桥梁施工设备及预应力技术

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六、无粘结预应力施工工艺
无粘结预应力施工过程：先将无粘结预应力筋铺设在模 板中，待混凝土浇筑并达到强度后再进行张拉锚固。 特点：
无粘结预应力混凝土结构不需要预留孔道、穿筋及灌浆
等复杂工艺，简便了操作，加快了施工进度。 无粘结预应力摩擦力小，且易弯成各种曲线形状，因此 特别适用于需要配置复杂的连续曲线配筋的结构构件。
图2－10
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利用模板导 向并支承爬 升模架，再 利用模架上 的吊装设备 拆翻安装模 板进行施工， 施工的机械 化程度高， 劳动强度低 。
图2－11
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液压爬升模
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翻模
翻升模板施工是采用一种特殊钢模板，一般由 三层模板组成一个基本单元，并配置有随模板 升高的混凝土接料工作平台。当浇筑完上层模 板的混凝土后，将最下层模板拆除翻上来拼装 成第四层模板，以此类推，循环施工。翻升模 板也能够用于有坡度的桥墩施工。
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三、桥墩、桥塔施工模板
1、拼装式模板 2、滑动模板 3、爬升模板 4、翻升模板
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拼装式模板
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滑动模板
主要由工作平台、内外模板、混凝土平 台、工作吊篮和提升设备等组成 。 提升设备由千斤顶、顶杆、顶杆导管等 组成，通过顶升工作平台的辐射梁使整 个滑模提升。
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1-千斤顶； 2-高压油管； 3-支承杆(杆)； 4-提升架； 5-上下围圈； 6-模板； 7-桁架； 8-搁栅； 9-铺板； 10-外吊架； 11-内吊架； 12-栏杆； 13-墩身； 14-挑三角架
直至密实。
对于曲线预应力孔道，设置泌水管是很必要的。孔道灌浆后，再用人工从 泌水管内徐徐补入水泥浆，并用细钢丝插捣，直至补满为止。人工补浆用
的水泥流动度应比灌浆用的水泥浆略大一些，以利于水泥浆的灌入。
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灰浆泵
普通压力灌浆
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提高密实性、预防锈蚀
与传统的压浆工艺相比较，具有如下的优点： 1 可以消除普通压浆法引起的气泡，汽化孔道中残留的水珠，增 强浆体的密实度 2 消除混在浆体中的气泡，避免了有害水的积聚时对预应力筋的 锈蚀 3 保持孔道中浆体稠度的一致，保证了浆体的密实度和强度 4 减小了由于孔道高低弯曲造成的浆体自身形成的压头差，使浆 体易于充满整个孔道
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3、无粘结筋张拉
单根无粘结筋一般采用小型千斤顶张拉，并用单孔锚具（夹片锚 具和镦头锚具）锚固。无粘结筋在张拉端成束布置时，也可用大 吨位千斤顶整束张拉，用XM（多孔夹片锚具）、QM、OVM群锚锚固。 固定端有二种做法：一是锚具位于构件端面上，与张拉端相同； 二是锚具内埋在混凝土中，可选用镦头锚板、压花锚头与挤压锚
无粘结筋锚固切源自文库后，露出夹片外的长度应不小于30mm。锚
具等应及时进行防腐蚀处理。
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体外预应力筋
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第三节 桥梁施工主要起重机具设备
第三节 桥梁上部结构施工设备
一、浮吊
2500t海上起重机
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第三节 桥梁施工主要起重机具设备
二、缆索起重机
缆索起重机是由主索、
天线滑车、起重索、 牵引索、起重及牵引
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3.预应力锚固设备
承受预应力的拉力并将它传递到混凝土中。 锚具－在后张法结构或构件中，保持预应力筋 的拉力并将其传递到混凝土上。 夹具－能保持预应力筋的拉力并将其固定在张 拉台座（或设备）上，或能将千斤顶（或其它 张拉设备）的张拉力传递到预应力筋的临时性 锚固装置。
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锚夹具
常用的锚具品种有：钢丝束镦头锚具； 钢绞线束夹片锚具；精轧螺纹钢筋锚具； 冷轧螺纹钢筋锚具；冷铸镦头锚具等。
偿张拉等。
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3、后张法压浆设备与孔道灌浆
用于后张法中的预应力管道压浆设备主要有拌浆机与灰浆泵。
后张预应力筋张拉完成后即可进行孔道灌浆工序。灌浆用的水泥标号应不 低于425号普通硅酸盐水泥。
在寒冷地区和低温季节时，不宜采用矿渣硅酸盐水泥。水泥浆的水灰比为
0.4－0.5，搅拌后3h的泌水率宜控制在2。 灌浆后，应用人工再从泌水管内徐徐补入水泥浆，并作细铁丝不断插捣，
第三章桥梁施工设备及预应力技术
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第一节 概 述
施工设备和机具是桥梁施工技术水平的体现. 根据具体的施工对象、工期、劳力及施工单位 现有设备的情况，考虑对现场条件的适应性， 以及整个工程的经济效益选择.
