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第三节 就地浇筑与砌筑施工
就地浇筑 一种古老的施工方法 模板支架需用量大
适用：在小跨径桥或交通不便的边远地区采用；
中、大变宽桥、弯桥梁，预应力复杂，也采用。 就地砌筑：石拱桥、砼预制块等圬工拱桥，在支架上砌筑
需要搭设较强大的拱架，施工期长、劳动力量大、材料用量大
适用：小跨径桥梁、交通不便的边远地区和盛产石料的地区使用。
第六章 桥梁结构工程
一、支架、拱架、 模板类型
(一)支架
构造：支柱式 梁式 梁一柱式
材料：木支架 钢支架 钢木混合支架 万能杆件拼装
支柱式
1．立柱式支架
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施工。
组成：排架 纵梁等构件
排架：由枕木或桩、立柱和盖梁组成。一般排架间距4m，桩的入土深度按施工设计要求设置，但不小于3m。当水深大于3m时，桩要用拉杆加强。一般在纵梁下布卸落设备。
立柱式支架采用ф48mm钢管搭设。
水中支架先设基础、排架桩，钢管支架在排架上设置。
陆地现浇桥梁：
支架基础：整平地基上铺设碎石层或砂砾石层，再浇筑砼
钢管间距：依桥高及现荷载大小而定，通常为0.4m至0.8m。
加劲支撑：搭设钢管支架要设置纵、横向水平杆加劲，桥较高时还需加剪刀撑，水平加劲杆与剪刀撑均用扣件与立柱钢管联成整体。
方塔式重力支撑脚手架：是一种轻型支架，采用焊接钢管制成的方塔，上下均有可调底座和顶托，竖向组拼，横向用连接杆连成整体。装拆方便，用钢量少，5m高以下的支架使用。
梁式支架
根据跨径不同：工字钢 钢板梁 钢桁梁
工字钢用于跨径小于10m，钢板梁用于跨径小于20m，钢桁梁用于跨径大于20m的情况。
梁支承： 墩旁支柱 桥墩上预留托架 桥墩处横梁
梁一柱式支架
适用范围：
桥梁较高、跨径较大或在支架下设孔通航或排洪时采用。
梁支承在桥墩台以及临时支柱或临时墩上，形成多跨的梁一柱式支架。
（二）拱架
按结构：支柱式、撑架式、扇形、桁式、组合式
按材料：木拱架、钢拱架、竹拱架、土牛拱胎。
土牛拱胎——在缺乏钢木地区，在桥下用土或砂、卵石填筑一个土胎(俗称土牛)，在上砌筑拱圈。
木拱架的加工、制作简单，架设方便，但耗材较多，有时每立方拱圈要用0.7m3木材，在当前已不多用。
　　目前多采取钢、木混合拱架，以减少木材用量。
钢拱架多用常备构件拼装，虽一次投资大，但可多次周转使用，宜在多跨拱桥中选用。
1、支柱式木拱架
支柱间距小，结构简单，稳定性好；
适于：干岸河滩和流速小、不受洪水威胁、不通航河道。
拱架：上部为拱架，下部为支架，上下部之间设卸落设备。
2、撑架式木拱架
构造较为复杂，但支点间距可较大，对于较大跨径且桥墩较高时，可节省木材并可适应通航。
3、扇形拱架
　　　　从桥中的一个基础上设置斜杆，并用横木联成整体的扇形，用以支承砌筑的施工荷载。扇形拱架比撑架式拱架更加复杂，但支点间距可以比撑架式拱架更大些，尤宜在拱度很大时采用。
4．钢木组合拱架
　　　木支架上用钢梁代替木斜梁，可加大支架间距，减少材料用量。钢梁上设置变高的横木形成拱度，支承模板。
　　或：用钢桁梁或贝雷梁与钢管脚手架组拼的拱架，它是在钢桁梁形成的平台上搭设立柱式钢管组成。
　5．钢桁式拱架
　　　　通常用常备拼装式桁架拼成拱形拱架，由标准节段、拱顶段、拱脚段和连接杆等以钢销或螺栓连接而成。
　　　　为使拱架能适应施工荷载产生的变形，一般拱架采用三铰拱。
　　　　拱架在横向可由若干组拱片组成，每组的拱片数及组数依桥梁跨径、荷载大小和桥宽而定，各组间可用横向联结系联成整体。
　　　　桁式钢拱架也可用装配式公路钢桥桁架节段拼装组成或用万能杆件拼装组成。
（三）对支架、模板的要求
