橋梁7-梁式橋構(gòu)造施工PPT演示課件

1、要 點,1、簡支梁（板）的基本構(gòu)造，主筋、彎起鋼筋、箍筋、分布鋼筋的力學(xué)作用。 2、最小配筋率 3、最小保護(hù)層厚度與環(huán)境條件 4、連續(xù)梁的分跨原則（按結(jié)構(gòu)的受力條件） 5、橋梁結(jié)構(gòu)的最終內(nèi)力與施工步序的關(guān)系 （1）整體現(xiàn)澆與逐孔施工 （2）整體現(xiàn)澆與懸臂澆注法 施工步序影響橋梁的最終內(nèi)力，不同的施工方法計算模型不同,常用簡支梁橋的適用跨徑和主要尺寸見表719,2）整體式板橋的構(gòu)造 整體式板橋橫斷面一般是等厚的。其縱向主鋼筋配置在板的最下層。板的橫截面中部2/3板寬內(nèi)，按計算需要配筋；在兩側(cè)1/6板寬內(nèi)考慮荷載偏載作用，板內(nèi)增加15%。板在計算上一般不需要設(shè)置斜筋，但習(xí)慣上仍將一部分主筋在1/4

2、1/6計算跨徑處按30o或45o彎起，起架立筋作用，同時其到加強板橋的整體性的目的。板內(nèi)主筋直徑不宜小于10mm，跨中間距不大于20cm。支點處每米板寬不少于3根。 橫向鋼筋放在縱向鋼筋之上，按單位長度上的面積不得少于單位寬度上縱向主鋼筋面積的15%配置，直徑不小于6mm，間距不大于25cm。 整體式板橋一般用于跨徑較小或異形橋梁,圖735 整體式板橋構(gòu)造示例,圖 736 典型預(yù)制簡支空心板構(gòu)造圖示例,圖 737 典型斜板橋構(gòu)造示例,對于裝配式斜板橋，根據(jù)角度的不同，應(yīng)將鈍角的頂面頂層和銳角的板底底層鋼筋加強，以抵抗銳角及鈍角部位的局部彎距。為防止板體的翹曲和平面位移，在板端的中央應(yīng)設(shè)置栓釘固

3、定，但不應(yīng)影響板體溫度力引起的伸縮。見圖737,圖 740 裝配式梁橋的橫斷面,圖741,a,b,c,圖 745 箍筋的構(gòu)造形式,圖 744 焊接鋼筋骨架構(gòu)造示意圖,圖 746 預(yù)應(yīng)力鋼筋在橫斷面上的布置,圖745 預(yù)應(yīng)力混凝土梁配筋,2主梁的預(yù)制工藝 這里只介紹鋼筋混凝土T梁，先張預(yù)應(yīng)力空心板，后張預(yù)應(yīng)力混凝土梁或板等的幾個預(yù)制要點： （1）焊接鋼筋骨架的施焊與組裝 為了減小焊接鋼筋骨架的焊接應(yīng)力和焊接變形，應(yīng)采用雙向焊縫（使骨架維持一平面）、分層交錯焊（減小骨架局部焊接溫度和溫度應(yīng)力，和控制骨架的變形）。每道焊縫分兩層施焊（減小每道焊縫的焊接溫度）等焊接工藝。 平面骨架焊接在工作臺上進(jìn)行。

4、鋼筋要整片按圖擺好，墊平（粗細(xì)筋中線在同一平面上），卡緊后施焊。焊好一面后，將骨架翻身，再焊另一面。焊接鋼筋平面骨架在工作臺上，應(yīng)設(shè)預(yù)拱度（跨中預(yù)拱值，L16m時，為46cm，L20m時為57cm），以抵消骨架被焊接后兩端的上翹。 焊接平面鋼筋骨架吊放在底模上，綁扎、點焊箍筋、防收縮鋼筋，橫梁鋼筋等形成立體鋼筋骨架。安裝T梁側(cè)模（箱模）；綁橋面鋼筋：安裝預(yù)埋件。經(jīng)驗收后即可澆筑混凝土,2）先張預(yù)應(yīng)力混凝土板（梁）的生產(chǎn) 先張預(yù)應(yīng)力混凝土板（梁）是在臺座上生產(chǎn)的。臺座長100m左右，一端為錨固端（夾具、定位板、橫梁、可將預(yù)應(yīng)力筋錨固在臺座上），一端為張拉端，設(shè)有液壓拉伸機，可將張拉后的預(yù)應(yīng)力筋，

