钢筋施工技术

1.桥梁基本组成与常用术语

1）桥梁基本组成
桥梁由上部结构、下部结构、支座系统和附属设施四个基本部分组成。
（1）上部结构（桥跨结构）：
线路跨越障碍（如江河、山谷或其他线路等）的结构物。是在线路中断时跨越障碍的主要承载结构。
（2）下部结构：包括桥墩、桥台和墩台基础，是支承桥跨结构的结构物。
①桥墩：多跨桥的中间支承桥跨结构的结构物。
②桥台：设在桥的两端，一边与路堤相接，以防止路堤滑塌，另一边则支承桥跨结构的端部。为保护桥台和路堤填土，桥台两侧常做锥形护坡、挡土墙等防护工程。
③ 承台：为承受、分布由墩身传递的荷载，在桩基顶部设置的联结各桩顶的钢筋混凝土平台
④ 墩台基础：是保证桥梁墩台安全并将荷载传至地基的结构
（3）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。不仅要传递很大的荷载，并且要保证桥跨结构能产生一定的变位。2017、2021年二建考点
（4）附属设施：包括桥面系（桥面铺装、防水排水系统、栏杆或防撞栏杆以及灯光照明等）、伸缩缝、桥头搭板和锥形护坡等。
2）相关常用术语
（1）净跨径：相邻两个桥墩（或桥台）之间的净距。对于拱式桥是每孔拱跨两个拱脚截面最低点之间的水平距离。
（2）计算跨径：对于具有支座的桥梁，是指桥跨结构相邻两个支座中心之间的距离；对于拱式桥，是指两相邻拱脚截面形心点之间的水平距离，即拱轴线两端点之间的水平距离。
（4）桥梁高度：指桥面与低水位之间的高差，或指桥面与桥下线路路面之间的距离，简称桥高。
（5）桥梁全长：简称桥长，是桥梁两端两个桥台的侧墙或八字墙后端点之间的距离。
（6）桥下净空高度：设计洪水位、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。
（9）建筑高度：桥上行车路面（或轨顶）标高至桥跨结构最下缘之间的距离。
（10）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。（f0）
（11）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。（f）
（12）矢跨比：计算矢高与计算跨径之比，也称拱矢度，它是反映拱桥受力特性的一个重要指标。（f / L0）
（13）涵洞：用来宣泄路堤下水流的构造物。通常在建造涵洞处路堤不中断。凡是多孔跨径全长不到8m和单孔跨径不到5m的泄水结构物，均称为涵洞。

考点：桥梁的主要类型（★ 选择题考点）

1）城市桥梁主要类型

（1）跨河桥：是为跨越江河水流障碍而修建的桥梁。

（2）跨线桥：是跨越公路、铁路和城市道路等交通线路的桥梁。

（3）高架桥：是指代替高路堤的桥梁，具有疏散交通、降低车流密度，提高运输效率，节省用地功能，一般出现在城市道路建设中。

（4）互通立交桥：是在城市重要交通交汇点建立的上下分层、多方向行驶、互不相扰的陆地桥；主要作用是使各个方向的车辆免受路口上的红绿灯管制从而快速通过。

（5）人行天桥：又称人行立交桥。一般建造在车流量大、行人稠密的地段，或者交叉口、广场及铁路上面。人行天桥只允许行人通过，用于避免车流和人流平面相交时的冲突，保障人们安全跨越道路的同时提升车速，减少交通事故。

（6）廊桥：廊桥是一种有屋檐的桥，具有遮阳避雨、供人休憩、交流、聚会、看风景等用途，有的廊桥还有供人暂居的房间。

2）桥梁其他分类

（1）按受力特点分：

结构工程上的受力构件，拉、压、弯为三种基本受力方式，由基本件组成的各种结构物，在力学上也可归结为梁式、拱式、悬吊式三种基本体系以及它们之间的各种组合。

① 梁式桥又可分为简支梁桥、连续梁桥和悬臂梁桥：

A．简支梁桥：主梁简支在墩台上，各孔独立工作，不受墩台变位影响。实腹式主梁构造简单，设计简便，施工时可用自行式架桥机或联合架桥机将一片主梁一次架设成功。但简支梁桥各孔不相连续，车辆在通过断缝时将产生跳跃，影响车速的提升。因此，趋向于把主梁做成为简支，而把桥面做成连续的形式。简支梁桥随着跨径增大，主梁内力将急剧增大，用料便相应增多，因而大跨径桥一般不用简支梁。

