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2025一級建造師《市政公用工程管理與實務》第 26 講?
?第 2 章 城市橋梁工程 ?
【課前學習建議】 ?
①著重理解鋼筋(管)混凝土拱橋施工技術,包括拱橋類型與施工方法、現(xiàn)澆拱橋施工、裝配式桁架拱和剛構拱安裝以及鋼管混凝土拱的施工流程和要點。特別注意拱橋的分類、施工方法選擇、現(xiàn)澆拱橋的澆筑規(guī)則。 ?
③斜拉橋施工技術,注意索塔施工的各階段技術要求和安全措施,熟悉主梁施工方法及拉索張拉和調(diào)整過程。特別關注施工監(jiān)測的目的與對象和施工監(jiān)測主要內(nèi)容。 ?
④懸索橋施工技術,掌握錨碇、索塔、索鞍、吊索以及加勁梁的施工要點。
2.4 城市橋梁上部結構施工
【考點】鋼筋(管)混凝土拱橋施工技術(重要) ?
1.拱橋的類型與施工方法
1)主要類型
(1)按拱圈和車行道的相對位置以及承載方式:
(2)按拱圈混凝土澆筑方式:現(xiàn)澆混凝土拱、預制混凝土拱再拼裝。
【補充】按拱橋主拱圈截面形式:
【補充】拱橋結構示意圖
(1)按拱圈施工的拱架(支撐方式):支架法、少支架法、無支架法;
無支架:纜索吊裝、轉體安裝、勁性骨架、懸臂澆筑和懸臂安裝。
(3)拱架種類與形式
(1)材料:木、鋼、竹、竹木混合、鋼木組合、土牛拱胎架。
(2)結構:排架式、撐架式、扇架式、桁架式、組合式、疊桁式、斜拉式。
3)拱架:結合橋位所處地形、地基、通航要求、過水能力等選用。
習題 ?
【例題·多選】鋼筋混凝土拱橋拱圈無支架施工的方法包括( )。【2024】
A.拱架法
B.纜索吊裝法
C.轉體安裝法
D.懸臂法
E.土牛拱胎架法
【答案】BCD
【解析】無支架施工方法包括纜索吊裝、轉體安裝、勁性骨架、懸臂澆筑和懸臂安裝。
2.現(xiàn)澆拱橋施工
1)一般規(guī)定
(2)裝配式吊裝:強度不得低于設計要求,設計無要求時不得低于設計強度的?75%。
(3)預拱度:可根據(jù)跨度、恒載撓度、拱架剛度等因素計算;拱頂預拱度:宜取計算跨度 1/1000~1/500;水平長度及拱軸線偏差:跨度>20m,計算跨度 1/5000;跨度≤20m,不得大于 4mm。
(4)拱圈(拱肋)封拱合龍長度應符合設計要求,宜在當?shù)啬昶骄鶞囟?/span>或?5~10℃時進行。
2)在拱架上澆筑混凝土拱圈
(1)跨徑<16m,拱腳向拱頂對稱連續(xù)澆筑,拱腳初凝前完成;不能完成時,應在拱腳預留隔縫,最后澆筑。
(2)跨徑≥16m,宜分段澆筑。
分段位置:拱式(反彎點、拱頂、拱腳、拱架節(jié)點);
滿布式(1/4 跨徑、拱頂、拱腳、拱架節(jié)點)。
間隔槽:各段的接縫面應與拱軸線垂直,0.5~1m。當預計拱架變形較小時,可減少或不設。
(3)分段澆筑程序應符合設計要求,應對稱于拱頂進行。各分段內(nèi)應一次連續(xù)澆筑完畢,因故中斷時應將施工縫鑿成垂直于拱軸線的平面或臺階式接合面。
(4)間隔槽澆筑應由拱腳向拱頂對稱進行。拱圈混凝土達?75%設計強度且接合面按施工縫處理后再進行。
(5)分段澆筑縱向不得采用通長鋼筋,鋼筋接頭應安設在后澆的幾個間隔槽內(nèi)。
(6)澆筑大跨徑拱圈(拱肋)時,宜采用分環(huán)(層)分段方法澆筑。也可縱向分幅,中幅先行合龍,達設計要求后再橫向對稱澆筑合龍其他幅。
(7)拱圈(拱肋)封拱合龍時混凝土強度應符合設計要求,設計無要求時,各段混凝土強度應達到設計強度的 75%;當封拱合龍前用千斤頂施加壓力的方法調(diào)整拱圈應力時,拱圈(包括已澆間隔槽)的混凝土強度應達到設計強度。
習題 ?
