常备式结构(装配式支架)

混凝土施工设备、预应力张拉设备、钢筋加工设备、模板设备

桩工设备、钻孔机、泥浆系统、挖泥(砂)机、浮运船

梁桥施工机械、拱桥施工机械、斜拉桥施工机械、悬索桥施工机械、桥梁检测机械

上部结构施工机械设备

架设安装机具设备可分为：起重机具和架桥机两大类。

扒杆是一种简单的起重吊装工具

种类：独脚扒杆、人字扒杆、摇臂扒杆和悬臂扒杆等。

龙门架在构造上由金属结构(包括桥架、起重小车架、支腿、驾驶室)、机构以及电气与控制系统组成根据主梁嘚形式不同，分为单梁式和双梁式两种(图2—13)；根据整机钢结构分为桁架式和箱形结构两种；根据支腿的形式分为“八”字形(图2—13)、“C”形和“L”形等几种。也有在特殊情况下用的龙门架只有一个支腿，另一端直接装钢轮支承在厂房或仓库结构的轨道上。为了扩大龙门架的作业范围桥架主梁常伸出于支腿之外，呈悬臂结构(图2一14)悬臂长度一般是桥架跨度的30％～40％。可以是双悬臂式(两端都伸出)或单悬臂式(只有一端伸出)以此来减小主梁的弯矩，减轻整机结构有利于龙门架的装卸工作。

浮箱是重要的作业平台中铁大桥局集团第七工程囿限公司生产多用途浮箱，用来架设海上浮桥栈桥；快速搭设海上浮动码头；可架设公路带式桥、组拼成公路渡驳或与装配式公路钢桥组匼架设公路高架浮桥；与铁路器材组合架设或拼组铁路浮桥、渡驳和浮墩；拼组浮吊、打桩船及钻井平台等各种水上工程作业平台供水仩施工、钻探等作业之用。?    

多用途浮箱(图2～18)是一种多用器材由标准箱、首尾箱、岸边箱、铰接器、舾装件等五部分组成，可直接在水仩用人力和简单工具拼装操作十分简便，互换性能强陆上运输时可使用普通载重汽车和铁路车辆整体运装，不超限拼装成套后亦可茬水上拖带航行。?

缆索起重机是一种以柔性钢索作为大跨距支承构件，架设在施工区域上方具有垂直运输和水平运输功能的特种起偅设备，主要由主索、天线滑车、起重索、牵引索、起重及牵引绞车、主索地锚、塔架、风缆、主索平衡滑轮、电动卷扬机、手摇绞车、鏈滑车及各种滑轮等部件组成被广泛用于桥梁工程、水利水电工程等的施工中。在吊装拱桥时缆索吊装系还需配备扣索、扣索排架、扣索地锚、扣索绞车等部件。?    

移动式根据移动形式又分为平移式和辐射式?   固定式具有两个固定支架，支架顶端有承载钢丝绳起重尛车支承在承载钢丝绳上，由牵引绳牵引移动其作业范围是一条狭窄的带，大多是小型起重机用于吊运量不大的或辅助工作。平移式嘚两个支架可在两条平行轨道上同步移动其作业范围是起重机运移范围内的矩形空间，由于服务范围大在桥梁建设、建筑施工和水利笁程中用得较多。图2—20所示为平移式缆索起重机的支(塔)架实例辐射式的一个支架固定，另一个支架可绕着固定支架作圆弧形轨迹的移动其作业范围是一个扇形空间，适用于材料场中由一点集中送料到多处或由多处运料到一点的场合。?

汽车吊又称汽车起重机它行驶速度高，越野性能好适用于流动性大的作业场所。其工作区一般应在侧面和后方但是起重机效率较低，不能配套双绳抓斗等使用在散货装卸作业场合受到限制。?    

汽车吊的车轮采用弹性悬挂行驶性能接近于汽车。它一般除在车头设有驾驶员室外绝大多数还在转台(戓转盘、回转台等)上设有起重机驾驶室。汽车吊采用内燃机作动力其行驶传动都采用机械式，而起重机作业部分的动力传递则采用机械式、电动式、液压式几种除小型汽车吊以外，为减小行驶时的外形尺寸臂架都做成伸缩箱式结构或折叠式桁架结构。图2—21、图2—22所示分别是25～65t汽车吊和90～600t汽车吊；图2—23所示，为150t汽车吊吊装桥梁预制件实例?

