第二篇 第七章 简支梁桥的施工ppt课件

.,第七章混凝土简支梁桥施工,第一节钢筋混凝土简支梁桥的制造工艺第二节预应力混凝土简支梁桥的制造工艺第三节装配式简支梁桥的运输与安装,.,第一节混凝土简支梁桥的制造工艺,一、概述混凝土简支梁桥施工方法分为：就地浇筑和预制安装就地浇筑(cast-in-place)法特点：不需要预制场地和大型吊装设备，梁体的主筋不中断。工期较长，施工质量不如预制容易控制，收缩徐变引起预应力损失大预制安装法特点：工期较短，收缩徐变影响小，质量容易控制，有利于组织文明生产。需要预制场地和必要的运输和吊装设备，预制块件之间需要连接或接缝处理,.,二、模板和和简易支架模板(formwork)是用于浇筑混凝土、形成结构形状和尺寸的临时性结构支架(也叫膺架，falsework)是用于在施工过程中支承梁体的临时性结构要求：具有足够的强度、刚度和稳定性，能可靠地承受施工过程中可能产生的各项荷载；保证工程构造物的设计形状、尺寸及各部分相互之间位置的正确性；构造和制作力求简单，装拆既要方便又要尽量减少构件的损伤，以提高装、拆、运的速度和增加周转使用的次数;模板的接缝务必严实、紧密，以确保新浇混凝土在强烈振动下不致漏浆,.,（一）模板的类型和构造按材料分：木、钢木结合、钢等按装拆方法分：零拚式、分片装拆式、整体装拆式等按相对梁的位置分：内、外、底、端,.,木模板的基本构造由紧贴于混凝土表面的壳板(又称面板)、支承壳板的肋木和立柱或横档组成，壳板可以竖直拼装(图a)或水乎拼装(图b)。壳板的接缝可做成平缝(图b)、搭接缝或企口缝(图c)。当采用平缝拼接时，应在拼缝处衬压塑料薄膜或水泥袋纸以防漏浆。为了增加木模的周转次数并方便脱摸，往往在壳板面上加钉一层薄铁皮。,.,木壳板的侧面装置铰链，使壳板可以转动。芯模的骨架和活动撑板，每隔70cm一道。撑板下端的半边朝梁端一侧用铰链与壳板连接。不管何种模板，为了避免壳板与混凝土粘连，通常均需在壳板面上涂以隔离剂，如石灰乳浆、肥皂水或废御L油等。,.,空心板充气芯模,.,T梁钢模板,.,.,.,辽河特大桥T梁预制钢筋骨架,.,辽河特大桥T梁预制钢模板,.,.,.,.,（二）简易支架就地浇筑梁桥时，需要在梁下搭设临时支架支承模板、施工荷载等，目前主要采用钢管支架；,.,二、钢筋工作钢筋工作的特点：钢筋工作的特点是:加工工序多，包括钢筋整直、切断、除锈、弯制、焊接或绑扎成型等，而且钢筋的规格和型号尺寸也比较多。（一）钢筋加工的准备工作质量鉴定：抗拉极限强度、屈服点和冷弯试验钢筋整直：10mm以上捶打整直;小于10mm冷拉整直（手摇或电动绞车）,能提高钢筋的强度和清除铁锈。除锈：经锤直的钢筋可用钢丝刷或喷砂枪喷砂除锈去污，也可将钢筋在砂堆中来回抽动以除锈去污。钢筋下料：钢筋经整直，除去污锈后，即可按图纸要求进行划线下料工作。为最后一道工序，即截断钢筋，通常视钢筋直径的大小，用錾子、手动剪切机和电动剪切机来进行。,.,（二）钢筋弯制成型和接头手工或电动弯筋器按规定的弯曲半径弯制成型。