学习情境四 桥梁上部结构的构造与施工 钢筋混凝土及预应力 混凝土简支梁桥的施工

一、支架和模板工程 （一）支架 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。

一、支架和模板工程 1.支架类型及构造 立柱式 梁 式 按其构造分 梁式－立柱式 木支架 钢支架 按其材料分 钢木支架 万能杆件组拼支架 （备注：还应进行强 度和稳定性验算）

一、支架和模板工程 立柱式支架 梁式支架 梁—立柱式支架 常用支架的主要构造 （旱桥、非通航 桥及桥墩不高的 小桥） （桥墩较高、跨径 较大且需排洪的 桥梁） 常用支架的主要构造

一、支架和模板工程 （二）模板 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。

一、支架和模板工程 模板的分类与构造 按模板的梁体成型时的作用： 按模板所用的材料不同： 内模、外模（侧模、端模、底模） 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。

一、支架和模板工程 ⑴ 木模 木模板基本构造

一、支架和模板工程

一、支架和模板工程

一、支架和模板工程 ⑵ 钢模 1-上铰，2-下铰，3-轨道，4-伸缩杆5-接缝 箱梁钢模板 T梁钢模板

一、支架和模板工程

一、支架和模板工程

一、支架和模板工程 对模板与支架工程的要求 有足够的强度和刚度 对现场浇筑梁， 接头位置应准确、可靠 支架应满足 卸落设备要符合要求 尺寸准确 制作密贴 模板体系要求 螺栓、拉杆、撑木牢固 涂抹脱模剂

一、支架和模板工程 T梁的木模

一、支架和模板工程 浇筑好的T梁 支架

一、支架和模板工程 施工预拱度 预拱度： 在支架上浇筑梁式上部构造时，在施工时和卸架后，上部构造要发生一定的下沉和产生一定的挠度。

一、支架和模板工程 在确定预拱度时，所要考虑的因素： 卸架后上部构造本身及活载一半所产生的竖向挠度δ1 支架在荷载作用下的弹性压缩δ2 支架在荷载作用下的非弹性压缩δ3 支架基底在荷载作用下的非弹性压缩δ4 由混凝土收缩及温度变化而引起的挠度δ5 备注：当恒载和静载产生的挠度不超过跨径的1/1600时，可不设预拱度

二、钢筋和混凝土工程 （一）钢筋加工与安装 1.钢筋的冷拉及时效强化 钢筋的加工过程有调直、除锈、冷拉、冷拔、时效、下料、弯曲、焊接、绑扎等工序。 1.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。

二、钢筋和混凝土工程 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。

二、钢筋和混凝土工程 2.钢筋调直除锈

二、钢筋和混凝土工程 3.钢筋连接 钢筋的连接方式有：焊接、绑扎和机械连接。 应尽量采用焊接连接，以保证质量、提高效率、节约钢材。

二、钢筋和混凝土工程 1）.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。

二、钢筋和混凝土工程 2）.焊接连接 闪光对焊 压焊 电阻点焊 气压焊 分类 电弧焊 熔焊 电渣压力焊

二、钢筋和混凝土工程 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 优点 闪光对焊 缺点 现场无法操作

二、钢筋和混凝土工程 搭叠式焊接 单面焊 长度不小于10d 搭叠式焊接分类 双面焊 长度不小于5d 备注：夹焊的焊接长度和搭叠焊一样 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 单面焊 长度不小于10d 搭叠式焊接分类 双面焊 长度不小于5d 备注：夹焊的焊接长度和搭叠焊一样

二、钢筋和混凝土工程 3）.机械连接 优点 机械挤压套筒连接 高空作业 锥形螺纹钢筋连接

二、钢筋和混凝土工程 4.钢筋的弯制成形 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

二、钢筋和混凝土工程 5.钢筋骨架的安装 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。 焊接钢筋骨 架应防止或减小 焊接变形和应力 T形梁钢筋骨架示意

二、钢筋和混凝土工程 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。 施焊顺序 质量要求

二、钢筋和混凝土工程 （二）混凝土工程 1.混凝土的配料、搅拌、运输 ⑴ 混凝土工厂 砂石堆栈 组成 水泥仓库 混凝土搅拌站 位置选择： ⑴ 混凝土工厂 砂石堆栈 组成 水泥仓库 混凝土搅拌站 位置选择： 小搬运少，路线直接。

