第10讲 城市桥梁工程2

1K412012掌握不同形式挡土墙的结构特点本条介绍了城市道路桥梁工程中常用的挡土墙结构形式及结构特点。一、常见挡土墙的结构形式及特点在城市道路桥梁工程常见的有现浇钢筋混凝土结构（见1K412013）挡土墙、装配式钢筋混凝土结构(见1K412032)挡土墙、砌体结构(见1K415014)挡土墙和加筋土挡土墙。按照挡土墙结构形式及结构特点，可分为重力式、衡重式、悬臂式、扶壁式、柱板式、锚杆式、自立式、加筋土等不同挡土墙；其结构形式及结构特点简述见表1K412012。重力式挡土墙依靠墙体的自重抵抗墙后土体的侧向推力（土压力），以维持土体稳定，多用料石或混凝土预制块砌筑，或用混凝土浇筑，是目前城镇道路常用的一种挡土墙形式。衡重式挡土墙的墙背在上下墙间设衡重台，利用衡重台上的填土重量使全墙重心后移增加墙体的稳重。挡土墙基础地基承载力必须符合设计要求，并经检测验收合格后方可进行后续工序施工。施工中应按设计规定施作挡土墙的排水系统、泄水孔、反滤层和结构变形缝。挡土墙投入使用时，应进行墙体变形观测，确认合格要求。二、挡土墙结构受力挡土墙结构会受到土体的侧压力作用，该力的总值会随结构与土相对位移和方向而变化，侧压力的分布会随结构施工程序及变形过程特性而变化。挡土墙结构承受土压力有：静止土压力、主动土压力和被动土压力。静止土压力[图1K412012-(a)]：若刚性的挡土墙保持原位静止不动，墙背土层在未受任何干扰时，作用在墙上水平的压应力称为静止土压力。其合力为E0(kN/m)、强度为PO(kPa)。主动土压力:若刚性挡土墙在填土压力作用下，背离填土一侧移动，这时作用在墙上的土压力将由静止压力逐渐减小，当墙后土体达到极限平衡，土体开始剪裂，并产生连续滑动面，使土体下滑。这时土压力减到最小值，称为主动土压力。合力和强度分别用EA(kN/m)和PA(kPa)表示。被动土压力[图1K412012-(c)]:若刚性挡土墙在外力作用下，向填土一侧移动，这时作用在墙上的土压力将由静止压力逐渐增大，当墙后土体达到极限平衡，土体开始剪裂，出现连续滑动面，墙后土体向上挤出隆起，这时土压力增到最大值，称为被动土压力。三种土压力中，主动土压力最小；静止土压力其次；被动土压力最大，位移也最大。1K412013掌握钢筋混凝土施工技术本条文以城市桥梁为主简要介绍钢筋混凝土结构施工要点，包括钢筋施工、混凝土施工、模板支架与拱架。一、钢筋施工钢筋施工包括钢筋加工、钢筋连接、钢筋骨架和钢筋网的组成与安装等内容。（一）一般规定1．钢筋混凝土结构所用钢筋的品种、规格、性能等均应符合设计要求和现行国家标准《钢筋混凝土用钢第1部分：热轧光圆钢筋》GB1499.1、《钢筋混凝土用钢第2部分：热轧带肋钢筋》GB1499.2、《冷轧带肋钢筋》GB13788和《环氧树脂涂层钢筋》JG3042等的规定。2．钢筋应按不同钢种、等级、牌号、规格及生产厂家分批验收，确认合格后方可使用。3．钢筋在运输、储存、加工过程中应防止锈蚀、污染和变形。4．钢筋的级别、种类和直径应按设计要求采用。当需要代换时，应由原设计单位作变更设计。5．预制构件的吊环必须采用未经冷拉的HPB230热轧光圆钢筋制作，不得以其他钢筋替代。6．在浇筑混凝土之前应对钢筋进行隐蔽工程验收，确认符合设计要求。（二）钢筋加工1．钢筋弯制前应先调直。钢筋宜优先选用机械方法调直。当采用冷拉法进行调直时，HPB235钢筋冷拉率不得大于2%；HRB335、HRB400钢筋冷拉率不得大于1%。2．钢筋下料前，应核对钢筋品种、规格、等级及加工数量，并应根据设计要求和钢筋长度配料。下料后应按种类和使用部位分别挂牌标明。3．受力钢筋弯制和末端弯钩均应符合设计要求或规范规定。4．箍筋末端弯钩形式应符合设计要求或规范规定。箍筋弯钩的弯曲直径应大于被箍主钢筋的直径，且HPB235不得小于箍筋直径的2.5倍，HRB335不得小于箍筋直径的4倍；弯钩平直部分的长度，一般结构不宜小于箍筋直径的5倍，有抗震要求的结构不得小于箍筋直径的10倍。5．