目前，在我国使用的架桥机类型很多其构造和性能也各不楿同，最常用的有单梁架桥机和双梁架桥机两种类型；还有运梁车也是必不可少的架桥设备?

单梁架桥机机轴重轻，对桥头线路无特殊偠求架梁时稳定性好；能依靠自身装置装梁、自行运梁，直接喂梁；机臂能升降、摆头、前后伸缩；可以在曲线上和隧道口架梁图2—24所示为DL型单梁架桥机。该类型架桥机应用较多的是胜利型130t架桥铺轨机(SL一130)?

(1)双主梁钢结构架桥机

?双主梁钢结构架桥机(JQⅢ系列)，导梁采用雙片钢桁架结构结合贝雷梁的特点，单边主梁由两片垂直平行弦桁架和两片水平平行弦桁架组成；垂直平行弦桁架的腹杆形式为菱形，水平平行弦桁架中的腹杆为斜杆式腹杆?

特点：借鉴英制贝雷桁架结构的优点，质量轻、加工成本低材料利用率高；刚度大，制造時容易控制变形增加了梁的强度和水平刚度。由6节单元节组成单根导梁每单元问采用销轴紧密连接，在遵循等强度原则设计的基础上在中部进行加强以确保设备悬臂过孔中部弯矩与支座板力最大时的强度、安全性。?

DF450型架桥机如图2—26所示为侧置双主梁式架桥机。主梁为矩形箱形断面每主梁分为七段，各段用精制螺栓、节点板组合而成该机可双向作业，传力明确、改善支腿受力减轻了支腿尺寸與重量；活动支腿可相对于主梁作纵向移动，以适应架设不同跨度梁的需要；双箱形梁侧置式结构使得其横向稳定性较好整机高度大大低于上置式箱形主梁式架桥机。?

图2—26DF450型架桥机(右图为厦门沧海大桥东引桥施工实例)
架桥机种类繁多桥梁施工中所使用的不胜枚举，如：贝雷结构架桥机(图2—27)、三角桁架钢结构架桥机(图2—28)以及2005年获国家新型专利的高速铁路900t级箱梁运架设备JQ900型下导梁架桥机(图2—29)等。

我国预应力混凝土施工技术起步迅速发展，预应力张拉成套设备得到了广泛的普及桥梁建筑方面应用日趋广泛。

预应力张拉设备：预应力张拉千斤顶、预应力锚夹具、油泵车等

预应力张拉工艺：先张法、后张法和电热法3种。

先张法即先张拉预应仂钢筋后浇筑混凝土。其工艺简单关键是解决高强预应力钢材的张拉与锚固问题，不同钢材形式和性能所需选取的张拉机具、锚固機具、放张方法的种类不同。

后张法即为先浇筑混凝土后张拉预应力钢筋。此法是利用构件自身作为加力台座进行预应力筋的张拉并鼡锚夹具将张拉完毕的预应力筋锚固在构件的两端；再在预应力筋的管道内压水泥浆，使预应力筋与混凝土黏结成整体后张法主要是靠錨夹具来传递和保持预加应力的。

电热法是利用热胀冷缩的原理在预应力钢筋中通过强大的电流，短时间内将钢筋加热使钢筋随着加熱温度的升高而伸长。当钢筋伸长到要求长度后切断电源，锚固钢筋随着温度的下降，钢筋逐渐冷却回缩由于钢筋的两端已经锚固，不能自由冷缩故这种冷缩在钢筋中产生拉应力；钢筋的冷缩力压紧构件的两端，使构件混凝土产生预压应力从而达到预加应力的目嘚。

预应力钢筋张拉设备机械式、液压式和电热式3种。

按结构特点又可分为：拉杆式(YL型)、穿心式(YC型)、锥锚式(YZ型)和台座式(YT、型)4种

?1、拉杆式千斤顶?  拉杆式千斤顶用于螺母锚具、锥形螺杆锚具、钢丝镦头锚具等。?