钢筋两端弯成标准弯钩，如无规定应按15倍钢筋直径弯制主要连接方法：闪光对焊、电弧焊、电渣压力焊、气压对焊、套管、绑扎搭接等注意：钢筋接头在构件截面内应尽量错开布置，且受拉主钢筋的接头截面积不得超过受力钢筋总截面积的50%；受拉钢筋的绑扎搭接长度应符合表272，受压钢筋的绑扎接头搭接长度应取受拉钢筋搭接长度的0.7倍；搭接长度区段内受力钢筋接头的截面积，在受拉区不得超过钢筋总截面积的25%，在受压区不得超过钢筋总截面积的50%。,.,.,.,.,（三）钢筋骨架的组成与安装骨架的焊接一般采用电弧焊：单片平面骨架立体骨架组拼后的骨架须有足够的刚性，焊缝须有足够的强度，以便在搬运、安装和灌筑混凝土过程中不致变形、松散。一般应采用双面焊，单面焊时应设置一定的预拱度（焊接导致的骨架端部上翘和安装时的挠度）。焊接操作：应采用分层跳焊法，即从骨架中心向两端对称地、错开地焊接，先焊骨架下部，后焊骨架上部，在同一断面处，如钢筋层次多，各道焊缝也应互相交错跳焊当多层钢筋直径不同时，则可先焊两直径相同的钢筋，再捍直径不同的钢筋。对于绑扎钢筋的安装，应事先拟定安装顺序。一般的梁肋钢筋，先放箍筋，再安放下排主筋，后装上排钢筋。,.,钢筋安装工作应注意事项：钢筋接头应按规定要求错开布置钢筋交叉点应用铁丝绑扎结实，必要时可用焊接除设计有特殊规定外，梁中箍筋应与主筋垂直。箍筋弯钩叠合处沿梁纵向置于上面并交错布置在钢筋与模板间设置保护层垫块，交错布置为保证钢筋净距，可于两排钢筋间设分隔块或短钢筋为保证钢筋骨架刚度，必要时可增加装配钢筋,.,沈彰高速大转弯T型刚构桥中的钢筋工作,.,三、混凝土工作混凝土工作包括混凝土拌制、运送、浇筑和振捣、养护和拆模（一）混凝土的配制机械搅拌混凝土上料次序：石子-水泥-砂应使石子表面包满砂浆，拌和料混合均匀、颜色一致添加剂应调成溶液（对可溶性添加剂），加入拌和水中，与其他材料拌匀施工过程随时检查和校正混凝土的流动性或工作度（又叫坍落度）保证混凝土拌合均匀的重要条件是有足够的拌合时间，但要注意拌和时间也不能过长，否则会造成混凝土混合物的离析现象。,.,.,（二）混凝土的运送混凝土应以最少的转运次数、最短的距离迅速从搅拌地点运至浇筑位置。防止发生离析、泌水和灰浆流失现象若混凝土自高处倾落时，为防止离析，其自由倾落高度不宜超过2m,超过2m时，应采用溜管、溜槽或串筒输送，倾落高度大于10m时，串筒内应附设减速叶片泵送混凝土时，输送管道定位及接头应牢固可靠，防止“爆管”。当输送距离较远时，需注意管道两端混凝土坍落度的变化。夏季或冬季施工时，管道应有降温或保温措施，防止堵管。,.,（三）混凝土的浇筑混凝土的灌筑方法直接影响到混凝土的密实度和整体性，对混凝土的质量关系很大必须根据混凝土的拌制能力、运距与灌筑速度、气温及振捣能力等因素，认真制定混凝土的灌注工艺。当构件的高度(或厚度)较大时，应采用分层浇筑的方式，浇筑层的厚度与混凝土的稠度及振捣方式有关，在一般稠度下，用插人式振捣器振捣时，浇筑层厚度为振捣器作用部分长度的1.25倍，用平板式振捣器振捣时，浇筑厚度不超过20cm，薄腹T梁或箱梁的梁肋当用侧向附着式振鸽器振捣时，浇筑层厚度一般为3040cm,用人工捣固时，视钢筋密疏程度，通常取浇筑厚度为1525cm,.,（三）混凝土的浇筑中小跨径的T梁一般均采用水平层浇筑，其横隔梁的混凝土与梁肋同时灌筑。