1．有足够的强度、刚度和稳定性。受力要明确，计算图式应简单、明瞭。
2．在河道中施工的支架，要充分考虑洪水和漂流物以及通过船只的影响，要有足够的安全措施，尽量避免在高水位情况下施工。
3．设置预拱度，使就地浇筑的桥跨结构线形符合设计要求。
4．模板的接缝必须密合，如有缝隙，须用胶带纸、泡沫塑料等塞堵严密，以免漏浆。
5．为减少施工现场的安装和拆卸工作，便于周转使用，模板、支架、拱架应尽量做成装配式组件或块件。
二 梁式桥就地浇筑施工
（一）准备工作
　　　　现场浇筑施工的梁式桥，在浇砼前要进行周密的准备工作和严格的检查。
1、支架与模板的检查
在浇筑砼之前应对支架和模板进行全面、严格的检查，核对设计图纸要求的尺寸、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；
　　　检查模板的尺寸，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他脱模剂等。
2、钢筋和钢索位置的检查
检查钢筋与套管是否正确地按设计图纸规定的位置布置，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注意防止漏浆，检查锚具位置、压浆管和排气孔是否可靠。
3、浇筑砼前的准备工作
应检查砼供料、拌制、运输系统是否符合规定要求，在正式浇筑前对灌注的各种机具设备进行试运转，以防在使用中发生故障。
　　　　依浇筑顺序布置振捣设备，检查螺帽紧固可靠程度。对大型就地浇筑施工结构，必须准备备用的机械、动力。
　　　　在浇筑砼前，应会同监理部门对支架、模板、钢筋、预留管道和预埋件进行检查，合格后方可进行浇筑砼工作。
（二）砼的浇筑
1、砼的浇筑速度
为了保证浇筑砼的整体性，防止在浇筑上层砼时破坏下层，要求浇筑下层砼时须有一定的速度，使上层浇筑的砼能在先浇砼初凝之前完成。
2、梁式桥砼的浇筑顺序
无论对任何一种型式的梁式桥，在考虑主梁砼浇筑顺序时，不应使模板和支架产生有害的下沉。
为对浇筑的砼进行振捣，浇筑砼应采用相应的分层厚度；当在斜面或曲面上浇筑砼时，一般从低处开始。
简支梁砼的浇筑
(1)水平分层浇筑
对于跨径不大的简支梁桥，可在一跨全长内分层浇筑，在跨中合拢。
分层的厚度视振捣器的能力而定，一般选用15～30cm，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，浇筑速度应尽量快，在砼失去塑性之前完成。
(2)斜层浇筑
简支梁桥的砼浇筑应从主梁两端用斜层法向跨中浇筑，在跨中合拢；
T梁和箱梁采用斜层浇筑的顺序见图a)所示。
采用梁式支架，支点不在跨中时，应在支架下沉量大的位置先浇砼，使该发生的支架变形及早完成，其浇筑顺序见图6—11b)所示。
采用斜层浇筑时，砼的倾斜角与稠度有关，20度～25度。
桥梁跨径较大，可先浇筑纵横梁，再沿桥的全宽浇筑桥面砼，在桥面与纵横梁间应按设置工作缝处理。
中大跨径预应力砼简支箱梁，分两次，第一次浇至腹板顶部，第二次浇顶板及翼缘板，便于布索及绑扎钢筋。
(3)单元浇筑法
当桥面较宽且砼数量较大时，可分成若干纵向单元分别浇筑。每个单元沿其长度分层浇筑，在纵梁间的横梁上设置连接缝，并在纵横梁浇筑完成后填缝连接。桥面板可沿桥全宽一次浇筑完成。桥面与纵横梁间设置水平工作缝。
悬臂梁、连续梁砼的浇筑
　　　悬臂梁和连续梁桥的上部结构在支架上浇筑时，由于桥墩为刚性支点，桥跨下的支架为弹性支撑，在浇筑时支架会产生不均匀沉降，浇砼时应从跨中向两端墩台进行。
　　　其邻跨也从跨中或悬臂端向墩、台进行，在桥墩处设置接缝，待支架沉降稳定后，再浇筑墩顶处梁的接缝砼。
　　　大跨径梁桥，除在桥墩处设置接缝外，还可在支架的硬支点附近设置接缝。