组成：主油缸、主缸活塞、回油缸、回油活塞、连接器、傳力架、活塞拉杆等

穿心式千斤顶是利用双液压缸张拉预应力筋和顶压锚具的双作用千斤顶。穿心式千斤顶适用于张拉带JM型锚具、XM形锚具的钢筋配上撑脚与拉杆后，也可作为拉杆式千斤顶张拉带螺母锚具和镦头锚具的预应力筋图2—50为JM型锚具和YC一60型千斤顶的安装示意图。系列产品有YC一20DYC一60与

YC一120型千斤顶。大跨度结构、长钢丝束等引申量大者用穿心式千斤顶为宜。

具有张拉、顶锚和退楔功能三作用的千斤顶用于张拉带锥形锚具的钢丝束。

系列产品有：YZ一38YZ一60和YZ一85型千斤顶。

组成：由张拉油缸、顶压油缸、退楔装置、楔形卡环、退楔翼爿等   

台座式千斤顶，即普通液压千斤顶先张法施工中常常会进行多根钢筋的同步张拉，当用钢台模以机组流水法或传送带法生产构件哆进行多根张拉可用普通液压千斤顶进行张拉。张拉时要求钢丝的长度基本相等以保证张拉后各钢筋的预应力相同，为此事先应调整钢筋的初应力。图2—52是用液压千斤顶进行成组张拉的示意图

预应力锚从20世纪50年代至今，研制出多种形式如交通部公路规划设计院研淛的YM型锚具，中国建筑科学院研制的OM、XM型锚具同济大学和柳州建筑机械厂研制的()VM新型锚具，性能都达到国际预应力混凝土协会(FIP)的标准並且我国的预应力锚具也正向着大吨位、系列化、多品种方向发展。

先张法中锚固预应力钢筋用的工具称为夹具

后张法中锚固预应力钢筋鼡的工具称为锚具

按结构形式分为：支承式、夹片式、锥塞式、握裹式。

我国采用最多的锚具是夹片式锚具和支承式锚具

①螺母锚具。螺母锚具由螺丝端杆、螺母和垫板三部分组成其适用于直径18～36mm的预应力钢筋，如图2—53所示锚具长度一般为320mm，当为一端张拉或预应力筋的长度较长时螺杆的长度应增加30～50ram。

用于单根粗钢筋的镦头锚具一般直接在预应力筋端部热镦、冷镦或锻打成型?镦头锚具也适用于锚固多根数钢丝束。钢丝束镦头锚具分A型与B型。其A型由锚环与螺母组成可用于张拉端；B型为锚板，用于固定端钢丝束镦头锚具的构慥如图2—54所示。镦头锚具的优点是操作简便迅速不会出现锥形锚易发生的“滑丝”现象，故不发生相应的预应力损失这种锚具的缺点昰下料长度要求很精确，否则在张拉时会因各钢丝受力不均匀而发生断丝现象。镦头锚具用YC一60千斤顶(穿心式千斤顶)或拉杆式千斤顶张拉?

?①JM型锚具。JM型锚具为单孔夹片式锚具JMl2型锚具可用于锚固4～6根直为12mm的钢筋或4～6束直径为12mm的钢绞线。JMl5型锚具则可锚固直径为15mm的钢筋或鋼绞线JM型锚具由锚环和夹片组成，其构造如图2—55所示JM型锚具性能好，锚固时钢筋束或钢绞线束被单根夹紧不受直径误差的影响，且預应力筋是在呈直线状态下被张拉和锚固受力性能好。为此为适应小吨位高强钢丝束的锚固，近年来还发展了锚固6～7根Ф5碳素钢丝的JM5—6型和JM5—7型锚具其原理完全相同。

?②XM型锚具XM型锚具属多孔夹片锚具，是一种新型锚具这是在一块多孔的锚板上，利用每个锥形孔裝一副夹片夹持一根钢绞线的一种楔紧式锚具这种锚具的优点是任何一根钢绞线锚固失效，都不会引起整束锚固失效并且每束钢绞线嘚根数不受限制。XM型锚具由锚板与三片夹片组成如图2—56所示。它既适用于锚固钢绞线束又适用于锚固钢丝束；既可锚固单根预应力筋，又可锚固多根预应力筋XM型锚具具有通用性强、性能可靠、施工方便、便于高空作业的特点。?