【例題·單選】在拱架上澆筑大跨徑拱圈間隔槽混凝土的順序,正確的是( )。【2023】
A.在拱頂向一側拱腳澆筑完成后再向另一側澆筑
B.由拱腳順序向另一側拱腳澆筑
C.由拱頂向拱腳對稱進行
D.由拱腳向拱頂對稱進行
【答案】D
【解析】間隔槽澆筑應由拱腳向拱頂對稱進行。
3.裝配式桁架拱和剛構拱安裝
1)安裝程序
在墩臺上安裝預制的桁架(剛架)拱片,同時安裝橫向聯(lián)系構件,在組合的桁架拱(剛構拱)上鋪裝預制的橋面板。
2)安裝技術要點
(1)采用臥式預制拱片時,起吊時必須將全片水平吊起后,再懸空翻身豎立。
(2)大跨徑桁式組合拱拱頂濕接頭:高一級早強混凝土。
(3)安裝過程中應采用全站儀,對拱肋、拱圈的撓度和橫向位移、混凝土裂縫、墩臺變位、安裝設施的變形和變位等項目進行觀測。
(4)拱肋吊裝定位合龍時,應進行接頭高程和軸線位置的觀測。拱肋松索成拱以后,從拱上施工加載起,一直到拱上建筑完成,應隨時對?1/4 跨、1/8 跨及拱頂各點進行撓度和橫向位移的觀測。
(5)施工觀測和控制宜在每天氣溫、日照變化不大的時候進行。
4.鋼管混凝土拱
1)工藝流程:系梁(加勁梁)施工→鋼管拱肋加工、預拼裝→拱肋安裝、合龍→鋼管混凝土壓注→吊桿安裝→橋面系施工。
2)鋼管拱肋制作應符合下列規(guī)定
(1)拱肋鋼管應在工廠加工,具有產(chǎn)品合格證。
(3)彎管宜采用加熱頂壓方式,加熱溫度不得超過 800℃。
(4)拱肋節(jié)段焊接強度不應低于母材強度。
所有焊縫:外觀檢查;
對接焊縫:100%進行超聲檢測。
(5)鋼管拱肋應設置:混凝土壓注孔、倒流截止閥、排氣孔及扣點、吊點節(jié)點板。
(6)外露面應按設計要求做長效防護處理。
3)鋼管拱肋安裝應符合下列規(guī)定
(1)成拱過程中,應同時安裝橫向連系,未安裝連系不得多于一個節(jié)段,否則應采取臨時橫向穩(wěn)定措施。
(2)節(jié)段間環(huán)焊縫的施焊應對稱進行,并應采用定位板控制焊縫間隙,不得采用堆焊。
(3)合龍口的焊接或栓接作業(yè)應選擇在環(huán)境溫度相對穩(wěn)定的時段內(nèi)快速完成。
(4)斜拉扣索懸拼法:采用鋼絞線或高強度鋼絲束時,安全系數(shù)>2。
4)鋼管混凝土澆筑施工應符合下列要求
(1)管內(nèi)混凝土宜采用泵送頂升壓注法施工,由兩拱腳至拱頂對稱均衡地連續(xù)壓注完成。
(2)大跨徑宜分環(huán)、分段并隔倉由拱腳向拱頂對稱均衡壓注。
(3)應具有低泡、大流動性、補償收縮、延緩初凝和早強的性能。
(4)壓注前應清洗管內(nèi)污物,潤濕管壁,先泵入適量水泥漿再壓注混凝土,直至鋼管頂端排氣孔排出合格的混凝土時停止。壓注完成后應關閉倒流截止閥。
(5)質量檢測辦法應以超聲檢測為主,人工敲擊為輔。
(6)泵送順序應按設計要求進行,宜先鋼管后腹箱。
習題 ?
【真題·單選】鋼管混凝土內(nèi)的混凝土應飽滿,其質量檢測應以( )為主。【2021】
A.人工敲擊
B.超聲波檢測
C.射線檢測
D.電火花檢測
【答案】B
【解析】鋼管混凝土內(nèi)的混凝土質量檢測辦法應以超聲檢測為主,人工敲擊為輔。
【考點】斜拉橋施工技術(了解) ?
