第五章-1-混凝土简支梁桥的设计与构造特点

1、2021/3/261 第二节第二节 混凝土简支梁桥的制造和架设混凝土简支梁桥的制造和架设 一、概述一、概述 主要内容主要内容: : 二、混凝土简支梁桥的制造工艺二、混凝土简支梁桥的制造工艺 三、装配式简支梁构件的运输和安装三、装配式简支梁构件的运输和安装 2021/3/262 一、概述一、概述 1.混凝土简支梁桥的施工方法的分类混凝土简支梁桥的施工方法的分类 (1) 就地浇注法就地浇注法 (2) 预制安装法预制安装法 2021/3/263 (1)(1)就地浇注法就地浇注法 (a) (a)优点优点 它不需要大型的吊装设备和开辟专门的预它不需要大型的吊装设备和开辟专门的预 制场地制场地, ,梁体结

2、构中横桥向的主筋不用中断梁体结构中横桥向的主筋不用中断, ,故其结构的整故其结构的整 体性能好。体性能好。 (b)(b)缺点缺点 支架需要多次转移支架需要多次转移, ,使工期加长使工期加长, ,如全桥多如全桥多 跨一次性支架跨一次性支架, ,则投入的支架费用又将大大增高。则投入的支架费用又将大大增高。 它是通过直接在桥跨下面搭设的支架作为工作平台它是通过直接在桥跨下面搭设的支架作为工作平台, , 然后在其上面制造梁体结构。这种方法适用于两岸桥墩不然后在其上面制造梁体结构。这种方法适用于两岸桥墩不 太高的引桥和城市高架桥太高的引桥和城市高架桥, ,或靠岸边水不太深且无通航要或靠岸边水不太深且无通

3、航要 求的小跨径桥梁。其主要优缺点是求的小跨径桥梁。其主要优缺点是: : (2) (2) 预制安装法预制安装法 它的优缺点恰与上一种方法相反它的优缺点恰与上一种方法相反, ,即即: : (1)(1)优点优点 桥梁的上、下部结构可以平行施工桥梁的上、下部结构可以平行施工, ,使工期使工期 大大缩短大大缩短, ,无需在高空进行构件制作无需在高空进行构件制作, ,质量容易控质量容易控 制制, ,可以集中在一处成批生产可以集中在一处成批生产, ,从而降低工程成本。从而降低工程成本。 (2)(2)缺点缺点 需要大型的起吊运输设备需要大型的起吊运输设备; ;由于在构件与构由于在构件与构 件之间存在拼接纵缝

4、件之间存在拼接纵缝, ,例如简支例如简支T T形梁之间的横隔板接头形梁之间的横隔板接头, ,施施 工时需搭设吊架才能操作工时需搭设吊架才能操作, ,故比较麻烦故比较麻烦; ;显然显然, ,结结 构的整体构的整体 工作性能就不如就地浇筑法。工作性能就不如就地浇筑法。 成桥过程视频成桥过程视频 二、混凝土简支梁桥的制造工艺二、混凝土简支梁桥的制造工艺 （一）模板和支架（一）模板和支架 （二）钢筋工作（二）钢筋工作 （三）混凝土工作（三）混凝土工作 （四）预应力工作（四）预应力工作 支立模板支立模板 浇注及振捣混凝土浇注及振捣混凝土 钢筋骨架成型钢筋骨架成型 养护及拆除模板养护及拆除模板 工艺流程工

5、艺流程 2021/3/266 模板是用于浇注混凝土、形成结构形状和尺模板是用于浇注混凝土、形成结构形状和尺 寸的临时性结构寸的临时性结构, ,而支架是用于在施工过程中临而支架是用于在施工过程中临 时支撑梁体的临时性结构。模板和支架不仅控制时支撑梁体的临时性结构。模板和支架不仅控制 梁体尺寸的精度梁体尺寸的精度, ,影响施工进度和混凝土浇注质影响施工进度和混凝土浇注质 量和施工方法。量和施工方法。 （一）模板和支架（一）模板和支架 2021/3/267 1) 1)具有足够的强度、刚度和稳定性具有足够的强度、刚度和稳定性, ,能可靠地承受能可靠地承受 施工过程中产生的各种荷载。施工过程中产生的各种

