桥梁施工技术讲义全套一一

学习情境5

预应力混凝土简支梁桥施工工作任务任务1.认识预应力混凝土结构任务2预加力的计算与预应力损失的估算的原理和方法；任务3预应力混凝土简支梁桥的构造要求和特点；任务4先张法预应力混凝土简支梁桥的施工；任务5后张法预应力混凝土简支梁桥的施工。学习目标1．描述预应力混凝土结构的基本概念及材料；2．说明预加力的计算与预应力损失的估算的原理和方法；3．描述预应力混凝土简支梁桥的构造要求和特点；4．说明先张法预应力混凝土简支梁桥的施工工艺和要求；5．说明后张法预应力混凝土简支梁桥的施工工艺和要求；6．叙述预应力混凝土简支梁桥上部工程安全施工技术；学习目标7．说明预应力混凝土简支梁桥上部工程施工质量检测评定基本要求、实测项目、外观鉴定要求；8．能看懂预应力混凝土简支梁桥施工图并能计算工程量；9．能进行预应力混凝土简支梁桥的施工放样；10．能绘制预应力混凝土简支梁桥的施工流程图；11．能检测钢筋的焊接质量；12．能编制简支梁静载试验方案；13．能运用相关的规范进行预应力混凝土简支梁桥施工质量控制学习任务流程

预应力混凝土的基本概念→预应力混凝土结构对材料的要求→预加力计算及预应力损失估算→预应力混凝土简支梁桥构造特点→先张法施工工艺→后张法施工工艺

认识预应力混凝土结构任务1一、预应力混凝土的基本原理及特点1、预应力混凝土的基本原理

从受力性能的角度而言，所谓预应力混凝土结构，就是在结构承受外荷载作用之前，在其可能开裂的部位预先人为的施加压应力，以抵消或减少外荷载所引起的拉应力，是结构在正常使用和在作用下不开裂或者裂缝开展宽度小一些的结构。2、预应力混凝土结构的特点1）自重轻，节约工程材料。4）增强结构或构件的抗剪能力。3）提高结构的抗疲劳性能。2）改善结构的耐久性3．预应力混凝土结构的分类

定义：国内通常把混凝土结构内配有纵筋的结构总称为加筋混凝土结构系列。一、预应力混凝土的基本原理及特点预应力度的定义《桥规》(JTGD60—2004)将预应力度（）定义为由预加应力大小确定的消压弯矩M0与外荷载产生的弯矩M的比值，即式中：

λ=M0/M

λ──预应力度。

M0──消压弯矩，也就是使构件控制截面受拉区边缘混凝土的预压应力，抵消到零时的弯矩；

M──使用荷载(不包括预加力)作用下控制截面的弯矩；加筋混凝土结构的分类（1）全预应力混凝土：≥1，沿预应力筋方向的正截面不出现拉应力；（2）部分预应力混凝土1>>0，沿预应力筋方向的正截面出现拉应力或出现不超过规定宽度的裂缝；当对拉应力加以限制时，为部分预应力混凝土A类构件；当拉应力超过规定限值或出现不超过限值的裂缝时，为部分预应力混凝土B类构件。（3）钢筋混凝土：=0，无预加应力。4．预应力的施加方法1）先张法（1）在台座上按设计规定的拉力张拉钢筋，并用锚具临时固定于在台座上。（2）支模、绑扎非预应力钢筋、浇筑混凝土构件（3）待构件混凝土达到一定的强度后（一般不低于混凝土设计强度等级的75％，以保证预应力钢筋与混凝土之间具有足够的粘结力），切断或放松钢筋，预应力钢筋的弹性回缩受到混凝土阻止而使混凝土受到挤压，产生预压应力2）后张法（1）后张有粘结预应力（2）后张无粘结预应力后张有粘结预应力后张无粘结预应力二、预应力混凝土结构的材料1．混凝土1）预应力混凝土结构对混凝土的要求（1）强度高。（2）收缩、徐变小。（3）快硬、早强。2）混凝土的配制要求为了提高混凝土强度，减少其收缩、徐变变形值，除了选用高强度等级水泥、减少水泥用量、选用高品质的骨料以及加强振捣和养护外，还要尽量降低水灰比，水灰比控制在0.25~0.35范围内。为了增加和易性，可掺加适量的高效减水剂。另外，为了减少混凝土的收缩、徐变变形。还可以掺加优质活性掺和剂。2．预应力钢材1）对钢筋性能的要求(1)高强度。(2)塑性好。(3)与混凝土间具有良好的粘结性能。(4)良好的加工性能。2）常用的预应力钢筋（1）钢绞线（2）钢丝（3）精轧螺纹钢筋三、预应力锚具与孔道成型材料

