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1江西理工大学应用科学学院教案2010～2011学年第二学期分院(系、部)：建设工程系教研室：土木工程教研室课程名称：桥梁施工技术授课班级：土木104、105主讲教师：桂勇职称：助教使用教材：《桥梁施工》2第一章绪论章节题目第一章绪论教学学时4教学目的1、了解桥梁施工的发展概况2、理解桥梁的概念、桥梁的组成和类型3、了解桥梁施工方法及选择教学重点1、桥梁施工的发展概况2、桥梁的组成和类型3、梁施工方法及选择教学难点1、桥梁的类型2、桥梁施工方法教具和媒体使用多媒体课件教学后记教学内容与过程第一章绪论第一节、概述1、桥梁定义——供车辆行人等跨越障碍物(沟河海线)的工程构造物。美学、城市象征。2、桥梁工程——是指有关桥梁勘测、设计、施工、养护、检测、维修、加固及与桥梁相关的科学研究和工程技术的总称。含义有二：桥梁建筑本身、建桥相关科技知识。3、桥梁工程施工的特点——1）施工生产的流动性和地区性2）施工周期长、占用流动资金多3）露天作业、水中作业、高空作业多4）工程的单一性5）施工生产组织的复杂性第二节、桥梁工程施工技术的发展概况1、我国桥梁有过辉煌的历史。赵州桥：第十二个“国际土木工程里程碑”2、18C以后，欧洲进入工业社会，铁路桥梁。3、20C初，美国高速公路和城市交通建设，中小跨度钢筋砼桥、大跨度钢桁架桥、钢拱桥、钢悬索桥(金门大桥)。30N首创拱桥“米兰法”无支架工艺。34、二战后，德日崛起，斜拉桥初露锋芒。1953年首创挂篮悬臂浇筑工艺，PC梁桥突破100m。5、20C60N，欧美高速公路高潮，PC技术高峰期(夹片锚、镦头锚、悬拼工艺)。斜拉桥发展的第一个高峰期(从铆钉到高强螺栓，从钢桥面到砼桥面)。6、20C70N，PC技术成熟期，斜拉桥由德国推广到欧美、加拿大、日本。法国出现PC斜拉桥。顶推工艺。7、20C80N，日本丹麦兴建跨海工程，日本首创悬索桥平行钢丝股索技术。我国开始改革开放，广东掀起建桥高潮。8、20C90N，世界桥梁工程进入崭新阶段，新材料新工艺在大跨桥梁的应用。9、近10年来，我国桥梁建设确定了在世界的地位。2008年苏通大桥多项世界第一，代表了世界桥梁建设的最高水平。第三节、桥梁结构类型1、桥梁组成：上部结构(桥垮结构)、下部结构(墩台基础)、附属结构(护坡护岸)。2、桥梁分类(受力特点)：梁式桥、拱式桥、悬索桥、斜拉桥、刚构桥。1）梁式桥：桥型古老，结构形式不断演进。2）拱式桥：在竖向荷载作用下产生水平推力的结构物。按材料：石拱桥、钢筋砼拱桥、木拱桥、钢拱桥按拱上建筑形式：实腹式、空腹式按主拱轴线形：圆弧拱、抛物线拱、悬链线拱按桥面位置：上承式、中承式、下承式按我国工程习惯：石拱桥(砼)、双曲拱桥、钢筋砼箱型拱桥、钢筋砼肋拱桥、钢筋砼桁架拱桥、钢筋砼刚架拱桥、钢管砼拱桥、劲性骨架砼拱桥、钢拱桥3）悬索桥：桥梁皇后，由主缆、加劲梁、吊杆、主塔、锚碇构成。分类：地锚式、自锚式、双链式4）斜拉桥：由斜拉索、塔柱、主梁组成，较悬索桥经济、刚度大、空气动力性能好。斜拉索：布置有单索面、双索面，形式有辐射形、竖琴形、扇形塔柱：数量不一、形式多样结构体系：悬浮体系、支承体系、塔梁固结体系、刚构体系、协作体系5）刚构桥：将墩梁刚性固结的桥型。超静定结构，次内力。按支承方式：无铰刚构桥、有铰刚构桥按工程习惯：单跨刚构桥、多跨刚构桥、斜腿刚构桥、PCT型刚构桥(跨中设铰，今年少用)、PC连续刚构桥(适用于高墩大跨，柔性薄壁墩)第四节、桥梁工程施工方法及选择一、桥梁基础施工1、主要类型：直接基础(明挖扩大基础)、桩基础(打入桩、钻孔桩)、管柱基础、沉井4基础、组合基础(沉井+管柱、沉井+钻孔桩)、特殊基础(双承台管柱基础、锁口管柱基础、多桩基础、地下连续墙基础、沉箱基础、设置基础)2、明挖扩大基础适用：基础不深、土层稳定、有排水条件、对机具要求不高内容：定位放样、基坑开挖、坑壁支护、基底处理、浇筑基础结构物3、桩基础适用：地基浅层土质较差、持力土层较深按材料：木桩、钢筋砼桩、PC桩、钢桩按制作方法：预制桩、钻(挖)孔桩按施工方法：锤击沉桩、振动沉桩、射水沉桩、静力压桩、就地灌注桩、钻孔埋置装钻孔方法：冲击法、冲抓法、旋转法4、管柱基础适用：广泛、尤其是在深水、岩面不平、无覆盖层或覆盖层很厚、不宜修建其他基础时。