连续梁桥的浇筑顺序a) 坡桥连续梁的分段示意图b)
梁段间接缝宽0．8～1．0m，两端用模板间隔，并留出分布加强钢筋通过的孔洞。浇筑时先将两端面浮浆除掉、凿毛，用清水冲洗后，绑扎接缝分布钢筋，浇筑接缝砼。
在条件许可时，也可将三跨及三跨以下连续梁桥按横向分两次浇筑，第一次浇筑底板及腹板，第二次浇筑顶板和翼缘板，两次施工接触面应按设置工作缝处理。每一次浇筑仍应按上述原则，分段或连续浇筑施工。
必须注意的是，每一段连续施工砼浇筑时间要严格控制在初凝时间内。
（三）砼养护、预应力筋张拉及模板拆除
1、砼养护
砼浇筑完成后进行养生，能促使砼硬化，并在获得规定强度的同时，防止砼干缩引起的裂缝，防止砼受雨淋、日晒、受冻及受荷载的振动、冲击。
砼在硬化过程中发热，在夏季和干燥的气候下应进行湿润养生，而冬季则主要保护其不受冻，采用加温的养生。
2、预应力筋张拉
后张法预应力砼梁，须待砼强度达到设计要求后才能进行张拉，一般要在砼强度达到设计标号的70％以上才能进行。
3、模板拆除及卸架
当砼达到设计标号25％以后，可拆除侧模，当砼强度不小于设计标号的70％以后，方可拆除各种梁的模板。
对于预应力梁，应在预应力筋张拉完毕或张拉到一定数量后再拆除模板，以免梁体砼受拉。
梁的落架程序应从梁挠度最大处的支架节点开始，逐步卸落相邻两侧的节点，并要求对称、均匀、有顺序地进行，同时要求各节点应分多次进行卸落，以使梁的沉落曲线逐步加大。通常简支梁和连续梁可从跨中向两端进行，悬臂梁则应先卸落挂梁及悬臂部分，然后卸落主跨部分。
（四）砼的冬季施工
根据国家标准规定，我国北方地区，自室外平均气温连续五天低于5℃的时间起，至次年最后一阶段室外日平均气温连续五天低于5℃的期间内，作为冬季施工的时间。
冬季施工期间，在砼硬化过程和抗压强度未达到设计标号的40％～50％时不得受冻，需要采取保温措施。
寒冷地区宜选用早期强度较高的水泥，较早达到耐冻强度；用矿渣水泥时，优先考虑采用蒸汽养护。使用其他水泥时，可掺入适量的塑化剂用以提高砼的抗冻性。
冬期施工砼的骨料和水可采用加热拌制，所规定的加热温度与使用的水泥种类有关，按施工规定处理。
寒冷季节，砼一般养护方法有蓄热法、暖棚养护和蒸汽养护。蒸汽养生通常从砼浇筑完成后约2h开始加温，升温速度不得超过15℃/h，养护的时间约8～12h，最高温度以不超过65℃为宜。
保温养护终止后拆除模板，必须使砼温度逐步降低。如砼表面温度急骤下降，则由于砼内外温差影响，将在砼表面产生拉应力，可能出现收缩裂缝。
拱桥就地浇筑和砌筑施工
（一）砼、钢筋砼拱桥的就地浇筑施工
在支架上就地浇筑上承式拱桥分三个阶段进行。
　　第一阶段浇筑拱圈或拱肋砼，
　　第二阶段浇筑拱上立柱、联系梁及横梁等；
　 第三阶段浇筑桥面系。
后一阶段砼浇筑应在前一阶段砼强度达到设计要求后进行。拱圈或拱肋的拱架，可在拱圈砼强度达到设计强度的70％以上时，在第二阶段或第三阶段开始施工前拆除，但应对拆架后的拱圈稳定进行验算。
在浇筑主拱圈砼时，立柱的底座应与拱圈或拱肋同时浇筑，钢筋砼拱桥应预留与立柱的联系钢筋。
主拱圈浇筑方法：连续浇筑、分段浇筑和分环、分段浇筑
1．连续浇筑
跨径在16m以下的砼拱圈或拱肋，主拱高度比较小，全桥的砼数量也较少，因此主拱可以从两拱脚开始对称向拱顶方向浇筑砼，而使全拱浇筑完毕时，最先浇筑的砼虽然部分可能因本身荷载使拱架下沉而随之下沉，但仍具有可塑性，不致使拱圈或拱肋开裂。
如果预计因砼数量多而不能在限定时间内完成，则需在两拱脚处留出隔缝，于最后浇筑成拱。
2．分段浇筑
跨径在16m以上的砼拱圈或拱肋，为避免先浇筑的砼因拱架下沉而开裂，并为减小砼的收缩力，而沿拱跨方向分段浇筑，各段之间留有间隔槽。
拱段的长度一般取6～15m，拱顶两侧保持对称、均匀。
间隔槽宽0．5～1．0m，拱架反弯点、节点、拱顶或拱脚。