锚具是锚固钢筋时所用的工具，是保证预应力混凝土结构安全可靠的关键部位之一。通常把在构件制作完毕后，能够取下重复使用的称为夹具；锚固在构件端部，与构件联成一体共同受力，不能取下重复使用的称为锚具。

锚具的制作和选用应满足下列要求：

1）锚具零部件选用的钢材性能要满足规定指标，加工精度高，受力安全可靠，预应力损失小。

2）构造简单，加工方便，节约钢材，成本低。

3）施工简便，使用安全。

4）锚具性能满足结构要求的静载和动载锚固性能。

锚具锚具的种士类很多，端主要有支黄承式锚具挡、锥形锚靠具、夹片芹式锚具、纵固定端锚预具和连接仆器，目前行最常用的判张拉端锚晴具为夹片赚式锚具。锚具孔道成型才材料后张有基粘结预勺应力钢网筋的孔土道成型溜方法分跳抽拔性谋和预埋闭型两类偷。抽拔型是容在浇筑混亡凝土前预忽埋钢管或穴充水（充易压）的橡阻胶管，在义浇筑混凝歪土后并达短到一定强炭度时拔抽谣出预埋管碧，便形成镜了预留在串混凝土中晚的孔道。接适用于直仇线形孔道刚。预埋型兵是在浇羞筑混凝宅土前预摔埋金属庄波纹管励（或塑绝料波纹呀管），话在浇筑阀混凝土圆后不再艘拔出而早永久留岗在混凝哀土中，牲便形成眯了预留高孔道。且适用于父各种线接形孔道暖。四、预应元力设备1.千斤顶2.高压油泵3.预加应力湾的其它设上备预加力的耳计算与预猪应力损失凯的估算的仆原理和方兼法任务2张拉控制村应力预应力茫筋中预良拉应力侵的大小亲并不是伯一个恒址定值，然由于施睁工因素翠、材料皱性能及蝇环境条反件等的括影响，蓄钢筋中谊的预拉怨应力将慢会逐渐秤减小。稳预应力腿筋中这具种预拉晨应力减月小的现表象称为邀预应力寒损失。预应力损怀失产生原读因及减少铃措施1．预应窄力钢筋富与管道声壁之间刊的摩擦纠引起的仍应力损裂失2．锚具形变形、逗钢筋回纲缩和拼刊装构件正的接缝德压缩引疲起的应挥力损失3．混凝土桃加热养护悦时，预应熟力钢筋与信台座之间笛的温度引发起的应力劝损失4．混凝土梢的弹性压妇缩引起的废应力损失5．钢筋西松弛引苗起的应港力损失6．混凝液土收缩脏和徐变页引起的赞预应力博钢筋应仍力损失有效预膏应力计梦算预应力损失值的组合先张法构件后张法构件

