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讲义11

2B313013掌握桥梁下部结构施工技术

一、承台施工

（一）围堰及开挖方式的选择

1，当承台处于干处时，一般直接采用明挖基坑。

2，当承台位于水中时，一般先设围堰（钢板桩围堰或吊箱围堰）将群桩围在堰内，然后在堰内河底灌注水下混凝土封底，凝结后，将水抽干，使各桩处于干处，再安装承台模板．在干处灌筑承台混凝土。

3，对于承台底位于河床以上的水中．采用有底吊箱或其他方法在水中将承台模板支撑和固定，如利用桩基，或临时支撑。

承台模板安装完毕后抽水，堵漏，即可在干处灌筑承台混凝土。

4．承台模板支承力式的选择应根据水深、承台的类型、现有的条件等因素综合考虑。

（二）开挖基坑

1．基坑开挖一般采用机械开挖，并辅以人工清底找平。

2．基坑的开挖坡度以保证边坡的稳定为原则。

3．基坑顶面应设置防止地面水流入基坑的措施，如截水沟等。

4．当基坑地下水采用普通排水方法难以解决时，可采用井点法降水

（三）承台底的处理

1．低桩承台：

当承台底层土质有足够的承载力，又无地下水或能排干水时，可按天然地基上修筑基础的施工方法进行施工。

当承台底层土质为松软土，且能排干水施工时，可挖除松软土，换填10～30cm厚砂砾土垫层，使其符合基底的设计标高并整平，即立模灌筑承台混凝土。

2．高桩承台：

当承台底以下河床为松软土时，可在板桩围堰内填入砂砾至承台底面标高。

（四）模板及钢筋

1．模板一般采用组合钢模，纵、横椤木采用型钢，

保证使模板有足够的强度、刚度和稳定性；

保证结构各部形状、尺寸的准确。

模板要求平整，接缝严密，拆装容易，操作方便。

（五）混凝土的浇筑

2．混凝土的拌合采用拌和站集中拌合，混凝土罐车通过便桥或船只运输到浇筑位置

采用流槽、漏斗或泵车浇筑。

也可由混凝土地泵直接在岸上东

3．混凝土浇筑时要分层，分层厚度要根据振捣器的功率确定，要满足技术规范的要求。

（六）混凝土养生和拆模

混凝土浇筑后要适时进行养生，，防止混凝土开裂。

二，墩台施工

（一）钢筋混凝土墩台施工

8．安装直坡式墩台模板，为便于提升，宜有0．5％～l％模板高度的锥度

11．墩台身高度不大时，可搭设木板坡道，中间钉设防滑木条，用手推车运输混凝工浇筑。

当墩台身高度较大，混凝土下落高度超过2m时，要使用漏斗、串筒。

12．拼装式模板用于高墩台时，应分层支撑、分层浇筑，在浇筑第一层混凝土时，在墩台身内顶埋支承螺栓，以支承第二层模板的安装和混凝土的浇筑。

13．浇筑墩台混凝土通常搭设普通外脚手架，浇筑高墩台混凝土时，须采用简易活动脚手或滑动脚手。

浇筑空心高墩台混凝土宜搭设内脚手，并兼作提升吊架。

14．混凝土应分层、整体、连续浇筑，逐层振捣密实，轻型墩台需设置沉降缝时，缝内要填塞沥青麻絮或其他弹性防水材料，并和基础沉降缝保持顺直贯通。

（二）石砌墩台施工

1．墩台砌筑施工要点

（2）砌筑基础的第一层砌块时，如基底为土质，只在已砌石块的侧面铺上砂浆即可，不需坐浆：

如基底为石质，应将其表面清洗、润湿后，先坐浆再砌石。

（3）砌筑斜面墩台时，斜面应逐层放坡，以保证规定的坡度。

（4）砌块间用砂浆粘结并保持一定的缝厚．所有砌缝要求砂浆饱满。

对于形状比较复杂的工程，应先作出配料设计图．注明块石尺寸。

2．砌筑方法

砌石顺序为先角石、再镶面、后填腹。

填腹石的分层高度应与镶面相同。

2B313014掌握桥梁上部结构施工技术

一、桥梁上部结构装配式施工技术

（一）先张法预制梁板

1，先张法预制梁板施工工序

（1）按预制需要，整平场地，完善排水系统

（2）根据梁的尺寸、数量、工期确定预制台座的长度、数量、尺寸，台座应坚固、平整、不沉陷，表面压光。