6、荷载。 2) 2)保证结构的设计形状、尺寸以及各部分相对位置的保证结构的设计形状、尺寸以及各部分相对位置的 正确性。正确性。 3) 3)构造和支座力求简单构造和支座力求简单, ,装拆既要方便又要尽量减少对装拆既要方便又要尽量减少对 构件的损伤构件的损伤, ,以及提高装、拆、运的速度和增加周转使用以及提高装、拆、运的速度和增加周转使用 次数。次数。 1 1、模板的要求、模板的要求 2 2、模板的类型和构造、模板的类型和构造 钢木结合模板钢木结合模板( (外观要求不高外观要求不高) ) 木模板木模板 钢模板钢模板 土模和砖模土模和砖模 （）按制作材料分）按制作材料分: : （）按装拆方法分分）按装

7、拆方法分分: : 整体装拆式（整体装拆式（整体箱梁整体箱梁） 零拼式零拼式 分片装拆式分片装拆式 2021/3/269 钢模板、木模板、钢木结合模板钢模板、木模板、钢木结合模板 （1 1）支架按其构造分为立柱式支架（满堂）支架按其构造分为立柱式支架（满堂 支架）、梁式支架和梁支架）、梁式支架和梁- -柱式支架。柱式支架。 （2 2）按材料可分为木支架、钢支架、钢木）按材料可分为木支架、钢支架、钢木 混合结构和万能杆件拼装的支架。混合结构和万能杆件拼装的支架。 3.3.支架的分类支架的分类 立柱式支架立柱式支架 梁式支架梁式支架 梁柱式支架梁柱式支架 2021/3/2614 2 2、钢管脚手架、

8、钢管脚手架 ( (扣件式、螺栓式、承插式扣件式、螺栓式、承插式) ) 需要进行设计计算需要进行设计计算,以保证支架具有足够的强度、刚以保证支架具有足够的强度、刚 度、支架基础的牢固可靠、构件的结合紧密度、支架基础的牢固可靠、构件的结合紧密 具有足够的纵、横、斜三个方向的连接杆件具有足够的纵、横、斜三个方向的连接杆件,使支架形使支架形 成整体。成整体。 4.4.支架的要求支架的要求 立在河中的支架耍充分考虑洪水和漂浮物的影响立在河中的支架耍充分考虑洪水和漂浮物的影响, ,支架支架 必须设置预拱度。预拱度的设置需考虑施工中支架本身的必须设置预拱度。预拱度的设置需考虑施工中支架本身的 沉降以及梁的设

9、计预拱度两方面沉降以及梁的设计预拱度两方面, ,以保证竣工后的结构外形以保证竣工后的结构外形 符合设计要求。符合设计要求。 支架还要设置落架设备支架还要设置落架设备, ,保证落架时对称、均匀、不应保证落架时对称、均匀、不应 使简支粱发生局部受力过大的状态。使简支粱发生局部受力过大的状态。 2021/3/2616 （2 2）钢筋的加工流程）钢筋的加工流程 （3 3）钢筋弯制成形和接头）钢筋弯制成形和接头 （1 1）钢筋骨架的构成）钢筋骨架的构成 （二）钢筋工作（二）钢筋工作 钢筋的接头应按规定要求错开布置。钢筋的接头应按规定要求错开布置。 钢筋的交叉点应用铁丝帮扎结实钢筋的交叉点应用铁丝帮扎结实

10、, ,必要时可用电焊焊接。必要时可用电焊焊接。 除设计有特殊规定外除设计有特殊规定外, ,梁中箍筋应与主筋垂直。箍筋弯钩的迭合梁中箍筋应与主筋垂直。箍筋弯钩的迭合 处处, ,在梁中应沿纵向置于上面并交错布置。在梁中应沿纵向置于上面并交错布置。 为了保证混凝土保护层的厚度为了保证混凝土保护层的厚度, ,应在钢筋与模板间设置水泥块、应在钢筋与模板间设置水泥块、 混凝土垫块或钢筋头垫块。垫块应错开布置不应贯通截面全长。混凝土垫块或钢筋头垫块。垫块应错开布置不应贯通截面全长。 为了保证及固定钢筋相互间的横向净距为了保证及固定钢筋相互间的横向净距,两排钢筋之间可使用混凝两排钢筋之间可使用混凝 土分隔块土