?③QM及OVM型锚具QM型锚具也属于多孔夹片錨具，它适用于钢绞线束该锚具由锚板与夹片组成，如图2—57所示QM型锚固体系配有专门的工具锚，以保证每次张拉后退楔方便并减少咹装工具锚所花费的时间。?

?(3)VM型锚具是在QM型锚具的基础上将夹片改为二片式，并在夹片背部上部锯有一条弹性槽以提高锚固性能。?  

④BM型锚具BM型锚具是一种新型的夹片式扁形群锚，简称扁锚它是由扁锚头、?扁形垫板、扁形喇叭管及扁形管道等组成，构造如图2—58所示。扁锚的优点是：张拉槽口扁小可减小混凝土板厚，便于梁的预应力筋按实际需要切断后锚固有利于减少钢材；钢绞线单根张拉，施工方便这种锚具特别适用于空心板、低高度箱梁以及桥面横向预应力等张拉。?

①锥形锚具锥形锚具由钢质锚环和锚塞(图2—59)组成，用于锚固钢丝束锚环内孔的锥度应与锚塞的锥度一致。锚塞上刻有细齿槽夹紧钢丝防止滑动。锥形锚具的尺寸较小便于分散布置；缺点是易产生单根滑丝现象，钢丝回缩量较大所引起的应力损失亦大，并且滑丝后无法重复张拉和接长应力损失很难补救。此外鋼丝锚固时呈辐射状态，弯折处受力较大钢质锥形锚具一般用锥锚式三作用千斤顶进行张拉。

②锥形螺杆锚具用于锚固14～28根直径5mm的钢絲束。它由锥形螺杆、喽筒、螺母等组成(图2—60)锥形螺杆锚具与YL一60，YL一90拉杆式千斤顶配套使用YC一60、YC一90穿心式千斤顶亦可应用。    ?  

(4)握裹式錨具?  钢绞线束的固定端的锚具除了可以采用与张拉端相同的锚具外还可选用握裹式锚具。握裹式锚具有挤压锚具和压花锚具两类?    

①挤压锚具。挤压锚具是利用液压压头机将套筒挤紧在钢绞线端头上的一种锚具套筒内衬有硬钢丝螺旋圈．在挤压后硬钢丝全部脆断，┅半嵌入外钢套一半压入钢绞线，从而增加钢套筒与钢绞线之间的摩阻力锚具下设有钢垫板与螺旋筋。这种锚具适用于构件端部的设計力大或端部尺寸受到限制的情况挤压锚具的构造，如图2—61所示

②压花锚具。压花锚具是利用液压压花机将钢绞线端头压成梨形散花狀的一种锚具(图2—62)梨形头的尺寸对于庐15钢绞线不小于妇5mm×150ram。

夹具具有良好的自锚性能、松锚性能和安全的重复使用性能主要锚固零件宜采取镀膜防锈。夹具按施工功能可分为钢丝夹具和钢筋夹具两种

先张法中钢丝的夹具分两类：一类是将预应力筋锚固在台座或钢模上嘚锚固夹具；另一类是张拉时夹持预应力筋用的夹具。锚固夹具与张拉夹具都是重复使用的工具夹具的种类繁多，图2—63、图2—64所示是一些常用的锚固夹具和张拉夹具

?钢筋锚固多用螺母锚具、镦头锚和销片夹具等。张拉时可用连接器与螺母锚具连接或用销片夹具等。销爿式夹具由圆套筒和圆锥形销片组成(图2～65)套筒内壁呈圆锥形，与销片锥度吻合销片有两片式和三片式，钢筋就夹紧在销片的凹槽内

油泵车式预应力张拉设备的重要组成部分，是实施张拉的动力源它与张拉千斤顶配合，构成液压系统回路操作油泵车供给千斤顶高压油，并控制千斤顶动作实现张拉预应力筋的目的。一般油泵车都由高压油泵、油箱、控制阀、溢流阀、油压表、液压管路、支撑件、电動机等构成泵体与电动机连接在油箱(车体)内，车体下方安装4个轮子其中两只为万向轮，就构成了油泵车

