第七章 梁式桥

----闵涛第七章梁式桥梁（板）桥的构造1梁桥现场浇筑施工2装配式梁桥施工3悬臂施工法4斜拉桥施工5预应力混凝土连续梁桥施工6职业能力目标了解不同类型梁桥的构造与特点熟悉常见的各种梁式桥的施工方法学习要求了解梁桥的类型、构造及其特点掌握各种梁式桥施工的要点及相关概念一、按施工方法分类：(1)整体式浇筑式梁桥(2)装配式梁桥(3)组合式梁桥7.1梁（板）桥的构造梁桥的主要类型二、按横截面形式分类：(1)板桥(2)肋梁桥(3)箱梁桥7.1梁（板）桥的构造三、按承载结构的静力体系分类：(1)简支梁桥(2)连续梁桥(3)悬臂梁桥7.1梁（板）桥的构造飞云江桥位于浙江省瑞安县，跨飞云江。是中国最大跨度的预应力混凝土简支梁桥。吴村桥位于河南省嵩县，是中国首建的采用悬臂拼装法施工的预应力混凝土上承桁式T型刚构桥。7.1梁（板）桥的构造滦河公路桥位于河北省滦县城关东郊。是国内第一座按10度高烈度设防的预应力混凝土连续梁公路桥。7.1梁（板）桥的构造孙水河五号桥位于四川省喜德县境内的成昆铁路线上，是中国铁路上首次采用悬臂浇筑法施工的预应力混凝土桥7.1梁（板）桥的构造7.1梁（板）桥的构造板桥的类型及特点一、板桥的概念：板跨（上部）结构是钢筋混凝土或预应力混凝土薄板的桥称为板桥二、板桥的特点：1、外形简单，制作方便；2、建筑高度小，外形轻盈美观；3、承载能力大，刚度大；4、装配式板桥的预制构件，便于工厂生产，便于安装；5、跨径超过一定限度时，截面增高，自重加大；三、板桥的分类：简支板桥：整体式：4-8m;装配式(有预应力)：25m；优点：整体性能好、横向刚度大、施工简便钢筋混凝土简支板桥的标准跨径一般不宜大于13m;预应力混凝土简支板桥的标准跨径一般不宜大于25m;悬臂板桥：中间跨径一般为8-10m；悬臂为中跨的0.3倍;优点：不用设置桥台，但需要设置搭板，容易损害；7.1梁（板）桥的构造连续板桥：几孔相连形成一个超静定结构体系；一般三孔或四孔、五孔一联优点：伸缩缝少，车辆行驶平稳；结构：整体连续板桥;装配连续板桥；连续板桥的标准跨径一般不宜大于16m;预应力混凝土连续板桥的标准跨径一般不宜大于30m;7.1梁（板）桥的构造四、简支板桥的构造7.1梁（板）桥的构造（1）整体式板桥的特点整体式板桥的横截面一般都设计成等厚度的矩形截面，有时为了减轻自重，可将受拉区稍加挖空而形成矮肋式板桥，对于较宽的桥为了防止温度变化和混凝土收缩而引起的纵向裂缝以及由于活载在板的上缘产生较大的横向负弯矩，可使板沿桥中线断开，将一桥设计为并列的两桥。（2）整体式简支板桥的构造1）截面形式7.1梁（板）桥的构造（1）整体式板桥（2）矮肋式板桥（3）波形截面板桥图a图(b)图(c)(d)2）钢筋构造7.1梁（板）桥的构造（3）、装配式简支板桥梁①截面形式1）实心板装配式实心板桥的构造图7.1梁（板）桥的构造2）空心板7.1梁（板）桥的构造②钢筋构造7.1梁（板）桥的构造跨径8m装配式空心板桥的钢筋构造图7.1梁（板）桥的构造常用的横向联接方式有：1）企口混凝土铰联接2）钢板焊接联接7.1梁（板）桥的构造③板间横向连接构造企口混凝土铰接型式有圆形、菱形和漏斗形三种1）企口混凝土铰联接实践证明：企口式混凝土铰能保证传递横向剪力，使各块板共同受力。如果要使桥面铺装层也参与受力，也可以将预制板中的钢筋伸出与相邻板的同样钢筋互相绑扎，再浇筑在铺装层内。2）钢板焊接联接7.1梁（板）桥的构造④斜交板桥的受力特点与构造斜交板桥的受力特点：1.最大主弯矩的方向……2.负弯矩……钝角处有垂直于平分线的负弯矩；支承反力……从钝角向锐角逐渐减少；7.1梁（板）桥的构造整体式板桥的配筋特点：适用：跨长/桥宽1.3方案一：按主弯矩方向的变化配置主筋，其分布钢筋则与支承边平行；方案二：在两钝角角点之间范围内，主钢筋方向与支承边垂直，在靠近自由边处主钢筋则沿斜路径方向布置，起到与中间部分主钢筋完全衔接为止。