钢筋宜在常温状态下弯制，不宜加热。钢筋宜从中部开始逐步向两端弯制，弯钩应一次弯成。6．钢筋加工过程中，应采取防止油渍、泥浆等物污染和防止受损伤的措施。（三）钢筋连接1．热轧钢筋接头热轧钢筋接头应符合设计要求。当设计无规定时，应符合下列规定：(1)钢筋接头宜采用焊接接头或机械连接接头。(2)焊接接头应优先选择闪光对焊。焊接接头应符合国家现行标准《钢筋焊接及验收规程》JGJ18的有关规定。(3)机械连接接头适用于HRB335和HRB400带肋钢筋的连接。机械连接接头应符合国家现行标准《钢筋机械连接通用技术规程》JGJ107的有关规定。(4)当普通混凝土中钢筋直径等于或小于22mm时，在无焊接条件时，可采用绑扎连接，但受拉构件中的主钢筋不得采用绑扎连接。(5)钢筋骨架和钢筋网片的交叉点焊接宜采用电阻点焊。(6)钢筋与钢板的T形连接，宜采用埋弧压力焊或电弧焊。2．钢筋接头设置钢筋接头设置应符合下列规定：(1)在同一根钢筋上宜少设接头。(2)钢筋接头应设在受力较小区段，不宜位于构件的最大弯矩处。(3)在任一焊接或绑扎接头长度区段内，同一根钢筋不得有两个接头，在该区段内的受力钢筋，其接头的截面面积占总截面积得百分率应符合规范规定。(4)接头末端至钢筋弯起点的距离不得小于钢筋直径的10倍。(5)施工中钢筋受力分不清受拉、受压的，按受拉办理。(6)钢筋接头部位横向净距不得小于钢筋直径，且不得小于25mm。（四）钢筋骨架和钢筋网的组成与安装施工现场可根据结构情况和现场运输起重条件，先分部预制成钢筋骨架或钢筋网片，入模就位后再焊接或绑扎成整体骨架。为确保分部钢筋骨架具有足够的刚度和稳定性，可在钢筋的部分交叉点处施焊或用辅助钢筋加固。1．钢筋骨架制作和组装钢筋骨架制作和组装应符合下列规定：(1)钢筋骨架的焊接应在坚固的工作台上进行。(2)组装时应按设计图纸放大样，放样时应考虑骨架预拱度。简支梁钢筋骨架预拱度应符合设计和规范规定。(3)组装时应采取控制焊接局部变形措施。(4)骨架接长焊接时，不同直径钢筋的中心线应在同一平面上。2．钢筋网片电阻点焊规定钢筋网片采用电阻点焊应符合下列规定：(1)当焊接网片的受力钢筋为HPB235钢筋时，如焊接网片只有一个方向受力，受力主筋与两端的两根横向钢筋的全部交叉点必须焊接；如焊接网片为两个方向受力，则四周边缘的两根钢筋的全部交叉点必须焊接，其余交叉点可间隔焊接或绑、焊相间。(2)当焊接网片的受力钢筋为冷拔低碳钢丝，而另一方向的钢筋间距小于lOOmm时，除受力主筋与两端的两根横向钢筋的全部交叉点必须焊接外，中间部分的焊点距离可增大至250mm。3．钢筋现场绑扎规定现场绑扎钢筋应符合下列规定：(1)钢筋的交叉点应采用绑丝绑牢，必要时可辅以点焊。(2)钢筋网的外围两行钢筋交叉点应全部扎牢，中间部分交叉点可间隔交错扎牢，但双向受力的钢筋网，钢筋交叉点必须全部扎牢。(3)梁和柱的箍筋，除设计有特殊要求外，应与受力钢筋垂直设置；箍筋弯钩叠合处，应位于梁和柱角的受力钢筋处，并错开设置（同一截面上有两个以上箍筋的大截面梁和柱除外）；螺旋形箍筋的起点和终点均应绑扎在纵向钢筋上，有抗扭要求的螺旋箍筋，钢筋应伸入核心混凝土中。(4)矩形柱角部竖向钢筋的弯钩平面与模板面的夹角应为45°；多边形柱角部竖向钢筋弯钩平面应朝向断面中心；圆形柱所有竖向钢筋弯钩平面应朝向圆心。小型截面柱当采用插入式振捣器时，弯钩平面与模板面的夹角不得小于15。(5)绑扎接头搭接长度范围内的箍筋间距：当钢筋受拉时应小于5d，且不得大于100mm;当钢筋受压时应小于10d，且不得大于200mm。(6)钢筋骨架的多层钢筋之间，应用短钢筋支垫，确保位置准确。4．钢筋的混凝土保护层厚度钢筋的混凝土保护层厚度，必须符合设计要求。设计无规定时应符合下列规定：(1)普通钢筋和预应力直线形钢筋的最小混凝土保护层厚度不得小于钢筋公称直径，后张法构件预应力直线形钢筋不得小于其管道直径的1／2。(2)当受拉区主筋的混凝土保护层厚度大于50mm时，应在保护层内设置直径不小于6mm、间距不大于100mm的钢筋网。