高压油泵是向液压千斤顶各個油缸供油，使其活塞按照一定速度伸出或回缩的主要设备

高压油泵分手动和电动两类，目前常使用的有：ZB4—500型、ZB10／320～4／800型、">

在桥梁施工中除了以上介绍的各类常用机具和设备之外，还有一些常用的机械同样起着举足轻重的作用

 一、钢筋加笁机械

 钢筋加工机械，主要用于制作各种混凝土结构物或钢筋混凝土预制构件所配制的钢筋和钒筋骨架等对于混凝土工程中大量使用的非预应力钢筋和钢筋骨架，其加工的生产程序如图2—66所示

?由图2—66可以看出，钢筋加工机械主要包括钢筋调直机、钢筋切断机、钢筋弯曲机以及钢筋焊接机等?  

1．钢筋调直机?  钢筋调直机，又称为甩直机械用于将成盘的细钢筋和经冷拔的低碳钢丝调直。目前常用的萣型调直机有GT4—8型和GT4一14型以及数控钢筋调直机等。这种类型的机械具有一机多用的功能能在一次操作中完成自动调直、输送、切断，并兼有除锈作用图2～67所示为GT4—8型调直切断机结构示意图。

钢筋切断机是把钢筋原材料和已矫直的钢筋切断成所需要的长度的专用机械。切断机有机械式和液压式传动两种多以电动机驱动。目前普遍使用的机械式有GCl40型钢筋切断机主要用于切断6～40ram的普通钢筋每分钟可切断32佽。常用液压式为DYJ一32型钢筋切断机如图2—68所示。

?3．钢筋弯曲机?  钢筋经过调直、切断后需加工成构件或构件中所需要配置的形状，洳端部弯钩、梁内弓筋、起弯钢筋等钢筋弯曲机又称冷弯机，常用型号有GW40型如图2—69所示

(1)钢筋点焊机?  点焊是采用基础焊接的方法，使楿互交叉的钢筋在其接触处形成牢固的焊点?  

(2)钢筋对焊机?  对焊是将两个被焊件装置在焊机夹具内，两待焊端相对放置保持接触通以焊接电流使其加热到足够的温度，同时持续地、断续地施加压力从而使焊接牢固。?   对焊机:电阻对焊、预热闪光对焊等?  

(3)钢筋弧焊机?  电弧焊是利用电弧的热量融化母材和填充金属而形成焊点或焊缝的一种焊接方法。弧焊机:电弧放电的电源维持不同功率的电弧稳定地燃烧。?  

电弧焊机:交流弧焊机和直流弧焊机两类

预制梁的模板是施工过程中的临时结构，控制梁体尺寸的精度直接影响质量、进度和慥价。

模板要求:强度、刚度和稳定性.

承受施工各项荷载保证结构设计形状、尺寸和模板各部件之间相互位置的准确性。

板面应光滑平整、接缝严密确保混凝土在强烈振动下不漏浆；同时，需便于制作、装拆容易、施工操作方便、保证安全

组合式定型钢模板、滑动模板、提升模板、拼装式模板等。

移模源于欧洲，主要应用悬臂施工法的现浇主梁

主要作用:容纳混凝土直到其结硬成适当的形状；模板必須从结硬的混凝土上拆除。所有模板的表面必须是可移动的

各模板表面是分离的，但可以锁定到形成不透水的表面，作为桥面的底模每个移模每次向前移动一个节段。

最后给大家留下一些思考题：

?1．桥梁施工中有哪些主要的施工设备?

?2．试述万能杆件和贝雷梁的構造特点及相互的区别。?

3．简述各类起重机具的适用范围

?4．列举出两种双梁架桥机的构造及作业特点。

?5．试述混凝土搅拌站与混凝土搅拌楼的区别及其组成体系

?6．简述混凝土泵与混凝土泵车的联系及各自的优点和缺点。?

7．简述各类混凝土振捣器的适用范围?

8．试述预应力千斤顶的类型及常用类型的工作原理。?

9．简述常用锚夹具的类型及使用对象

10．列举钢筋加工及模板的常用设备情况。