施工工艺教学课件:道路施工.ppt
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- 施工工艺 教学 课件 道路 施工
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1、道路桥梁施工与养护道路桥梁施工与养护 桥梁施工篇桥梁施工篇 第四章第四章 梁桥梁桥施工施工 道路桥梁施工与养护道路桥梁施工与养护 第一节第一节 就地浇筑施工就地浇筑施工 道路桥梁施工与养护道路桥梁施工与养护 就地浇筑施工是一种古老的施工方法,就地浇筑施工是一种古老的施工方法,它它 是在支架上安装模板、绑扎及安装钢筋骨架、是在支架上安装模板、绑扎及安装钢筋骨架、 预留孔道、并在现场浇筑混凝土与施加预应力预留孔道、并在现场浇筑混凝土与施加预应力 的施工方法的施工方法。由于施工需用大量的模板支架,。由于施工需用大量的模板支架, 一般仅在一般仅在小跨径桥或交通不便的边远地区采用小跨径桥或交通不便的边远
2、地区采用。 随着桥梁结构形式的发展,出现了一些随着桥梁结构形式的发展,出现了一些变宽桥、变宽桥、 弯桥等复杂的预应力混凝土结构弯桥等复杂的预应力混凝土结构,又由于近年,又由于近年 来临时钢构件和万能杆件系统的大量应用,在来临时钢构件和万能杆件系统的大量应用,在 其他施工方法都比较困难,或者经过比较认为其他施工方法都比较困难,或者经过比较认为 本施工方法简便、费用较低时,也有在中、大本施工方法简便、费用较低时,也有在中、大 桥梁中采用就地浇筑的施工方法。桥梁中采用就地浇筑的施工方法。 道路桥梁施工与养护道路桥梁施工与养护 一、支架和模板一、支架和模板 支架支架 按其构造分为按其构造分为立柱式、梁
3、式和梁立柱式、梁式和梁柱式柱式 支架支架; 按材料可分为按材料可分为木支架、钢支架、钢木混木支架、钢支架、钢木混 合支架和万能杆件拼装的支架合支架和万能杆件拼装的支架等,下图为等,下图为 各种支架的构造简图各种支架的构造简图 道路桥梁施工与养护道路桥梁施工与养护 立柱式支立柱式支 架架 梁式支梁式支 架架 梁梁柱式柱式 支架支架 道路桥梁施工与养护道路桥梁施工与养护 1)立柱式支架立柱式支架 立柱式支架构造简单,可用于陆地或不立柱式支架构造简单,可用于陆地或不 通航河道以及桥墩不高的小跨径桥梁的施工通航河道以及桥墩不高的小跨径桥梁的施工。 支架通常由排架和纵梁等构件组成。排架由支架通常由排架和
4、纵梁等构件组成。排架由 枕木或桩、立柱和盖梁组成枕木或桩、立柱和盖梁组成(上图上图 a,b)。 一般排架间距一般排架间距4m,桩的人土深度按施工设,桩的人土深度按施工设 计要求设置,但不小于计要求设置,但不小于3m。当水深大于。当水深大于 3m时,桩要用拉杆加强。一般需在纵梁下时,桩要用拉杆加强。一般需在纵梁下 布置卸落设备。布置卸落设备。 道路桥梁施工与养护道路桥梁施工与养护 2)梁式支架梁式支架 根据跨径不同,梁可采用工字钢、钢根据跨径不同,梁可采用工字钢、钢 板梁或钢桁梁板梁或钢桁梁(上图上图 c,d)。一般工字钢。一般工字钢 用于跨径小于用于跨径小于10m,钢板梁用于跨径小,钢板梁用于
5、跨径小 于于20m,钢桁梁用于跨径大于,钢桁梁用于跨径大于20m的情的情 况。梁可以支承在墩旁支柱上,也可支承况。梁可以支承在墩旁支柱上,也可支承 在桥墩上预留的托架或支承在桥墩处的横在桥墩上预留的托架或支承在桥墩处的横 梁上。梁上。 道路桥梁施工与养护道路桥梁施工与养护 3)梁梁柱式支架柱式支架 当桥梁较高、跨径较大或必须在支架当桥梁较高、跨径较大或必须在支架 下设通航孔或排洪时可用梁下设通航孔或排洪时可用梁柱式支架柱式支架 (上图上图 e,f)。梁支承在桥墩台以及临时。梁支承在桥墩台以及临时 支柱或临时墩上,形成多跨的梁支柱或临时墩上,形成多跨的梁柱式支柱式支 架。架。 道路桥梁施工与养护