（3）承力台座由混凝土筑成，应有足够的强度、刚度和稳定性，钢横粱受力后，挠度不能大于2mm。

（4）多根钢筋同时张拉时，其初应力要保持一致，活动横梁始终和固定横梁保持平行。

（6）将预应力筋（钢绞线）按计算长度切割，先张拉中间束，再向两边对称张拉。

（7）按技术规范或设计图纸规定的张拉强度进行张拉，一般为0→初应力→105％σk→持荷2min）→σk（锚固）。

（8）钢绞线张拉后8h，开始绑扎除面板外的普通钢筋。

（10）用龙门吊机吊运混凝上，先浇底板并振实，振捣时注意不得触及钢绞线，当底板浇至设计标高。

然后对称、均匀地浇胶囊两侧砼，最后浇筑面板砼，表面作拉毛处理。

2．先张法预应力筋张拉操作时的施工要点

（1）同时张拉多根筋时，应预先调整其初应力，使相互之间的应力一致；

（2）预应力筋张拉完毕后，与设计位置的偏差不得大于5mm，同时不得大于构件最短边长的4％。

（3）张拉时，同一构件内预应力钢丝、钢绞线的断丝数量不得超过1％，同时应力钢筋不允许断筋。

（4）横梁须确保有足够的刚度，受力后挠度应不大于2mm。

（7）用横梁整批张拉时，千斤顶应对称布置．防止活动横梁倾斜。

（8）张拉时，张拉方向与预应力钢材在一条直线上。

（9）紧锚塞时，用力不可过猛。

（10）台座两端应设置防护措施。

张拉时，沿台座长度方向每隔4－5m应放一个防护架。

（11）当预应力钢筋张拉到控制张拉力后，宜停2－3min再拧紧夹具或螺母，此时操作人员应站在侧面。

（二）后张法预制梁板

1．后张法顶制梁板施工工序

（1）按施工需要规划预制场地，整平压实，完善排水系统，确保场内不积水。

（2）根据预制梁的尺寸、数量、工期，确定预制台座的数量、尺寸，台座用表面压光的梁（板）筑成，应坚固不沉陷，确保底模沉降不大于2mm，台座上铺钢板底模或用角钢镶边代作底模。

当顶制梁跨大于20m时。

要按规定设置反拱。

（5）预制模板应有足够的强度、刚度和稳定性，尺寸规范、表面平整光洁、接缝紧密、不漏浆，试拼合格后，方可投入使用。

（7）在孔道两端及最低处设置压浆孔，在最高处设排气孔

（8）用龙门吊从梁的一端向另一端水平分层浇筑，先下部捣实后再腹板、翼板，在距梁端3～4m处合龙。

当梁高跨长，可采用斜向浇筑或纵向分段，水平分层方法连续浇筑。

（9）梁（板）的振捣以紧固安装在侧模上的附着式为主，插入式振捣器为辅。

（10）粱（板）成活后要将表面抹平、拉毛，收浆后适时覆盖，洒水湿养不少于7d，蒸汽养生恒温不宜超过80C。

（15）张拉使用的张拉机及油泵、锚、夹具应配套使用，配套定期校验，以准确标定张拉力与压力表读数间的关系曲线。

（17）预应力张拉采用应力控制，同时以伸长值作为校核

（18）张拉过程中的断丝、滑丝数量不得超过设汁规定，否则要更换钢筋或采取补救措施。

（19）预应力筋锚固要在张拉控制应力处于稳定状态时进行

（20）预应力筋张拉后，将孔道中冲洗干净，吹除积水，尽早压注水泥浆。

2．后张法张拉时的施工要点

（1）张拉时，构件混凝土强度不应低于设计强度等级值的75％。

当块体拼装构件的竖缝采用砂浆接缝时，砂浆强度不低于15MPa。

（2）对预留孔道应用通孔器或压气、压水等方法进行检查。

（3）穿束时，对于短束，用人工从一端向另一端穿束；对于较长束，应套上穿束器，由引线及牵引设备从另一端拉出。

（5）预应力筋的张拉顺序采取分批、分段对称张拉。

（7）对于曲线预应力筋或长度≥25m的直线预应力筋，宜在两端张拉；对长度＜25m的直线预应力筋，可在一端张拉：

（9）预应力筋在张拉控制应力达到稳定后方可锚固。

预应力筋锚固后的外露长度不宜小于300mm，锚具应用封端混凝土保护，一般情况下，锚固完中并经检验合格后即可切割端头多余的预应力筋，严禁用电弧焊切割，强调用砂轮机切割。