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１．通用机械设备
测量设备：经纬仪，测距仪等； 模板：滑动模板、提升模板、拼装式模板等； 装配式支架：钢管支架、万能杆件、贝雷梁、六四式 军用梁等； 混凝土施工设备：拌和机、输送泵、振捣设备等； 钢筋加工设备：切割机、调直机、焊接机等； 预应力施工设备：千斤顶，锚夹具、穿索机等； 运输设备：汽车、船只等； 起重吊装设备：塔式起重机、汽车式起重机、龙门起 重机、浮吊、卷扬机等；
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２．基础施工机械设备
基坑开挖设备：挖掘机、抓斗、风镐等； 基坑排水设备：抽水机、井点等； 基坑围护设备：钢板桩、双壁钢围堰、钢套箱 等； 打桩设备：柴油打桩机、蒸汽打桩机、液压打 桩机等； 钻桩设备：螺旋式钻孔机、冲击式钻孔机、潜 水式钻孔机等； 泥浆制备设备
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3.上部结构施工设备
预制安装设备：双导梁架桥机、缆索起重机、 移动支架等； 现浇施工设备：移动模架等； 悬臂施工设备：梁式挂篮、斜拉式挂篮、牵索 式挂篮等； 顶推施工设备：千斤顶、导梁、滑动导向设备 等； 缆索制作设备：斜拉索制作设备、悬索桥主缆 制作设备等；
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爬升模板
爬升模板施工与滑动模板施工相似，不 同的是支架通过提升设备支承于预埋在 墩壁中的预埋件上。 根据模板的提升设备不同，爬升模板可 分为倒链手动爬模、电动爬架拆翻模和 液压爬升模。
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此种爬模简便实 用，所需机具设 备少，施工用钢 小，模板的制造 较灵活，对直塔 柱和斜塔柱均适 用，只是人员投 入较多，施工方 法较原始。
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钢 丝 束 镦 头 锚 具
利用钢丝的粗墩头来锚固预应力钢丝的一种支承式锚具
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已镦好头的钢丝
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钢丝束联结器
连接器是一种带有内螺纹的套筒或带外螺纹的连接件
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钢质锥形锚具（弗氏锚）
GZ型钢质锥形锚具（弗氏锚） 每套含锚圈和锚塞，可锚固标 准强度1570Mpa、1670Mpa的 直径φ5和φ7mm的高强度钢丝 束，用于后张法预应力混凝土 构件中，它的张拉机具为YZ85 型千斤顶和ZB4-500型高压电 动油泵。
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翻 升 模 板
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四、预应力张拉及锚固设备
1.预应力张拉设备类型（按预应力筋种类 分类）
粗钢筋 高强钢丝束 钢绞线 穿心式千斤顶
锥锚式千斤顶 群锚千斤顶
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穿心式千斤顶
1 主要由张拉油缸、 顶压油缸、顶压活 塞。 2 该千斤顶具有双 作用，即张拉与顶 锚两个作用。 3 可张拉单根精轧 高强螺纹钢筋 。
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1、构造
五、后张法预应力技术
１.预应力锚垫板 ２.连接头
３.塑料波纹管
４.连接管
５.排气管
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2、穿束与张拉
预应力筋穿入孔道的方法有先穿束法和后穿束法两种。
先穿束法在浇筑混凝土之前穿束，较省力，但束端保护不当易生 锈 后穿束法在浇筑混凝土之后穿束，穿束可在混凝土养护期内进行， 不占工期，便于用通孔器或高压水通孔，穿束后及时张拉，易于 防锈，但穿束较为费力 施加预应力的方式很多，除常用的一端张拉、两端张拉、对称张 拉、超张拉等以外，还有分批张拉、分段张拉、分阶段张拉、补
多根钢绞线通过 同一个多孔锚具锚固
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2.预应力张拉设备类型（按作用原理分类）
单作用千斤顶只能完成张拉预应力筋一个动作， 一般可用于张拉端部带螺丝端杆锚具的预应力 筋。 双作用千斤顶能完成张拉和顶压两个动作，一 般用于张拉锚具是由锚环和锚塞组成的预应力 筋。 三作用千斤顶能完成张拉、顶压和自动退楔3 个动作，其构造原理、适用范围与双作用千斤 顶相同。
平面螺母
利用特制螺母直 接锚固钢筋
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锥形垫板
锥形螺母
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精轧螺纹钢筋锚具
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冷轧螺纹钢筋锚具
冷轧螺纹钢筋锚具，又称轧丝锚，是采用冷滚压（冷轧强化）
的方法在IV级圆钢筋的端部滚压出一定长度的螺纹，并配以 螺母。
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冷铸镦头锚具 镦头锚具筒体中的内锥 形段灌注环氧铁砂，借 助于楔形原理，对钢丝 产生夹紧力。钢丝穿过 锚固板后在尾部镦头， 形成抵抗拉力的第二道 防线。前端延长筒灌注 环氧岩粉。这种构造具 有可靠的静载锚固能力 和抗疲劳性能。筒体上 有梯形内螺纹，以便与 张拉杆连接。
支撑架
贝雷片
加强弦杆
阴阳端柱
平滚 (岸端输送)
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图2－8
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补充：钢管脚手架