6、道路桥梁施工与养护 2、模板、模板 就地浇筑桥梁的模板常用就地浇筑桥梁的模板常用木模和钢模木模和钢模。 对预制安装构件,除钢、木模外,也可采用对预制安装构件,除钢、木模外,也可采用 钢木结合模板、土模和钢筋混凝土模型板等。钢木结合模板、土模和钢筋混凝土模型板等。 模板形式的选择主要取决于同类桥跨结构的模板形式的选择主要取决于同类桥跨结构的 数量和模板材料的供应。数量和模板材料的供应。当建造单跨或当建造单跨或n跨不跨不 同的桥跨结构,一般采用木模同的桥跨结构,一般采用木模;当有当有n跨同样跨同样 的桥跨结构时,为了经济可采用大型模板块的桥跨结构时,为了经济可采用大型模板块 件组装或用钢模件组装或
7、用钢模。 道路桥梁施工与养护道路桥梁施工与养护 1)木模木模 钢筋混凝土肋式桥跨结构的木模如图所钢筋混凝土肋式桥跨结构的木模如图所 示,它由横向内框架、外框架和模板组成。框示,它由横向内框架、外框架和模板组成。框 架由竖向、水平向及斜向的方木或木条用钉或架由竖向、水平向及斜向的方木或木条用钉或 螺栓结合而成。框架间距一般取用螺栓结合而成。框架间距一般取用07 10m,模板厚可选用,模板厚可选用45cm,在梁肋的,在梁肋的 模板之间设置穿过混凝土撑块的螺栓,一方面模板之间设置穿过混凝土撑块的螺栓,一方面 可减小新浇筑混凝土的侧压力对框架立柱产生可减小新浇筑混凝土的侧压力对框架立柱产生 的弯矩,同
8、时,也保证了梁肋的施工尺寸符合的弯矩,同时,也保证了梁肋的施工尺寸符合 设计规定。设计规定。 道路桥梁施工与养护道路桥梁施工与养护 木模包括用胶合板制成的大型整体定木模包括用胶合板制成的大型整体定 型的块件模板,它可按结构要求预先制作,型的块件模板,它可按结构要求预先制作, 然后在支架上用连接件迅速拼装。然后在支架上用连接件迅速拼装。 模板制造宜选用机械化方法,以保证模板制造宜选用机械化方法,以保证 模板形状的正确和尺寸的精度。模板制作模板形状的正确和尺寸的精度。模板制作 尺寸与设计的偏差、表面局部不平整度、尺寸与设计的偏差、表面局部不平整度、 板间缝隙宽度和安装偏差均应符合有关规板间缝隙宽度
9、和安装偏差均应符合有关规 定。定。 道路桥梁施工与养护道路桥梁施工与养护 道路桥梁施工与养护道路桥梁施工与养护 2)钢模钢模 钢模大多做成大型块件,一般长钢模大多做成大型块件,一般长38m, 由钢板和加劲骨架焊接组成。通常,钢板厚取由钢板和加劲骨架焊接组成。通常,钢板厚取 用用48mm。骨架由水平肋和竖向肋形成,。骨架由水平肋和竖向肋形成, 肋由钢板或角钢做成,肋距肋由钢板或角钢做成,肋距0508m。 大型钢模块件用螺栓或销连接。因在梁的下部,大型钢模块件用螺栓或销连接。因在梁的下部, 常集中布置有受力钢筋或预应力钢束,必要时常集中布置有受力钢筋或预应力钢束,必要时 可在钢模板上开设天窗,以便
10、浇筑和振实混凝可在钢模板上开设天窗,以便浇筑和振实混凝 土,如下图所示。土,如下图所示。 道路桥梁施工与养护道路桥梁施工与养护 道路桥梁施工与养护道路桥梁施工与养护 3、对支架、模板的要求、对支架、模板的要求 1)模板、支架虽然是临时结构,但它要承模板、支架虽然是临时结构,但它要承 受大部分恒载,受大部分恒载,为保证结构位置和尺寸的准确,为保证结构位置和尺寸的准确, 模板、支架必须有足够的强度、刚度和稳定性。模板、支架必须有足够的强度、刚度和稳定性。 另外,支架和模板需受力明确,计算图式简单另外,支架和模板需受力明确,计算图式简单 明了明了。为了减少变形,构件应主要选用受压或。为了减少变形,构
