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城市桥梁工程的思维导图,讲述了城市桥梁基本组成、桥梁主要类型、模板支架拱架的拆除、钢筋施工技术、混凝土施工技术等。
编辑于2022-05-09 14:33:10城市桥梁工程
城市桥梁结构形式及通用施工技术
城市桥梁基本组成
上部结构
桥跨结构
下部结构
桥墩
桥台
墩台基础
支座系统:在桥跨结构与桥墩或桥台的支承处所设置的传力装置,它不仅要传递很大的荷载,并且还要保证桥跨结构能产生一定的变位
附属设施
桥面铺装
排水防水系统
栏杆
伸缩缝:桥跨上部结构之间或桥跨上部结构与桥台端墙之间所设的缝隙,以保证结构在各种因素作用下的变位
相关术语
净跨径:相邻两个桥墩或桥台之间的净距
计算跨径:桥跨结构相邻两个支座中心之间的距离
桥梁高度: 桥面或桥下线路路面之间的距离
桥下净空高度:计算通航水位或桥下线路路面至桥跨结构最下缘之间的距离
建筑高度:桥上行车路面标高至桥跨结构最下缘之间的距离
净矢高:从拱顶截面下缘至相邻两拱脚截面下缘最低点之连线的垂直距离
计算矢高:从拱顶截面形心至相邻两拱脚截面形心之连线的垂直距离
涵洞:但是多孔跨径全长不到8米和单孔跨径不到5米的泄水结构物
矢跨比:计算矢高与计算跨径之比
总跨径:多孔桥梁中各孔净跨径的总和
桥梁主要类型
按受力特点分
梁式桥(抗弯)
拱式桥(受压)
刚架桥(既受弯又受压)
悬索桥(受拉)
按多孔跨径总长分
特大桥(>1000m);大桥(100~1000m);中桥(30~100m);小桥(8~30m)
模板、支架和拱架的设计 p34页表
模板、支架、拱架应具有足够的承载能力、刚度、稳定性
验算模板支架和拱架的抗倾覆稳定时,各施工阶段的稳定性以数均不得小于1.3
结构表面外露的模板挠度为模板构件跨度的1/400;结构表面隐蔽的模板挠度为模板构件跨度的1/250
模板支架拱架的设计中,应设施工预拱度,施工预拱度应考虑的因素有
设计文件规定的结构与拱度
支架拱架承受全部施工荷载引起的弹性变形
受载后,由于杆件接头处的挤压和卸落,设备压缩而产生的非弹性变形
支架拱架基础受载后的沉降
模板支架和拱架的制作与安装
支架立柱必须落在有足够承载力的地基上,立柱底端必须放置垫板或混凝土垫块,冬期施工必须采取防止冻胀的措施
支架通行孔的两边应加护桩,夜间应设警示灯,上面支架安装限高架
安装支架拱架的过程中,应随安装随架设临时支撑上下层立柱,应在同一中心线上
支架和拱架不得与施工脚手架便桥相连
支架拱架安装完毕,经检验合格后方可安装模板;模板在安装过程中必须设置防倾覆设施
各种支架和模板安装后宜采取预压方法消除拼装间隙和地基沉降等非弹性变形;安装支架时,应根据梁体和支架的弹性,非弹性变形设置预拱度
模板工程及支撑体系施工属于危险较大的分部分项工程,施工前应编制专项施工方案,超过一定规模时,还应对专项施工方案进行专家论证
模板支架拱架的拆除
模板支架拱架拆除应符合下列规定
非承重侧模应在混凝土强度能保证结构棱角不破坏时方可拆除混凝土强度宜为2.5MPa及以上
芯模和预留孔道内模应在混凝土抗压强度,能保证结构表面不发生塌陷和裂缝时方可拔出
钢筋混凝土结构的承重模板支架应在混凝土强度能承受其自重荷载及其他可能叠加的荷载时方可拆除