传力锚固时的损失（第一批）lⅠσl1+σl2+σ+l3σl4+0.5σl5σl1+σl2+σ+l4传力锚固后的损失（第二批）lII0.5σl5+σl6σl5+σ+l61．预应力依损失值的律组合上述预应焰力损失有克的只发生赖在先张法税中，有的竭则发生于作后张法中邮，有的在脑先张法和扬后张法中舌均有，而股且是分批姿出现的。诊为了便于顽分析和计斜算，设计集时可将预库应力损失筹分为两批族：（1）传力室锚固时脚的损失浑，称第刘一批损绘失lⅠ；（2）传力锚外固后出现稀的损失，李称第二批谢损失lII。先、鹊后张法名预应力枯构件在昏各阶段丧的预应再力损失献组合见脊表5-2尘-1。2．预应乱力钢筋动的有效驼预应力预加力阶隔段：使用阶段肤：预应力学混凝土竞简支梁辣构件的潜构造要锅求和特分点任务3截面形式崖和尺寸预应力混惧凝土构件敬的截面形胖式应根据聪构件的受趣力特点进叙行合理选椅择。对于打轴心受拉阅构件，通汉常采用正拳方形或矩泊形截面；栏对于受弯教构件，宜昏选用T形、工字箩形或其他漫空心截面丧形式。此漂外，沿受米弯构件纵兵轴，其截绕面形式可杠以根据受酒力要求改崭变，形成举变截面构甩件。预应力钢宿筋的布置1）先张暂法构件预应力粪钢绞线冤之间的铺净距不染应小于租其直径慈的1.5倍，且豆对1×2(二股)、1×3角(三股)钢绞线不翻应小于20m手m，对1×7胀(七股)钢绞线不嫩应小于25m揪m。预应力备钢丝间净阅距不应小横于15m虏m。在先张法宾预应力混雕凝土构件译中，对于辨单根预应鞋力钢筋，脊其端部应戴设置长度肠不小于150m容m的螺旋窃筋；对诸于多根筝预应力贺钢筋，贿在构件枪端部10倍预应力胜钢筋直径抓范围内，滚应设置3～5片钢筋煎网。预应力钢逐丝束埋入里式锚具之奸间的净距注不应小于合钢丝束直撤径，且不莲应小于60mm；预应氧力钢丝杰束与埋喇入式锚挖具之间鹿的净距深不应小锁于20mm。预应碎力钢筋夫或埋入夏式锚具利的混凝丛土保护产层厚度兰不应小倍于30mm，当构件妈处于受侵陶蚀环境时靠，该值应昏增加10mm。后张法放构件在靠近端销支座区段融横向对称睛弯起，尽梢可能沿梁姥端面均匀元布置，同亚时沿纵向搅可将梁腹夸板加宽。蛾在梁端部堵附近，设鱼置间距较恩密的纵向竹钢筋和箍炸筋。并符誓合T形和箱形召梁对纵向倒钢筋和箍敏筋的要求犯。预应力砖直线管允道的混躬凝土保唤护层厚李度，对茫构件顶智面和侧核面，当逃管道直屡径等于乎或小于55mm时，不应握小于35m全m；当管猎道直径冷大于55m我m时，不应扰小于45mm；对构敲件底面咏不应小善于50mm啄.当桥梁次处于受围侵蚀的况环境时平，上述尿保护层坑厚度应某增加10m由m。后张法预赌应力混凝彻土构件的鹊端部锚固予区，在锚缺具下面应似设置厚度倚不小于16m游m的垫板或摸采用具有弟喇叭管的裤锚具垫板保。锚垫板正下应设间矛接钢筋，劳其体积配奋筋率不应激小于0.5%。三、预快应力钢荒筋管道佛的设置由钢管附或橡胶幕管抽芯矩成型的逮直线管变道，其屿净距不检应小于40mm躬,且不宜小阀于管道直理径的0.6倍；对于星预埋金属判或塑料波赌纹管和铁姜皮管,在竖直方无向可将两巨管道叠置般。四、非预震应力筋布屿置1．箍筋1）箍筋乞直径和狂间距：促预应力欧混凝土T形、I形截面梁惊和箱形截旺面梁腹板坡内应分别抢设置直径坝不小于10m话m和12m盖m的箍筋奶，且应饲采用带乐肋钢筋顺，间距态不应大晨于250m雅m；自支座业中心起长帆度不小于源一倍梁高驳范围内，掉应采用闭飞合式箍筋生，间距不菊应大于100m过m。2）在T形、I形截面梁手下部的马婚蹄内，应鼻另设直径赴不小于8mm的闭合式适箍筋，间昼距不应大徐于200辆mm。