桥涵施工常用设备

第 二 章 桥 梁 施 工 设 备 及 预 应 力 技 术 2.1 概 述 2.2 桥 梁 的 常 备 式 结 构 2.3 桥 梁 施 工 的 主 要 起 重 机 具 设 备 2.4 施 工 挂 篮 2.5 预 应 力 技 术 与 设 备 2.1 概 述1.各 种 常 备 式 结 构 ： 万 能 杆 件 、 贝 雷 梁 等 ；2.测 量 设 备 ： 经 纬 仪 、 测 距 仪 、 全 站 仪 等 ；3.基 础 施 工 设 备 ： 打 桩 机 、 挖 土 机 ；4.混 凝 土 施 工 设 备 ： 拌 和 机 ；5.预 应 力 施 工 设 备 ： 各 类 张 拉 千 斤 顶 、 锚 夹 具 等 ；6.运 输 安 装 设 备 ： 汽 车 、 缆 索 吊 机 、 架 桥 机 ；7.专 用 施 工 设 备 ： 移 动 模 架 、 沥 青 摊 铺 机 、 压 路 机 等 。桥 梁 施 工 设 备 和 机 具 的 分 类 ： 2.2 桥 梁 常 备 式 结 构一 、 万 能 杆 件钢 制 万 能 杆 件 又 名 拼 装 式 钢 脚 手 架 ， 由 角 钢 组 成 的 可 拼 成 节 间 距 为2m 2m得 桁 架 。 通 用 性 强 ， 弦 杆 、 腹 杆 及 连 接 件 均 为 标 准 件 。螺 栓 连 接 。它 可 以 组 拼 成 桁 架 、 墩 架 和 龙 门 架 等 形 式 ， 以 作 为 临 时 桥 梁 的 墩 台及 施 工 脚 手 架 。万 能 杆 件 拆 装 容 易 ， 运 输 方 便 ， 利 用 率 高 ， 可 以 大 量 节 省 辅 助 结 构所 需 的 木 料 、 劳 动 力 和 工 期 。用 万 能 杆 件 组 拼 桁 架 时 ， 高 度 可 为 2m、 4m、 6m及 以 上 。 图 2-2 万 能 杆 件 组 拼 桁 架 示 意 图图 2-3 万 能 杆 件 组 拼 塔 架图 2-4 万 能 杆 件 组 成 浮 式 吊 架 2.2 桥 梁 常 备 式 结 构二 、 贝 雷 梁主 要 构 件 由 桁 架 单 元 、 销 子 、 加 强 弦 杆 等 组 成 。尺 寸 为 3m 1.5m。为 了 增 加 刚 度 ， 桁 架 上 下 弦 杆 可 另 加 设 加 强 弦 杆 ， 也 可 将 贝 雷 架数 排 并 列 或 双 层 叠 置 。相 对 万 能 杆 件 ， 连 接 处 有 转 角 ， 整 体 刚 度 低 。 2.3 桥 梁 施 工 的 主 要 起 重 机 具 设 备一 、 扒 杆扒 杆 是 一 种 简 单 的 起 重 吊 装 工 具 。扒 杆 可 以 用 来 升 降 重 物 、 移 动 和 架 设 桥 梁 等 。常 用 的 扒 杆 种 类 有 独 脚 扒 杆 、 人 字 扒 杆 、 摇 臂 扒 杆 和 悬 臂 扒 杆 。龙 门 架 是 一 种 最 常 用 的 垂 直 起 吊 设 备 ， 龙 门 架 顶 梁 设 行 车 时 ， 可 横向 运 输 重 物 、 构 件 ； 龙 门 架 两 腿 下 缘 设 滚 轮 并 置 于 铁 轨 上 ， 可 纵 向运 输 重 物 。 图 2-8二 、 龙 门 架 三 、 浮 吊通 航 河 流 上 建 桥 ， 浮 吊 船 是 重 要 的 工 作 船 。常 用 的 浮 吊 有 铁 驳 轮 船 和 用 木 船 、 钢 及 人 字 扒 杆 等 拼 成 的 简 易 浮 吊 ，我 国 目 前 最 大 的 浮 吊 船 起 重 量 已 达 500吨 。