5、經(jīng)夾具、定位板、橫梁等錨在臺座上。 先張法預(yù)應(yīng)力筋張拉程序是：0初應(yīng)力1.05k（持荷5分鐘）0.9kk（錨固）。其中初應(yīng)力是使多根預(yù)應(yīng)力筋中的應(yīng)力一致，其值取控制應(yīng)力k的10；1.05k（持荷5分鐘）是為了消減預(yù)應(yīng)力筋中的松弛損失；設(shè)0.9k期間用以安裝模板，綁扎非預(yù)應(yīng)力筋，以保證施工安全；完成上述工作后將預(yù)應(yīng)力張拉至控制應(yīng)力k，并進(jìn)行錨固。錨固后即可澆筑混凝土。 在混凝土達(dá)到設(shè)計規(guī)定強度后，可以放松預(yù)應(yīng)力筋。放松預(yù)應(yīng)力筋是把預(yù)加力由臺座傳至構(gòu)件，即施加預(yù)應(yīng)力。可用砂箱或千斤頂。用砂箱放松時，放松速度均勻一致；用千斤頂放松時，施加的拉力不得超過張拉時的控制應(yīng)力。放松過程中，要防止構(gòu)件發(fā)生翹曲

6、，裂紋及預(yù)應(yīng)力鋼材折斷現(xiàn)象,3）后張預(yù)應(yīng)力混凝土梁的生產(chǎn) 后張預(yù)應(yīng)力混凝土梁的預(yù)留孔道形成可以采用鐵皮波紋管、膠管抽芯、金屬收縮套管抽芯、充氣充水膠管抽芯等方法。預(yù)留孔道的好壞，是預(yù)應(yīng)力筋的穿束和張拉是否順利的關(guān)鍵，為此要求：預(yù)留孔道的直徑比預(yù)應(yīng)力束的外徑大1015mm；孔道位置準(zhǔn)確、圓順；在澆筑混凝土過程中，制孔器不上浮、不移動、不漏漿。預(yù)留孔道工作與非預(yù)筋的綁扎是在底模上進(jìn)行的。完畢后，安裝梁的側(cè)模（箱模），綁扎橋面鋼筋，澆預(yù)應(yīng)力梁體混凝土。 待梁體混凝土達(dá)到設(shè)計規(guī)定強度后，即可施加預(yù)應(yīng)力。張拉程序是：0初應(yīng)力1.05k（持荷5分鐘）0.9kk（錨固）。構(gòu)件中多根預(yù)應(yīng)力束分次張拉時， 應(yīng)使

7、張拉合力作用線在截面核心以內(nèi)，以防止構(gòu)件邊緣出現(xiàn)過大的拉應(yīng)力。因此張拉時應(yīng)分批、分階段、對稱地張拉。先張拉的預(yù)應(yīng)力束的混凝土彈性壓縮的損失（s），比后張拉的預(yù)應(yīng)力束大。這一點應(yīng)該注意,應(yīng)按設(shè)計要求進(jìn)行摩阻測試。測試可用油壓千斤頂或用電阻應(yīng)變傳感器或用鋼弦傳感器進(jìn)行。測試的目的是判斷預(yù)留孔道的質(zhì)量和預(yù)應(yīng)力筋與孔道壁實際的摩擦損失，必要時據(jù)以調(diào)整預(yù)應(yīng)力筋張拉控制應(yīng)力和張拉程序。 壓漿的目的是通過凝結(jié)后的水泥漿，使預(yù)應(yīng)力筋與混凝土在后期荷載下共同受力，并防止預(yù)應(yīng)力筋銹蝕。因此，預(yù)應(yīng)力筋張拉后，孔道內(nèi)應(yīng)盡快壓漿。一般用水泥漿，標(biāo)號不低于30，其用料、配比、外摻劑（鋁粉等）都要符合規(guī)范要求。壓漿用活塞式