11、件应主要选用受压或 受拉形式,并减少构件接缝的数量。受拉形式,并减少构件接缝的数量。 2)在河道中施工的支架,在河道中施工的支架,要充分考虑洪水要充分考虑洪水 和漂流物以及通过船只和漂流物以及通过船只(队队)对其的影响对其的影响,要有,要有 足够的安全措施;同时,在施工进度安排时,足够的安全措施;同时,在施工进度安排时, 应尽量避免在高水位情况下施工。应尽量避免在高水位情况下施工。 道路桥梁施工与养护道路桥梁施工与养护 3)支架立柱必须安装在有足够承载力的地支架立柱必须安装在有足够承载力的地 基上,基上,立柱底端应设置垫木,用以分布和传递立柱底端应设置垫木,用以分布和传递 压力,并保证浇筑混凝
12、土后不发生超容许的沉压力,并保证浇筑混凝土后不发生超容许的沉 降量。降量。 4)支架在受荷后会产生变形与挠度,在安支架在受荷后会产生变形与挠度,在安 装前要有充分的估计和计算,并装前要有充分的估计和计算,并在安装时设置在安装时设置 预拱度预拱度,使就地浇筑的桥跨结构线形符合设计,使就地浇筑的桥跨结构线形符合设计 要求。要求。 道路桥梁施工与养护道路桥梁施工与养护 5)构造物的模板支架不应与施工用的脚手构造物的模板支架不应与施工用的脚手 架和便桥相连接架和便桥相连接,以免施工振动时影响浇筑,以免施工振动时影响浇筑 混凝土的质量。混凝土的质量。 6)模板的接缝必须密合模板的接缝必须密合,如有缝隙,
13、须,如有缝隙,须 用胶带纸、泡沫塑料等塞堵严密,以免漏浆。用胶带纸、泡沫塑料等塞堵严密,以免漏浆。 7)为减少施工现场的安装和拆卸工作,为减少施工现场的安装和拆卸工作, 便于周转使用,便于周转使用,模板、支架应尽量做成装配模板、支架应尽量做成装配 式组件或块件式组件或块件。 道路桥梁施工与养护道路桥梁施工与养护 4、预拱度的设置、预拱度的设置 支架受载后将产生弹性变形和非弹性变形,支架受载后将产生弹性变形和非弹性变形, 桥梁上部结构在自重作用下会产生挠度,为了桥梁上部结构在自重作用下会产生挠度,为了 保证桥梁竣工后尺寸的准确,在施工时,支架保证桥梁竣工后尺寸的准确,在施工时,支架 须设置一定数
14、量的预拱度须设置一定数量的预拱度。在确定预拱度时应。在确定预拱度时应 考虑下列因素:考虑下列因素: (1)卸架后上部构造本身及活载一半所产生的竖卸架后上部构造本身及活载一半所产生的竖 向挠度向挠度1; (2)支架在荷载作用下的弹性压缩支架在荷载作用下的弹性压缩2; (3)支架在荷载作用下的非弹性变形支架在荷载作用下的非弹性变形3; (4)支架基础在荷载作用下的非弹性沉陷支架基础在荷载作用下的非弹性沉陷4; (5)由混凝土收缩及温度变化而引起的挠度由混凝土收缩及温度变化而引起的挠度5。 道路桥梁施工与养护道路桥梁施工与养护 1)预拱度的计算预拱度的计算 上部构造和支架的各项变形值之和,即为上部构
15、造和支架的各项变形值之和,即为 应设置的预拱度。各项变形值可按下列方法应设置的预拱度。各项变形值可按下列方法 计算和确定:计算和确定: (1)针对恒、活载设置预拱度,其值等于针对恒、活载设置预拱度,其值等于 恒载和半个静活载所产生的竖向挠度恒载和半个静活载所产生的竖向挠度Jl。当。当 恒载和静活载产生的挠度不超过跨径的恒载和静活载产生的挠度不超过跨径的11 600时,可不设相应的预拱度。时,可不设相应的预拱度。 (2)满布式支架,当其杆件长度为满布式支架,当其杆件长度为l,压力,压力 为为时,其弹性变形时,其弹性变形 道路桥梁施工与养护道路桥梁施工与养护 (3)支架在每一个接缝处的非弹性变形,
