桥梁施工材料主要有哪些

   2022-06-30 12:35:47 网络1090
核心提示:一、桥梁施工主要材料1.1 混凝土 从我国已建成的预应力混凝土桥梁来看,大多都采用C40-C50混凝土,进而采用减水剂等添加剂制备塑性混凝土,并发展了泵送混凝土工艺。随着桥梁跨度的增加,为减少桥梁结构的自重,混凝土逐渐向高强、轻质方向发展。

桥梁施工材料主要有哪些

一、桥梁施工主要材料

1.1 混凝土

从我国已建成的预应力混凝土桥梁来看,大多都采用C40-C50混凝土,进而采用减水剂等添加剂制备塑性混凝土,并发展了泵送混凝土工艺。随着桥梁跨度的增加,为减少桥梁结构的自重,混凝土逐渐向高强、轻质方向发展。作为混凝土的改性材料,微硅粉高强混凝土具有易浇注,整体密实,长期稳定及强度高等特点,可提高建筑的内在质量,在桥梁建筑市场上具有极大的推广应用价值。混凝土将继续朝高强、高性能方向发展,免振混凝土、密筋混凝土可能在结构中试用。

1.2 钢材

桥梁上使用的预应力钢材一直在朝着高强度,低松弛,大直径的方向发展。目前使用的预应力钢材主要有高强钢丝,钢绞线及高强度粗钢筋三大类。20世纪80年代中期以前,我国的预应力钢材的性能比国际上落后较多在80年代后期,国内开始生产1860MPa的低松弛预应力钢绞线,加上与其配套的大吨位预应力锚具和张拉设备的研制成功,C50与C60混凝土的应用,使得预应力连续梁桥结构轻型化,跨越能力得到很大提高。近年来,材料强度有所增加,但在某些情况下,强度的增加是以降低材料的延性与韧性为代价的,而且强度较高的预应力钢材,有时会增加氢的应力腐蚀的危险,这些不利的特性应予以重视。

1.3 预应力钢束

大吨位预应力钢束的采用大大简化了后张拉工艺。对于采用悬浇施工的桥梁,每一循环预应力束数可大大减少,且通过预应力束平弯使锚点位置在断面上的布置固定,大大节省了穿束、张拉、压浆等工序所用的时间,从而加快施工进度。另外采用大吨位预应力束,布束容易,经合理选择后可以做到因不易布束而加大结构尺寸,造成材料浪费,可减少繁杂的锚固齿块,便于简化模板,加快工期。无粘结预应力筋是指带润滑防锈涂层的后张预应力筋,施工时这种预应力筋可以和普通钢筋一样直接安装在模板中。无粘结预应力筋无需预留孔道,后期穿束,压浆等工序并可节省材料,加快施工进度。因此具有施工简便,施工效率高等优点。但其强度和刚度与相应的有粘结预应力筋相比稍低。从耐久性能看,应对其防锈及认真处理锚具封端。有粘结预应力筋,由于压浆工艺问题也存在耐久性问题,预应力管道压浆往往存在压浆不满或不密实等问题,由此可能导致的预应力筋锈蚀问题不容忽视。 

1.4 其他新型材料以及各种材料结合应用

新型材料如纤维增强塑料,具有在各种环境下具有耐久和抗腐蚀的特性,重量轻,高强度和无磁性等优点,过去主要用于航天和航空工业,现已进入建筑工业预应力混凝土与钢筋混凝土的结合,预应力混凝土与纤维混凝土的结合以及其它材料的结合无粘结预应力筋其自身的优点将会越来越受到重视,在大跨径桥梁上的应用正日益增加,但关于其强度和耐久性问题仍然需要进一步加强研究,不断完善。

二、施工方法——顶推法

2.1 施工原理

顶推法就是以千斤顶为动力, 对预制好的梁体, 借助板式滑动支座,纵或横向推进至设计要求的位置。在顶进过程中,梁上的每个截面的弯矩值处在不断的正负交替之中, 为了减小梁体前段的悬出长度和负弯矩,应在梁前端安装导梁,导梁应自重轻而刚度大。 