8、壓漿泵進(jìn)行。壓力為0.50.7Mpa，要嚴(yán)格按規(guī)范要求操作,3預(yù)制主梁的安裝 簡支梁、板安裝方法很多，如吊機吊裝法、導(dǎo)梁法、聯(lián)合架橋機法、跨墩龍門架法等等，應(yīng)根據(jù)梁或板的重量和設(shè)備條件選用。各種方法的設(shè)備和工藝可參考“公路施工手冊（橋涵）”。安裝工作要有妥善安裝方案，各受力部件設(shè)備、桿件要經(jīng)過驗算。有的要經(jīng)過試吊檢驗。 支座安裝要精心施工。在安裝板式橡膠支座前，對橡膠支座要逐個檢查。梁底面和墩臺安放支座處，要清理干凈，并用水泥砂漿（水灰比0.5的1 : 3水泥漿）抹平。抹平的水泥砂漿必須干凈、清潔和粗糙。梁板安放位置要準(zhǔn)確，且與支座密貼；就位不準(zhǔn)時，必須吊起重放，不得用撬棍移動梁。 一跨橋兩端

9、的板式橡膠支座，應(yīng)盡可上平均氣溫時安裝在上部構(gòu)造計算支點處，以減小橡膠支座的剪切變形。當(dāng)無法避開高溫或低溫而安裝橡膠支座時，宜給支座預(yù)施變位。每根大梁就位后應(yīng)及時設(shè)置保險支墊。待全孔安裝完畢后，按設(shè)計進(jìn)行全孔大梁整體化,二、連續(xù)梁橋的類型、構(gòu)造與施工 連續(xù)梁橋目前多為預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁結(jié)構(gòu)。其構(gòu)造和受力與施工方法密切相關(guān)，不同的施工方法將形成不同的體系轉(zhuǎn)換方式，最終形成不同的內(nèi)力狀態(tài)。連續(xù)梁橋的構(gòu)造和它的分跨布置和配筋方式也密切相關(guān)。 1、 結(jié)構(gòu)類型 連續(xù)梁結(jié)構(gòu)一般可以設(shè)計成等跨或不等跨、等高或不等高形式，見圖746所示。通常可按25孔為一聯(lián)布置，超過5跨時其內(nèi)力情況與5跨相差不大。一聯(lián)的連續(xù)

10、長度不宜過長，過長會增大溫度變化引起的附加應(yīng)力。一般可布置為對稱于中央孔的不等跨徑，以滿足受力需要。 如無其它分跨限制，連續(xù)梁的分跨比例，應(yīng)按結(jié)構(gòu)支點負(fù)彎矩等于或接近跨中正彎矩的原則進(jìn)行分跨。三跨連續(xù)梁一般的分跨比例為0.8 : 1.0 : 0.8；五跨連續(xù)梁一般的分跨比例為：0.65 : 0.9 : 1.0 : 0.9 : 0.65,圖 746 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋,圖 747 連續(xù)梁分跨比例,1、（2） 截面類型 連續(xù)梁橋的橫斷面設(shè)計，主要應(yīng)解決正負(fù)彎矩區(qū)的截面受力，有肋形的和箱形的見（圖748）。肋形斷面，由主梁、橫梁、橋面組成；在支點附近，主梁應(yīng)加大梁高、增厚梁腹、加寬或加厚下翼緣，以

11、滿足負(fù)彎矩受壓區(qū)的需要。箱形斷面，整體性強、抗扭剛度大，頂?shù)装蹇梢圆贾妙A(yù)應(yīng)力筋，因此，大跨連續(xù)梁橋多采用這種斷面。 箱形截面的形式，根據(jù)橋?qū)捄褪┕し椒ǖ木唧w條件確定。一般橋?qū)捲?2m以下時，采用單箱單室截面，在1217m時可采用單箱雙室，當(dāng)橋?qū)捲?722m時可采用兩個單箱，當(dāng)橋?qū)捲?0m左右時，多采用兩個單箱雙室截面,等高連續(xù)梁（圖747a），多用在多孔長跨線橋，適用跨徑l3050m，梁高h(yuǎn)（1/201/25）l。折線形變高連續(xù)梁橋（圖7-47b），一般在跨數(shù)不多、只35跨時采用，適用跨徑l小于5060m，跨中梁高h(yuǎn)（1/221/32）l，支點梁高H（1.31.5）h。曲線形變高連續(xù)梁橋（圖7

