桥梁施工技术复习题(答案) 下载本文

特点:不受水深和墩高影响,并且在作业过程不影响桥下泄洪、通航或通车。但其作业比较复杂,需要熟练操作人员,而且架梁前准备工作和架梁后拆除工作比较费时。因此,用于孔数较多桥梁比较经济。

3. 装配式桥构件在脱底模、移运、堆放、吊装时,混凝土的强度不应低于设计所要求的吊 装强度,一般不得低于设计强度的80%。对孔道已压浆的预应力混凝土构件,其孔道水泥 浆的强度不应低于设计要求,如设计无规定时,一般不低于30MPa。

4. 梁、板就位后,应及时设置保险垛或支撑,将梁固定并用钢板与先安装好的梁体预埋横向连结钢板焊接,防止倾倒,待全孔安装完毕后,再按设计规定使全孔梁、板整体化。

5.悬臂浇筑与悬臂拼装比较有何不同?

1)施工进度:利用挂篮进行悬臂浇筑,砼中加入早强剂,每个节段施工周期通常5-7天。悬臂拼装施工,预制节段可在进行桥梁下部结构同时进行,拼装时仅占用吊装定位、环氧胶粘贴和穿束张拉等工序。一个节段拼装时间仅 1-1.5天。悬臂拼装比悬臂浇筑要快得多,悬臂拼装适合于快速施工。

2)结构整体性:采用悬臂浇筑法施工,梁体钢筋采用焊接相连,已建梁体表面砼凿毛等处理,结构整体性较好。悬臂拼装法施工,块件在预制场预制,块件本身质量较易保证,但组拼采用环氧胶粘接,预应力束在预留孔道穿束张拉连接,结构整体性要差一些。

3)施工变形控制:悬臂浇筑法施工,施工变形易控制,用计算机程序控制,可逐段进行底模标高调整。悬臂拼装法施工,施工变形控制难度较大,存在上翘现象,需从施工中摸索控制办法,以达到合拢精度要求。

4)起重能力要求:悬臂浇筑法施工,悬浇起重能力要求不高,仅起吊钢筋骨架及砼。悬臂拼装法施工,需起吊节段块件,要求悬拼吊机起吊能力较大。悬拼吊机一般采用贝雷桁架或万能杆件拼装。

5)施工适应性:悬臂浇筑施工,冬季寒冷气候施工,砼蒸汽养护难度较大,受地域季节条件影响,但不受桥下地形、水文或建筑物影响。悬臂拼装施工,节段块件在预制场预制,养生条件较好,拼装采用环氧树脂胶接缝,也有在零下 15℃施工成功实例。采用干接缝则不受低温影响。但悬臂拼装,一般从桥下运输节段,再由悬拼吊机吊起就位,对桥下地形及水文等情况有一定要求。

通过以上分析,可看出悬臂浇筑法具有结构整体性好,可不受桥下地形条件限制,优越性较明显,所以大部分大跨径预应力砼梁桥采用悬臂浇筑法施工。

6.采用万能杆件、贝雷梁、型钢等做托架时,可采取预压、抛高等措施, 以减少托架变形。

7.论述悬臂浇筑施工挂篮的主要形式及其设计要点? 挂篮形式: 1)梁式挂篮

梁式挂篮由底模板、悬吊系统、承重结构、行走系统、锚固系统、平衡重、工作平台等部分组成。

(1)挂篮承重结构是挂篮主要受力构件,可用万能杆件或贝雷梁拼装钢桁架,也可用钢板梁或大号型钢作承重结构。

(2)悬吊系统作用是将底模板、张拉工作平台自重及上面荷重传递到承重结构上,悬吊系统可用钻有销孔扁钢或两端有螺纹圆钢组成。

(3)锚固系统装置及平衡重目的是防止挂篮在行走状态及浇筑砼梁段时倾覆失稳。在挂篮行走状态解除锚固系统,依靠平衡重作用防止行走时挂篮失稳。进行检算时,稳定系数不应小于1.5。

(4)挂篮整体纵移采用电动卷扬机牵引,挂篮上设上滑道,梁上铺设下滑道,中间可用滚轴、也可用聚四氟乙稀板做滑道。目前现场常采用上滑道覆一层不锈钢薄板,下滑道采用槽钢,槽钢内放聚四氟乙稀板,行走方便、安全,稳定性较好。

(5)工作平台设于挂篮承重结构前端,用于张拉预应力束、压浆等操作脚手架。 (6)底模板供立模板、绑扎钢筋、浇筑砼、养生等工序用。

用梁式挂篮施工初始几对梁段,由于墩顶位置限制,施工常将两侧挂篮承重结构临时联结在一起,待梁段浇筑到一定长度后,再将两侧承重结构分开。梁式挂篮在悬臂浇筑刚开始应用时采用较多,其特点可以充分利用施工单位备有的万能杆件或贝雷梁作挂篮承重结构,挂篮本身投资较少,挂篮设计受力明确,施工装拆较方便。 2)斜拉式挂篮