分类：(不)需要设置防水围堰的高、低承台基础导向结构：控制管柱倾斜、防止位移5、沉井基础定义：是用钢筋砼制成的井筒结构物，由刃脚、井壁、隔墙、封底砼、井孔顶盖板组成。类型：就地制作沉井、浮式沉井特点：埋深大、整体性强、稳定性好、刚度大、受荷大6、地下连续墙基础工艺：深槽开挖、安放接头管、吊装钢筋笼、浇筑水下砼、拔出接头管、完成单元墙二、桥梁上部结构施工1、就地浇筑法定义：是在桥位处搭设支架，在支架上浇筑桥体混凝土，达到强度后拆除模板、支架。优点：无需预制场地，不需要大型起吊、运输设备，主筋可不中断，整体性好。缺点：工期长，施工质量不容易控制；收缩、徐变引起的预应力损失比较大；支架、模板耗用量大，施工费用高；搭设支架影响排洪、通航，施工期间可能受到洪水和漂流物的威胁。2、预制安装法定义：在预制厂或桥址附近设预制场进行(简支)梁的预制，再采用一定的架设方法进行安装。特点：1)构件质量好，机械化施工2)上下部结构可平行作业，可缩短工期3)能有效利用劳动力，降低造价4)施工速度快，可用于紧急施工工程5)存梁时间可减少混凝土收缩、徐变引起的变形3、悬臂施工法定义：从桥墩开始，两侧对称进行现浇梁段或将预制节段对称进行拼装。5特点：1)宜用于营运状态与施工阶段的受力状态接近的桥梁，如PCT型刚构、连续梁桥、连续刚构、斜拉桥2)墩、梁临时固结，结构体系转换3)机具设备种类很多，挂篮：桁架式、斜拉式、三角式、菱形等4)施工简便，结构整体性好5)可不用或少用支架，不影响通航或桥下交通4、转体施工法定义：将桥梁构件先在桥位处岸边进行预制，待砼达到设计强度后旋转构件就位的施工方法。特点：1)可以利用地形，方便预制构件2)不断航，不影响桥下交通，并可在跨越通车线路上进行桥梁施工3)施工设备少，装置简单，容易制作并便于掌握4)节省木材，节省施工用料5)减少高空作业，施工工序简单，施工迅速6)适合于单跨和三跨桥梁7)大跨桥梁采用转体施工将会取得较好的技术经济效益5、顶推法施工定义：在桥纵轴方向的台后设预制场地，分节段预制，并用纵向预应力筋将预制节段与施工完成的梁体连成整体，通过水平千斤顶施力，将梁体向前顶推出预制场地。之后进行下一节段梁的预制，循环操作直至施工完成。特点：1)设备简单，施工费用低2)结构整体性好3)便于管理、改善条件、避免高空作业。模板设备周转使用，节段预制周期7d～lOd。4)施工阶段与营运时期的粱的受力状态差别较大，用钢量较高；可采取临时墩、前导梁等措施以减小施工内力5)宜用于中等跨径等截面梁6、移动模架逐孔施工法定义：使用一套设备从桥梁的一端逐孔施工，直到对岸特点：1)不需支架，不影响通航通车，安全、可靠2)施工环境、质量好，一套模架可多次周转使用，具有在预制场生产的优点3)机械化、自动化程度高，上下部结构可以平行作业，缩短工期4)每一施工梁段的长度取一孔梁长，接头位置选在桥梁受力较小的部位5)移动模架设备投资大，施工准备和操作都较复杂6)宜在跨径小于50m的多跨长桥上使用，如中等跨径PC连续梁7、横移法施工定义：在拟待安置结构的位置旁预制该结构物，并横向移运该结构物安置就位。特点：支座位置不变，即没有改变结构体系。6适用：正常通车线路上的桥梁工程的换梁。