12、47c），在跨度l40100m范圍內(nèi)都有采用，跨中梁高h(yuǎn)（1/251/40）l，支點梁高H（1.82.5）h。 箱梁截面高度，等高度時一般取跨徑的1/161/26，頂推法施工時約為1/121/16，而對于變高度連續(xù)梁，則跨中梁高可為跨徑的1/251/35，支點梁高為1/141/21。 箱梁的頂板厚度取決于頂板跨徑和縱橫向預(yù)應(yīng)力管道的布置，通常采用2025cm，并滿足強度計算要求。底板厚度應(yīng)保證必要的受壓面積和預(yù)應(yīng)力束筋的布置要求，一般在1525cm左右。 箱梁的腹板厚度必須保證承受剪力和布置預(yù)應(yīng)力管道的要求，通常為3540cm，支點處厚度按梁高1/121/16取用,1、 預(yù)應(yīng)力筋的布置 預(yù)應(yīng)力

13、混凝土連續(xù)梁橋中，預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置方式，與所采用的施工方法、施工過程及預(yù)應(yīng)力鋼筋的種類密切相關(guān)。 圖749（a）表示為：采用頂推法施工的直線形預(yù)應(yīng)力筋的布置。上、下緣預(yù)應(yīng)力鋼筋使截面接近軸心受壓，以抵抗頂推過程中各截面承受的正負(fù)彎矩。待頂推過程完成后，再在跨中的下緣、支點的上緣增加局部預(yù)應(yīng)力鋼筋，用來滿足運營荷載下相應(yīng)的內(nèi)力要求。有時還設(shè)置臨時預(yù)應(yīng)力鋼筋以滿足施工過程中的內(nèi)力要求，待施工完成后予以拆除。 圖749（b）表示為：采用先簡支后連續(xù)施工方法的預(yù)應(yīng)力鋼筋布置。在各跨主梁吊裝或澆注完成，墩頂接縫混凝土達(dá)到強度要求后，用設(shè)置在墩頂接縫處的局部預(yù)應(yīng)力鋼筋來建立結(jié)構(gòu)的連續(xù)性,圖749（c）（d

14、）表示為：曲線形預(yù)應(yīng)力鋼筋布置。梁中除了正負(fù)彎矩區(qū)布置頂部和底部預(yù)應(yīng)力鋼筋外，在有正、負(fù)彎矩的區(qū)段內(nèi)，頂?shù)装逯芯O(shè)置預(yù)應(yīng)力鋼筋。預(yù)應(yīng)力鋼筋可根據(jù)受力需要在跨徑內(nèi)截斷而錨固在梁體高度范圍（圖c）內(nèi)或梁頂、梁底（圖d）。 圖749（e）表示為：整根曲線形鋼束錨固于梁段的布置方式，它除了抵抗梁體的正負(fù)彎矩外還可抵抗梁體的剪力，缺點是，彎曲次數(shù)多，摩阻損失大。 由以上預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置方式可以看出：預(yù)應(yīng)力鋼筋不僅要滿足運營階段的梁體內(nèi)力要求，而且要滿足施工各階段的內(nèi)力要求，其布置形式和多少應(yīng)取決于各階段梁體的內(nèi)力包絡(luò)圖。此外力筋端部的錨固，還應(yīng)考慮張拉方便，留有足夠的張拉空間，還要考慮錨固端的局部應(yīng)力情