 

2.2 施工方法及特点

顶推法施工的主要关键是顶推工作, 核心问题在于应用有限的推力将梁顶推就位。聚四氟乙烯的问世,为我们提供了摩擦系数很小的材料,使施工水平有了很大的提高。顶推的施工方法有很多, 按顶推的施力方法分为单点顶推和多点顶推按顶推方向分单向顶推和双向顶推。这里主要介绍单点顶推和多点顶推。 

2.3 单点顶推

单点顶推水平力的施加位置一般集中设置于主梁预制场靠近桥台或某一桥墩的位置,其他墩台支点只设置滑道支承。单点顶推装置又有两张方式,一种是用单点拉杆千斤顶顶推,考虑顶推力的大小,安装一台或多台水平千斤顶,通过拉杆连接梁的底板或者两侧,牵引拉动梁体在滑道上前移另一种是直接顶推梁体,在预制台座的后面,设置一个反力座,安装一台或多台千斤顶,直接顶推梁体向前滑动。

2.4 多点顶推

多点顶推的原理是在每个墩台上设置一对小吨位的水平千斤顶,将集中的顶推力分散到各墩上。由于利用水平千斤顶传给墩台的反力来平衡梁体滑移时在桥墩上产生的摩阻力, 而是桥墩在顶推过程中承受较小的水平力,因此可以在柔性墩上采用多点顶推施工。多点顶推与集中单点顶推比较,可以免去大规模的顶推设备,能有效的控制顶推梁的偏离。必须注意,在顶推过程中要严格控制梁体两侧千斤顶同步运行。为了防止梁体在平面内发生偏移,通常在墩顶梁体两侧设置横向导向装置。

三、施工方法——悬臂施工法

3.1 施工原理

悬臂施工法也称为分段施工法, 多用于建造大跨度预应力混凝土桥梁,通常分为悬臂浇筑施工和悬臂拼装施工两类。它利用己建成的桥墩沿桥跨径方向逐段地悬出接长对称施工, 因此采用悬臂施工的必要条件是:施工中墩与梁固结,施工过程中桥墩需承受不对称弯矩。悬臂施工时随梁段增加即悬臂长度的增长,梁内出现的负弯矩不断增大,对混凝土桥必须在梁段上缘施加预应力,使其完成的梁段连成整体。悬臂施工是由两个相邻的桥墩同时向两侧分段进行,水平推进,直到跨中合拢,各梁段用预应力紧密连成整体。合拢程序一般采用两岸向跨中的顺序,但应注意不同的合拢程序,引起的结构恒载内力不同,体系转换时由徐变引起的内力分布也不同,所以采用不同的合拢程序将在结构中产生不同的恒载内力,对此在设计和施工中应引起足够的重视。

3.2 悬臂浇筑施工

悬臂浇筑是在桥墩两侧对称逐段浇筑混凝土, 待混凝土达到一定强度后,张拉预应力束,移动挂篮,继续浇筑下一梁段。梁节段长度与梁段自重、挂篮重、平衡配重及施工荷载密切相关, 一般每个节段的长度为3-4m。悬臂浇筑施工中的主要设备是挂篮,因桥墩根部块的重量较大,且为了满足拼装和支承挂篮要求的起步长度,经常先用托架浇筑第一梁段。托架上施工几个梁段达到挂篮起步长度后,拼装对接挂篮,待其到一定长度之后,再将对接挂篮分开, 形成两个独立的挂篮向跨中逐段推进, 新浇梁段达到设计强度后张拉预应力束与前一梁段连成一体。挂篮是一个能自动行走的空中活动脚手架,悬挂在已张拉的箱梁节段上,现浇段的模板安装、钢筋绑扎、管道安装、预应力张拉、压浆等工作均在挂篮上进行。完成一个梁段后,挂篮可前移一个梁段,循环悬臂浇完所有梁段。挂篮的构造一般由主筋、悬吊系统、平衡重及锚固系统、行走系统、张拉平台及底模架组成。