斜拉式挂篮也称为轻型挂篮。随桥梁跨径越来越大,为减轻挂篮自重,以达到减少施工阶段增加临时钢丝束,在梁式挂篮基础上研制斜拉式挂篮。斜拉式挂篮承重结构采用纵梁、立柱、前后斜拉杆组成,杆件少,结构简单,受力明确,承重结构轻巧。其他构造系统与梁式挂篮相似。

3)组合斜拉式挂篮

组合斜拉式挂篮是一种在斜拉式挂篮基础上加以改进的新结构形式。 挂篮自重更轻,其承重比不大于0.4,最大变形量不大于20mm,走行方便,箱梁段施工周期更短。组合斜拉式挂篮在东明黄河公路大桥施工时采用,承重按2000kN荷载设计。 组合斜拉式挂篮构造如下: (1)承重结构

承重结构包括主梁、主上横梁、前上横梁和后上横梁组成一体,承受和传递斜拉带及内、外滑梁荷重。主梁后部有水平和竖向限位器,其功能除固定挂篮位置外,还起传递施工荷载作用。挂篮行走时竖向限位器换成压轮,以控制挂篮行走稳定性。

主上横梁采用型钢制成三角形垫块用螺栓与主梁联结,其功能是将斜拉带拉力传给主梁。前上横梁采用螺栓与主梁联结,并通过吊杆带与内、外滑梁相连,用以支撑和固定模板,并将力传给主梁。后上横梁功能是在挂篮行走时通过两端钢丝绳吊起底部下后横梁,使主梁与挂篮下部同步移动,从而使组合斜拉式挂篮一步到位。 (2)悬吊系统

①斜拉带 由两根钢带组成,其长度和断面尺寸由设计计算而定。斜拉带上设有销孔,用以调节长度。斜拉带是挂篮主要受力构件之一,它将底篮及侧模上受力传递给主梁。斜拉带也是控制挂篮高程主要构件,即通过上端千斤顶进行微调,达到模板定位目的。因此,斜拉带除应有足够强度外,还要有足够刚度。在较宽箱梁上,为减小下横梁变形,宜在腹板外侧再增加两根斜拉带。

②下后锚带 一般有两个,其材料和断面尺寸基本与斜拉带相同,功用是固定底篮并将后横梁受力传递到已浇完砼梁段上,通过带上销孔来调节长度以适应底板厚度变化,上端用千斤顶支承,以保证新旧梁段平顺。 ③内、外滑梁吊带 由带钢或精轧螺纹粗钢筋组成,用于支承模板,并将所受力传递给主梁。 (3)模板系统

①底篮和底模:底篮由前后下横梁和若干纵梁组成,在纵梁上直接铺底模板。下横梁和纵梁间用活动铰链相联,以保证其灵活性。前、后下横梁各有两个 (或四个)挂耳,与斜拉带和下后吊带连接,将施工荷载传给已浇段。前下横梁另设两个挂耳,用钢丝绳与主梁前端

连接;后下横梁两端各设一个挂耳,用钢丝绳与后上横梁相联,以保证移动挂篮及侧模与主梁同步移动。

②外侧模和内模:外侧模系用型钢杆件组成框架,内置模板。内模采用组拼式模板。当内滑梁和托架移位后,根据箱梁变截面高度再组拼新内模。 (4)限位与锚固系统

①水平限位器又分设上、下限位锚固装置。上水平限位器系通过主梁尾端4根(由计算确定)精轧螺纹粗钢筋与预埋锚板锚固,主要是限制主梁在斜拉带受力时前移。下水平限位器系通过已浇梁段底板预埋钢板与挂篮上限位板锚固组成,主要是防止底篮在斜拉带受力时向后移动。

②竖向限位器为防止主梁在承重和行走失稳而设。在挂篮主梁后半部利用竖向预应力钢筋(或预埋件)设置2-3个垂直限位装置,施工时通过千斤顶压紧,行走时将千斤顶压板换成压轮,即可达到行走限位目的。下后吊带也是底篮竖向限位器。 挂篮设计:

1)挂篮形式:主要考虑结构简单、自重轻、受力明确、变形较小、行走安全、装拆方便等方面因素。在一般情况下,尽量选择本单位现有设备,达到保证施工质量,加速施工进 度,投资较省目的。

2)挂篮横断面布置:一般取决于桥梁宽度和箱梁横断面形式,桥梁横断面为单箱,全断面用一个挂篮施工;桥梁横断面为双箱,一般采用两个挂篮分别施工,最后在桥面板处用现浇砼连接。为加速施工,如上海金山大桥采用大型宽体桁架式挂篮,双箱一次灌筑施工。 3)设计荷载:

①模板重力:包括侧模、内模、底模和端模等各部件重力,平均重力可按800-1000N/m2 估算,待模板设计后再进行详细验算。 ②箱梁梁段重力按最重梁段控制挂篮设计。 ③挂篮自重。 ④平衡重重力。