二、钢筋和混凝土工程 示例一：地面混凝土工厂 混凝土工厂布置示例

二、钢筋和混凝土工程 混凝土拌和站

搅拌方法—一次投掷法、二次投掷法和水泥裹砂法等 二、钢筋和混凝土工程 ⑵ 搅拌和运输 混凝土搅拌 搅拌时间—L<500时，最短1.5分钟 搅拌制度 搅拌方法—一次投掷法、二次投掷法和水泥裹砂法等

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 二、钢筋和混凝土工程 混凝土运输 水平运输 分类 垂直运输 混凝土分配 运距短时—手推车、内燃翻斗车、轻便轨道车等 水平运输 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

二、钢筋和混凝土工程 泵送混凝土 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） 20～30 45 10～19 60 5～9 90 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。

（1）做好准备：检查模板、钢筋和预埋体，做验收记录； 二、钢筋和混凝土工程 2. 灌注、养护 ⑴ 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）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 20

二、钢筋和混凝土工程 （4）连续浇筑：间歇时间一般不超过2h； （5）分块浇筑规定： ①接触面平行较小边； ②接缝错开； ③每块宽度1.5～2.0m，面积大于50平米。

二、钢筋和混凝土工程 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，一般从梁的一端浇向另一端。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。

二、钢筋和混凝土工程

二、钢筋和混凝土工程 附着式振动器

二、钢筋和混凝土工程 ⑵ 混凝土养护及拆模 养护类型：标准养护、自然养护和热养护。 ⑵ 混凝土养护及拆模 养护关键：对在凝结硬化过程中的混凝土进行温度和湿度的控制。 养护类型：标准养护、自然养护和热养护。 蒸汽养护

二、钢筋和混凝土工程 混凝土拆模时的强度应符合设计的要求。 侧模拆除 侧模拆除 混凝土强度达到2.5Mpa 底模拆除 混凝土强度大于设计强度的70％ 侧模拆除

二、钢筋和混凝土工程 ⑶ 混凝土的冬季施工 《公路桥涵施工技术规范》规定，室外日平均气温连续5d稳定低于5℃，应按冬期施工处理。 ⑶ 混凝土的冬季施工 《铁路混凝土与砌体工程施工规范》规定：当工地昼夜平均气温连续3d低于5℃或最低气温低于-3℃时，应按冬期施工处理。 《公路桥涵施工技术规范》规定，室外日平均气温连续5d稳定低于5℃，应按冬期施工处理。 混凝土冬期养护方法：蓄热法、蒸汽养护法、电热法、暖棚法和掺外加剂法等。

三、预应力混凝土简支梁桥的制造 预应力的作用 1.提高结构或构件的抗裂性和耐久性； 2.提高结构或构件的刚度； 3.充分发挥高强钢材的作用； 4.减轻结构自重，增加跨越能力； 5.把散件拼成整体。

三、预应力混凝土简支梁桥的制造 （一）先张法

三、预应力混凝土简支梁桥的制造 台座 制梁工艺 浇筑混凝土前张拉预应力筋 临时锚固在张拉台座上 立模浇筑混凝土至达到规定强度 逐渐将预应力筋放松 台座 承受预应力筋在构件制作时的全部张拉力 不移动 台座受力后要求 不倾覆 不变形

三、预应力混凝土简支梁桥的制造 预应力筋张拉 张拉可分单根张拉和多根整批张拉两种。 多根整批张拉时为使根力筋的初应力基本相等，在整体张拉前要进行初调应力，应力一般取张拉应力的10~15%。

三、预应力混凝土简支梁桥的制造

三、预应力混凝土简支梁桥的制造 预应力放张 放张预应力筋的方法：千斤顶放张；砂筒（箱）放张；滑楔放张；螺杆、张拉架放张等。 预应力筋的放张，必须待混凝土养护达到设计规定的强度（一般为设计强度的75％）后才可以进行。 放张预应力筋的方法：千斤顶放张；砂筒（箱）放张；滑楔放张；螺杆、张拉架放张等。 砂筒放松示意图