对于又高又长的梁体，当混凝土的供应量跟不上按水平层浇筑的进度时，可采用斜层浇筑法，从梁的一端到另一端。灌筑空心板梁，一般先浇筑底板，再立芯模，扎捍顶面钢筋，然后灌筑肋板与面板混凝土，待混凝土初凝后，即可抽卸芯摸。分层浇筑时，应在前层混凝土开始凝结之前，即将次层混凝土灌筑捣实完毕。如果在灌筑次层时前层混凝土已经凝结，则要待前层混凝土具有不小于1200kPa强度当要求结合缝具有不渗水性时，应在前层混凝土达到2500KPa，再浇筑新混凝土。,.,（三）混凝土的浇筑新老混凝土接合处理的注意事项：1.凿除老混凝土表层的水泥浆和较弱层，将接缝面凿毛，用水冲洗干净2.如为垂直缝应刷一层净水泥桨，如为水平缝应在接缝面上铺一层与混凝土相同而水灰比比略小的、厚度为12厘米的水泥砂浆，3.斜面接缝应将斜面凿毛呈合阶状;4.接缝处于重要部位或结构物位于地震区者，浇筑时应加锚固钢筋；5.振捣器工作时应离先浇混凝土510cm大体积混凝土需注意水化热的不利影响,.,沈彰高速大转弯T型刚构桥施工砼浇筑工作,.,.,(四)混凝土的振捣混凝土的振捣可分人工(用铁钎)振捣和机械振捣两种。人工振捣适用于坍落度大、混凝土数量少或钢筋过密部位的场合。混凝土振捣设备有插入式振捣器、附着式振捣器、平板式振捣和振动台等。平板式振捣器用于大面积混凝土施工，如桥面、基础等附着式振捣器是挂在模板外部振捣，借振动模板来振捣混凝土，对模板要求较高,而振动的效果不是太好，常用于薄壁混凝土构件，如梁肋部分等插入式振捣器，常用的是软管式的,只要构件断面有足够的地位插入振捣器，而钢筋又不太密时采用，它的效果比平板式及附着式要好。,.,.,.,.,(四)混凝土的振捣注意：对于石料粒径较大的混凝土，选用频率较低，振幅较大的振捣器效率较好，反之则宜选用频率高、振幅小的，因为振幅太大容易使较小骨料作无规则的翻动，反而造成混凝土的离析。振捣时间过短或过长均有弊病，一般以振捣至混凝土不再下沉、无显著汽泡上升、混凝土表面出现薄层水泥浆、表面达到平整为适度。（五)混凝土的养护及模板拆除养护对混凝土质量的重要性自然养护法：自然气温条件下（5以上），对终凝混凝土覆盖、洒水。养护时间与水泥品种和是否掺用外加剂有关。洒水次数以保持混凝土充分潮湿为度。特点：经济，混凝土强度增长慢、模板占用时间长弥补方法：蒸汽养护法或添加早强剂拆模时间：达到设计强度50%可拆除侧模,70%以上可移梁、进行下道工序,.,当昼夜平均气温低于5时，或最低气温低于3时，必须采取冬季施工措施：1、在保证混凝土必要和易性的同时，尽量减少用水量，采用较小的水灰比，这样可以大大促进混凝土的凝固速度，有利于抵杭混凝土的早期冻结，2、增加拌和时间，比正常情况下增加50100%，使水泥的水化作用加快，井使水泥的发热量增加以加速凝固;3、适当采用活性较大、发热量较高的快硬水泥、高强度水泥拌制混凝土，4、将拌和水甚至亦将集料加热，提高混凝土的初始温度，使混凝土在养护措施开始前不致冰冻。5、掺用早强剂，加速混凝土强度的发展，井降低混凝土内水溶液的冰点，防止混凝土早期冻结。目前常用的早强剂有含三乙醇胺的硫酸钠复合剂和亚硝酸钠复合剂两种。6、用蒸气养护、暖棚法、蓄热法和电热法等提高养护温度。