15、況，適當(dāng)局部加強，防止開裂損壞,圖 749 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁預(yù)應(yīng)力鋼筋布置示例,3、 連續(xù)梁橋的施工 連續(xù)梁橋的施工，可根據(jù)施工現(xiàn)場條件和跨度的大小而有所不同，同時產(chǎn)生了不同的體系轉(zhuǎn)換方式和不同的受力狀態(tài)。這一點對于連續(xù)梁橋的設(shè)計致關(guān)重要。合理的施工方式應(yīng)該使施工時的受力狀態(tài)與成橋后的運營狀態(tài)基本一致，同時考慮施工的難易程度和施工費用。就國內(nèi)的常用施工經(jīng)驗，可有表720所示的各類方法,常用連續(xù)梁橋的施工方法,1）、整體（支架）施工的連續(xù)梁 整體施工的連續(xù)梁，一般是整聯(lián)（35跨，總長度150200m）在滿布支架和模板上澆筑混凝土，達(dá)到強度后施加預(yù)應(yīng)力，形成預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁，適用跨徑為2050

16、m。 現(xiàn)澆整體連續(xù)梁橋在支架落架前，結(jié)構(gòu)重力由支架承受。施加預(yù)應(yīng)力過程中，結(jié)構(gòu)重力將從支架轉(zhuǎn)移至梁體。在預(yù)應(yīng)力施工完成后，梁體一般可自動脫架。由于梁體重力、二期恒載和活荷載均作用在一次形成的體系上，梁體在施工中的體系與與使用體系一致。因此，預(yù)應(yīng)力筋按最終形成體系布置在現(xiàn)澆整體連續(xù)箱梁內(nèi)。一般配置腹板束（貫穿全長的曲線束，跨中布置在梁底，支點布置在梁頂），底板束（各跨跨中區(qū)域的箱梁底板內(nèi)），頂板束（各支點附近的箱梁的頂板內(nèi)）。預(yù)應(yīng)力筋多采用粗束，大錨頭（714j15鋼絞線）。 混凝土澆筑順度和速度要適當(dāng)，以保證梁體混凝土的整體性。預(yù)應(yīng)力束張拉應(yīng)均勻、對稱、同步進(jìn)行、順序要符合設(shè)計要求。這一點對三

17、向預(yù)應(yīng)力的箱梁尤為重要,2）、逐孔施工的連續(xù)梁橋 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋逐孔施工的方案如圖750。第一孔至第二孔的0.2l截面處為第一段，再至第三孔的0.2l截面處為第二段，一段一段地澆筑，類推至全梁。每段梁的梁體澆筑，可在支架上進(jìn)行，也可在造橋機、移動懸吊模架、活動支架上進(jìn)行。它較整體施工的連續(xù)梁橋少用了模板支架，又提高了施工機械化程度。 這種施工方法，新架設(shè)梁體的自重的一部分，是加在先期形成的帶懸臂的簡支或連續(xù)梁上，各跨梁的恒載內(nèi)力，要將后續(xù)各跨自重內(nèi)力迭加進(jìn)去。它的自重內(nèi)力，混凝土收縮、徐變內(nèi)力，都與一次形成最終體系的現(xiàn)澆整體連續(xù)梁的數(shù)值有所不同（如支點的負(fù)彎矩），但相差不太大。因此，它的

18、梁高、梁內(nèi)預(yù)應(yīng)力束的布置規(guī)律與整體施工的連續(xù)梁相近。在梁體分段處要將縱向預(yù)應(yīng)力筋的腹板束 豎向散開。用聯(lián)接器接長，并 圖751 逐孔施工法預(yù)應(yīng)力鋼筋布置示例 有跨越分段縫的頂板束和底板束將梁體連接好，見圖751,預(yù)應(yīng)力鋼筋在通過接縫時應(yīng)分散布置（圖51a），并設(shè)置水平、豎向加強鋼筋防止局部應(yīng)力集中和混凝土收縮裂縫。預(yù)應(yīng)力鋼筋集中通過接縫時易產(chǎn)生混凝土開裂（圖51b,圖750,b,a,圖751,3）懸臂施工的連續(xù)梁橋 懸臂施工法如圖752所示，從橋墩開始對稱、同步地分段向外接長。每接長一對梁段，張拉一組預(yù)應(yīng)力束，直至跨中合攏。接長梁段是在橋上用掛籃澆筑的，稱為懸澆法；接長梁段是預(yù)制好再吊裝就位的