B．连续梁桥：主梁连续支承在几个桥墩上，在荷载作用下，主梁在不同截面上有的呈现正弯矩，有的呈现负弯矩，而弯矩的绝对值均较同跨径桥的简支梁小。这样，可节省主梁材料用量。连续梁桥通常是将3～5孔做成一联，在一联内无桥面接缝，行车较为顺适。连续梁桥施工时，可以先将主梁逐孔架设成简支梁然后互相连接成为连续梁。或者从墩台上逐段悬伸加长最后连接成为连续梁。

C．悬臂梁桥：又称伸臂梁桥。是将简支梁向一端或两端悬伸出短臂的桥梁。这种桥式有单悬臂梁桥或双悬臂梁桥。悬臂梁桥往往在短臂上搁置简支的挂梁，相互衔接构成多跨悬臂梁。有短臂和挂梁的桥孔称为悬臂孔或挂孔，支持短臂的桥孔称为锚固孔。

② 拱式桥的主要承重结构是拱圈或拱肋。这种结构在竖向荷载作用下，桥墩或桥台承受水平推力，同时这种水平推力将显著抵消竖向荷载在拱圈（或拱肋）内引发的弯矩作用。拱桥的承重结构以受压为主，通常用抗压能力强的圬工材料（砖、石、混凝土）和钢筋混凝土等来建造。

③ 刚架桥的主要承重结构是梁（或板）和立柱（或竖墙）整体结合在一起的刚架结构。梁和柱的连接处具有很大的刚性，在竖向荷载作用下，梁部主要受弯，而在柱脚处也具有水平反力，其受力状态介于梁桥和拱桥之间。同样的跨径在相同荷载作用下，刚架桥的正弯矩比梁式桥要小，刚架桥的建筑高度可以降低；但刚架桥施工比较困难，用普通钢筋混凝土修建，梁柱刚结处易产生裂缝。

④ 悬索桥以悬索为主要承重结构，结构自重较轻，构造简单，受力明确，能以较小的建筑高度经济合理地修建大跨度桥。由于这种桥的结构自重轻，刚度差，在车辆动荷载和风荷载作用下有较大的变形和振动。