（10）张拉切割后即封堵。

用素灰将锚头封住，然后用塑料布将其裹住进行养生，防止裂缝而使锚头漏浆、漏气。

影响压浆质量。

3．施工中易出现的问题及处理方法

（1）预应力损失过大

1）原因分析

锚具滑丝或钢绞线（钢丝束）内有断丝。

钢绞线（钢雄）的松弛率超限。

量测表具数值有误，实际张拉值偏小。

锚具下混凝土局部破坏变形过大。

钢索与孔道间摩阻力过大。

2）防治措施

①检查预应力筋的实际松弛率，张拉钢索时应采取张拉力和引伸量双控制。

②锚具滑丝失效，应予更换。

③钢绞线（钢丝束）断丝率超限，应将其锚具、预应力筋更换。

④锚具下混凝土破坏，应将预应力释放后，用环氧混凝土或高强度混凝土补强后重新张拉。

⑤改进钢束孔道施工工艺，必要时可使用减摩剂。

（2）锚头下锚板处混凝土变形开裂

1）原因分析

通常锚板附近钢筋很密，浇筑时振捣不密实，以致该处混凝土强度低。

锚垫板下的钢筋布置不够、受压区面积不够、锚板或锚垫板设计厚度不够。

2）预防措施

①锚板、锚垫板必须有足够的厚度以保证其刚度。

②浇筑混凝土时应特别注意在锚头区的混凝土质量，因在该处往往钢筋密集，混凝土的粗骨料不易进入而只有砂浆，会严重影响混凝土的强度。

3）治理方法

将锚具取下，凿除锚下损坏部分，然后加筋用高强度混凝土修补，将锚下垫板加大加厚，使承压面扩大。

二、桥梁上部结构支架施工技术

（一）支架、拱架、模板的类型

1，支架

支架按其构造分为立柱式、梁式和梁柱式支架；按材料分为木支架、钢支架、钢木混合支架和万能杆件拼装支架等。

（1）立柱式支架。

立柱式支架构造简单，用于陆地或不通航河道以及桥墩不高的小跨径桥梁施工。

（2）梁式支架。

（3）梁柱式支架。

当桥梁较高、跨径较大或必须在支架下设孔通航或排洪时可用梁柱式支架。

2、拱架

拱架按结构分为支柱式，撑架式，扇形，桁式、组合式等；按材料分为木拱架、钢拱架，竹拱架和土牛拱胎。

3．模板

施工所用模板，有组合钢模板、木模板、木胶合板、竹胶合板、硬铝模板，塑料模板，各类纤维材料板。

施工时应根据结构物的外观要求选用。

（二）支架、模板制作与安装应注意事项

2．为保证支架稳定，应防止支架与脚手架和便桥接触。

3．模板的接缝必须密合，如有缝隙须塞堵严实，以防漏浆。

4．建筑物外露面的模板应涂石灰乳浆、肥皂水或无色润滑油等润滑剂。

5．支架和模板应尽量做成装配式组件或块件。

（三）确定施工预拱度应考虑因素

1．卸架后上部构造本身及1/2活载所产生的竖向挠度

2，支架在荷载作用下的弹性压缩挠度。

3．支架在荷载作用下的非弹性压缩挠度。

4，支架基底在荷载作用下的非弹性沉陷。

5．由混凝土收缩及温度变化而引起的挠度。

（四）施工工序

1．地基处理：

地基处理应根据箱梁的断面尺寸及支架的形式对地基的要求而决定，支架的跨径大，对地基的要求就高。

地基处理时要做好地基的排水，防止雨水或混凝土浇筑和养生过程中滴水对地基的影响。

2．支架：

（1）支架的布置根据梁截面大小并通过计算确定以确保强度、刚度、稳定性满足要求。

（2）支架应根据技术规范的要求进行预压，以收集支架、地基的变形数据，作为设置预拱度的依据。

预拱度一般按二次抛物线设置。

（3）支架的卸落设备可根据支架形式选择使用木楔、砂筒、千斤顶、U型顶托等，卸落设备尤其要注意有足够的强度。

卸落设备

3.模板

模板由底模、侧模和内模三部分组成。

以钢模板为主。

4.普通钢筋、预应力筋的布设

（2）腹板钢筋预先焊成钢筋骨架，吊装后再绑扎或焊接成型。

（3）预应力管道采用镀锌钢带制作，预应力管道采用每隔50cm一道的定位筋进行固定，在管道的高点设置排气孔。

（5）预应力筋的下料长度要通过计算确定，计算应考虑孔道曲线长、锚夹具长度、千斤顶长度及外露工作长度等因素。