7.1梁（板）桥的构造7.1梁（板）桥的构造适用：跨长/桥宽1.3配筋：主钢筋沿斜跨径方向配置，分布钢筋在钝角之间的范围内与主钢筋垂直，在靠近支承附近，其布置方向则与支承边平行。配筋方案一：斜交角在25-35；配筋方案二：斜交角在40-60；7.1梁（板）桥的构造7.2梁桥现场浇筑施工概念与特点概念：现场浇筑施工是指在桥孔位置搭设支架，并在支架上安装模板，制作和安装钢筋骨架，预留孔道并在现场浇筑混凝土与施加预应力的施工方法1）桥梁的整体性好，施工平稳可靠，不需大型起重设备；2）施工中无体系转换；3）预应力混凝土连续桥梁可以通过现浇实现强大的预应力体系，使结构构造简化，方便施工；4）需要使用大量施工支架。5）施工工期长，费用高，需要有较大的施工场地，施工管理复杂。特点：施工工序7.2梁桥现场浇筑施工就地浇筑混凝土梁桥的上部结构，首先应在桥孔位置搭设支架，以支承模板、浇筑的钢筋混凝土，以及其他施工荷载的重力。支架按其构造分立柱式梁式梁式－立柱式按其材料分木支架钢支架钢木支架万能杆件组拼支架（备注：应进行强度和稳定性验算）7.2梁桥现场浇筑施工支架与模板7.2梁桥现场浇筑施工满堂支架地基处理7.2梁桥现场浇筑施工顶托7.2梁桥现场浇筑施工对模板的基本要求1具有足够的强度、刚度和稳定性。能安全可靠地承担施工中可能出现的各种荷载；2保证结构的设计形状、尺寸及各部分相互之间位置的准确性；3模板的接缝必须密合，确保混凝土浇注过程中不漏浆；4构造简单，拆装方便，便于周转使用，应尽量做成装配式组件或块件。7.2梁桥现场浇筑施工模板的分类与构造按模板的梁体成型时的作用：内模、外模、侧模、端模、底模等。按模板所用的材料不同：木模板、钢模板、钢木模板、胶合板模板、钢竹模板、塑料模板、玻璃钢模板、铝合金模板等。7.2梁桥现场浇筑施工木模板基本构造⑴木模7.2梁桥现场浇筑施工T形梁木模构造空心板梁木制芯模构造7.2梁桥现场浇筑施工⑵钢模T梁钢模板1-上铰，2-下铰，3-轨道，4-伸缩杆5-接缝箱梁钢模板7.2梁桥现场浇筑施工7.2梁桥现场浇筑施工7.2梁桥现场浇筑施工7.2梁桥现场浇筑施工7.2梁桥现场浇筑施工模板与支撑工程对现场浇筑梁，支架应满足有足够的强度和刚度接头位置应准确、可靠卸落设备要符合要求模板体系要求涂抹脱模剂制作密贴螺栓、拉杆、撑木牢固尺寸准确7.2梁桥现场浇筑施工T梁的木模7.2梁桥现场浇筑施工7.2梁桥现场浇筑施工模板的加固7.2梁桥现场浇筑施工浇筑好的T梁支架7.2梁桥现场浇筑施工钢筋的加工过程有调直、除锈、冷拉、时效、下料、弯钩、焊接、绑扎等工序。⑴钢筋的冷拉及时效强化将钢材于常温下进行冷拉使产生塑性变形，从而提高屈服强度，称为冷拉强化。将经过冷拉的钢筋于常温下存放15～20d或加热到100～200℃并保持一定时间，称为时效处理。冷拉时钢筋被拉直，表面锈渣剥落，因此冷拉还可同时完成调直、除锈工作。在冷拉时最好采用同时控制钢筋应力和延伸率的方法，即“双控”，以应力控制为主，延伸率控制为辅。钢筋加工7.2梁桥现场浇筑施工⑵钢筋焊接连接应尽量采用焊接连接，以保证质量、提高效率和节约钢材闪光对焊优点生产效率高、操作方便、节约钢材、焊接质量高、接头受力性能好等闪光—预热闪光焊预热闪光焊连续闪光焊闪光对焊分类7.2梁桥现场浇筑施工闪光对焊7.2梁桥现场浇筑施工搭叠式焊接钢筋端部应预先折向一侧，使两接合钢筋在搭接范围内轴线一致，以减少偏心。搭叠式焊接分类单面焊双面焊长度不小于10d长度不小于5d备注：夹焊的焊接长度和搭叠焊一样7.2梁桥现场浇筑施工⑶钢筋绑扎连接直径不大于28㎜的螺纹钢筋或光圆钢筋均可采用绑扎搭接，受拉钢筋搭接长度见下表，受压钢筋搭接长度，应取受拉钢筋搭接长度的0.7倍。钢筋接头应设置在内力较小处，并错开布置。绑扎搭接的接头数量，在同一截面内，对受拉钢筋不宜超过受力钢筋的1/4，对受压钢筋不宜超过受力钢筋的1/2。接头相互间的距离如不超过钢筋直径的30倍时，均视为在同一截面。