此外垃，马蹄绿内尚应殖设直径充不小于12m江m的定位钢晒筋。2．其它辅晶助钢筋1）在先张最法预应力荷混凝土构质件中，预维应力钢筋侵端部周围企应采用以箭下局部加钥强措施：（1）对于双单根预什应力钢趁筋，其招端部设翁置长度轮不小于150雨mm的螺旋筋勺。（2）对于票多根预辨应力钢血筋，在俯构件端颗部10d汤(d为预应撞力钢筋酷直径)范围内躁，设置3～5片钢筋辣网。2）在后贱张法预近应力混川凝土构副件中，残预应力随钢筋端朴部周围对应采用那以下局板部加强彼措施：后张法预按应力混凝乏土构件的抛端部锚固诱区，在锚善具下面应碑设置厚度茎不小于16m据m的垫板奥或采用劲具有喇电叭管的养锚具垫栗板。锚号垫板下鸭应设间撇接钢筋裹，其体增积配筋激率不应塑小于0.5%先张法预落应力混凝念土简支梁旅构件的制蛙作工艺任务4一、张钱拉台座饮设计1．张拉台疾座的种类1）墩式台某座。2）槽式趴台座3)构架式黄台座4)换埋式台战座2．台座溪的构造抄要求（1）台座的镜承力台墩缘瑞必须具有青足够的强弃度和刚度棒，并应满恢足抗倾覆稳的要求；（2）台座移横梁受亏力后的拉挠度应朽控制在2mm以内,并不得产利生翘曲；（3）钢丝锚帅固板的挠兔度应控制斩在1mm以内。先张法浅施工工爸艺及要剩求1．模板、撑支座及台汗面要求模板应扶满足承骨载力、恭刚度和延稳定性庸的要求颗，并应肚具有构塞造简单教、装拆斜方便、事不漏浆屈的特点酬。长线您生产的搅模板应层采用钢揪模或外泄包钢板祖的木模乳。混凝动土胎模轿表面应投平整光鸟滑，目阻前常见贝的做法抄是做水哗磨石台渐面或钢印板台面惹，转角格处应做辟成圆角懂。短线撑生产的亡钢模承秧载力和竹刚度应摄满足张卫拉，成资型、起丙吊时的位要求。预应力肆筋铺设墙及锚具屑、夹具弯安装预应力筋沾应在台面叫上的隔离持剂干燥之亏后铺设，折隔离剂应拥有良好的以隔离效果赴，又不应尸损害混凝险土与钢筋担的粘结力闹。如果预坑应力筋遭躲受污染，列应使用适悔当的溶剂县加以清刷遵干净。隔涉离剂若被何雨水冲掉图应进行补反涂。预应力里钢筋张挎拉1）张拉够控制应躁力2）张拉3）预应力疼值的校核4）张拉操怀作要点4．混凝虫土浇筑①按照混商凝土施粗工操作育要点进采行操作惑；②如用人荒工操作，软必须反铲粗下料；如刮用翻斗车访、吊斗下赖料，应注跑意铺料均绪匀；避免暮压弯网片懒；③根据膨构件种臣类，采重用适当廊的振捣糕设备：族梁柱宜崭用插入耀式振动版器；深弄梁宜用亭附着式蹈振动器血板类宜帖用平板刘式振动详器；短劝线模外块张拉的旷构件，纯宜用振葱动台；④振捣廊工作要误求边角庆密实饱剑满，特播别是两茅端必须吴密实饱崭满。⑤振捣遵时，振终动棒严掘禁触动贞预应力乌筋。⑥每条弱长线台渠座构件贿，宜在饰一个台扣班内全运部成。⑦长线生溉产应连续桂进行至整鼻条生产线盼完成。⑧预制捞构件表疑面应原授浆抹平颗或拉纹历，不得巨洒水或个撤干水忆泥粉。5．预应忍力筋放非张常用的妙放张方陈法有：弦螺杆放忙张法、久砂箱放怎松法、嚼千斤顶承放张法绸、楔形斤垫放张堆法、预扛热放张岭法6．预制构赤件堆放堆放构件舍的场地，歼应平整夯牙实。防止驶不均匀沉纱陷而使构声件断裂。溪堆放时使壁构件与地族面之间留绍有一定空蜘隙，并有笔排水措施充。构件堆腰放应按构菊件的刚度板及受力情道况平放或选立放并应体保持稳定舱。梁的叠蹄放应小唐于4层，重叠江堆放的构吉件，应吊阵环向上，控标志向外谅。堆垛高滩度应按构索件强度、棍地面承载隐力、垫木水强度及堆骗垛的稳定纷性确定，立底层垫木壶的位置，签应在理论巷支撑线上签，向上各疾层的垫木净应略向里株收缩。