（6）预应力筋穿束前要对孔道进行清理。

5.混凝土的浇筑

（1）混凝土浇筑时要安排好浇筑顺序，其浇筑速度要确保下层混凝土初凝前覆盖上层混凝土。

（2）混凝土的振捣采用插入式振捣器进行，振捣器的移动间距不超过其作用半径的1.5倍，并插入下层混凝土5～10cm。

对于每一个振动部位，必须振动到该部位泥凝土密实为止，但也不得超振。

6.预应力的张拉

（1）在进行张拉作业前，必须对千斤顶、油泵进行配套标定，并每隔一段时间进行一次校验。

有几套张拉设备时，要进行编组，不同组号的设备不得混合。

（2）当梁体混凝土强度达到设计规定的张拉强度时，方可进行张拉。

（3）预应力的张拉采用双控，即以张拉力控制为主，以钢束的实际伸长量进行校核

由于预应力筋张拉时，应先调整到初应力，再开始张拉和量测伸比值，实际伸长值由两部分组成。

即：

ΔL＝ΔL1+ΔL2

式中ΔL——实际伸长值；

ΔL1一一—初应力至张拉控制应力的实测伸长量；

ΔL2——初应力时推算的伸长值。

7.压浆、封锚

（1）张拉完成后要尽快进行孔道压浆和封锚。

（2）每个孔道压浆到最大压力后，应有一定的稳定时间。

压浆应使孔道另一端饱满和出浆，并使排气孔排出与规定稠度相同的水泥浓浆为止。

（3）压浆完成后，应将锚具周围冲洗干净凿毛，设置钢筋网，浇筑封锚混凝土。

三、桥梁上部结构逐孔施工方法

（一）概述

逐孔施工法从施工技术方面有三种类型：

1．采用临时支承组拼预制节段逐孔施工：

它是将每一桥跨分成若干节段预制完成后在临时支承上逐孔组拼施工。

在缺乏较大能力的起重设备时采用。

2．使用移动支架逐孔现浇施工；此法亦称移动模梁法。

它是在可移动的支架、模板上完成一孔桥梁的全部工序。

由于此法是在桥位亡现浇施工，可免去大型运输和吊装设备。

桥梁整体性好；同时它还具有在桥梁预制厂生产的特点，可提高机械设备的利用率和生产效率。

3．采用整孔吊装或分段吊装逐孔施工：

这种施工方法是早期连续梁桥采用逐孔施工的惟一方法，可用于混凝土连续梁和钢连续梁桥的施工。

（二）用临时支承组拼预制节段逐孔施工的要点

1．节段划分

（1）桥墩顶节段

由于桥墩节段要与前一跨连接，需要张拉钢索或钢索接长，为此对墩顶节段构造有一定要求。

（2）标准节段

前一跨墩顶节段与安装跨第一节段问可以设置就地浇筑混凝土封闭接缝，用以调整安装跨第一节段的准确程度。

封闭接缝宽15~20cm，拼装时由混凝土垫块调整。

2．支承梁

（1）钢桁架导梁：

钢梁应设置预拱度

（2）下挂式高架钢桁架：

在节段组拼过程中，架桥机前臂必然下挠，安装桥跨第一块中间节段的挠度倾角调整足该跨架安设的关键，因此第一个中间节段与墩上节段的接触面应全部吻合。

（三）用移动支架逐孔现浇施工（移动模架法）

当桥墩较高，桥跨较长或桥下净空受到约束时，可以采用非落地支承的移动模架逐孔现浇施工，称为移动模架法，

（四）整孔吊装或分段吊装逐孔施工

1．整孔吊装或分段吊装逐孔施工的吊装的机具

吊装的机具有桁式吊、浮吊、龙门起重机，汽车吊等。

2．整孔吊装和分段吊装施工应注意以下几个问题：

（1）采用分段组装逐孔施工的接头位置可以没在桥墩处也可设在梁的l／5附近，前者多为由简支梁逐孔施丁连接成连续梁桥；后者多为悬臂梁转换为连续梁。

在接头位置处可设有0．5～0.6m现浇混凝土接缝，当混凝土达到足够强度后张拉预应力筋，完成连续。

（3）对于先简支后连续的施工方法，通常在简支梁架设时使用临时支座，待连接和张拉后期钢索完成连续时拆除临时支座，放置永久支座。

为使临时支座便于卸落，可在橡胶支座与混凝土垫块之间设置一层硫磺砂浆。

（4）在梁的反弯点附近设置接头，在有可能的情况下，可在临时支架上进行接头。