浮 吊 我 国 还 比 较 落 后 2.3 桥 梁 施 工 的 主 要 起 重 机 具 设 备 四 、 缆 索 起 重 机缆 索 起 重 机 适 用 于 高 差 较 大 的 垂 直 吊 装 和 架 空 纵 向 运 输 ， 吊 运 量 从 几吨 至 几 十 吨 ， 纵 向 运 距 从 几 十 米 至 几 百 米 。1.主 索 ， 承 重 索 ， 支 承 在 两 侧 索 鞍 ， 两 端 锚 固 于 地 锚 ；2.起 重 索 ， 控 制 吊 物 升 降 ， 一 端 连 接 卷 扬 机 ， 一 端 滑 轮 组 ；3.牵 引 索 ， 拉 动 行 车 在 主 索 上 移 动 ；4.结 索 ， 悬 挂 分 索 器 ， 使 主 索 、 起 重 索 、 牵 引 索 不 致 相 互 干 扰 ；5.扣 索 ， 固 定 拱 肋 的 钢 丝 索 ；6.缆 风 索 ， 稳 定 塔 架 ；7.横 移 索 ， 一 道 主 索 情 况 下 ， 横 移 索 实 现 横 向 就 位 ；8.塔 架 及 索 鞍 ， 塔 架 提 高 主 索 临 空 高 度 ， 索 鞍 减 少 钢 丝 绳 的 摩 擦 力 ； 9.地 锚 ， 锚 固 主 索 、 扣 索 、 起 重 索 及 绞 车 ；10.其 它 配 套 设 备 ， 行 车 、 起 重 滑 车 组 、 电 动 卷 扬 机 、 手 摇 绞 车 等 。 2.3 桥 梁 施 工 的 主 要 起 重 机 具 设 备 五 、 架 桥 机1. 双 梁 式 架 桥 机 架 桥 机 吊 梁 行 车 可 直 接 从 运 梁 平 车 上 起 吊 梁 ， 不 需 换 装 ； 架 梁 时 ， 由 于 吊 梁 行 车 可 横 向 移 动 ， 每 片 梁 均 能 一 次 就 位 ； 机 臂 能 作 水 平 转 动 ， 可 在 250m 半 径 的 曲 线 线 路 上 架 桥 ； 架 桥 机 最 大 高 度 为 5.976m ， 最 大 宽 度 为 3.82m ， 可 在 隧 道 口 和 隧 道内 架 桥 ； 机 臂 前 后 两 端 均 能 架 梁 ， 架 桥 机 不 需 转 向 ； 双 梁 式 架 桥 机 还 自 带 发 电 设 备 ， 结 构 简 单 、 操 作 方 便 2.3 桥 梁 施 工 的 主 要 起 重 机 具 设 备 五 . 架 桥 机2. 联 合 架 桥 机 由 龙 门 吊 机 、 导 梁 和 蝴 蝶 架 组 成 。 2.3 桥 梁 施 工 的 主 要 起 重 机 具 设 备 挂 篮 是 一 个 能 沿 轨 道 行 走 的 活 动 脚 手 架 。挂 篮 既 是 空 间 的 施 工 设 备 ， 又 是 预 应 力 筋 未 张 拉 前 梁 端 的 承 重 结 构 。 2.4 施 工 挂 篮一 、 梁 式 挂 篮梁 式 挂 篮 如 图 2-18所 示 。由 底 模 板 、 悬 吊 系 统 、 承 重 结 构 、 行 走 系 统 、 平 衡 重 、 锚 固 系 统 、 工 作平 台 等 组 成 。承 重 结 构 ： 万 能 杆 件 或 贝 雷 架 拼 装 ；悬 吊 系 统 ： 将 底 模 、 张 拉 工 作 平 台 的 自 重 及 施 工 荷 载 传 到 承 重 结 构 上 ；锚 固 装 置 及 平 衡 重 ： 防 止 行 走 时 或 浇 筑 混 凝 土 时 倾 覆 失 稳 ；行 走 系 统 ： 电 动 卷 扬 机 牵 引 ， 在 挂 篮 和 梁 体 设 置 滑 道 ； 工 作 平 台 ： 张 拉 预 应 力 索 、 压 浆 ；底 模 板 ： 供 立 模 板 、 绑 扎 钢 筋 、 浇 筑 混 凝 土 、 养 生 等 工 序 用 。 