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B313000桥梁工程B313010桥梁的组成、分类及施工技术B313011掌握桥梁的组成和分类一、桥梁的组成(一)桥梁的五“大部件”与五“小部件”1．五“大部件”包括：桥跨结构；支座系统；桥墩；桥台；墩台基础2．五“小部件”包括：桥面铺装(或称行车道铺装)；排水防水系统；栏杆(或防撞栏杆)；伸缩缝；灯光照明。(二)相关尺寸术语名称1．净跨径：梁式桥是设计洪水位上相邻两个桥墩(或桥台)之间的净距，用L0表示。对于拱式桥，净跨径是每孔拱跨两个拱脚截面最低点之间的水平距离。2．总跨径：是多孔桥梁中各孔净跨径的总和，也称桥梁孔径，它反映了桥下宣泻洪水的能力。3．计算跨径：对于具有支座的桥梁，是指桥跨结构相邻两个支座中心之间的距离，用L表示。拱圈(或拱肋)各截面形心点的连线称为拱轴线，计算跨径为拱轴线两端点之间的水平距离。4．桥梁全长简称桥长：是桥梁两端两个桥台的侧墙或八字墙后端点之间的距离，用L表示。对于无桥台的桥梁为桥面自行车道的全长。5．桥梁高度简称桥高：是指桥面与低水位之间的高差，或为桥面与桥下线路面之间的距离。桥高在某种程度上反映了桥梁施工的难易性。6．桥下净空高度：是设计洪水位或计算通航水位至桥跨结构最下缘之间的距离，以H表示。它应保证能安全排洪，并不得小于对该河流通航所规定的净空高度。7．建筑高度：是桥上行车路面(或轨顶)标高至桥跨结构最下缘之间的距离，它不仅与桥梁结构的体系和跨径的大小有关，而且还随行车部分在桥上布置的高度位置而异。公路(或铁路)定线中所确定的桥面(或轨顶)标高，与通航净空顶部标高之差，又称为容许建筑高度。桥梁的建筑高度不得大于其容许建筑高度，否则就不能保证桥下的通航要求。8．净矢高：是从拱顶截面下缘至相邻两拱脚截面下线最低点之间连线的垂直距离，f0表示；计算矢高：是从拱顶截面形心至相邻两拱脚截面形心之间连线的垂直距离，用f表示。9．矢跨比：是拱桥中拱圈(或拱肋)的计算矢高f与计算跨径l之比(f/l)，也称拱矢度，它是反映拱桥受力特性的一个重要指标。按结构体系划分，有梁式桥、拱桥、刚架桥、悬索桥四种基本体系，其他还有几种由几种基本体系组合而成的组合体系等。1．梁式体系梁式体系是古老的结构体系。梁作为承重结构是以它的抗弯能力来承受荷载的。梁分简支梁、悬臂梁、固端梁和连续梁等。悬臂梁、固端梁和连续梁都是利用支座上的卸载弯矩去减少跨中弯矩，使梁跨内的内力分配更合理，以同等抗弯能力的构件断面就可建成更大跨径的桥梁。2．拱式体系拱式体系的主要承重结构是拱肋(或拱箱)，以承压为主，可采用抗压能力强的圬工材料(石、混凝土与钢筋混凝土)来修建。拱分单铰拱、双铰拱、三铰拱和无铰拱。拱是有水平推力的结构，对地基要求较高，一般常建于地基良好的地区。3．刚架桥刚架桥是介于梁与拱之间的一种结构体系，它是由受弯的上部梁(或板)与承压的下部柱(或墩)整体结合在一起的结构。由于梁与柱的刚性连接，梁因柱的抗弯刚度而得到卸载作用，整个体系是压弯结构，也是有推力的结构。刚架分直腿刚架与斜腿刚架。4．悬索桥就是指以悬索为主要承重结构的桥。其主要构造是：缆、塔、锚、吊索及桥面，一般还有加劲梁。其受力特征是：荷载由吊索传至缆，再传至锚墩。传力途径简捷、明确。悬索桥的特点是：构造简单，受力明确；在同等条件下，跨径愈大，单位跨度的材料耗费愈少、造价愈低。悬索桥是大跨桥梁的主要形式。5，组合体系(1)连续钢构：连续钢构是由梁和钢架相结合的体系，它是预应力混凝土结构采用悬臂施工法而发展起来的一种新体系。(2)梁、拱组合体系：这类体系中有系杆拱、桁架拱、多跨拱梁结构等。它们利用梁的受弯与拱的承压特点组成联合结构。(3)斜拉桥：它是由承压的塔、受拉的索与承弯的梁体组合起来的一种结构体系。1．按用途划分，有公路桥、铁路桥、公路铁路两用桥、农桥、人行桥、运水桥(渡槽)及其他专用桥梁(如通过管路、电缆等)。2．按桥梁全长和跨径的不同，分为特大桥、大桥、中桥和小桥。3．按主要承重结构所用的材料划分，有圬工桥(包括砖、石、混凝土桥)、钢筋混凝土桥、预应力混凝土桥、钢桥和木桥等。4．按跨越障碍的性质，可分为跨河桥、跨线桥(立体交叉)、高架桥和栈桥。5．按上部结构的行车道位置，分为上承式桥、下承式桥和中承式桥。2B313013掌握桥梁下部结构施工技术(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，井根据基坑状况采取一定措施后在其上安装模板，浇筑承台混凝土。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。承台钢筋骨架的绑扎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。承台模板的安装1．基坑开挖一般采用机械开挖，并辅以人工清底找平，基坑的开挖尺寸要求根据承台的尺寸，支模及操作的要求，设置排水沟及集水坑的需要等因素进行确定。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，可在板桩围堰内填人砂砾至承台底面标高。填砂时视情况决定．可抽干水填入或静水填入，要求能承受灌注封底混凝土的重量。