8、提升与浮运施工定义：是一种采用竖向运动施工就位的方法提升施工：在未来安置结构物以下的地面上预制该结构并把它提升就位浮运施工：大型浮船将岸上预制桥梁移运至桥位安装就位的方法要求：1)在该结构下面需要有一个适宜的地面2)被提升结构下的地面要有一定的承载力3)拥有一台支承在一定基础上的提升设备4)该结构应该是平衡的，至少在提升操作期间是平衡的5)采用浮运法要有一系列的大型浮运设备三、桥梁施工方法选择综合考虑以下条件：1、使用条件桥型、跨径、墩高、桥下空间限制、平面场地的限制、桥墩形状2、施工条件工期、机具设备、架设时交通要求、临设、材料供应，经济核算3、自然环境条件山区或平原、地质条件、对河道的影响、运输线路的影响4、社会环境影响公害、景观、污染、桥下交通阻塞、公共道路的使用、建筑限界桥梁结构类型与施工方法简支梁桥悬臂梁桥T型刚构连续梁桥刚架桥拱桥组合体系桥斜拉桥悬索桥现场浇筑法VVVVVVV预制安装法VVVVVVV悬臂施工法VVVVVV转体施工法VVVV顶推施工法VVV逐孔施工法VVVV横移施工法VVVVV提升于浮运施工法VVVV思考与习题：1、名字解释：桥梁、桥梁工程、桥梁施工2、桥梁的组成和类型有哪些？3、桥梁下部结构施工有哪些方法？4、桥梁上部结构施工有哪些方法？5、桥梁施工方法如何选择？7第二章桥梁施工的常用设备章节题目第二章桥梁施工的常用设备教学学时4教学目的1、了解桥梁施工常备式设备2、了解桥梁架设安装的常用机具3、了解混凝土施工的常用设备4、了解预应力工艺的常用机具和设备教学重点1、了解桥梁架设安装的常用机具2、了解混凝土施工的常用设备教学难点1、桥梁架设安装的常用机具2、预应力工艺的常用机具和设备教具和媒体使用多媒体课件、多媒体视频教学后记教学内容与过程第二章桥梁施工的常用设备第一节、概述打桩、钻桩设备：打桩机、打桩机、压浆机等挖土设备：反铲挖土机、推土机等测量设备（测量仪器）：全站仪、水准仪、经纬仪等钢筋、钢板加工设备：电焊机、切割机等起吊设备：龙门架、挂蓝、架桥机等常备式施工设备：脚手架、万能杆件、钢板桩等混凝土施工设备：拌合机、振捣器、混凝土泵等预应力设备：千斤顶、镦头机、穿索机等运输设备：汽车、火车、拖拉机等排水设备：水泵、井点等专用施工设备：导向设备、移动模架压路机等桥梁施工设备8桥梁施工设备和机具主要有：1)常备式结构，万能杆件、贝雷梁、军用梁、钢管支架等装配式支架设备；2)架设安装机具设备，起重架桥设备；3)混凝土施工设备，拌和机、输送泵、振捣设备等；4)预应力张拉设备，各类张拉千斤顶、钢丝镦头设备、各类锚夹具。5)其他。钢筋模板钻孔泥浆浮运等第二节、常备式结构及应用一、万能杆件定义：拼装式钢脚手架，是用角钢制成的可拼装为节间距2m×2m的桁架杆件。特点：通用性强、标准件，装拆、运输方便，利用率高，可拼装成多种形式，可作为墩台、索塔施工脚手架构件的类型：1、杆件：拼装时组成桁架的弦杆、腹杆、斜撑2、连接板：有各种规格，可将弦杆、腹杆、斜撑等连接成需要的各种形状3、缀板：可在各种弦杆、腹杆等节间中点做一个加强连接点，整体性更好万能杆件类型：铁道部门的甲型(M型)、乙型(N型)和西安筑路机械厂的乙型(西乙型)。二、贝雷梁定义：是一种由桁架拼装而成的钢桁架结构。贝雷常拼成导梁作为承载移动支架，再配置部分起重设置与移动机具来实现架梁。组成：桁架(上下弦杆、竖杆、斜杆焊接)、加强弦杆、横梁、桁架销(连接桁架)、螺栓、支撑连接构件三、军用梁定义：常用六四式军用梁(三角架)，为全焊构架、销接组装、单层或双层多片式。特点：结构轻便、轮廓尺寸小、用小型机具组拼、杆件种类小，便于拆装互换。构件11种3大类，配件11种4大类。四、钢管支架类型：扣件式、螺栓式和承插式三种连接方式。扣件式的特点：是装拆方便，搭设灵活，能适应结构物平、立面的变化。第三节、架设安装常用机具设备及应用一、起重机具1、扒杆定义：扒杆是一种简单的起重吊装工具，可以用来升降重物，移动和架设桥梁等。种类：独脚扒杆、人字扒杆、摇臂扒杆和悬臂扒杆。2、龙门架(龙门扒杆、龙门吊机)9定义：是一种最常用的垂直起吊设备。用途：通常设于构件预制场吊移构件；或设在桥墩顶、墩旁安装大梁构件。种类：钢木混合构造龙门架、拐脚龙门架和装配式钢桥桁节(贝雷)拼制的龙门架。3、浮吊定义：起重船或浮式起重机，在通航河流上建桥，浮吊船是重要的工作船。分类：自航式、非自航式；回转式、非回转式(臂架固定式、臂架变幅