11、分隔块,或用短钢筋扎结固定。或用短钢筋扎结固定。 为保证钢筋骨架有足够的刚度为保证钢筋骨架有足够的刚度, ,必要时可增加装配钢筋。必要时可增加装配钢筋。 主筋、架立钢筋、箍筋、斜筋、分布钢筋、附加钢件主筋、架立钢筋、箍筋、斜筋、分布钢筋、附加钢件 （1 1）钢筋骨架的构成）钢筋骨架的构成 2021/3/2618 （1 1）钢筋骨架的构成）钢筋骨架的构成 2021/3/2619 钢筋的准备工作应注意以下几点钢筋的准备工作应注意以下几点: : 注意注意: : 首先应对进场的钢筋通过抽样试验进行质量鉴定首先应对进场的钢筋通过抽样试验进行质量鉴定, ,合格后才合格后才 可使用。试验内容有可使用。试验内

12、容有: :抗拉极限强度、屈服点和冷弯试验抗拉极限强度、屈服点和冷弯试验 ; ; 按图纸要求划线下料按图纸要求划线下料; ; 为保证下料尺寸的准确性为保证下料尺寸的准确性, ,在下料之前应计算图纸在下料之前应计算图纸 上所标明的折线尺寸与弯折处实际弧线尺寸之差上所标明的折线尺寸与弯折处实际弧线尺寸之差, ,同时同时 还应计算钢筋在冷弯过程中的伸长量。还应计算钢筋在冷弯过程中的伸长量。 （2 2）钢筋的加工流程）钢筋的加工流程 整直整直切断切断除锈除锈弯曲弯曲焊接或绑扎焊接或绑扎 下料后的钢筋要在工作平台上用手工或电动弯筋器按规下料后的钢筋要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型

13、定的弯曲半径弯制成型, ,钢筋的两端应按图纸弯制成所需的钢筋的两端应按图纸弯制成所需的 标准弯钩。如钢筋图中对弯曲半径未作规定时标准弯钩。如钢筋图中对弯曲半径未作规定时, ,以直径的以直径的1515 倍进行弯制。对较长钢筋倍进行弯制。对较长钢筋, ,最好在接长后再弯制。最好在接长后再弯制。 钢筋的的主要连接方法有钢筋的的主要连接方法有: :搭接法（现应用较少）、搭接法（现应用较少）、 闪光接触对焊、电弧焊、机械连接方式。闪光接触对焊、电弧焊、机械连接方式。 采用电焊采用电焊, ,并以闪光焊对焊并以闪光焊对焊, ,这种接头的传力性能好这种接头的传力性能好, , 且省料。焊接接头在构件内尽量错开布

14、置。且受拉主筋且省料。焊接接头在构件内尽量错开布置。且受拉主筋 的接头面积不得超过总截面的的接头面积不得超过总截面的50%50%。装配式构件连接处受。装配式构件连接处受 力钢筋的接头不受此限制力钢筋的接头不受此限制 。 （3 3）钢筋弯制成形和接头）钢筋弯制成形和接头 2021/3/2621 （1 1）混凝土的配制）混凝土的配制 （2 2）混凝土的运送）混凝土的运送 （3 3）混凝土的浇注）混凝土的浇注 （4 4）混凝土的养护和拆模）混凝土的养护和拆模 ( (三三) )混凝土工作混凝土工作 2021/3/2622 混凝土浇注完后应充分养护等达到设计强度混凝土浇注完后应充分养护等达到设计强度 的