16、支架在每一个接缝处的非弹性变形, 在一般情况下,横纹木料为在一般情况下,横纹木料为3mm;顺纹木料;顺纹木料 接缝为接缝为3mm;木料与金属或木料与圬工的接;木料与金属或木料与圬工的接 缝为缝为12mm;顺纹与横纹木料接缝为;顺纹与横纹木料接缝为 25mm。 卸落设备砂筒内砂粒压缩量和金属筒变形的非卸落设备砂筒内砂粒压缩量和金属筒变形的非 弹性压缩量,应根据压力大小,砂子细度模量弹性压缩量,应根据压力大小,砂子细度模量 及筒径、筒高确定。一般及筒径、筒高确定。一般20t压力砂筒为压力砂筒为 4mm;40t压力砂筒为压力砂筒为6mm;砂子未预先;砂子未预先 压紧者为压紧者为10mm。 道路桥梁施
17、工与养护道路桥梁施工与养护 (4)支架基底的沉陷,可通过试验确定支架基底的沉陷,可通过试验确定 或参考下表估算。或参考下表估算。 道路桥梁施工与养护道路桥梁施工与养护 2)预拱度的设置预拱度的设置 根据梁的挠度和支架的变形计算出来根据梁的挠度和支架的变形计算出来 的预拱度之和为预拱度的最高值,其应设的预拱度之和为预拱度的最高值,其应设 置在梁的跨径中点置在梁的跨径中点。其他各点的预拱度,。其他各点的预拱度, 应应以中间点为最高值,以梁的梁端为零,以中间点为最高值,以梁的梁端为零, 按直线或二次抛物线比例分布。按直线或二次抛物线比例分布。 道路桥梁施工与养护道路桥梁施工与养护 二、施工工序二、施
18、工工序 道路桥梁施工与养护道路桥梁施工与养护 三、施工要点三、施工要点 1、准备工作、准备工作 现场浇筑施工的梁式桥,在浇筑混凝土现场浇筑施工的梁式桥,在浇筑混凝土 前要进行周密的准备工作和严格的检查。前要进行周密的准备工作和严格的检查。 一般来说,就地浇筑施工在正常情况下一一般来说,就地浇筑施工在正常情况下一 次浇筑的混凝土工作量较大,且需要连续次浇筑的混凝土工作量较大,且需要连续 作业作业,因此,准备工作相当重要,不可疏,因此,准备工作相当重要,不可疏 忽大意。忽大意。 道路桥梁施工与养护道路桥梁施工与养护 1)支架与模板的检查支架与模板的检查 在浇筑混凝土之前应对支架和模板进在浇筑混凝土
19、之前应对支架和模板进 行全面、严格的检查,行全面、严格的检查,核对设计图纸要求核对设计图纸要求 的尺寸、位置;检查支架的接头位置是否的尺寸、位置;检查支架的接头位置是否 准确、可靠,卸落设备是否符合要求;检准确、可靠,卸落设备是否符合要求;检 查模板的尺寸及制作是否密贴,螺栓、拉查模板的尺寸及制作是否密贴,螺栓、拉 杆、撑木是否牢固,是否涂抹模板油及其杆、撑木是否牢固,是否涂抹模板油及其 他脱模剂等他脱模剂等。 道路桥梁施工与养护道路桥梁施工与养护 2)钢筋和钢索位置的检查钢筋和钢索位置的检查 检查检查钢筋与套管是否准确地按设计图钢筋与套管是否准确地按设计图 纸规定的位置布设,钢筋骨架绑扎是否
20、牢纸规定的位置布设,钢筋骨架绑扎是否牢 固;套管端部、连接部分与锚具处应特别固;套管端部、连接部分与锚具处应特别 注意防止漏浆;检查锚具位置、压浆管和注意防止漏浆;检查锚具位置、压浆管和 排气孔是否可靠排气孔是否可靠。 道路桥梁施工与养护道路桥梁施工与养护 3)浇筑混凝土前的准备工作浇筑混凝土前的准备工作 应应检查混凝土供料、拌制、运输系统检查混凝土供料、拌制、运输系统 是否符合规定要求是否符合规定要求,在正式浇筑前对浇筑,在正式浇筑前对浇筑 的各种机具设备进行试运转,以防在使用的各种机具设备进行试运转,以防在使用 中发生故障。要依照浇筑顺序中发生故障。要依照浇筑顺序布置好振捣布置好振捣 设备