三、预应力混凝土简支梁桥的制造 1横梁 2夹具 3螺杆 4张拉架 5预应力筋 6构件 7承力架 螺杆、张拉架放松示意图 钢滑楔

三、预应力混凝土简支梁桥的制造 工程实例 先张法场地

三、预应力混凝土简支梁桥的制造 预应力筋

三、预应力混凝土简支梁桥的制造 安装预应力钢筋

三、预应力混凝土简支梁桥的制造 钢绞线一端

三、预应力混凝土简支梁桥的制造 绑扎钢筋

三、预应力混凝土简支梁桥的制造 空心板梁的内衬气囊 安放气囊的位置

三、预应力混凝土简支梁桥的制造 涂脱模剂

三、预应力混凝土简支梁桥的制造 立模板

三、预应力混凝土简支梁桥的制造 浇筑混凝土

三、预应力混凝土简支梁桥的制造 养 生

三、预应力混凝土简支梁桥的制造 拆 模

三、预应力混凝土简支梁桥的制造 测量空心板梁的纵向收缩

切割预应力筋（不能一次性割断一束，必须分批割断） 三、预应力混凝土简支梁桥的制造 切割预应力筋（不能一次性割断一束，必须分批割断）

三、预应力混凝土简支梁桥的制造 凿出连接钢筋

三、预应力混凝土简支梁桥的制造 质量检查 检查梁体变形 检查外观 检查反拱度

三、预应力混凝土简支梁桥的制造 准备起吊

三、预应力混凝土简支梁桥的制造 预制板出坑

三、预应力混凝土简支梁桥的制造 （二）后张法

三、预应力混凝土简支梁桥的制造 1. 施工设备 张拉设备 其他设备 张拉设备包括张拉千斤顶、高压油泵和压力表。 1. 施工设备 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）

三、预应力混凝土简支梁桥的制造 预留槽 锚垫板 钢绞线

三、预应力混凝土简支梁桥的制造 锚环 挤压头 夹片

三、预应力混凝土简支梁桥的制造 千斤顶 工作锚环

三、预应力混凝土简支梁桥的制造 张拉完之后的钢绞线（切索）

三、预应力混凝土简支梁桥的制造 工人在加工挤压头 挤压头

三、预应力混凝土简支梁桥的制造 工人正在忙碌穿垫管 插好的垫管

固定端和张拉端(或两个张拉端)所需要的钢丝工作长度 三、预应力混凝土简支梁桥的制造 2. 后张法 制梁步骤: 制作留有预应力筋孔道的梁体 混凝土达到规定强度 在孔道内穿入预应力筋 张拉并锚固 孔道压浆并浇筑梁端封头混凝土 ⑴ 高强钢丝束的制备 钢丝的下料长度应为： 固定端和张拉端(或两个张拉端)所需要的钢丝工作长度 构件混凝土预留孔道长度

三、预应力混凝土简支梁桥的制造 ⑵ 钢铰线束的制备 钢绞线的下料有氧气－乙炔切割法、电弧熔割法和机械切割法。 钢铰线束的下料长度应考虑孔道长度和张拉时的工作长度。 钢绞线的下料有氧气－乙炔切割法、电弧熔割法和机械切割法。

三、预应力混凝土简支梁桥的制造 ⑶ 孔道形成 孔道形成包括制孔器的选择、安装和抽拔以及通孔检查等工作。 1)制孔器的种类：埋置式和抽拔式 埋置式制孔器，主要有铁皮管、铝合金波纹管、塑料波纹管等 镀锌波纹管 塑料波纹管

①橡胶管制孔器②金属伸缩管制孔器③钢管制孔器 三、预应力混凝土简支梁桥的制造 常用的抽拔式制孔器(俗称抽拔管)有以下三种： ①橡胶管制孔器②金属伸缩管制孔器③钢管制孔器 橡胶管

三、预应力混凝土简支梁桥的制造 穿束 穿预应力筋 拔橡胶管

三、预应力混凝土简支梁桥的制造 张拉设备 张拉设备包括张拉千斤顶、高压油泵和压力表。

三、预应力混凝土简支梁桥的制造 张拉工艺

压浆后将所有锚头用混凝土封闭，完成预制工作 三、预应力混凝土简支梁桥的制造 孔道压浆和封锚 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 压浆的目的 压浆后将所有锚头用混凝土封闭，完成预制工作