预应力混凝土结构的侧模应在预应力张拉前拆除,底模应在结构建立预应力后拆除
模板支架和拱架拆除应遵循先支后拆,后支先拆的原则,每一循环中,在横向应同时卸落在纵向应对称均匀卸落,简支梁连续梁结构的模板应从跨中向支座方向依次循环卸落,悬臂梁结构的模板应从悬臂端开始顺序卸落
钢筋施工技术
钢筋混凝土结构所用钢筋的品种、规格、性能均应符合设计要求
钢筋应按不同钢种、等级、牌号、规格分批验收,确认合格后方可使用
预制构件的吊环必须采用未经冷拉的热轧光圆钢筋制作,且使用时的计算拉应力性不大于50MPa
钢筋加工
钢筋宜选用机械方法调直,当采用冷拉法时,光圆钢筋(HPB)冷拉率不得大于2%,螺纹钢筋(HRB)冷拉率不得大于1%
箍筋弯钩的曲线直径应大于被箍主钢筋的直径,HPB不得小于箍筋直径的2.5倍,HRB不得小于箍筋直径的4倍
弯钩平直部分的长度,一般结构不宜小于箍筋直径的5倍,有抗震要求的结构不小于箍筋直径的10倍
钢筋宜在常温状态下弯制
钢筋连接
钢筋接头宜采用焊接接头或机械连接接头
焊接接头应优先选择闪光对焊
机械连接接头适用于HRB335和HRB400带肋钢筋的连接
在无焊接条件时,可采用绑扎连接,但受拉构件中的主钢筋不得采用绑扎连接
钢筋骨架和钢筋网片的交叉点焊接,宜采用电阻点焊
钢筋与钢板的梯形连接,应采用埋弧压力焊或电弧焊
在同一根钢筋上宜少设接头,钢筋接头应设在受力较小的区段,不宜位于构件的最大弯矩处
单向受力双边焊,双向受力四边焊
钢筋的交叉点应采用绑丝绑牢,必要时可辅以点焊
箍筋的间距:当钢筋受拉时,应小于五倍且不得大于100mm,当钢筋受压时,应小于十倍且不得大于200mm
钢筋机械连接件的最小保护层厚度不得小于20mm,应在钢筋与模板之间设置垫块,确保钢筋的混凝土保护层厚度
混凝土施工技术
混凝土的抗压强度
混凝土的抗压强度应以边长为150mm的立方体标准,试件测定事件以同龄期者3块为一组,并以同等条件制作与养护
对c60及以上的高强度混凝土以留取不少于10组的实件,采取标准差未知的统计方法评定混凝土强度
混凝土原材料
混凝土原材料包括水泥,粗细骨料,矿物掺合料,外加剂和水
配置高强度混凝土的矿物掺合料,可选用优质粉煤灰磨细矿渣粉归粉和磨细天然沸石粉
混凝土配合设计步骤
初步配合比设计→实验室配合比设计→基准配合比设计→施工配合比设计
混凝土施工
混凝土拌合物的坍落度应在搅拌地点和浇筑地点分别随机取样检测,评定时应以浇筑地点的测值为主,还应观察混凝土拌合物的粘聚性和保水性
当混凝土出现分层离析等现象时,应对混凝土拌合物进行二次快速搅拌
严禁在运输过程中向混凝土拌和物中加水,泵送间歇时间不宜超过15分钟
浇筑混凝土前应检查模板支架的承载力刚度稳定性检查钢筋及预埋件的位置规格,并做好记录,在原混凝土上面浇筑新混凝土时,相接面应凿毛并清洗干净,表面湿润但不积水
混凝土运输,浇筑及间歇的全部时间不应超过混凝土的初凝时间,同一施工段混凝土应连续浇筑,并应在底层混凝土初凝之前将上一层混凝土浇筑完毕
振捣混凝土的合格标准:混凝土表面呈现浮浆,不出现气泡或不再沉落为准
洒水养护的时间采用硅酸盐水泥,普通硅酸盐,水泥或矿渣,硅酸盐水泥的混凝土不得少于7天,掺用缓凝剂,外加剂的高强度混凝土不少于14天
预应力混凝土施工技术
预应力筋及管道
预应力进场验收:产品合格证、出厂检验报告、质量证书、进场检验报告
预应力筋应如何存放?