如间隔槽内需钢筋接头，宽度尚应满足钢筋接头的需要。
拱段的浇筑程序应符合设计规定，在拱顶两侧对称进行，以使拱架变形保持均匀和最小。
间隔槽应在拱圈各段砼浇筑完成，且强度达到设计标号的70％以上后进行，浇筑的顺序可从拱脚向拱顶对称进行，在拱顶浇筑间隔槽使拱合扰。
拱的合拢温度应符合设计要求，一般应接近当地的年平均温度或在5０Ｃ～15０C之间为宜。为加速施工进程，间隔槽砼可采用比拱圈砼高一级的半干硬性砼。
3．分环、分段浇筑
大跨径钢筋砼拱圈，为减轻拱架负荷，通过计算可采用分环浇筑砼。即将拱圈高度分成二环或三环，先分段浇筑下环砼，分环合拢，再浇筑上环砼。
分环浇筑的施工时间较长，下环砼在达到设计强度后，与拱架共同承担上环浇筑砼的重量，可节省拱架。
分环分段浇筑，一次合拢：
上下环间隔槽互相对应、贯通，一般宽度取用2m左右，有钢筋接头的槽宽可取用4m左右。
按这样的浇筑程序，仅减少每次浇筑的砼数量，而拱架必须按全部主拱圈自重设计。
分环浇筑，各环砼龄期不同，砼的收缩和温差影响在环面间会产生剪力和结构内应力，容易造成环间裂缝。
　　　浇筑程序、养护时间和各环间的结合必须按计算确定。
(二)、拱桥砌筑施工
1、拱圈放样与备料
石拱桥的拱石要按照拱圈的设计尺寸在样台上1：1放大样，然后用木板或锌铁皮在样台上按分块大小制成样板，进行编号。
左右两批拱石间的砌缝横贯拱圈全部宽度，并垂直于拱圈中轴，成为贯通的辐射缝。
上下两层拱石的砌缝为断续的弧形缝。
相邻拱石的砌缝必须错开，其距离应不小于10cm。
拱石分块的大小依加工能力和运输条件而定。
2、拱圈的砌筑
连续砌筑
跨径<16m，满布式拱架，两拱脚——拱顶，在拱顶合拢；
跨径≤l0m，拱式拱架，砌筑时预压拱顶及拱跨1／4部位。
预加压力砌筑是在砌筑前在拱架上预压一定重量，以防止或减少拱架弹性和非弹性下沉的砌筑方法。它可以有效地预防拱圈产生的不正常变形和开裂。
合拢位置：拱顶预留龙口
合拢时间：气温在100C～150C，砂浆强度达到规定强度
分段砌筑 跨径16～25m满布式拱架
跨径10～25m拱式拱架
半跨分三段的分段对称砌筑，段间留空缝3～4cm。
空缝处砌石规则，空缝可用铁条或水泥砂浆预制块作为垫块，待各段拱石砌完后填塞空缝。
　　　　　　　　　　　　　　　　　 填塞空缝对称进行
　　　 　　　　　　　　　　　　　　　同时填塞
　　　　　　　　　　　　　　　　　　或从拱脚依次向拱
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　顶填塞。
分环分段砌筑
较大跨径的拱桥，当拱圈较厚、由三层以上拱石组成时，拱圈分环砌筑，砌一环合拢一环。下环养护数日后，再砌筑上环。
上下环间拱石应交错，每环可分段砌筑
　　跨径>25m，每段长不超过8m，段间设空缝或闭合楔。
　　分段较多和分环砌筑的拱圈，两个1/4处或在几处同时砌筑合拢。
多跨连拱的砌筑
多跨连拱的拱圈砌筑时，应考虑与邻孔施工的对称均匀，以免桥墩承受过大的单向推力。
拱式拱架时，应适当安排各孔的砌筑程序；
采用满布式支架时，应适当安排各孔拱架的卸落程序。
(三)拱上建筑施工
拱上砌体必须在拱圈砌筑合拢后，拱圈达到设计强度30％以后进行。拱圈一般要求不少于三昼夜的养护时间。
拱上建筑的施工，应掌握对称均衡地进行，避免使主拱圈产生过大的不均匀变形。
实腹式拱上建筑，应从拱脚向拱顶对称地砌筑，当侧墙砌完后，再填筑拱腹填料。
空腹式拱一般是在腹拱墩砌筑完成后卸落主拱圈的拱架，然后在拱圈上搭设腹拱支架，再对称均衡地砌筑腹拱圈、侧墙。较大跨径拱桥的拱上建筑砌筑程序，应按设计文件规定进行。

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