3.3 悬臂浇筑施工工艺流程

用挂篮悬臂浇筑施工, 除第一梁段等少数梁段用托架施工外,其余利用挂篮施工。每个梁段的混凝土宜一次浇筑,其循环作业工序为:挂篮前移、模板就位加固、钢筋绑扎及管道安装、混凝土浇筑、混凝土养生、张拉压浆,施工周期一般为一周左右。悬臂浇筑施工中的关键是合拢段施工,当悬臂较长时,结构恒载和施工荷载将产生较大的挠度,这些挠曲变形除在各节段施工中不断调整外,合拢时需详细调整。为了控制合拢段的位置,可在合拢段内设置刚性支撑定位,采用早强水泥、控制合拢温度等措施提高施工质量。设置刚性支撑锁定措施有:箱梁内外设刚性支撑、外刚性支撑与张拉临时束或仅设内或外刚性支撑等。

3.4 悬臂拼装施工

悬臂拼装是将预制好的节段, 用支承在已完成的悬臂梁段上的专用拼装吊机逐段拼装。一个节段张拉锚固后,再拼装下一个节段。悬臂拼装的分段, 主要决定于悬拼吊机的起重能力,一般节段是2-5m。节段过长则自重大,需要悬拼吊机起重能力大,节段过短则拼装接缝多,工期也延长。一般在悬臂根部,因截面积较大,节段长度采用较短,以后向端部逐渐增长。

桥梁的建筑材料有哪些

HRB400,光圆钢筋或带肋钢筋,有些地方还会用精轧螺纹钢和钢绞线。

劲性钢结构的焊缝、螺栓部位需要隐蔽。这部分最后会埋在混凝土里面,如果有防火涂料施工,那么钢结构成品会被防火涂料包裹,需要对其外观质量进行检查,确保油漆无脱落,无起壳。该部分也算隐蔽。根据相关地区的质监站要求可能还会有其他的项目。

碳素结构钢

碳素结构钢一般情况下都不经热处理,而在供应状态下直接使用。通常Q195、Q215、Q235钢碳的质量分数低,焊接性能好,塑性、韧性好,有一定强度,常轧制成薄板、钢筋、焊接钢管等,用于桥梁、建筑等结构和制造普通铆钉、螺钉、螺母等零件。

Q255和Q275钢碳的质量分数稍高,强度较高,塑性、韧性较好,可进行焊接,通常轧制成型钢、条钢和钢板作结构件以及制造简单机械的连杆、齿轮、联轴节、销等零件。

百度百科-钢材

桥梁建筑中用什么材料最合适

桥梁是天然材料构成的自然之物,土石、树木自然是当然的构筑材料。山石自行风化形成梁桥,通过引导树根可以长成悬索桥,绳索可以编织成悬索桥,截树凿石可以筑桥。人工干预的分量依次加重,工艺水平越来越高。

此后,人工材料开始进入桥梁建筑之中,时间序列见表1。法国巴黎的一位花匠约瑟夫·莫尼哀(Joseph Monier,1823-1906)1867年,在巴黎的世博会上,展出了钢筋混凝土制作的花盆、枕木。获得专利权。1875年,在设计师的帮助下,莫尼哀主持建造了巴黎,也是世界上第一座钢筋混凝土大桥。桥长16米、宽4米,是座人行的拱式体系桥。按照体型构造,拱式构件的截面中和轴上也配置了钢筋。

1.钢—砼混合桥梁

由于钢材和水泥混凝土强度相差很大,为承受相同的内力所需要的单位跨径体积也很悬殊,正是这一特性造就了近代钢—砼混合桥梁。

这类桥梁在结合处有一段钢——砼过渡段,钢箱内上下部设剪力钉以剪力方式向砼传递弯矩,而钢——砼端面正压力传递作用甚微,不可纳入计算;在构造设计时还要注意过渡段防水渗、防湿气措施,一旦锈蚀无法维护,以至于酿成重大事故。