二 、 斜 拉 式 挂 篮斜 拉 式 挂 篮 如 图 2-19所 示 。斜 拉 式 挂 篮 又 称 轻 型 挂 篮 。 2.4 施 工 挂 篮 三 、 组 合 斜 拉 式 挂 篮斜 拉 式 挂 篮 如 图 2-20所 示 。自 重 更 轻 ， 承 重 比 不 大 于 0.4， 最 大 变 形 量 不 大 于 20mm， 行 走 方 便 。承 重 结 构 ：悬 吊 系 统 ：模 板 系 统 ：限 位 与 锚 固 系 统 2.4 施 工 挂 篮 四 、 牵 索 式 挂 篮牵 索 式 挂 篮 如 图 2-21所 示 。牵 索 式 挂 篮 又 称 前 支 点 挂 篮 ， 主 要 用 于 斜 拉 桥 的 悬 臂 浇 筑 施 工 ， 通 过 斜拉 索 将 部 分 施 工 荷 载 传 递 至 主 塔 而 达 到 减 少 挂 篮 重 量 的 目 的 。主 桁 承 重 结 构 ：模 板 系 统 ：牵 索 系 统 ：锚 固 系 统 ：调 高 系 统 ：行 走 系 统 ： 2.4 施 工 挂 篮 2.5 预 应 力 技 术 与 设 备一 、 预 应 力 技 术 简 介 先 张 法 ： 后 张 法 ： 有 粘 结 ： 无 粘 结 ： 分 批 张 拉 ： 分 段 张 拉 ： 分 阶 段 张 拉 ： 补 偿 张 拉 ： 二 、 预 应 力 混 凝 土 锚 夹 具 、 张 拉 设 备（ 一 ） 锚 夹 具 锚 夹 具 是 一 种 机 械 装 置 ， 通 常 由 一 些 零 件 组 成 ， 用 以 承 受 预 应 力 的 拉 力并 将 它 传 递 到 混 凝 土 中 。 在 后 张 法 结 构 或 构 件 中 ， 为 保 持 预 应 力 筋 的 拉 力 并 将 其 传 递 到 混 凝 土 上所 用 的 永 久 性 锚 固 装 置 称 锚 具 。 夹 具 则 为 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 者 能 将 千 斤 顶 （ 或 其 他 张 拉 设 备 ） 的 张 拉 力 传 递 到 预 应 力 筋 的 临 时 性 锚 固装 置 。 2.5 预 应 力 技 术 与 设 备 1.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 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 。 用 这 种 方 法 加 工 的 螺 纹 ， 其 螺 纹 外 径 大 于 原 钢 筋 的 直 径 ， 而 螺 纹 内 径仍 略 小 于 原 钢 筋 的 直 径 。 考 虑 到 冷 加 工 的 强 化 作 用 ， 可 仍 按 原 钢 材 的 直 径使 用 。 轧 丝 锚 的 尺 寸 见 表 2-2。 与 其 配 套 的 千 斤 顶 为 YG-70型 穿 心 式 单 作 用 千 斤 顶 。 2.5 预 应 力 技 术 与 设 备 2.精 轧 螺 纹 钢 筋 锚 具 精 轧 螺 纹 钢 锚 具 是 利 用 特 制 的 螺 母 直 接 锚 固 在 精 轧 螺 纹 钢 筋 上 的 一 种 支承 式 锚 具 。 