⑤ 组合体系桥由几个不同体系的结构组合而成，最常见的为连续刚构，梁、拱组合等。斜拉桥也是组合体系桥的一种。

（2）按桥梁多孔跨径总长或单孔跨径的长度，可分为特大桥、大桥、中桥、小桥。具体分类见表2.1-1。

（3）按主要承重结构所用的材料来分，有圬工桥、钢筋混凝土桥、预应力混凝土桥、钢桥、钢—混凝土组合梁桥和木桥等。

1.桥梁基本组成与常用术语

1）桥梁基本组成
桥梁由上部结构、下部结构、支座系统和附属设施四个基本部分组成。
（1）上部结构（桥跨结构）：
线路跨越障碍（如江河、山谷或其他线路等）的结构物。是在线路中断时跨越障碍的主要承载结构。
（2）下部结构：包括桥墩、桥台和墩台基础，是支承桥跨结构的结构物。
①桥墩：多跨桥的中间支承桥跨结构的结构物。
②桥台：设在桥的两端，一边与路堤相接，以防止路堤滑塌，另一边则支承桥跨结构的端部。为保护桥台和路堤填土，桥台两侧常做锥形护坡、挡土墙等防护工程。
③ 承台：为承受、分布由墩身传递的荷载，在桩基顶部设置的联结各桩顶的钢筋混凝土平台
④ 墩台基础：是保证桥梁墩台安全并将荷载传至地基的结构
（3）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。不仅要传递很大的荷载，并且要保证桥跨结构能产生一定的变位。2017、2021年二建考点
（4）附属设施：包括桥面系（桥面铺装、防水排水系统、栏杆或防撞栏杆以及灯光照明等）、伸缩缝、桥头搭板和锥形护坡等。
2）相关常用术语
（1）净跨径：相邻两个桥墩（或桥台）之间的净距。对于拱式桥是每孔拱跨两个拱脚截面最低点之间的水平距离。
（2）计算跨径：对于具有支座的桥梁，是指桥跨结构相邻两个支座中心之间的距离；对于拱式桥，是指两相邻拱脚截面形心点之间的水平距离，即拱轴线两端点之间的水平距离。
（4）桥梁高度：指桥面与低水位之间的高差，或指桥面与桥下线路路面之间的距离，简称桥高。
（5）桥梁全长：简称桥长，是桥梁两端两个桥台的侧墙或八字墙后端点之间的距离。
（6）桥下净空高度：设计洪水位、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。
（9）建筑高度：桥上行车路面（或轨顶）标高至桥跨结构最下缘之间的距离。
（10）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。（f0）
（11）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。（f）
（12）矢跨比：计算矢高与计算跨径之比，也称拱矢度，它是反映拱桥受力特性的一个重要指标。（f / L0）
（13）涵洞：用来宣泄路堤下水流的构造物。通常在建造涵洞处路堤不中断。凡是多孔跨径全长不到8m和单孔跨径不到5m的泄水结构物，均称为涵洞。

考点：桥梁的主要类型（★ 选择题考点）

1）城市桥梁主要类型

（1）跨河桥：是为跨越江河水流障碍而修建的桥梁。

（2）跨线桥：是跨越公路、铁路和城市道路等交通线路的桥梁。

（3）高架桥：是指代替高路堤的桥梁，具有疏散交通、降低车流密度，提高运输效率，节省用地功能，一般出现在城市道路建设中。

（4）互通立交桥：是在城市重要交通交汇点建立的上下分层、多方向行驶、互不相扰的陆地桥；主要作用是使各个方向的车辆免受路口上的红绿灯管制从而快速通过。

（5）人行天桥：又称人行立交桥。一般建造在车流量大、行人稠密的地段，或者交叉口、广场及铁路上面。人行天桥只允许行人通过，用于避免车流和人流平面相交时的冲突，保障人们安全跨越道路的同时提升车速，减少交通事故。

（6）廊桥：廊桥是一种有屋檐的桥，具有遮阳避雨、供人休憩、交流、聚会、看风景等用途，有的廊桥还有供人暂居的房间。

2）桥梁其他分类

（1）按受力特点分：

结构工程上的受力构件，拉、压、弯为三种基本受力方式，由基本件组成的各种结构物，在力学上也可归结为梁式、拱式、悬吊式三种基本体系以及它们之间的各种组合。

① 梁式桥又可分为简支梁桥、连续梁桥和悬臂梁桥：

A．简支梁桥：主梁简支在墩台上，各孔独立工作，不受墩台变位影响。实腹式主梁构造简单，设计简便，施工时可用自行式架桥机或联合架桥机将一片主梁一次架设成功。但简支梁桥各孔不相连续，车辆在通过断缝时将产生跳跃，影响车速的提升。因此，趋向于把主梁做成为简支，而把桥面做成连续的形式。简支梁桥随着跨径增大，主梁内力将急剧增大，用料便相应增多，因而大跨径桥一般不用简支梁。

B．连续梁桥：主梁连续支承在几个桥墩上，在荷载作用下，主梁在不同截面上有的呈现正弯矩，有的呈现负弯矩，而弯矩的绝对值均较同跨径桥的简支梁小。这样，可节省主梁材料用量。连续梁桥通常是将3～5孔做成一联，在一联内无桥面接缝，行车较为顺适。连续梁桥施工时，可以先将主梁逐孔架设成简支梁然后互相连接成为连续梁。或者从墩台上逐段悬伸加长最后连接成为连续梁。