,(六)混凝土的冬季施工要点,.,第二节预应力混凝土简支梁桥的制造工艺,先张法的制梁工艺是在灌筑混凝土前张拉预应力筋，将其临时锚固在张拉台座上，然后立模浇筑混凝土，待混凝土达到规定强度(不得低于设计强度等级的70)时，逐渐将预应力筋旅放松，这样就因预应力筋的弹性回缩通过其与混凝土之间的粘结作用，使混凝土获得预压应力。先张法生产可采用台座法或机组流水法。台座法：构件施工的各道工字全部在固定台座上进行。特点：不需复杂机械设备，施工适用性强，故应用较广。机组流水法：构件在移动式的钢模中生产，钢模按流水方式通过张拉、灌筑、养护等各个固定机组完成每道工序。特点：机组流水法可加快生产速度，但需要大量钢模和较高的机械化程度，且需配合蒸汽养护，只用于工厂内预制定型构件。,.,(一)台座台座按构造型式不同，可分为墩式和糟式两类。1、墩式台座墩式台座是靠自重和土压力来平衡张拉力所产生的倾复力矩，并靠土壤的反力和摩擦力抵抗水平位移。在地质条件良好，台座张拉线较长的情况下，采用墩式台座可节约大量混凝土。台座由台面、承力架、横梁和定位钢板等组成，台面有整体式混凝土台面和装配式台面两种，它是制梁的底模。承力架要承受全部的张拉力，设计建造时须保证变形小、经济、安全和操作方便。横梁是将预应力筋张拉力传给承力架的构件，常用型钢设计制成。定位钢板用来固定预应力筋的位置，其厚度必须保证承受张拉力后具有足够的刚度。定位板的圆孔位置按梁体预应力筋的设计位置确定，孔径比预应力筋大25mm.,.,墩式台座,槽式台座,.,2.槽式台座当现场地质条件较差，台座又不很长时，可采用由台面、传力柱、横梁、横系梁等组成的槽式台座.传力柱和横系梁一般用钢筋混凝土做成。,.,空心板预制张拉台座,.,(二)预应力筋的制备先张法预应力混凝土梁可用精轧螺纹粗钢筋、螺旋肋钢丝、钢绞线和冷拔低碳钢丝作为预应力筋。制备工作：下料、对焊、镦粗或轧丝、冷拉等工序。1、下料钢筋下料前应先做原材料检验和冷拉试验，以确定其冷拉仲长率和弹性回缩率等值。,.,2、对焊对焊一般应在冷拉前进行。对焊质量应严格控制，精轧螺纹钢筋的对焊一般在对焊机上进行。一般均采用闪光预热闪光焊工艺来改善接头性能。3、镦粗或轧丝采用镦头锚具时，对于直径在12毫米以下的钢筋可采用液压冷徽镦机将钢筋端头镦粗成圆头，并利用开孔的钢垫板组成锚具。对于较粗的钢筋需要用热镦法来加工，即可利用对焊机将钥筋加热加压形成镦头。直径大于22米的钢筋，因镦粗时需用较大的压力，则可采用锻压方法加工成镦头。镦头制成后要进行外观检查，不得有烧伤、歪斜及裂缝。采用轧制螺纹锚具时，关键在于钢筋端部的螺纹加工(简称轧丝)。通常可利用特制的钢模通过压力机进行冷压轧丝，轧丝后钢筋的平均直径与原钢筋相差无几，而且还可以提高钢筋的强度。,.,4、冷拉冷拉：在常温下，用超过钢筋屈服强度的拉力拉伸钢筋。钢筋冷拉按照控制方法可分为“单控”(即仅控制冷拉伸长率)和“双控”(即同时控制应力和冷拉伸长率)两种。采用双控冷拉时应以应力控制为主，伸长率控制为辅。在没有侧力设备的情况下，只能采用“单控冷拉。,.,(三)预应力筋的张拉粗钢筋在台座上主要利用各类液压拉伸机(由千斤顶、油泵、连接油管组成)进行张拉。