21、设备,检查螺帽紧固的可靠程度。对大型,检查螺帽紧固的可靠程度。对大型 就地浇筑的施工结构,必须配备备用的机就地浇筑的施工结构,必须配备备用的机 械和动力。在浇筑混凝土前,应械和动力。在浇筑混凝土前,应会同监理会同监理 部门对支架、模板、钢筋、预留管道和预部门对支架、模板、钢筋、预留管道和预 埋件进行检查埋件进行检查,合格后方可进行混凝土浇,合格后方可进行混凝土浇 筑工作。筑工作。 道路桥梁施工与养护道路桥梁施工与养护 四、混凝土的浇筑四、混凝土的浇筑 1混凝土的浇筑速度混凝土的浇筑速度 为了保证浇筑混凝土的整体性,防止在浇为了保证浇筑混凝土的整体性,防止在浇 筑上层混凝土时破坏下层的混凝土,要
22、求筑上层混凝土时破坏下层的混凝土,要求 浇筑混凝土时须有一定的速度,浇筑混凝土时须有一定的速度,使上层浇使上层浇 筑的混凝土能在先浇混凝土初凝之前完成!筑的混凝土能在先浇混凝土初凝之前完成! 其最小增长速度可由下式计算:其最小增长速度可由下式计算: hs/t 道路桥梁施工与养护道路桥梁施工与养护 2、混凝土的浇筑顺序、混凝土的浇筑顺序 (1)水平分层浇筑水平分层浇筑。对于跨径不大的简支梁桥,。对于跨径不大的简支梁桥, 可在一跨全长内分层浇筑,在跨中合龙。分层可在一跨全长内分层浇筑,在跨中合龙。分层 的厚度视振捣器的能力而定,一般选用的厚度视振捣器的能力而定,一般选用15 30 cm;当采用人工
23、捣实时,可选取;当采用人工捣实时,可选取15 20cm。为避免支架不均匀沉陷的影响,浇筑。为避免支架不均匀沉陷的影响,浇筑 速度应尽量快,以便在混凝土失去塑性之前完速度应尽量快,以便在混凝土失去塑性之前完 成浇筑工作。成浇筑工作。 道路桥梁施工与养护道路桥梁施工与养护 (2)斜层浇筑斜层浇筑。简支梁桥的混凝土浇筑应从。简支梁桥的混凝土浇筑应从 主梁的两端用斜层法向跨中浇筑,在跨中合主梁的两端用斜层法向跨中浇筑,在跨中合 龙;龙;T梁和箱梁采用斜层浇筑的顺序见图梁和箱梁采用斜层浇筑的顺序见图a所所 示。当采用梁式支架,支点不设在跨中时,示。当采用梁式支架,支点不设在跨中时, 则应在支架下沉量大的
24、位置先浇混凝土,使则应在支架下沉量大的位置先浇混凝土,使 应该发生的支架变形及早完成,其浇筑顺序应该发生的支架变形及早完成,其浇筑顺序 见图见图b所示。采用斜层浇筑时,混凝土的倾斜所示。采用斜层浇筑时,混凝土的倾斜 角与混凝土的稠度有关,一般可用角与混凝土的稠度有关,一般可用20一一 25。 道路桥梁施工与养护道路桥梁施工与养护 (3)单元浇筑法单元浇筑法。当桥面较宽且混凝。当桥面较宽且混凝 土数量较大时,可分成若干纵向单元分别土数量较大时,可分成若干纵向单元分别 浇筑。每个单元可沿其长度分层浇筑,在浇筑。每个单元可沿其长度分层浇筑,在 纵梁间的横梁上设置连接缝,并在纵横梁纵梁间的横梁上设置连
25、接缝,并在纵横梁 浇筑完成后填缝连接,之后桥面板可沿桥浇筑完成后填缝连接,之后桥面板可沿桥 全宽一次浇筑完成,桥面与纵横梁间设置全宽一次浇筑完成,桥面与纵横梁间设置 水平工作缝。水平工作缝。 道路桥梁施工与养护道路桥梁施工与养护 单元浇筑法单元浇筑法 道路桥梁施工与养护道路桥梁施工与养护 3、混凝土养护、预应力筋张拉及模板拆除、混凝土养护、预应力筋张拉及模板拆除 1)混凝土养护混凝土养护 混凝土浇筑完成后进行养生,能促使混混凝土浇筑完成后进行养生,能促使混 凝土硬化,并在获得规定强度的同时,防止凝土硬化,并在获得规定强度的同时,防止 混凝土干缩引起的裂缝,防止混凝土受雨淋、混凝土干缩引起的裂缝
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