C．悬臂梁桥：又称伸臂梁桥。是将简支梁向一端或两端悬伸出短臂的桥梁。这种桥式有单悬臂梁桥或双悬臂梁桥。悬臂梁桥往往在短臂上搁置简支的挂梁，相互衔接构成多跨悬臂梁。有短臂和挂梁的桥孔称为悬臂孔或挂孔，支持短臂的桥孔称为锚固孔。

② 拱式桥的主要承重结构是拱圈或拱肋。这种结构在竖向荷载作用下，桥墩或桥台承受水平推力，同时这种水平推力将显著抵消竖向荷载在拱圈（或拱肋）内引发的弯矩作用。拱桥的承重结构以受压为主，通常用抗压能力强的圬工材料（砖、石、混凝土）和钢筋混凝土等来建造。

③ 刚架桥的主要承重结构是梁（或板）和立柱（或竖墙）整体结合在一起的刚架结构。梁和柱的连接处具有很大的刚性，在竖向荷载作用下，梁部主要受弯，而在柱脚处也具有水平反力，其受力状态介于梁桥和拱桥之间。同样的跨径在相同荷载作用下，刚架桥的正弯矩比梁式桥要小，刚架桥的建筑高度可以降低；但刚架桥施工比较困难，用普通钢筋混凝土修建，梁柱刚结处易产生裂缝。

④ 悬索桥以悬索为主要承重结构，结构自重较轻，构造简单，受力明确，能以较小的建筑高度经济合理地修建大跨度桥。由于这种桥的结构自重轻，刚度差，在车辆动荷载和风荷载作用下有较大的变形和振动。

⑤ 组合体系桥由几个不同体系的结构组合而成，最常见的为连续刚构，梁、拱组合等。斜拉桥也是组合体系桥的一种。

（2）按桥梁多孔跨径总长或单孔跨径的长度，可分为特大桥、大桥、中桥、小桥。具体分类见表2.1-1。

（3）按主要承重结构所用的材料来分，有圬工桥、钢筋混凝土桥、预应力混凝土桥、钢桥、钢—混凝土组合梁桥和木桥等。

1.模板、支架和拱架的设计、制作、安装与拆除

1）模板、支架和拱架的设计与验算
（1）模板、支架和拱架应结构简单、制造与装拆方便，根据施工过程中的各种控制工况进行设计，应具有足够的承载能力、刚度和稳定性，并应根据工程结构形式、设计跨径、荷载、地基类别、施工方法、施工设备和材料供应等条件及有关标准进行施工设计。施工设计应包括下列内容：
①工程概况和工程结构简图。
②结构设计的依据和设计计算书。
③总装图和细部构造图。
④制作、安装的质量及精度要求。
⑤安装、拆除时的安全技术措施及注意事项。
⑥材料的性能要求及材料数量表。
⑦设计说明书和使用说明书。
（2）设计模板、支架和拱架时应按表2.1-2进行荷载组合。
（5）模板、支架和拱架的设计中应设施工预拱度。施工预拱度应考虑下列因素：
①设计文件规定的结构预拱度。
②支架和拱架承受全部施工荷载引起的弹性变形。
③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。
④支架、拱架基础受载后的沉降。
（6）设计预应力混凝土结构模板时，应考虑施加预应力后构件的弹性压缩、上拱及支座螺栓或预埋件的位移等。
（7）支架的立杆、水平杆步距应根据承受的荷载确定，其构造要求和剪刀撑设置应满足现行规范标准。
2）支架和拱架搭设
(2)支架基础必须具有足够承载能力，并应做好地面防水排水处理，地基处理范围应宽出支架搭设范围不小于0.5m，表面采用混凝土硬化处理，严格控制不均匀沉降，满足设计要求。其基础类型、面积和厚度应根据支架结构形式、受力情况、地基承载力等条件确定。不用桥梁墩台作为支架基础时，应按最不利荷载组合对桥梁墩台基础及基底进行受力检算。地基处理完毕后进行地基承载力检测，检测合格后方可进行支架搭设。