19、，稱為懸拼法,懸臂法施工的橋梁在縱向分成若干段。墩頂處的0號段在墩頂上現(xiàn)澆，并與墩身臨時錨固；考慮到與墩身錨固的需要，0號段一般較長。其他梁段采用懸臂施工（懸澆或懸拼），長度可分為幾檔，使梁段的重量相差不太大；邊孔接長段和跨中合攏段采用現(xiàn)澆。每架設(shè)一個梁段，增掛并張拉一組預(yù)應(yīng)力束，合攏后張拉正彎矩束，如圖753。 在合攏前梁體是錨固在墩頂?shù)膽冶跿構(gòu)，合攏并撤掉墩頂錨固后轉(zhuǎn)換為連續(xù)梁。梁體自重作用在被施工錨固的T構(gòu)（先期結(jié)構(gòu)）上，彎矩均為負(fù)值，墩旁最大，跨中很??；合攏后的最終體是連續(xù)梁（后期結(jié)構(gòu)）。后期的一部分預(yù)加力。二期恒載、活載是作用在連續(xù)梁上,圖 752 懸臂施工法順序圖,圖753,懸臂法

20、施工的連續(xù)梁橋適應(yīng)的跨度范圍大，從3040m至200m；梁的相對高度小，h（1/301/50）l；支點梁高與跨中梁高比大，H（1.82.5）h，甚至3.5h。 懸臂施工的關(guān)鍵有：施工中梁體與墩頂臨時錨固措施，懸澆掛籃或懸拼設(shè)備，梁段懸臂澆注或預(yù)制吊裝，懸臂撓度的控制。合攏工藝、結(jié)構(gòu)受力體系轉(zhuǎn)換等。 節(jié)段懸臂施工時預(yù)應(yīng)力的施加，掛籃吊機的安裝、前移和拆除等。 合龍順序是先邊孔，還是先中孔。 合攏段是在落地支架上，還是在懸掛式模架上進(jìn)行澆注及合攏時的溫度。 預(yù)應(yīng)力合攏時的預(yù)應(yīng)力施加，結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換及預(yù)加力、混凝土收縮徐變的 二次力。 二期恒載的作用力。 施工中可能存在的不平衡載重,圖 754 三跨連

21、續(xù)梁懸臂法施工體系轉(zhuǎn)換的受力圖式,4）頂推法施工的連續(xù)梁橋 頂推施工法如圖755所示。梁在橋頭臺座上分段預(yù)制。預(yù)制一段，縱向向前頂推一段，跨越中中間橋墩，直達(dá)彼岸。為了增大跨徑，可以設(shè)臨時支柱，也可以用拉索加固,圖 755 頂推法施工示例,頂推法有單點頂推和多點頂推兩類。例如，單點水平 豎直千斤頂頂推法。千斤頂安放在鄰近主梁預(yù)制場的墩臺上，用頂梁、推移、落下豎直千斤頂和收回水平千斤頂活塞桿等4個循環(huán)動作，將梁縱向推移，見圖756。前方墩頂設(shè)滑道。其他頂推方式不再介紹。在頂進(jìn)過程中，梁上的每個斷面都有通過墩,圖 756單點頂推示意圖,頂而承受負(fù)彎矩，和處在跨中而承受正彎矩的時刻。也就是說，梁上的每個斷面的彎矩值處在不斷變化之中，甚至幾次正負(fù)交替。為了減小梁體前段的懸出長度和梁體前段的負(fù)彎矩，在梁前端安裝導(dǎo)梁，導(dǎo)梁長度約等于0.6倍梁跨徑，采用自重較輕的鋼梁。梁體在頂進(jìn)過程中僅隨自身的重力和施工荷載，其內(nèi)力峰值沒有運營狀態(tài)大，但有些梁的斷面上的彎矩已經(jīng)超過了運營狀態(tài)的最大值。在頂推過程中，連續(xù)梁自重彎矩包絡(luò)圖如圖757所示,圖 757 頂推法施工的彎矩包絡(luò)圖,3、 剛架橋的類型 橋跨結(jié)構(gòu)（主梁）和墩臺（