预应力筋必须保持清洁
存放的仓库应干燥防潮通风良好,无腐蚀气体和介质存放在室外时,不得直接堆放在地面上,必须垫高覆盖,防腐蚀,防雨漏时间不宜超过六个月
预应力筋采用砂轮锯或切割机切断,不得采用电弧切割
管道进场验收:检查出厂合格证、质量保证书,核对其型号、类别、规格、数量,应对外观、尺寸、抗荷载性能、抗渗漏进行检验
管壁厚度不得小于2mm,管道的内截面积至少是预应力筋净截面积的2倍
锚具、夹具和连接器
根据锚固方式不同,分为
夹片式(单孔和多孔夹片锚具)
支承式(墩头锚具、螺母锚具)
握裹式(挤压锚具、压花锚具)
组合式、热铸锚具、冷铸锚具
进场验收时,按出厂合格证和质量证明书核查锚固类别、型号、规格、数量,确认无误后进行外观检查、硬度检验、静载锚固性能试验
锚具和夹片应以不超过1000套为一个验收批,连接器的每个验收批不宜超过500套
预应力混凝土配制与浇筑
优先采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥,不宜使用矿渣硅酸盐水泥,不得使用火山灰质硅酸盐水泥及粉煤灰硅酸盐水泥
混凝土中的水泥用量不宜大于550kg/m3
混凝土中严禁使用含氯化物(有腐蚀性)的外加剂
氯离子最大含量不宜超过水泥用量的0.06%,超过时宜采取掺加阻锈剂、增加保护层厚度、提高混凝土密实度等防锈措施
对预应力筋锚固区及钢筋密集部位,加强振捣
预应力张拉施工
预应力基本规定
预应力筋采用应力控制方法张拉时,应以伸长值进行校核
初应力宜为张拉控制应力的10%-15%
先张法预应力施工
张拉台座应具有足够的强度和刚度,其抗倾覆安全系数不得小于1.5,抗滑移安全系数不得小于1.3
预应力筋连同隔离套管应在钢筋骨架完成后一并穿入就位
放张预应力筋时混凝土强度必须符合设计要求,未要求时不得低于设计强度的75%,放张顺序应分阶段、对称、交错的放张
先张法流程:清理台座→穿入预应力筋,完成钢筋绑扎,套入隔离套管→张拉预应力筋→隔离套管封堵→安装侧模板→浇筑混凝土→拆侧模→养护→放张→吊运出坑
先张法不允许断筋,同一构件内钢丝钢绞线的断丝数不得超过钢丝总数的1%
后张法预应力施工
管道应留压浆孔和溢浆孔
预应力筋安装时应符合下列要求
先穿束后浇混凝土时,浇筑混凝土之前,必须检查管道并确认完好,浇筑混凝土时应定时抽动、转动预应力筋
先浇筑混凝土后穿束时,浇筑后应立即疏通管道,确保其畅通
空气湿度>70%,≤7天;空气湿度为40~70%,≤15天;空气湿度<40%,≤20天
预应力张拉:<25m的直线预应力筋,可在一端张拉;≥25m的直线预应力筋,宜在两端张拉
预应力张拉逐渐加大拉力,可采取分批、分阶段对称张拉,宜先中间,后上下或两侧
不允许有断筋,钢丝束和钢绞线束断丝滑丝的控制值为1根、1丝、1%
孔道压浆宜采用水泥浆,水泥浆强度不得低于30MPa
压浆作业,每一工作班应留取不少于3组试块,标养28天,以其抗压强度作为水泥浆质量的评定依据
压浆后48h之内,结构混凝土温度不得低于5℃,当白天气温高于35℃,压浆宜在夜间进行
压浆后应及时浇筑封锚混凝土,封锚混凝土强度等级不宜低于结构混凝土强度等级的80%,且不低于30MPa
张拉设备的校准期限不得超过半年,且不得超过200次张拉作业,张拉设备应配套校准,配套使用
后张法流程:预制厂建设→安装底模→安装钢筋骨架→安装波纹管及锚具→浇筑混凝土→构件养护→拆除模板→清理检查管道→穿钢铰束→张拉及锚固→孔道压浆→封锚养护→运至存梁区