7.2梁桥现场浇筑施工下料后的钢筋，可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形7.2梁桥现场浇筑施工钢筋骨架，可以焊接成形，也可以绑扎成形，但都必须保证骨架具有足够的刚度。T形梁钢筋骨架示意焊接钢筋骨架应防止或减小焊接变形和应力⑷钢筋骨架安装7.2梁桥现场浇筑施工焊接位置7.2梁桥现场浇筑施工施焊顺序宜由骨架的中间到两边，对称的向两端进行，并应先焊下部后焊上部，每条焊缝应一次成活，相邻的焊缝应分区对称地跳焊，不可顺方向连续施焊。质量要求7.2梁桥现场浇筑施工⑴混凝土工厂组成砂石堆栈水泥仓库混凝土搅拌站位置选择：小搬运少，路线直接。7.2梁桥现场浇筑施工混凝土工程混凝土工厂布置示例示例一：地面混凝土工厂7.2梁桥现场浇筑施工搅拌机7.2梁桥现场浇筑施工混凝土拌和站7.2梁桥现场浇筑施工⑵搅拌和运输混凝土搅拌搅拌制度进料容量—搅拌筒利用系数搅拌时间—L500时，最短1.5分钟搅拌方法—一次投掷法、二次投掷法和水泥裹砂法等7.2梁桥现场浇筑施工混凝土运输分类水平运输垂直运输混凝土分配水平运输运距短时—手推车、内燃翻斗车、轻便轨道车等运距长时—混凝土搅拌运输车、汽车倾卸车、轨道牵引车垂直运输—起重机配合吊斗7.2梁桥现场浇筑施工混凝土运输允许延续时间从搅拌机倾出时的混凝土温度（ºC）运输允许延续时间（min）20～304510～19605～990泵送混凝土1是一种先进的运输方法，能同时满足水平和垂直运输的需要，可直接灌入模板内。2混凝土应有较大的流动性，泵机出口的坍落度宜在60~90mm范围内。3泵送水平距离可达500m，垂直距离可达150m左右。4一般设置布料装置，以便将输送来的混凝土进行摊铺或直接浇筑入模。7.2梁桥现场浇筑施工泵送混凝土7.2梁桥现场浇筑施工地泵泵送混凝土7.2梁桥现场浇筑施工⑶混凝土灌筑浇筑要点：①做好准备：检查模板、钢筋和预埋体，做验收记录；②防止离析措施：滑槽、串筒、底开吊桶；③浇筑厚度振捣方法浇筑层厚度（cm）插入式振动振捣器作用长度的1.25倍表面振动无筋或配筋稀疏的结构25配筋较密的结构15附着式振动30人工捣固207.2梁桥现场浇筑施工④连续浇筑：间歇时间一般不超过2h；⑤分块浇筑规定：a.接触面平行较小边；b.接缝错开；c.每块宽度1.5～2.0m，面积大于50平米。7.2梁桥现场浇筑施工梁较高时应采用相应的厚度分层浇筑。厚度视振捣器的能力而定，一般选用15～30cm；当采用人工振捣时，可选取15～20cm。对于又高又长的梁体，混凝土的供应量跟不上水平分层浇筑的进度时，可采用斜层浇筑，一般从梁的一段浇向另一端。采用斜层浇筑时，混凝土的倾斜角与混凝土的稠度有关，一般可用20º～25º。7.2梁桥现场浇筑施工7.2梁桥现场浇筑施工附着式振动器7.2梁桥现场浇筑施工桥面系施工平板振捣器7.2梁桥现场浇筑施工振捣棒7.2梁桥现场浇筑施工先张法后张法预应力工程7.2梁桥现场浇筑施工输油管回油管千斤顶与油泵油缸7.2梁桥现场浇筑施工钢绞线施工规范规定：钢绞线穿索时不能用电焊允许用氧焊，但是氧焊需留出一段焊接长度7.2梁桥现场浇筑施工张拉完之后的钢绞线（切索）7.2梁桥现场浇筑施工波纹管工人正在忙碌穿垫管7.2梁桥现场浇筑施工锚垫板7.2梁桥现场浇筑施工张拉设备张拉设备包括张拉千斤顶、高压油泵和压力表。其他设备波纹管、锚垫板、夹片、钢绞线、锚环、垫管、挤压头（机）7.2梁桥现场浇筑施工制梁步骤:制作留有预应力筋孔道的梁体张拉并锚固混凝土达到规定强度在孔道内穿入预应力筋孔道压浆并浇筑梁端封头混凝土前期准备必须对千斤顶和油压表进行校验，计算与张拉吨位相应的油压表读数和钢丝伸长量，确定张拉顺序和清孔、穿束等工作，应对构件进行检验，外观和尺寸应符合质量标准要求。张拉时混凝土强度不应低于设计强度等级值的85%。7.2梁桥现场浇筑施工工程事故7.2梁桥现场浇筑施工压浆的目的防护预应力筋(束)免于锈蚀，并使它们与构件相粘结而形成整体压浆后将所有锚头用混凝土封