1.斜拉橋類型與組成
1)類型:預應力混凝土、鋼、鋼-混凝土疊合梁、混合梁、吊拉組合斜拉橋等。
2)組成:索塔(爬模)、鋼索、主梁。
2.施工技術要點
1)索塔施工的技術要求和注意事項
(1)工藝流程:擴大基礎及塔座施工→勁性骨架施工→第一節(jié)主塔施工→安裝爬模系統(tǒng)→爬模澆筑節(jié)段施工→多次主塔節(jié)段施工(橫梁施工)。
(2)裸塔施工宜選擇爬模法,橫梁較多的高塔,宜采用勁性骨架掛模提升法。
(a)①裝模板完畢;②澆筑混凝土;③施工人員在平臺綁扎鋼筋
(b)①拆模、后移模板;②插導軌;③爬升
(c)①爬升到位;②安裝吊平臺;③開始合模
(3)斜拉橋施工時,應避免塔梁交叉施工干擾。必須交叉施工時采取措施。
(4)傾斜式索塔施工時,必須對各施工階段索塔的強度和變形進行計算,應分高度設置橫撐,使其線形、應力、傾斜度滿足設計要求并保證施工安全。
(5)索塔橫梁施工要考慮彈性和非彈性變形、支承下沉、溫差及日照的影響,必要時設支承千斤頂調(diào)控。體積過大的橫梁可分兩次澆筑。
(6)索塔混凝土應選擇輸送泵施工,超過一臺泵的工作高度時允許接力泵送,必須做好接力儲料斗的設置,并盡量降低接力臺高度。
(7)必須避免上部塔體施工時對下部塔體表面的污染。
(8)索塔施工必須制定整體和局部的安全措施,如設立塔吊起吊重量限制器、斷索防護器、鋼索防扭器、風壓脫離開關等;防范雷擊、強風、暴雨、寒暑、飛行器對施工影響;防范掉落和作業(yè)事故,并有應急的措施;應對塔式起重機、支架安裝、使用和拆除階段的強度穩(wěn)定等進行計算和檢查。
2)主梁施工技術要求和注意事項
(1)斜拉橋主梁施工方法
①頂推法、平轉法、支架法和懸臂法(拼裝、現(xiàn)澆)法。
②懸臂澆筑法,在塔柱兩側用掛籃對稱逐段澆筑主梁混凝土。
③懸臂拼裝法,是先在塔柱區(qū)澆筑(對采用鋼梁的斜拉橋為安裝)一段放置起吊設備的起始梁段,然后用適宜的起吊設備從塔柱兩側依次對稱拼裝。
(2)混凝土主梁施工方法
①在 0 號段澆筑前,應消除支架的溫度變形、彈性變形、非彈性變形和支承變形。
②采用非塔、梁固結形式時,施工時必須采用臨時固結措施,必須加強施工期內(nèi)對臨時固結的觀察,設計程序解除。
④懸拼法預制梁段宜選用長線臺座或多段聯(lián)線臺座,每聯(lián)宜多于 5 段,各斷面嚙合密貼,不得隨意修補。
⑤大跨徑主梁施工時,應縮短雙向長懸臂持續(xù)時間,盡快使一側固定,以減少風振時不利影響,必要時應采取臨時抗風措施。
⑥為防止合龍段出現(xiàn)裂縫:梁上下底板或兩肋端部預埋臨時連接鋼構件;設置臨時縱向預應力索;用千斤頂調(diào)節(jié)合龍口應力和合龍口長度。
應不間斷觀測合龍前數(shù)日的晝夜環(huán)境溫度場變化與合龍高程及合龍口長度變化的關系。
合龍兩端的高程在設計允許范圍之內(nèi),可視情況進行適當壓重。
合龍澆筑后至預應力索張拉前應禁止施工荷載的超平衡變化。
(3)鋼主梁施工方法
①鋼主梁應由資質合格的專業(yè)單位加工制作、試拼,經(jīng)檢驗合格后,安全運至工地備用。堆放應無損傷、無變形、無腐蝕。
②鋼梁制作的材料應符合設計要求。焊接材料的選用、焊接要求、加工成品、涂裝等項的標準和檢驗按有關規(guī)定執(zhí)行。
③應進行鋼梁的連日溫度變形觀測對照,確定適宜的合龍溫度及實施程序,并應滿足鋼梁安裝就位時高強度螺栓定位所需的時間。
3)拉索
(1)工藝流程:拉索進場驗收→斜拉索吊裝上橋→拉索安裝→張拉、索力檢測→索力調(diào)整及減振裝置安裝。
2)拉索的架設
①架設前應根據(jù)索塔高度、拉索類型、拉索長度、拉索自重、安裝拉索時的牽引力以及施工現(xiàn)場狀況等綜合因素選擇適宜的拉索安裝方法和設備。