垛乒与垛之间墙应留有一胖定的空隙瞎。质量检坚验及验蛇收要点1．预应力毅筋2．混凝捉土4．构件芒结构性绝能3．外观检未查后张法预讨应力混凝逝土简支梁委构件的制毛作工艺任务5一、后张纱法施工工堪艺流程制作台座安装底模绑扎梁体钢筋网架拆内模、清孔梁体罩塑膜养护拆除外模穿放预应力束清理孔道预应力张拉孔道压浆张拉机具标定钢绞线束制备模板整修压试件混凝土封端、养护制作水泥浆试件压试件起吊、存放模板制作台座设计模板设计、制作安装锚垫板预埋件安装内模安装外模灌筑梁体砼拌合站制备砼制作砼试件制作混凝土试件准备机具、制水泥浆配合比选定预应力筋梳预留管道明的尺寸与垂位置应正循确，孔道摩应平顺，舌端部的预树埋钢垫板瓣应垂直于沿管道中心械线。管道应采割用定位钢啊筋固定安群装，使其若能牢固地着置于模板盒内的设计夕位置，并读在混凝土价浇筑期间械不产生位繁移。固定洒各种成孔匆管道用的滤定位钢筋左的间距，捧对于钢管激不宜大于lm；对于波脖纹管不宽恐大于0.8热m；对于胶生管不宜大串于0.5m；对于曲笔线管道宜后适当加密斑。二、预贤应力孔腐道安装预应力筋鲁安装1预应力搂筋的下谷料长度晃应通过微计算确灵定，计辨算时应乏考虑结嫂构的孔反道长度菜或台座免长度、纪锚夹具撕厚度、抱千斤顶绍长度、傻焊接接冲头或镦之头预留海量、冷雪拉伸长言值、弹晓性回缩捆值、张条拉伸长丙值和外到露长度滨等因素击。下料星宜采用榜切断机相或砂轮炸锯，不炕得采用暗电弧切被割。预应力筋乏可在浇筑寸泥凝土之渗前或之后哲穿入管道犯，对钢绞锈线，可将香一根钢束愈中的全部边钢绞线编撒束后整体麦装入管道超中，也可狡逐根将钢年绞线穿人鄙管道。穿突束前应检遇查铺垫板震和孔道，稼锚垫板应临位置准确索，孔道内辩应畅通，盾无水和其登他杂物。预应力满筋安装三、锚脾具安装四、预礼应力筋券张拉1对力筋筑施加预元应力之旧前，应捕对构件恼进行检搜验，外赠观和尺阵寸应符妙合质量出标准要浮求。张下拉时，性构件的建混凝土砖强度应辅符合设顶计要求监，设计趋未规定古时，不奇得低于蓄设计强即度等级词值的75％。四、预应惨力筋张拉2预应力筋档的张拉顺映序应符合毒设计要求赚，当设计锣未规定时牛，可采取蜂分批、分宏阶段对称卧张拉。四、预应挤力筋张拉3应使用杂能张拉顽多根钢蛛绞线或葱钢丝的草千斤顶跑同时对盼每一钢别束中的疗全部力愉筋施加巧应力(群拉)，但对酬扁平管鸟道中不击多于4根的钢绞培线除外。四、预姻应力筋冰张拉预应力家筋在张沉拉拉制惠应力达躺到稳定武后方可许锚固。脊预应力娘筋锚固耻后的外央露长度熄不宜小烛于30mm，锚具晓应用封欧端混凝际土保护棚，当需旱长期外鞠露时，迎应采取匹防止锈塑蚀的措仿施。一挽般情况双下，锚奇固完毕鸦并经检钳验合格渔后即可刮切割端既头多余仔的须应僵力筋，手严禁用蹦电弧焊笛切割，系强调用号砂轮机酒切割。五、孔道忧压浆压浆前壳，应对鸡孔道进枣行清洁你处理。冲洗后，遥应使用不杂合油的压剃缩空气将粒孔道内的必所有积水恳吹出。水泥浆自我拌制至压偶入孔道的齿延续时间腹，视气温郑情况而定居，一般在30—4发5min范围内。灯水泥浆在棵使用前和系压注过程培中应连续旷搅拌。对惊于因延迟扰使用所致在的流动度尺降低的水船泥浆，不席得通过加茶水来增加次其流动度嫂。五、孔道沈压浆六、施油工质量胀检验及浆验收要毛点1．材料汁、设备壶及制作2．预应力嘱筋及孔道投布置3．混凝用土浇筑5．孔道沉灌浆4．预应力之筋张拉课后训练暴：1．何谓预惯应力混凝跟土结构？学分为哪几忆类？2．施加预筑应力的方劲法有哪几挑种？先张模法和后张稻法的区别妻何在？3．孔道