由 于 这 种 钢 筋 整 根 都 轧 有 规 则 的 非 完 整 的 外 螺 纹 ， 因 此 可 在 整 根 钢 筋 的任 意 截 断 位 置 拧 上 连 接 器 进 行 接 长 或 在 两 端 拧 上 螺 母 进 行 锚 固 。 特 点 ： 连 接 或 锚 固 简 单 、 安 全 可 靠 、 施 工 方 便 。 锚 具 ： 螺 母 和 垫 板 组 成 ， 图 2-24 YGM高 强 精 轧 螺 纹 钢 筋 锚 具 及 YGD垫 板 构 造 图 连 接 器 ： 图 2-25 YGL连 接 器 2.5 预 应 力 技 术 与 设 备 3.钢 丝 束 镦 头 锚 具 钢 丝 束 镦 头 锚 是 利 用 钢 丝 的 镦 粗 头 来 锚 固 预 应 力 钢 丝 的 一 种 支 承 式锚 具 。 特 点 ： 加 工 简 单 、 张 拉 方 便 、 锚 固 可 靠 ， 下 料 长 度 要 求 严 格 ， 费 人工 。 张 拉 端 锚 具 ： 锚 杯 型 、 锚 环 型 、 锚 板 型 固 定 端 锚 具 ： 镦 头 锚 板 、 带 锚 芯 的 镦 头 锚 板 和 半 粘 结 锚 具 连 接 器 ： 带 内 螺 纹 的 套 筒 或 带 外 螺 纹 的 连 杆 2.5 预 应 力 技 术 与 设 备 4.钢 绞 线 夹 片 锚 具 利 用 夹 片 来 锚 固 预 应 力 钢 绞 线 的 一 种 锲 紧 式 锚 具 。 由 于 钢 绞 线 强 度 高 、 硬 度 大 、 接 触 面 小 ， 因 此 对 锚 具 夹 具 的 夹 持 能 力 要求 较 高 。 张 拉 端 锚 具 ： XM型 、 QM型 、 OVM型 、 YM锚 具 和 BM型 锚 具 固 定 端 锚 具 ： 挤 压 锚 具 和 压 花 锚 具 连 接 器 ： 锚 头 连 接 器 和 接 长 连 接 器 2.5 预 应 力 技 术 与 设 备 5.冷 铸 镦 头 锚 具 主 要 应 用 于 锚 固 平 行 钢 丝 束 ， 其 最 大 张 拉 力 可 达 10000kN。 图 2-37 冷 铸 镦 头 锚 具 构 造 图 锚 具 筒 体 中 的 内 锥 形 段 灌 注 有 环 氧 铁 砂 ， 当 钢 丝 受 力 时 ， 借 助 于 契 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 弹 性 模 量 较 低 的 环 氧 盐 粉 ， 并 用 尼 龙 环 控 制 钢 丝 的 位置 。 此 构 造 形 式 具 有 可 靠 的 静 载 锚 固 能 力 和 抗 疲 劳 性 能 特 点 。 筒 体 上 有 梯 形 内 螺 纹 ， 偏 于 与 张 拉 杆 连 接 。 2.5 预 应 力 技 术 与 设 备 6.钢 质 锥 形 锚 具 锚 杯 、 锚 塞 和 锚 垫 板 组 成 。 锚 杯 、 锚 塞 采 用 45号 钢 ， 锚 垫 板 采 用 3号 钢 。 特 点 ： 尺 寸 小 ， 便 于 分 散 布 置 ， 缺 点 钢 丝 回 缩 量 大 ， 预 应 力 损 失 大 ， 并且 无 法 重 复 张 拉 和 接 长 ， 现 有 桥 梁 中 应 用 不 多 。（ 二 ） 张 拉 设 备 千 斤 顶 ， YCW系 列 、 YC系 列 2.5 预 应 力 技 术 与 设 备