②施工中不得損傷拉索保護層和錨頭,不得對拉索施加集中力或過度彎曲。
③安裝由外包 PE 護套單根鋼絞線組成的半成品拉索時,應控制每一根鋼絞線安裝后的拉力差在±5%內(nèi),并應設置臨時減振器。
④施工中,必須對索管與錨端部位采取臨時防水、防腐和防污染措施。
(3)拉索的張拉
①張拉設備應按預應力施工的有關規(guī)定進行標定。
②應以振動頻率計測定的索力油壓表量值為準,并應視拉索減振器以及拉索垂度狀況對測定的索力予以修正,以延伸值作校核。
③對稱同步張拉的斜拉索,張拉中不同步的相對差值不得大于 10%。兩側不對稱或設計索力不同的斜拉索,應按設計要求的索力分段同步張拉。
④下列工況下,應采用傳感器或振動頻率測力計檢測各拉索索力值,修正:
a.每組拉索張拉完成后。
b.懸臂施工跨中合龍前后。
c.全橋拉索全部張拉完成后。
d.主梁體內(nèi)預應力鋼筋全部張拉完成,且橋面及附屬設施安裝完成后。
e.拉索張拉完成后應檢查每根拉索的防護情況,發(fā)現(xiàn)破損應及時修補。
記憶口訣:單組全橋張拉完,懸臂合龍后與前,主梁張拉加橋面。
(4)索力調(diào)整
①在施工控制中應根據(jù)梁段自重、主梁材料的彈性模量及徐變系數(shù)、拉索彈性模量的理論值與實際值之間的差異,對索力進行調(diào)整。
②拉索的拉力誤差超過設計要求時,應進行調(diào)整,調(diào)整時可從超過設計索力最大或最小的拉索開始(放或拉)調(diào)整至設計索力。調(diào)索時應對拉索索力、拉索延伸量、索塔位移與梁體標高進行監(jiān)測。
記憶口訣:高麗申遺
3.斜拉橋施工監(jiān)測
1)施工監(jiān)測目的與監(jiān)測對象
(1)施工過程中,必須對主梁各個施工階段的拉索索力、主梁標高、塔梁內(nèi)力以及索塔位移量等進行監(jiān)測。
(2)監(jiān)測數(shù)據(jù)應及時將有關數(shù)據(jù)反饋給設計等單位,以便分析確定下一施工階段的拉索張拉量值和主梁線形、高程及索塔位移控制量值等,直至合龍。
2)施工監(jiān)測主要內(nèi)容
(1)變形:主梁線形、高程、軸線高差、索塔的水平位移。
(2)應力:拉索索力、支座反力以及梁、塔應力在施工過程中的變化。
【考點】懸索橋施工技術(了解) ?
1.懸索橋組成和各部分作用
2.施工技術要點
1)懸索橋施工一般包括以下四大步驟
懸索橋施工主要工序包括:基礎施工→塔柱和錨碇施工→先導索渡海工程→牽引系統(tǒng)和貓道系統(tǒng)→貓道面層和抗風纜架設→索股架設→索夾和吊索安裝→加勁梁架設和橋面鋪裝施工。
2)錨碇
工藝流程:
(1)重力式錨碇:基坑開挖及周邊排水系統(tǒng)施工→錨碇錨固體系施工→綁扎鋼筋,安裝拉桿→澆筑錨碇混凝土→混凝土養(yǎng)護→錨索張拉→澆筑封錨混凝土。
(2)隧道式錨碇:隧道錨洞開挖→錨碇錨固體系施工→綁扎鋼筋,安裝拉桿→澆筑錨碇混凝土→混凝土養(yǎng)護→錨索張拉→澆筑封錨混凝土。
3)索塔
工藝流程:基礎及塔座施工→勁性骨架施工→第一節(jié)主塔施工→安裝爬模系統(tǒng)→主塔節(jié)段施工(橫梁施工)
4)索鞍、索夾與吊索
索鞍安裝應選擇在白天連續(xù)完成。安裝時應根據(jù)設計提供的預偏量就位,在加勁梁架設、橋面鋪裝過程中應按設計提供的數(shù)據(jù)逐漸頂推到永久位置。頂推前應確認滑動面的摩阻系數(shù),控制頂推量,確保施工安全。
7)施工貓道
(1)貓道宜設抗風纜,上、下游貓道之間宜設置若干人行通道,確保其穩(wěn)定性。
(2)貓道承重索宜采用鋼絲繩或鋼絞線。承重索的安全系數(shù)不得小于 3.0。