1．模板一般采用组合钢模，纵、横椤木采用型钢，在施工前必须进行详细的模板设计，以保证使模板有足够的强度、刚度和稳定性，能町靠的承受施工过程中可能产生的各项荷载，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。一般先拼成若干大块，再由吊车或浮吊(水中)安装就位，支撑牢固。2．钢筋的制作严格按技术规范及设计图纸的要求进行，墩身的预埋钢筋位置要准确、牢固。1．混凝土的配制除要满足技术规范及设计图纸的要求外，还要满足施工的要求泵送对坍落度的要求。为改善混凝土的性能，根据具体情况掺加合适的混凝土外加剂减少剂、缓凝剂、防冻剂等。-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。混凝土浇筑后要适时进行养生，尤其是体积较大，气温较高时要尤其注意，防止混凝土开裂。混凝土强度达到拆模要求后再进行拆模。1．在承台顶面准确放出墩台中线和边线，考虑混凝土保护层后，2．将加工好的钢筋运到工地现场绑扎，在配置第一层垂直筋时，应使其有不同的长度，以符合同一断面筋接头的有关规定。随着绑扎高度的增加，用圆钢管搭设绑扎脚手架，做好钢筋网片的支撑并系好保护层垫块。3．条件许可时，可事先加工成钢筋网片或骨架，整体吊装焊接就位。4．将标准钢模组合成分块模板片，板片高度及宽度视墩台身尺寸和吊装能力确定。5．用夹具将工字钢立柱和板片竖向连接，横向用销钉和槽钢横肋，将整个模板连成整体，安装就位，用临时支撑支牢，待另一面模板吊装就位后，用圆钢拉杆外套塑料管井加设锥形垫，外加垫块螺帽，内加横内撑，将二面模板横向连成整体，校正定位。6．端头模板要和墙面模板牢固连接，认真采取支撑、加固措施，防止跑模、漏浆。7．施工脚手架用螺栓连接在守柱上，立柱下部设置可调斜撑，以确保模板位置的正确。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，在制作模板时可根据锥度要求加工一定数量的梯形模板，为适应空心墩台，还要制作收坡式模板。模板的类型类型拼装式模板常备式组合钢模板滑升模板整体吊装模板墩身帽梁木模板模板的拼接墩身模板及浇注-1墩身模板及浇注-29．统筹安排混凝土拌和站的位置．拌和站的拌合能力必须满足施工需要，原材料质量、混凝土施工配合比、坍落度等必须符合设计要求。10．混凝土浇筑前应将模板内杂物、已浇混凝土面上泥土清理干净，模板、钢筋检查合格后。方可进行混凝土的浇筑。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。15．混凝土浇筑时要随时检查模板、支撑是否松动变形、预留孔、预埋支座钢板是否移位，发现问题要及时采取补救措施。1．墩台砌筑施工要点(1)在砌筑前应按设汁图放出实样，挂线砌筑。(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．砌筑方法同一层石料及水平灰缝的厚度要均匀一致，每层按水平砌筑，丁顺相间，砌石灰缝互相垂直。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。圆端、尖端及转角形砌体的砌石顺序，应自顶点开始，按丁顺排列接砌镶面石。圆端形桥墩的圆端顶点不得有垂直灰缝，砌行应从顶端开始先砌，然后依丁顺相间排列，按砌四周镶面石。3．砌体质量应符合以下规定(1)砌体所用各项材料类别、规格及质量符合要求；(2)砌缝砂浆或小石子混凝土铺填饱满，强度符合要求；(3)砌缝宽度、错缝距离符合规定，勾缝坚固、整齐．深度和形式符合要求；(4)砌筑方法正确：(5)砌体位置、尺寸不超过允许偏差。2B313014掌握桥梁上部结构施工技术先张法的概念先张法台座制梁工艺立模浇筑混凝土至达到规定强度逐渐将预应力筋放松浇筑混凝土前张拉预应力筋临时锚固在张拉台座上预应力张拉承受预应力筋在构件制作时的全部张拉力台座受力后要求不移动不倾覆不变形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，统筹规划水电管路的布设安装。(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。(5)在台座上注明每片梁的具体位置、方向和编号。张拉台座(6)将预应力筋(钢绞线)按计算长度切割，在失效段套上塑料管，放在台座上，线两端穿过定位钢板，卡上锚具，用液压千斤顶单束张拉，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0一初应力一105％σk—持荷2min)—σk(锚固)。如端横梁刚度大，每根梁可采用同一张拉值。(8)钢绞线张拉后8h，开始绑扎除面板外的普通钢筋。绑扎钢筋骨架钢筋骨架(9)使用龙门吊机将涂以脱模剂的钢模板吊装就位，分节拼装紧固，用法兰螺栓支撑，力求接缝紧密，防止漏浆、移位。(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，将经检查合格的充气胶囊安装就位，用定位箍筋与外模联系，上下左右加以固定，防止上浮，同时绑扎面板钢筋；然后对称、均匀地浇胶囊两侧混凝土，从混凝土