⑤振捣器重力及振动力。振动力近似可按振捣器重力 4倍估算。 ⑥千斤顶及油泵重力。

⑦施工人员重力,可近似按2000N/m2估算。

4)稳定系数:挂篮行走及灌筑梁段砼时均不应小于1.5。

5)挂篮重力:应与设计时施工阶段验算估算挂篮重力相似,施工前应将实际采用挂篮重力和有关数据及时反馈给设计部门,以便进行施工阶段验算。必要时,还应对施工阶段所需钢束作适当调整。

6)挂篮设计要求:挂篮总重控制在设计限重之内,与梁段混凝土质量比宜控制在0.3-0.5;允许最大变形(包括吊带变形总和)为20mm;施工和行走时抗倾覆安全系数为2;自锚固系统安全系数为2;斜拉水平限位系统安全系数为2;上水平限位安全系数为2。

8. 挂篮就位后,安装并校正模板吊架,此时应对待浇筑砼梁段进行抛高,以使施工完成的 桥梁符合设计标高。抛高值包括施工期结构挠度,因挂篮重力和临时支承释放时支座产生的压缩变形等。

9. 桥墩两侧梁段悬臂施工进度应对称、平衡,实际不平衡偏差不得超过设计规定值。设计未规定,不宜超过梁段重1/4。

10.为保证悬臂施工合拢段的质量,应采取哪些必要措施? 1)合拢段长度选择。合拢段长度在满足施工操作要求前提下,应尽量缩短,一般采用1.5-2.0m。 2)合拢温度选择。一般宜在低温合拢,夏季应在晚上合拢,并用草袋等覆盖,并加强接头砼养护,使砼早期结硬过程中处于升温受压状态。

3)合拢段砼选择。砼中宜加入减水剂、早强剂,以便及早达到要求强度,及时张拉预应力束筋,防止合拢段砼出现裂缝。

4)采用临时锁定措施,把劲性型钢或预制砼柱安装在合拢段上下部作支撑,张拉部分预应力束筋,待合拢段砼达到要求强度后,张拉其余预应力束筋,最后再拆除临时锁定装置。 (1)复查、调整两悬臂端合龙施工荷载,使其对称相等,如不相等,应用压重调整。 (2)检查梁内预应力钢束是否张拉完成。

(3)复测、调整中跨、边跨悬臂挠度及两端高差。

(4)观测合龙前温度变化与梁端高程及合龙段长度变化关系。

(5)合龙前在两端悬臂预加压重,并于浇筑混凝土过程逐步撤除,使悬臂挠度保持稳定.

合龙宜在一天中最低气温完成。合龙段混凝土强度等级可提高一级,以尽早张拉。合龙段混凝土浇筑完成后,应加强养护,悬臂端应覆盖,防止日晒。为方便施工,也可将劲性骨架作预应力束筋预留管道打入合拢砼内,将劲性钢管安装在截面顶板和底板管道位置,钢管长度可用螺纹套管调节,两端支承在梁段砼端面上,并在部分管道内张拉预应力筋,待合拢段砼达强度要求后,再张拉其余预应力束筋。也可在合拢段配置加强钢筋或劲性管架。 5)为保证合拢段施工时砼始终处于稳定状态,在浇筑前各 悬臂端应附加与砼质量相等配重(或称压重),加配重要依桥轴线对称加载,按浇筑重量分级卸载。如采用多跨一次合拢施工方案,也应先在边跨合拢,同时需经大量计算,进行工艺设计和设备系统的优化组合。

11. 在拆除梁墩锚固前,应按设计要求,张拉一部分或全部布置在梁体下部的正弯矩预应力束,对活动支座还需保证解除临时固结后结构稳定,如需控制和采取措施限制单悬臂梁发生过大纵向水平位移。

12梁墩临时锚固的放松,应均衡对称进行,确保逐渐均匀地释放。

13.多点顶推与集中单点顶推比较有何不同? (1)多点顶推与集中单点顶推比较,可以免去大吨位顶推设备,能有效地控制顶推梁偏离,顶推对桥墩水平推力可以减到很小,便于结构采用柔性墩。

(2)在弯桥上采用多点顶推,由各墩均匀施加顶力,同样能顺利施工。

(3)采用拉杆式顶推系统,可免去在每一循环顶推过程,用竖向千斤顶将梁顶起,使水平千斤顶复位,简化工艺流程,加快顶推速度。

(4)但多点顶推需要较多设备,操作要求也比较高。

14.采用单点或多点水平-竖直千斤顶方式顶推时,应满足哪些要求? (1)水平千斤顶实际总顶推力不应小于计算顶推力 2倍。

(2)墩台顶上水平千斤顶台背必须坚固,应经过计算确认能抵抗顶推总反力;在顶推过程

各桥墩纵向位移值不超过设计规定。

(3)主梁在各墩(包括临时墩)支承处,均应按规范要求设立滑动装置。

(4)单点或多点水平千斤顶顶推,左右两条顶推线应横向同步运行;多点顶推,各墩台水

平千斤顶均应沿纵向同步运行,保证主梁纵向轴线在设计容许偏差范围。