(3)钢筋机械连接件的最小保护层厚度不得小于20mm。(4)应在钢筋与模板之间设置垫块，确保钢筋的混凝土保护层厚度，垫块应与钢筋绑扎牢固、错开布置。二、混凝土施工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。（一）原材料计量各种计量器具应按计量法的规定定期检定，保持计量准确。在混凝土生产过程中，应注意控制原材料的计量偏差。对骨料的含水率的检测，每一工作班不应少于一次。雨期施工应增加测定次数，根据骨料实际含水量调整骨料和水的用量。（二）混凝土搅拌、运输和浇筑1-混凝土搅拌混凝土拌合物应均匀，颜色一致，不得有离析和泌水现象。搅拌时间是混凝土拌合时的重要控制参数，使用机械搅拌时，自全部材料装入搅拌机开始搅拌起，至开始卸料时止，延续搅拌的最短时间应符合表1K412013-1的规定。混凝土最短搅拌时间表表1K412013-1搅拌机类型搅拌机容量(L)混凝土坍落度(mm)＜3030～70＞70混凝土最短搅拌时间(min)强制式≤4001.51.01.0≤15002.51.51.5注：1．当掺入外加剂时，外加剂应调成适当浓度的溶液再掺入，搅拌时间宜延长；2．采用分次投料搅拌工艺时，搅拌时问应按工艺要求办理，3．当采用其他形式的搅拌设备时，搅拌的最短时间应按设备说明书的规定办理，或经试验确定。混凝士拌合物的坍落度应在搅拌地点和浇筑地点分别随机取样检测。每一工作班或每一单元结构物不应少于两次。评定时应以浇筑地点的测值为准。如混凝土拌合物从搅拌机出料起至浇筑人模的时间不超过15min时，其坍落度可仅在搅拌地点检测。在检测坍落度时，还应观察混凝土拌舍物的黏聚性和保水性。2．混凝土运输(1)混凝土的运输能力应满足混凝土凝结速度和浇筑速度的要求，使浇筑工作不间断。(2)运送混凝土拌舍物的容器或管道应不漏浆、不吸水，内壁光滑平整，能保证卸料及输送畅通。(3)混凝土拌合物运输在过程中，应保持均匀性，不产生分层、离析等现象，如出现分层、离析现象，则应对混凝土拌合物进行二次快速搅拌。(4)混凝土拌台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。(5)预拌混凝土在卸料前需要掺加外加剂时，外加剂的掺量应按配合比通知书执行。掺人外加剂后，应快速搅拌，搅拌时间应根据试验确定。(6)严禁在运输过程中向混凝土拌合物中加水。(7)采用泵送混凝土时，应保证混凝土泵连续工作，受料斗应有足够韵混凝土。泵送间歇时间不宜超过15min。3．混凝土浇筑(1)浇筑前的检查—案例浇筑混凝土前，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，并做好记录，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。(2)混凝土浇筑①混凝土一次浇筑量要适应各施工环节的实际能力，以保证混凝土的连续浇筑。对于大方量混凝土浇筑，应事先制定浇筑方案。②混凝土运输、浇筑及间歇的全部时间不应超过混凝土的初凝时间。同一施工段的混凝土应连续浇筑，并应在底层混凝土初凝之前将上一层混凝土浇筑完毕。③采用振捣器振捣混凝土时，每一振点的振捣延续时间，应以使混凝土表面呈现浮浆、不出现气泡和不再沉落为准，（三）混凝土养护1．一般混凝土浇筑完成后，应在收浆后尽快予以覆盖和洒水养护。对干硬性混凝土、炎热天气浇筑的混凝土、大面积裸露的混凝土，有条件的可在浇筑完成后立即加设棚罩，待收浆后再予以覆盖和养护。2．洒水养护的时间，采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥的混凝土，不得少于7d。掺用缓凝型外加剂或有抗渗等要求以及高强度混凝土，不少于14d。使用真空吸水的混凝土，可在保证强度条件下适当缩短养护时间。采用涂刷薄膜养护剂养护时，养护剂应通过试验确定，并应制定操作工艺。采用塑料膜覆盖养护时，应在混凝土浇筑完成后及时覆盖严密，保证膜内有足够的凝结水