(3)支架宜采用新型盘扣式钢管支架，
(4)支架应根据施工设计图纸进行制作和安装。
3）模板制作与安装
（1）支架、拱架安装完毕，经检验合格后方可安装模板；安装模板应与钢筋工序配合进行，妨碍绑扎钢筋的模板，应待钢筋工序结束后再安装；安装墩台模板时，其底部应与基础预埋件连接牢固，上部应采用拉杆固定；模板在安装过程中，必须设置防倾覆设施。
（2）模板与混凝土接触面应平整、接缝严密。
（3）浇筑混凝土和砌筑前，应对模板、支架和拱架进行检查和验收，合格后方可施工。
（4）墩台、盖梁模板：详见教材。
（5）箱梁模板：箱梁模板分底模、侧模、端模和内模，预制箱梁一般采用定型钢模板
4）模板、支架和拱架的拆除
（1）模板、支架和拱架拆除应符合下列要求：
① 非承重侧模应在混凝土强度能保证结构棱角不损坏时方可拆除，混凝土强度宜为2.5MPa及以上
② 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。
③ 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的叠加荷载时，方可拆除。
（4）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。

1）一般要求
（2）混凝土的强度达到2.5MPa后，方可承受小型施工机械荷载，进行下道工序前，混凝土应达到相应的强度等级。
3）混凝土配合比设计
（1）混凝土配合比应采用质量比，并应通过设计和试配选定。试配时应使用施工实际采用的材料，配制的混凝土拌合物应满足和易性、凝结时间等施工技术条件，制成的混凝土应符合强度、耐久性等要求。
（4）预应力混凝土中严禁使用含氯化物的外加剂及引气剂或引气型减水剂。
（5）预应力混凝土从各种材料引入混凝土中的水溶性氯离子最大含量不宜超过胶凝材料用量的0.06%。
4）混凝土施工 ★ 案例考点
混凝土的施工包括：原材料的计量，混凝土的搅拌、运输、浇筑和混凝土养护等内容。
（3）混凝土运输
④ 混凝土拌合物运输到浇筑地点后，应按规定检测其坍落度，坍落度应符合设计要求和施工工艺要求。
⑥ 严禁在运输过程中向混凝土拌合物中加水。
⑦ 预拌混凝土从搅拌机卸入搅拌运输车至卸料时的运输时间不宜大于90min，如需延长运送时间，则应采取相应的有效技术措施，并应通过试验验证。
（4）混凝土浇筑
① 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，并作好记录，符合设计要求后方可浇筑。在原混凝土面上浇筑新混凝土时，相接面应凿毛，并清洗干净，表面湿润但不得有积水。
③ 自高处向模板内倾卸混凝土时，其自由倾落高度不得超过2m；当倾落高度超过2m时，应通过串筒、溜槽或振动溜管等设施下落；倾落高度超过10m时应设置减速装置。
④ 混凝土应按一定厚度、顺序和方向水平分层浇筑，上层混凝土应在下层混凝土初凝前浇筑、捣实，上下层同时浇筑时，上层与下层前后浇筑距离应保持1.5m以上。
（5）混凝土养护
② 混凝土施工可采用浇水、覆盖保湿、喷涂养护剂、冬季蓄热养护等方法进行养护；混凝土构件或制品厂生产可采用蒸汽养护、湿热养护或潮湿自然养护等方法进行养护。选择的养护方法应满足施工养护方案或生产养护制度的要求。
④ 对于大体积混凝土，养护过程应进行温度控制，混凝土内部和表面的温差不宜超过25℃，表面与外界温差不宜大于20℃。
⑤ 当气温低于5℃时，应采取保温措施，不应对混凝土洒水养护