桥面防水系统施工技术
基层要求
基层混凝土强度达到设计强度的80%以上,方可进行防水层施工
当采用防水卷材时,基层混凝土表面的粗糙度应为1.5~2mm;当采用防水涂料时,基层混凝土表面粗糙度应为0.5~1mm
混凝土基层平整度应≤1.67mm/m
当防水材料为卷材及聚氨酯涂料时,基层混凝土含水率应<4%
基层混凝土表面粗糙度处理宜采用抛丸打磨
基层处理
基层处理剂可采用喷涂法或刷涂法施工
喷涂基层处理剂前,应采用毛刷对桥面排水口、转角处先行涂刷,然后再进行大面积喷涂
防水卷材施工
卷材防水层铺设前,应先做好节点、转角、排水口等局部处理,再进行大面积喷射
当铺设防水卷材时,环境和卷材的温度应高于5℃,基层温度必须高于0℃,当下雨下雪和风力大于或等于5级时,严禁进行防水层施工
铺设防水卷材时,任何区域的卷材不得多于3层搭接接头应错开500mm以上,严禁沿道路宽度搭接形成通缝,接头处卷材的搭接宽度沿卷材的长度方向应为150mm,沿卷材的宽度方向为100mm
铺设卷材时,卷材的展开方向应与车辆的运行方向一致,卷材应从低处往高处铺设,高处卷材应压在低处卷材之上
采用热熔法铺设,卷材表面热熔后应立即滚铺卷材,滚铺时采用滚筒均匀碾压,并粘贴牢固且不得出现气泡
采用热熔胶接法铺设防水卷材时,应排除卷材下面的空气,并碾压粘贴牢固,铺设自粘性防水卷材应先将底面的隔离纸完全撕净
防水涂料施工
防水涂料配料时,不得混入已固化或结块的涂料
防水涂料宜多遍涂布,每层涂刷的推进方向宜与前一遍相一致
沥青混凝土摊铺温度高于防水卷材耐热度10-20℃,低于170摄氏度,应低于防水涂料耐热度10-20℃
桥面防水质量验收
桥面防水检验单元为10000㎡
混凝土基层检测主控项目是含水率、粗糙度、平整度
防水层施工现场检测主控项目为粘接强度和涂料厚度
桥梁、支座系统安装技术
支座的安装技术
支座的作用
将桥梁上部结构承受的荷载和变形可靠的传递给桥梁下部结构,是桥梁的重要传力装置
常用的支座主要为板式橡胶支座和盆式支座
应通过计算设置支座顺桥方向的预偏量,支座安装的平面位置与顶面高程必须正确,
支座滑动面上的聚四氟乙烯滑板和不锈钢板位置应正确
滑动支座安装前应采用丙酮或酒精解体清洗其相对滑移面,擦净后在聚四氟乙烯顶面凹槽内注满硅脂
墩台帽、盖梁上的支座垫石和挡块宜二次浇筑,确保其高程和位置准确
板式橡胶支座安装前应将垫石顶面清理干净,采用干硬性水泥砂浆抹平,梁板安放时应位置准确,且与支座密贴
垫石的主控项目:检查合格证、出厂性能实验报告;支座安装前,应检查跨距、支座栓孔位置和支座垫石顶面高程、平整度、坡度、坡向;支座与梁底及垫石之间必须密贴,间隙不得大于0.3mm
伸缩缝的安装技术
伸缩缝通常在两梁端之间、梁端与桥台之间或桥梁的铰接位置设置伸缩装置
桥梁伸缩缝的作用:调节由车辆荷载和桥梁建筑材料所引起的上部结构之间的位移和联结
在设置伸缩缝处,栏杆与桥面铺装都要断开
桥梁的伸缩装置应能够适应、满足桥梁纵、横、竖三向的变形要求
伸缩装置应具有可靠的防水、排水系统,防水性能满足24h无渗漏的要求
伸缩装置不得露天堆放
安装时,应保证伸缩装置中心线与桥梁中心线重合
浇筑混凝土前,应彻底清扫预留槽,并用泡沫塑料将伸缩缝间隙处填塞
伸缩装置两侧预留槽混凝土强度在未满足设计要求前不得开放交通