15、的25%-50%25%-50%时时, ,方可拆模。方可拆模。 混凝土工作包括混凝土配制、运送、浇筑、养护和拆模。混凝土工作包括混凝土配制、运送、浇筑、养护和拆模。 混凝土一般应采用机械搅拌上料的顺序混凝土一般应采用机械搅拌上料的顺序, ,一般是先石子、一般是先石子、 次水泥、后砂子次水泥、后砂子; ;如需掺附加剂如需掺附加剂, ,应先将附加剂调成溶液（指应先将附加剂调成溶液（指 可溶性附加剂）可溶性附加剂）, ,再加人拌合水中与其它材料拌匀。再加人拌合水中与其它材料拌匀。 （1 1）混凝土的配制）混凝土的配制 2021/3/2623 混凝土设备混凝土设备 2021/3/2624 混凝土浇注完后

16、应充分养护等达到设计强度混凝土浇注完后应充分养护等达到设计强度 的的25%-50%25%-50%时时, ,方可拆模。方可拆模。 混凝土应以最少的转运次数、最短的距离迅速混凝土应以最少的转运次数、最短的距离迅速 从搅拌地点运至灌注位置从搅拌地点运至灌注位置: :运送道路要平整运送道路要平整, ,防止防止 混凝土因颠簸振动而发生离析、泌水和灰浆流失混凝土因颠簸振动而发生离析、泌水和灰浆流失 现象现象, ,一经发现一经发现, ,必须在浇筑前再次搅拌。必须在浇筑前再次搅拌。 （2 2）混凝土的运送）混凝土的运送 2021/3/2625 输送泵输送泵 罐车罐车 混凝土输混凝土输 送管道送管道 2021/

17、3/2626 混凝土浇注完后应充分养护等达到设计强度混凝土浇注完后应充分养护等达到设计强度 的的25%-50%25%-50%时时, ,方可拆模。方可拆模。 混凝土的浇筑方法直接影响到混凝土的密实性和混凝土的浇筑方法直接影响到混凝土的密实性和 整体性整体性, ,这对混凝土的质量影响很大。这对混凝土的质量影响很大。 当构件的高度（或厚度）较大时当构件的高度（或厚度）较大时, ,为了保证混凝土为了保证混凝土 能振捣密实能振捣密实, ,应采用分层浇筑法。应采用分层浇筑法。 对于大体积混凝土对于大体积混凝土, ,在制定浇筑方案时注意混凝土在制定浇筑方案时注意混凝土 水化热的不利影响。水化热会产生混凝土内

18、外温差水化热的不利影响。水化热会产生混凝土内外温差, , 这就会导致较大的温度应力并引起混凝土开裂这就会导致较大的温度应力并引起混凝土开裂 。 （3 3）混凝土的浇注）混凝土的浇注 2021/3/2627 2021/3/2628 2021/3/2629 （4 4）. .养护及拆除模板养护及拆除模板 混凝土中水泥的水化作用过程混凝土中水泥的水化作用过程, ,就是混凝土凝固、硬化就是混凝土凝固、硬化 和强度发育的过程。它与周围环境的温度（和强度发育的过程。它与周围环境的温度（影响硬化速影响硬化速 度度）、湿度（）、湿度（影响水泥水化作用影响水泥水化作用）有着密切的关系。）有着密切的关系。 目前在桥

19、梁施工中采用最多的是在自然气温条件下的目前在桥梁施工中采用最多的是在自然气温条件下的 自然养护方法和蒸汽养护法。自然养护方法和蒸汽养护法。 混凝土浇注完后应充分养护等达到设计强度的混凝土浇注完后应充分养护等达到设计强度的50%50%时时, , 即可拆除梁的侧模即可拆除梁的侧模; ;达到设计吊装强度并不低干设计标号达到设计吊装强度并不低干设计标号 的的7070时时, ,就可起吊主梁。就可起吊主梁。 2021/3/2630 2021/3/2631 四、后张法预应力混凝土简支梁的制造工艺特点四、后张法预应力混凝土简支梁的制造工艺特点 1 1、预应力筋孔道的成型、预应力筋孔道的成型 2 2、预应力筋的