1）预应力混凝土定义
预应力混凝土是在结构受到外部承重之前，先对着受拉部位的结构施加一定的压力，用以抵消外部承重带来的混凝土拉应力。而提前施加的压力就是预压应力，简称预应力。这样做的目的是减小拉应力，延缓构件开裂(或者不开裂),从而提升构件的抗裂性能和刚度。
（2）后张法。用于现浇构件。
后张法在现浇连续箱梁和盖梁中采用较多。
3）预应力筋及管道（孔道）
（1）预应力筋材料要求：
① 每批钢丝、钢绞线、钢筋应由同一牌号、同一规格、同一生产工艺的产品组成。
③ 预应力筋进场时，应对其质量证明文件、包装、标志和规格进行检验，并应符合下列要求：
精轧螺纹钢筋相对于普通钢筋而言，具有更高的表面质量、更精确的尺寸控制、更规整的螺纹形状以及更好的机械性能
（2）预应力筋的制作：
① 预应力筋下料长度应通过计算确定，计算时应考虑结构的孔道长度或台座长度、锚（夹）具长度、千斤顶长度、镦头预留量，冷拉伸长值、弹性回缩值、张拉伸长值和外露长度等因素。
② 预应力筋宜使用砂轮锯或切断机切断，不得采用电弧切割。
（3）管道与孔道 ★ 选择题考点
① 后张法有粘结预应力混凝土结构中，预应力筋的孔道一般由浇筑在混凝土中的刚性或半刚性管道构成。一般工程可由钢管抽芯、胶管抽芯或金属伸缩套管抽芯预留孔道。浇筑在混凝土中的管道应具有足够强度和刚度，不允许有漏浆现象，且能按要求传递粘结力。
② 常用管道为金属螺旋管或塑料（化学建材）波纹管。
③ 管道的检验。
④ 管（孔）道的其他要求
4）锚具、夹具和连接器
（2）验收要求
③ 静载锚固性能试验：对用于中小桥梁的锚具（夹片或连接器）进场验收，其静载锚固性能可由锚具生产厂提供试验报告。对大桥、特大桥等重要工程、质量证明资料不齐全、不正确或质量有疑点的锚具，在通过外观和硬度检验的同批中抽取6套锚具（夹片或连接器），组成3个预应力筋锚具组装件，由具有相应资质的专业检测机构进行静载锚固性能试验予以复检。
5）预应力张拉施工
（1）基本要求：
② 预应力筋采用应力控制方法张拉时，应以伸长值进行校核。
④预应力筋张拉时，应对张拉力、压力表读数、张拉伸长值、锚固回缩及异常情况处理等作出详细记录。
⑥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。
（2）先张法预应力施工
② 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。就位后，严禁使用电弧焊对梁体钢筋及模板进行切割或焊接。隔离套管内端应堵严。
⑤ 张拉过程中，预应力筋不得断丝、断筋或滑丝。
（3）后张法预应力施工：
① 预应力管道安装应符合下列要求：
A．管道应采用定位钢筋牢固地定位于设计位置
C．管道应留压浆孔与溢浆孔；曲线孔道的波峰部位应留排气孔；在最低部位宜留排水孔。
② 预应力筋安装应符合下列要求：
A．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。
B．先浇混凝土后穿束时，浇筑后应立即疏通管道，确保其畅通
③ 预应力筋张拉应符合下列要求：
A．混凝土强度应符合设计要求，设计未要求时，不得低于强度设计值的75%；且应将限制位移的模板拆除后，方可进行张拉。
B．预应力筋张拉端的设置应符合设计要求。当设计未要求时，应符合下列要求：详见讲义。
C．张拉前应根据设计要求对孔道的摩阻损失进行实测，以便确定张拉控制应力值，并确定预应力筋的理论伸长值。
D．预应力筋的张拉顺序应符合设计要求。当设计无要求时，可采取分批、分阶段对称张拉方式。宜先中间，后上、下或两侧。
E．张拉过程中，预应力筋不得断丝、断筋或滑丝。
（5）孔道压浆：详见讲义。
（6）封锚：详见讲义。