2.钢—砼组合桥梁

钢—砼组合桥梁是采用工字、H、U型等型钢、管钢或焊制构件与混凝土板通过抗剪连接件可靠地连接组合。混凝土板抗渗、防裂措施要得当,一旦渗水锈蚀,无法维护;若拆板更换,组合作用局部失效,后果严重。

3.预应力钢—砼组合桥梁

预应力钢—砼组合桥梁是采用工字、H、U型等型钢、管钢件与混凝土板通过抗剪连接件可靠地连接组合,在钢—混凝土组合桥梁中,同时根据需要和可能在钢梁、混凝土板或钢管混凝土管芯或体外施加预应力的一种组合结构桥梁。这种组合结构已在国内外大中跨度的桥梁上得到广泛应用。

一、桥梁施工材料

1.1 混凝土

从我国已建成的预应力混凝土桥梁来看,大多都采用C40-C50混凝土,进而采用减水剂等添加剂制备塑性混凝土,并发展了泵送混凝土工艺。随着桥梁跨度的增加,为减少桥梁结构的自重,混凝土逐渐向高强、轻质方向发展。作为混凝土的改性材料,微硅粉高强混凝土具有易浇注,整体密实,长期稳定及强度高等特点,可提高建筑的内在质量,在桥梁建筑市场上具有极大的推广应用价值。混凝土将继续朝高强、高性能方向发展,免振混凝土、密筋混凝土可能在结构中试用。

1.2 钢材

桥梁上使用的预应力钢材一直在朝着高强度,低松弛,大直径的方向发展。目前使用的预应力钢材主要有高强钢丝,钢绞线及高强度粗钢筋三大类。20世纪80年代中期以前,我国的预应力钢材的性能比国际上落后较多在80年代后期,国内开始生产1860MPa的低松弛预应力钢绞线,加上与其配套的大吨位预应力锚具和张拉设备的研制成功,C50与C60混凝土的应用,使得预应力连续梁桥结构轻型化,跨越能力得到很大提高。近年来,材料强度有所增加,但在某些情况下,强度的增加是以降低材料的延性与韧性为代价的,而且强度较高的预应力钢材,有时会增加氢的应力腐蚀的危险,这些不利的特性应予以重视。

1.3 预应力钢束

大吨位预应力钢束的采用大大简化了后张拉工艺。对于采用悬浇施工的桥梁,每一循环预应力束数可大大减少,且通过预应力束平弯使锚点位置在断面上的布置固定,大大节省了穿束、张拉、压浆等工序所用的时间,从而加快施工进度。另外采用大吨位预应力束,布束容易,经合理选择后可以做到因不易布束而加大结构尺寸,造成材料浪费,可减少繁杂的锚固齿块,便于简化模板,加快工期。无粘结预应力筋是指带润滑防锈涂层的后张预应力筋,施工时这种预应力筋可以和普通钢筋一样直接安装在模板中。无粘结预应力筋无需预留孔道,后期穿束,压浆等工序并可节省材料,加快施工进度。因此具有施工简便,施工效率高等优点。但其强度和刚度与相应的有粘结预应力筋相比稍低。从耐久性能看,应对其防锈及认真处理锚具封端。有粘结预应力筋,由于压浆工艺问题也存在耐久性问题,预应力管道压浆往往存在压浆不满或不密实等问题,由此可能导致的预应力筋锈蚀问题不容忽视。 

1.4 其他新型材料以及各种材料结合应用

新型材料如纤维增强塑料,具有在各种环境下具有耐久和抗腐蚀的特性,重量轻,高强度和无磁性等优点,过去主要用于航天和航空工业,现已进入建筑工业预应力混凝土与钢筋混凝土的结合,预应力混凝土与纤维混凝土的结合以及其它材料的结合无粘结预应力筋其自身的优点将会越来越受到重视,在大跨径桥梁上的应用正日益增加,但关于其强度和耐久性问题仍然需要进一步加强研究,不断完善。

用哪种最好,不应该绝对。

应该根据成本和气候、功能等考虑最佳性价比的材料。

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