20、张拉、预应力筋的张拉 3 3、压浆、压浆 2021/3/2632 1 1 预应力筋孔道的成型预应力筋孔道的成型 后张预应力混凝土梁后张预应力混凝土梁, ,需先按照设计图纸位置需先按照设计图纸位置, ,预预 留出预应力孔道。在梁体内预留预应力筋孔道所用的制留出预应力孔道。在梁体内预留预应力筋孔道所用的制 孔器目前主要有三种孔器目前主要有三种, ,即铁皮管、橡胶棒、即铁皮管、橡胶棒、金属波纹管金属波纹管 和塑料波纹管和塑料波纹管。 金属波纹是采用金属波纹是采用0.3mm0.3mm厚厚, ,30mm30mm宽的钢带宽的钢带, ,用卷管机在用卷管机在 现场制作的圆管或扁管现场制作的圆管或扁管, ,抗渗

21、漏、耐压等性能较好。抗渗漏、耐压等性能较好。 塑料波纹是采用高密度聚乙烯材料挤出成型的单壁塑料波纹是采用高密度聚乙烯材料挤出成型的单壁 波纹管（圆管或扁管）波纹管（圆管或扁管）, ,其具有良好地其具有良好地 耐腐蚀性和密封耐腐蚀性和密封 性性, ,强度高刚度大。强度高刚度大。 2021/3/2633 2021/3/2634 2021/3/2635 （1 1）自行式吊车架梁）自行式吊车架梁 （3 3）浮吊船架梁）浮吊船架梁 （2 2）龙门式吊车架梁龙门式吊车架梁 （4 4）联合架桥机架梁）联合架桥机架梁 三、三、 简支梁的架简支梁的架 设设 2021/3/2636 （1 1）自行式吊车架梁）自行

22、式吊车架梁 在桥不高、且场内可设置行车便道的情况下在桥不高、且场内可设置行车便道的情况下, ,用自行用自行 式吊车架设中、小跨径的桥梁十分方便。式吊车架设中、小跨径的桥梁十分方便。 此法视吊装重量不同此法视吊装重量不同, ,可分单吊（一台吊车）或双吊可分单吊（一台吊车）或双吊 （ 两台吊车）两种。其特点是机动性好两台吊车）两种。其特点是机动性好, ,不需要动力设不需要动力设 备备, ,不需要准备作业不需要准备作业, ,架梁速度快。架梁速度快。 三、三、 简支梁的架简支梁的架 设设 2021/3/2637 2021/3/2638 （2 2）龙门式吊车架梁）龙门式吊车架梁 对于桥面不太高对于桥面不

23、太高, ,架桥孔数又多架桥孔数又多, ,沿桥墩两侧设轨道沿桥墩两侧设轨道 不困难的情况不困难的情况, ,可以采用一台或两台跨墩门式吊车来架可以采用一台或两台跨墩门式吊车来架 梁。此时梁。此时, ,除了吊车行走轨道外除了吊车行走轨道外, ,在其内侧尚应铺设运梁在其内侧尚应铺设运梁 轨道轨道, ,或者设便道用拖车运梁。梁运到后或者设便道用拖车运梁。梁运到后, ,就用门式吊车就用门式吊车 起吊、横移起吊、横移, ,并安装在预定位置。当一孔架完后并安装在预定位置。当一孔架完后, ,吊车前吊车前 移移, ,再架设下一孔。再架设下一孔。 三、三、 简支梁的架简支梁的架 设设 2021/3/2639 （2

24、2）龙门式吊车架梁）龙门式吊车架梁 对于桥面不太高对于桥面不太高, ,架桥孔数又多架桥孔数又多, ,沿桥墩两侧设轨道沿桥墩两侧设轨道 不困难的情况不困难的情况, ,可以采用一台或两台跨墩门式吊车来架可以采用一台或两台跨墩门式吊车来架 梁。此时梁。此时, ,除了吊车行走轨道外除了吊车行走轨道外, ,在其内侧尚应铺设运梁在其内侧尚应铺设运梁 轨道轨道, ,或者设便道用拖车运梁。梁运到后或者设便道用拖车运梁。梁运到后, ,就用门式吊车就用门式吊车 起吊、横移起吊、横移, ,并安装在预定位置。当一孔架完后并安装在预定位置。当一孔架完后, ,吊车前吊车前 移移, ,再架设下一孔。再架设下一孔。 三、三、 简支梁的架简支梁的架 设设 2021/3/2640 （3 3）浮吊船架梁）浮吊船架