁上部結(jié)構(gòu)的荷載，并通過(guò)基礎(chǔ)傳遞給地基。

8、橋墩除承受上部結(jié)構(gòu)的豎向壓力和水平力外，墩身還受到風(fēng)力、流水壓力以及可能發(fā)生的冰壓力，船只和漂流物的撞擊力。橋臺(tái)設(shè)置在橋梁兩端，作用是支承上部結(jié)構(gòu)傳遞的荷載和連接兩岸道路，并在橋臺(tái)后填土。因此，在墩臺(tái)的施工時(shí)，應(yīng)保證墩臺(tái)位置正確，有符合設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度和耐久性。,,,,2、水中沉井施工：筑島法、浮運(yùn)沉井施工,一、沉井施工 1、旱地沉井施工：平整場(chǎng)地、制作第一節(jié)沉井、拆模及抽墊、挖土下沉、接高沉井、筑井頂圍堰、地基檢驗(yàn)和處理、

9、封底、充填井孔及澆筑頂蓋,二、圍堰施工1、墩臺(tái)施工圍堰2、河寬限制上游圍堰3、駁岸擋土墻施工圍堰,,,（一）模板：是使鋼筋混凝土墩臺(tái)按設(shè)計(jì)所要求的尺寸成型的模型板。一般用木材或鋼材制成。木模板質(zhì)量輕，便于加工成墩臺(tái)所需的尺寸和形狀，但較易損壞，便用數(shù)少；鋼模板造價(jià)較高，裝拆方便，且重復(fù)使用次數(shù)多。1、拼裝式模板、是由各種尺寸的標(biāo)準(zhǔn)模板并利用銷釘連接，與拉桿和加勁構(gòu)件等組成墩臺(tái)所需形狀的模板，可適應(yīng)于各種形式墩臺(tái)需要。 2

10、、整體吊裝模板、是將墩臺(tái)模板水平分成若干段，每段模板組成一個(gè)整體，在地面拼裝后吊裝就位 。 3、滑升模板、有液壓滑升模板和人工提升抽動(dòng)模板。選用于較高的墩臺(tái)和 吊橋、斜拉橋的索塔施工，其構(gòu)造為模板、圍圈、支承桿、千斤頂、頂架、操作 平臺(tái)和吊架等（二）、墩臺(tái)混凝土施工：  1、 混凝土的運(yùn)輸、水平運(yùn)輸和垂直運(yùn)輸。2、 2、 混凝土的澆筑、為了防止墩臺(tái)基礎(chǔ)層混凝土的水分被基底吸干或基底

11、水分 摻入混凝土中，從而影響墩臺(tái)混凝土質(zhì)量，在施工中應(yīng)注意：（1 1）基底為非粘性土或干土?xí)r，應(yīng)將其潤(rùn)濕。（2 2）基底為過(guò)濕土?xí)r，應(yīng)在基底設(shè)計(jì)標(biāo)高下夯填10—15cm片石或碎石層?；酌鏋閹r石時(shí)，先潤(rùn)濕，再鋪2—3cm水泥砂漿，最后灌注墩臺(tái)混凝,一、 鋼筋混凝土墩臺(tái)施工,,,二、預(yù)應(yīng)力混凝土裝配墩施工,裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土墩分為基礎(chǔ)、實(shí)體墩身和裝配墩身三大部分。實(shí)體墩身是裝配墩身和基礎(chǔ)的連接段，其作用是錨固預(yù)應(yīng)力筋，

12、調(diào)節(jié)裝配墩身的高度和抵御洪水時(shí)漂流物的沖擊等。裝配墩身由基本構(gòu)件、隔板、頂板和頂帽等組成，并用高強(qiáng)鋼絲穿入預(yù)留的上下貫通的孔道內(nèi)，張拉錨固。施工工藝為施工準(zhǔn)備、構(gòu)件預(yù)制和墩身裝配。其張拉順序如圖。,墩臺(tái)混凝土澆注至墩臺(tái)帽底30—50cm時(shí)，即須測(cè)出墩臺(tái)縱橫中心軸線，并開(kāi)始立墩臺(tái)帽模板，安裝錨栓孔或安裝預(yù)埋支座墊板、綁扎鋼筋等。 施工程序：墩臺(tái)帽模板 →支座墊板安設(shè) →支座安設(shè),三、墩臺(tái)帽施工,,§10-3 橋

13、梁結(jié)構(gòu)施工方法,一、裝配式梁橋施工：包括構(gòu)件的預(yù)制、運(yùn)輸和安裝等過(guò)程。其特點(diǎn)有：①保證工程質(zhì)量，有利于提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。②縮短工程進(jìn)度及現(xiàn)場(chǎng)施工工期。③節(jié)約支架、模板。④減少混凝土收縮、徐變的影響。⑤需要大型的吊裝設(shè)備。1、  1、自行式吊機(jī)架設(shè)法、不需動(dòng)力設(shè)備且安裝迅速，縮短工期，主要用于中小 跨徑的預(yù)制梁吊裝。2、  2、人字桅桿懸吊架設(shè)法、以稱吊魚(yú)架設(shè)法，是利用人字桅桿來(lái)架設(shè)梁橋上部 結(jié)構(gòu)