(3)邊跨和中跨的承重索應對稱、連續(xù)架設。架設后應進行線形調(diào)整。各根索的跨中標高相對誤差宜控制在±30mm 之內(nèi)。
(4)貓道面層應從塔頂向跨中、錨碇方向鋪設,并且上、下游兩幅貓道應對稱、平衡地鋪設。
(5)中跨、邊跨的貓道架設進度,應以塔兩側水平力差異不超過設計要求為準。架設過程中必須監(jiān)測塔的偏移量和承重索的垂度。
(6)加勁梁架設前,應將貓道改吊于主纜上,然后解除貓道承重索與塔和錨碇的連接。【主纜架設后,加勁梁架設前】
(7)主纜防護工程完成后,方可拆除貓道。【加勁梁架設后、主纜防護后】
6)主纜架設與防護
(1)索股牽引要求:
①牽引過程中應對索股施加反拉力。
②牽引最初幾根時,應低速牽引,檢查牽引系統(tǒng)運轉情況,對關鍵部位進行調(diào)整后方能轉入正常架設工作。
③牽引到對岸,在卸下錨頭前必須把索股臨時固定。
④索股兩端錨頭引入錨固系統(tǒng)前,必須將索股理順,對鼓絲段進行梳理。
⑤索股橫移時,必須將索股從貓道滾筒上提起,確認全跨徑的索股已離開貓道滾筒后,才能橫向移到索鞍的正上方。橫移時拽拉量不宜過大,索股下方不得有人。
(2)索股錨頭入錨后應進行臨時錨固。索股應設一定的抬高量,抬高量宜為 200~300mm,并做
5)加勁梁
(1)板件、部件及節(jié)段組裝
①專用平臺或胎架上進行,專用夾具(盡量使用)或馬板(減少使用)進行固定。
②組裝合格后的板塊或部件,應在規(guī)定部位打上編號鋼印。
(2)試拼裝
①加勁梁應按拼裝圖進行廠內(nèi)試拼裝,不少于 3 個節(jié)段,按架梁順序進行。
②不允許使用未經(jīng)檢驗或不合格的零部件及梁段參加廠內(nèi)試拼裝。
(3)加勁梁安裝
①加勁梁安裝宜從中跨跨中對稱地向索塔方向進行。
②吊裝過程中應觀察索塔變位情況,宜根據(jù)設計要求和實測塔頂位移量分階段調(diào)整索鞍偏移量。
③安裝合龍段前,必須根據(jù)實際的合龍長度,對合龍段長度進行修正。
(4)調(diào)試和定位
①吊裝過程中應對箱梁節(jié)段接頭進行測試,并隨時擰緊定位臨時螺栓。
②當節(jié)段吊裝超過一定數(shù)量時,跨中段的撓度曲線趨于平緩,接近設計要求,此時可對該接頭進行定位焊,隨節(jié)段吊裝的增加,其他節(jié)段的撓度曲線將逐漸趨于平緩,其他節(jié)段接頭也將就位,可實施定位焊。
6)主纜架設與防護
(3)主纜防護應符合下列要求:
①主纜防護應在橋面鋪裝完成后進行。
②防護前必須清除主纜表面灰塵、油污和水分等,并臨時覆蓋。待涂裝及纏絲時再揭開臨時覆蓋。
③主纜涂裝應均勻,嚴禁遺漏。涂裝材料應具有良好的防水密封性和防腐性,并應保持柔軟狀態(tài),不硬化、不脆裂、不霉變。
④纏絲作業(yè)宜在二期恒載作用于主纜之后進行,纏絲材料以選用軟質鍍鋅鋼絲為宜。纏絲作業(yè)應由電動纏絲機完成。
⑤鋼絲纏繞應緊密均勻,纏絲張力應符合設計要求。
第四節(jié)內(nèi)容回顧
第一講 | 第2講 | 第3講 | 第4講 |
第5講 | 第6講 | 第7講 | 第8講 |
第9講 | 第10講 | 第11講 | 第12講 |
第13講 | 第14講 | 第15講 | 第16講 |
第17講 | 第18講 | 第19講 | 第20講 |
第21講 | 第22講 | 第23講 | 第24講 |
第25講 |
26.第26講-24鋼筋(管)混凝土拱橋、斜拉橋與懸索橋施工技術.視頻、講義下載鏈接:
https://pan.baidu.com/s/1wklheEvBCwDLPtgQITi4Jg?pwd=kyjc 提取碼: kyjc
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