常用的钢管脚手架有扣件式、螺栓式、 承插式和门式支架、碗扣支架
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接头扣
十字扣
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纵向间距1～1.2m 横向间距0.5～1m
碗扣支架
依靠横杆接头，上、下碗扣连接
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支架下方 混凝土垫层大于20cm 木垫层大于5cm
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ＯＶＭ型锚具
在ＱＭ型锚具（群锚）的基础上，将夹片改为二片式，并在夹片背面上部锯有一条
弹性槽，以提高锚固性能。
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OVM型锚具
ＱＭ型夹片
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钢绞线束固定端锚具
可以采用与张拉端相同的锚 具，还可以选用挤压锚具和
压花锚具。
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固定端锚具实物
挤压头
钢绞线轧花球头
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钢绞线束联结器
按使用部位不同可分为 锚头联结器与接长联结 器。
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万能杆件拼装的龙门架
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二、公路装配式钢梁桁节（贝雷） 主要构件有桁架单元、销子、加强弦杆 等，形成贝雷桁架单元结构 。
公路装配式钢桥是采用贝雷桁架组成的典型桥例。
用途：龙门吊、架桥机、满堂支撑、挂 篮 、钢桥、浮桥、吊桥、高架支撑 。
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多排贝雷片作梁或柱使用时，必须用支撑架加固 上下两节贝雷片的接合部
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第二节 桥梁施工通用机械设备
一、万能杆件
万能杆件可以拼装出很多种施工临时结构：桁架、 墩架、塔架、龙门架、挂篮和吊机。拼装结构以2m为
模数进行变化。
万能杆件的类型有铁道部门生产的甲型（又称M
型），乙型（又称N型）和西安筑路机械厂生产的乙
型（称为西乙型）。
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万能杆件
万能杆件拼装塔架局部
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万能杆件拼装的移动式吊机
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锥锚式千斤顶
用于张拉高强钢 丝束4～24根， 直径为5mm或 6mm的高强钢丝 束。
1-张拉油缸；2-顶压油缸（张拉活塞）；3-顶压活塞；4-弹簧； 5-预应力筋；6-楔块；7-对中套；8-锚塞；9-锚环；10-构件
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拉杆式千斤顶（竖向预应力筋）
1一主油缸；2—主缸活塞；3一进油孔；4一回油缸；5一回油活塞； 6—回油孔；7—连接器；8—传力架
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接长联结器
锚头联结器
VLM型连接器组件
VLM15BL型扁锚连接器组件 53
精轧螺纹钢筋锚具 锚具与联结器
精轧螺纹钢筋锚具由螺母和垫板组成。螺母分为平面螺母和 锥形螺母两种，垫板也相应地有平面垫板和锥形垫板。螺母 上开缝，其作用是增强螺母对预应力筋的夹持能力。 联结器是用于联结钢筋使之成为一体共同受力。
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1、无粘结筋的制作 无粘结预应力筋由预应力钢材、涂料层和包裹层组成， 常用的力筋材料为7根直径5mm的碳素钢丝束，及由7 根5mm或4mm的钢丝绞合而成的钢绞线。
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2、无粘结筋的铺设与定位 无粘结筋应严格按照设计要求的线形就位并固定：无粘结 筋通常以单根分散布置，必要时也可以将单根无粘结筋成 组布置；垂直高度可采用支撑架或其他钢筋绑扎控制，固 定点的间距不大于1m，铁丝不宜扎得太紧。 张拉端承压板应用钉子或螺栓固定在端模上，并保持张拉 作用力与承压面垂直。
绞车、主索地锚、塔
架、风缆、主索平衡 滑轮、电动卷扬机、 手摇绞车、链滑车及 各种滑轮等部件组成
图2－27
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第三节 桥梁施工主要起重机具设备
头等。
采用压花锚头时，在预应力筋与混凝土粘结长度范围内要将油脂 除净，否则张拉时会发生滑丝现象。
采用夹片锚具内埋时，夹片锚具应经过75％张拉力的顶紧，避免
在浇筑混凝土时被振松，无法张拉。
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4、无粘结筋的施工要点
预应力筋张拉时，混凝土强度不应低于强度标准值的75％。
无粘结筋的长度>25m时，宜采取两端张拉。当摩阻损失较大 时，应先松动一次后再张拉。
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将连接器旋在预应力的螺丝端杆上
高压油进入主油缸、推动主缸活 塞及拉杆，通过连接器和螺丝端 杆，预应力筋被拉伸。 当张拉力达到规定值时，拧紧螺丝 端杆上的螺母，此时张拉完成的预 应力筋被锚固在构件的端部。
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群锚千斤顶
1 可张拉1～60根钢绞线， 可按需要选用钢绞线根 数. 2 采用群锚技术，减轻 构件总质量，降低施工 成本，张拉吨位更大； 3 缺点是张拉吨位大要 求液压系统压力高，密 封件易损坏。