14、 構(gòu)件，而不需要特殊的腳手架或木排架。架設(shè)方法有人字桅桿架設(shè)、人字桅 桿兩梁連接懸吊法和人字桅桿、托架架設(shè)三種（如圖）,3、鋼桁架導(dǎo)梁架設(shè)法、是利用鋼桁架導(dǎo)梁安裝橋跨上部構(gòu)件，適合各種跨徑和形式的預(yù)制梁，設(shè)備簡(jiǎn)單，不受河水影響。是以角鋼制成的鋼桁架片作為基本構(gòu)件，其橫向連接桿用鋼制成，由承重、平衡和引導(dǎo)三部分組成。（如圖）4、聯(lián)合架橋機(jī)架設(shè)法、在橋很高，水很深的情況下，選擇聯(lián)合架橋機(jī)進(jìn)行預(yù)制構(gòu)件的架設(shè)。由龍門(mén)架、托架和

15、導(dǎo)梁為主體而成的成套架梁設(shè)備。（如圖）,,,二、預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋頂推法施工,預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋頂推法施工是沿橋縱軸方向，在橋臺(tái)后設(shè)置預(yù)制場(chǎng)澆筑梁段，達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，施加預(yù)應(yīng)力，向前頂推，空出底座繼續(xù)澆筑梁段，隨后施加預(yù)應(yīng)力與先一段梁聯(lián)結(jié)，直至將整個(gè)橋梁梁段澆筑并頂推完畢，最后進(jìn)行體系轉(zhuǎn)換而形成連續(xù)梁橋。,1、  預(yù)制場(chǎng)地、一般設(shè)置在橋后面橋縱軸線的引道或引橋上。橋跨50米以內(nèi) 時(shí)，只在一端設(shè)置預(yù)制場(chǎng)地，從一端頂推

16、。當(dāng)橋頭直線引道長(zhǎng)度受限制時(shí)，可在引橋、路基或正橋靠岸一孔設(shè)置臺(tái)座。2、  2、梁段預(yù)制與養(yǎng)護(hù)、梁段預(yù)制時(shí)的模板盡可能采用機(jī)械化裝拆模板，在配制 混凝土?xí)r，可摻入早強(qiáng)劑，利用早強(qiáng)水泥。養(yǎng)護(hù)采用蒸氣養(yǎng)護(hù)等。3、  3、頂推施工中的臨時(shí)設(shè)施、1）  1）導(dǎo)梁、又稱鼻梁，是設(shè)置在主梁的前端，長(zhǎng)度為頂推跨徑的0.6～0.8倍，等 截面或變截面的鋼桁架或鋼板梁。導(dǎo)梁一般采用貝雷桁片或萬(wàn)能桿件

17、組拼桁架， 以減少其本身的撓曲變形，且便于周轉(zhuǎn)。由于導(dǎo)梁在施工過(guò)程中，正負(fù)彎矩反復(fù) 出現(xiàn)，連接螺栓容易松動(dòng)，因此，在頂推過(guò)程中每經(jīng)歷一次反復(fù)，均需要檢查和 擰緊螺栓.,,,2）臨時(shí)墩、是在施工中，為了減少主梁的頂推跨徑，而在設(shè)計(jì)跨徑中間設(shè)置。3）斜拉索、用斜拉索加勁主梁前端，以減少懸臂彎矩。系統(tǒng)由塔架、連接構(gòu)件、豎向千斤頂、鋼索等組成。1 4、  梁的內(nèi)力分析、力筋布置和施工驗(yàn)算,5、、

18、60; 頂推施工核心問(wèn)題是如何利用有限的推力將梁頂推就位。1） 水平—豎向千斤頂頂推法：工序、落梁→梁前進(jìn)→升梁→退回滑塊。如此循環(huán)往復(fù)，完成頂推工作。2）拉桿千斤頂頂推法、水平頂推力是由固定在墩臺(tái)上的水平千斤頂通過(guò)錨碇于主梁上的拉桿使主梁前進(jìn)的，可分為單點(diǎn)和多點(diǎn)拉桿千斤頂頂推。3）設(shè)置滑動(dòng)支座頂推法、有設(shè)置臨時(shí)滑動(dòng)支承和永久性支座合一的滑動(dòng)支承頂推兩種。4）單向頂推法、從一端逐漸預(yù)制，逐段頂推，直至對(duì)岸的方法。5）雙

19、向頂推法、預(yù)制場(chǎng)在橋梁兩端，并在兩端分別預(yù)制，分段頂推，最后在跨中合攏。,,,三、預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋懸臂施工,預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋懸臂澆筑法和懸臂拼裝法兩種。,1、  懸臂澆筑施工法： 1）懸臂梁起步段： 懸澆施工時(shí)，墩頂梁段均在墩頂托架上現(xiàn)場(chǎng)施工。 2）施工掛籃：是一個(gè)能沿軌道行走的活動(dòng)腳手架，懸掛在已澆筑、張拉的箱梁 梁節(jié)段上，用以澆筑下一節(jié)段施工，直至梁段全部澆完。 3） 懸

20、澆施工：混凝土澆筑時(shí)，應(yīng)從懸臂端開(kāi)始，兩個(gè)懸臂端同時(shí)對(duì)稱均衡地澆 筑。并在澆筑混凝土的同時(shí)，注意保護(hù)好預(yù)應(yīng)力孔道。,發(fā) 2、懸臂拼裝施工法： 1）節(jié)段預(yù)制、有長(zhǎng)線預(yù)制、短線預(yù)制和臥式預(yù)制。 2） 節(jié)段安裝、先施工0號(hào)節(jié)段，然后安裝掛籃或吊機(jī)，最后從橋礅兩端同時(shí)、 對(duì)稱地安裝預(yù)制節(jié)段，以保證橋墩平衡受力，減少?gòu)澢亍?3）結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換和合攏段