三、预应力混凝土简支梁桥的制造 工程实例： 后张箱梁制造工艺流程

三、预应力混凝土简支梁桥的制造 箱梁底模 箱梁底模及侧模

三、预应力混凝土简支梁桥的制造 液压式内模 拼装式内模

三、预应力混凝土简支梁桥的制造 箱梁底腹板钢筋吊装 箱梁顶板钢筋吊装

三、预应力混凝土简支梁桥的制造 箱梁底腹板钢筋绑扎 箱梁顶板钢筋绑扎

三、预应力混凝土简支梁桥的制造 箱梁内模就位 箱梁外模就位

三、预应力混凝土简支梁桥的制造 灌注混凝土

三、预应力混凝土简支梁桥的制造 蒸汽养护 温度计 篷布遮盖 蒸汽锅炉

三、预应力混凝土简支梁桥的制造 拔胶管 拆端模

三、预应力混凝土简支梁桥的制造 拆内模

三、预应力混凝土简支梁桥的制造 拆外模

三、预应力混凝土简支梁桥的制造 穿束 一期张拉

三、预应力混凝土简支梁桥的制造 将梁由底模上顶起 移梁至存梁台座

三、预应力混凝土简支梁桥的制造 存梁 二期张拉

三、预应力混凝土简支梁桥的制造 压浆 封锚前 封锚后

三、预应力混凝土简支梁桥的制造 箱梁试验

三、预应力混凝土简支梁桥的制造 准备吊梁 吊梁至运梁便道 运梁到桥位

三、预应力混凝土简支梁桥的制造 工程事故 波纹管事故

三、预应力混凝土简支梁桥的制造 振捣问题

三、预应力混凝土简支梁桥的制造 锚垫板事故

四、混凝土简支梁的架设 支架现浇法 现浇 移动模架法 分类 移动支架法 预制 架桥机 整孔架设法 其他常用架梁方法

适用于滩涂、峡谷高墩身、城市高架桥等场地的连续梁或简支梁的现浇砼桥梁的施工 四、混凝土简支梁的架设 （一）移动模架法 1. 施工工艺介绍 滑移支撑系统是英文Move Support System的译名，简称MSS，又称造桥机、滑移支架、无支架模板系统等。 适用于滩涂、峡谷高墩身、城市高架桥等场地的连续梁或简支梁的现浇砼桥梁的施工 MSS 周转次数多 施工周期短 施工安全可靠 优点 现场文明简洁 不需要中断桥下交通

四、混凝土简支梁的架设 施工特点 1、适于高墩、多跨、中等跨径（30-50m）现浇梁桥 2、施工速度快，节省劳动力，劳动强度低，占用场地少； 3、施工中不影响通行、通航； 4、机械化程度高，模板可多次循环使用。 5、适用于单梁箱、双梁箱、双T梁、槽型 梁等各种断面的桥梁施工

四、混凝土简支梁的架设 2. 施工设备介绍 ＭＺ３２型造桥机、挪威ＮＲＳ公司的ＭＭＳ 造桥机等均属于该类型造桥机。 2. 施工设备介绍 （1）上导梁式移动模架造桥机 ＭＺ３２型造桥机、挪威ＮＲＳ公司的ＭＭＳ 造桥机等均属于该类型造桥机。 （2）下导梁式移动模架造桥机 郑州大方桥械公司的ＤＺ４２／１０００

四、混凝土简支梁的架设 （1）上导梁式移动模架造桥机 后鼻梁 承重主梁 前鼻梁 肋骨状横梁

四、混凝土简支梁的架设 支承立柱 模板系统

四、混凝土简支梁的架设 （2）下导梁式移动模架造桥机

四、混凝土简支梁的架设

四、混凝土简支梁的架设 内模系统

方法: 四、混凝土简支梁的架设 简支 预制梁逐孔施工 悬臂 1. 概述 使用一套设备从桥的一端逐孔施工直至另一端。 （二）有支架及逐孔施工方法 1. 概述 使用一套设备从桥的一端逐孔施工直至另一端。 方法: 简支 预制梁逐孔施工 悬臂

拼梁桁架、下托梁、叉式梁节升降装置，活动纵梁、梁节移动及调位、桁架拖拉滚筒等。 简支梁桥施工 11.5 混凝土简支梁的架设 移动支架法 组成： 拼梁桁架、下托梁、叉式梁节升降装置，活动纵梁、梁节移动及调位、桁架拖拉滚筒等。

四、混凝土简支梁的架设 施工实例 ：灵武铁路支线黄河特大桥 灵武铁路支线黄河特大桥移动支架架梁

四、混凝土简支梁的架设 箱梁节段预制场 胶管孔道形成

四、混凝土简支梁的架设

四、混凝土简支梁的架设

四、混凝土简支梁的架设

四、混凝土简支梁的架设

四、混凝土简支梁的架设

四、混凝土简支梁的架设

四、混凝土简支梁的架设

四、混凝土简支梁的架设

四、混凝土简支梁的架设 （三）混凝土简支梁的整孔架设 架桥机架梁 按用途：公路架桥机、铁路架桥机、公铁两用架桥机。 按受力状态：悬臂式和简支梁式。 按组成：专用架桥机和拼装式架桥机。 按主梁数目：单梁式架桥机和双梁式架桥机。 按主梁的结构：桁梁式、箱梁式、板梁式及蜂窝梁式等。 此外，还有用运架梁一体式架桥机，下导梁式架桥机等。