张拉可分单根张拉和多根整批张拉两种。1、张拉前的淮备工作张拉前应先在端横梁上安装预应力筋的定位钢板，同时检查其孔位和孔径是否符合设计要求。安装定位板时要保证最下层和最外侧预应力筋的混凝土保护层尺寸。进而在台座上安装预应力筋，将其穿过端横梁和定位板后用锚具固定在板上，穿筋时应注意不碰掉台面上的隔离剂和玷污预应力筋。预应力筋的控制张拉力是张拉前需要确定的一个重要数据。桥规规定钢筋中的最大控制应力对钢丝、钢绞线不应超过0.75fpk，对冷拉粗钢筋不应超过0.90fpk,fpk为预应力筋的抗拉强度标准值。,.,2、张拉程序粗钢筋：0初应力（10con）（105）（2分钟）con90concon（锚固）。钢绞线：0初应力（10con）（105）con0con（锚固）。为了避免台座承受过大的偏心力，应先张拉靠近台座截面重心处的预应力筋。当钢筋的伸长值大于拉伸机油缸最大工作行程时，可采用重复张拉的办法来解决。单根张拉和多根整批张拉的操作方法基本相同。通常在将预应力筋拉至初应力状态时，应检查钢筋保护层尺寸，如发现有偏差时就需调整定位板的位置。多根张拉时，为了使每根力筋受力均匀，就必须使它们的初始长度保持一致。,.,(四)混凝土工作在台座内每条生产线上的构件，其混凝土必须一次连续灌筑完毕，振捣时，应避免碰击预应力筋。(五)预应力筋张拉力的放松预应力筋的放松必须待混凝土养护达到设计规定的强度(一般为混凝土强度7080%)以后才可以进行。放松过早会造成较多的预应力损失(主要是收缩、徐变损失)，或因混凝土与钢筋的粘结力不足而造成预应力筋弹性收缩滑动和在构件端部出现水平裂缝的质量事故;放松过迟，则影响台座和模板的周转。1、千斤顶放松:当混凝土达到规定强度后，再安装千斤顶重新将钢筋张拉至能够扭松固定螺母时止，随着固定螺帽的扭松，逐渐放松千斤顶，让钢筋漫慢回缩。,.,放松顺序：通常自构件两侧对称地向中心放松，以免较后一根钢筋放松时使梁承受大的水平弯曲冲击作用。放松的分阶段次数应视张拉台座至梁端外露钢筋长短而定，较长时分阶段次数可少些，过短时次数应增多。2、砂筒放松:在张拉预应力筋之前，在承力架(或传力住)与横梁间各放置一个灌满烘干细砂子的砂筒。张拉时筒内砂子被压实，需要放松预应力筋时，可将出砂口打开，使砂子慢慢流出，活塞徐徐顶入，直至张拉力全部放松为止。,.,3.滑楔放松;钢制滑楔来放松张拉力代替上述的砂筒,三块钢楔块组成，滑楔田中问一块上装有螺丝。将螺丝拧进螺杆就使三个楔块连成一体。需要放松时，蒋螺钉慢慢往上拧松，由于钢筋的回缩力随着中间楔块的向上滑移，张拉力被放松。4.螺杆、张拉架放松：在台座的固定端设置用来锚固预应力筋的螺杆和张拉架，放松时，拧松螺杆上的螺母，钢筋慢慢回缩，张拉力即被放松。,.,二、后张法简支梁的制造工艺概念：后张法制梁的步骤是先制作留有预应力筋孔道的梁体，待其混凝土达到规定强度后，再在孔道内穿入预应力筋进行张拉并锚固，最后进行孔道压浆井浇灌梁端封头混凝土。（一）预应力筋的制备1粗钢筋的制备（1）工序：下料对焊镦粗冷拉(同先张法）（2）下料：L=L0+LyL0构件混凝土预留孔道长度;Ly必要的工作长度。,.,2、碳素钢丝束的制备碳素钢丝的盘径小于1.5m，下料前在钢丝调整机上整值，经过矫直回火处理并且直径为1.7m的刚强钢丝，一般不必整值。（1）下料：L=L0+L1L0构件混凝土预留孔道长度;L1固定端和张拉端(或两个张拉端)所需要的钢丝工作长度。（2）编束：防止钢绞线缠绕扭结，造成受力不一致。编束时可将钢丝对齐后穿人特制的梳丝板使排列整齐，然后一边梳理钢丝一边每隔11.5米衬以长34cm螺旋衬圈或短钢管，并在设衬圈处用2号铁丝缠绕2030道捆扎成束。,.,.,3.钢绞线的制备钢绞线线预应力筋是以盘条供应的，在使用前应进行预拉，以减少钢绞线的构造变形和应力松弛损失，并便于等长控制。预拉应力取标准抗拉强度的85，拉至规定应力后应保持510分钟再放松。编束(二)预应力筋孔道成型选择和安装制孔器、抽拔制孔器和孔道通孔检验等。1.制孔器的种类:抽拔式与埋置式。埋置式：薄铁皮波纹套管、橡胶波纹套管特点：能使成孔均匀，摩阻力小，但其冷作加工和安装比较困难，使用后不能回收，成本高和钢材耗用量大。抽拔式：橡胶抽拔管、金属伸缩制孔器、钢管制孔器特点：能够周转重复使用，经济而省钢材。,.,.,辽河特大桥T梁预制中的金属波纹管,.,(三)预应力筋的张拉工艺当梁体混凝土的强度达到设计强度70%以上时，才可进行穿束张拉。穿束前，可用空压机吹风等方法清理孔道内的污物和积水，以确保孔道畅通。液压千厅顶的分类锥锚式拉杆式穿心式,.,3、穿心式千斤顶张拉工艺穿心式千斤顶的构造特点是沿千斤顶轴线有一穿过预应力筋的穿心孔道。这种千斤顶主要用于张拉带有夹片式锚、夹具的单根钢筋、钢绞线或钢筋束、钢纹线束。张拉吨位有18、25和60t等数种。工作原理:,.,(四)孔道压浆1.准备工作:压浆前烧割锚外钢丝时，应采取降温措施，以免锚具和预应力筋因过热而产生滑丝。用环氧砂桨或棉花和水泥浆填塞锚塞周围的钢丝间隙。用压力水冲洗孔道，排除孔内粉渣杂物，确保孔道畅通，并吹去孔内积水。2.水泥浆的制备压注孔道所用的水泥浆，须用不低于50号的普通硅酸盐水泥或40号快硬硅酸盐水泥拌制。水泥浆的水灰比应为0.40.45,最大不超过0.5。水泥浆可用小型灰浆拌和机拌料。每次拌量以不超过40分钟的使用量为宜。拌好的水泥浆在通过2.5x2.5mm的细筛后，存放以供使用。水泥浆的温度不宜过高或过低，夏季不宜超过25，冬季不宜低于5，不然则需要采取降温措施或采用冬季施工措施。,.,3.压浆程序和操作方法压浆工艺一次压注法：用于不太长的直线形孔道二次压注法：较长的孔道或曲线形孔道。压浆顺序：先压下孔道，后上孔道，以免上孔道漏浆把下孔道堵塞。直线孔道压浆时，应从构件的一端压到另端，曲线孔道压浆时，应从孔道最低处开始向两端进行。在压浆操作中应当注意:(1)在冲洗孔道时如发现串孔，则应改成两孔同时压注，(2)每个孔道的压浆作业必须一次完成，不得中途停倾，如因故停顿，时间超过20分钟(3)水泥浆从拌制到压入孔道的间隔时间不得超过40分钟，在此时间内，应不断地搅拌水泥浆。,.,(4)输浆管的长度最多不得超过40m,超过30m时，就要提高压力100-200kPa,以补偿输浆过程中的压力损失;(5)压桨工人应戴防护眼镜，以免灰浆喷出时射伤眼睛，(6)压浆完毕后应认真填写压浆记录。（五)封端孔道