橋隧建筑物一般知識

1、第一章 橋隧建筑物一般知識本章主要介紹橋隧建筑物的組成、分類、橋隧界限，橋隧載荷。第一節(jié) 橋隧建筑物的組成與分類橋隧建筑物是橋梁、隧道、涵洞、明渠、天橋、地道、跨線橋、調(diào)節(jié)河流建筑物等的總稱。一、橋梁的組成與分類（一）橋梁的組成橋梁由上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)、防護(hù)設(shè)備及調(diào)節(jié)河流建筑物組成（圖1-1）。圖11橋梁結(jié)構(gòu)圖上部結(jié)構(gòu)：包括橋面、橋跨結(jié)構(gòu)（梁拱）、支座。下部結(jié)構(gòu)：包括橋墩、橋臺及基礎(chǔ)。防護(hù)設(shè)備及調(diào)節(jié)河流建筑物：包括橋涵限高防護(hù)架、護(hù)錐、護(hù)岸、護(hù)基、護(hù)底、導(dǎo)流堤、丁壩、梨形堤等。（二）橋梁的分類1.按橋梁長度分類特大橋：橋長500m以上。大橋：橋長100m以上至500m。中橋：橋長20m以上至1

2、00m。小橋：橋長20m及以下。2.按梁拱材質(zhì)分類鋼橋：以鋼材作為橋跨結(jié)構(gòu)主要建筑材料的橋。鋼筋混凝土橋：橋跨結(jié)構(gòu)以包含受力鋼筋的混凝土為主制造的橋。預(yù)應(yīng)力混凝土橋：橋跨結(jié)構(gòu)以用預(yù)應(yīng)力鋼材預(yù)先施加應(yīng)力的混凝土為主制造的橋。石橋：橋跨結(jié)構(gòu)用石料建造的橋。木橋：以木材作為橋跨結(jié)構(gòu)主要建筑材料的橋。3.按橋面位置分類（1）上承式橋：橋面位于橋跨結(jié)構(gòu)上部的橋（圖1-2（a）。（2）中承式橋：橋面位于橋跨結(jié)構(gòu)中部的橋（圖1-2（b）。圖12 上承式、中承式橋梁（3）下承式橋：橋面位于橋跨結(jié)構(gòu)下部的橋。下承式又分為穿式橋和半穿式橋。橋面上方有橫向聯(lián)結(jié)系者稱為穿式橋（圖1-3（a），橋面上方無橫向聯(lián)結(jié)系者稱

3、為半穿式橋（圖1-3（b）。4.按橋跨結(jié)構(gòu)承受載荷的特征分類（1）梁橋：用梁作為橋跨結(jié)構(gòu)的橋。有簡支梁橋、連續(xù)梁橋、懸臂梁橋三種。（2）拱橋：用拱圈或拱肋作為橋跨結(jié)構(gòu)的橋。拱橋又可按結(jié)構(gòu)形式分為無鉸拱、雙鉸拱，三鉸拱；按有無外推力分為推力拱、無推力拱。（3）剛構(gòu)橋：橋跨結(jié)構(gòu)與橋墩或橋臺剛性連接的橋。（4）框架橋：橋梁為整體箱形框架的橋。（5）懸索橋：用橋塔支撐錨于兩岸（端）的纜索，借助掛于纜索上的吊桿懸吊橋面和梁形成橋跨結(jié)構(gòu)的橋。（6）斜拉橋：以斜拉索連接索塔和主梁作為橋跨結(jié)構(gòu)的橋。（7）綜合體系橋：橋跨同時(shí)有幾個(gè)體系特征結(jié)構(gòu)，相互聯(lián)系結(jié)合而成，如鋼桁拱橋等。5.按梁的截面形式分類（1）板型梁

4、：適用于低高度梁，當(dāng)橋梁高度受到限制時(shí)，采用此種形式。鋼板梁是由鋼板或型鋼組成工字型截面主梁，并由縱、橫聯(lián)結(jié)系連接的梁。混凝土板梁是寬腹板、跨度較小的普通鋼筋混凝土梁。（2）T型梁：T型梁是既有線混凝土橋梁最常見的截面形式?；炷罷梁是橫截面為T型的混凝土梁。（3）箱型梁：隨著列車的提速，對橋梁的剛度要求越來越高，箱型梁在線路上使用也越來越多，如圖1-4所示。鋼箱梁是由縱、橫向加勁肋加強(qiáng)的鋼板所組成的單室或多室箱型截面梁?；炷料淞菏菣M截面呈一個(gè)或幾個(gè)封閉箱型的混凝土梁。（三）各部尺寸的規(guī)定各部尺寸的示意如圖1-5所示。1.跨度（計(jì)算跨度）（1）簡支梁、連續(xù)梁、懸臂梁、斜拉橋、懸索橋和雙鉸拱為

5、各孔兩端支座中心之間距離。（2）無鉸拱橋、剛構(gòu)橋和箱型橋?yàn)槠鋬艨住?.梁的全長梁兩端面之間的長度。3.梁的凈跨度（凈孔）沿計(jì)算水位量出的相鄰墩臺邊緣之間的距離。4.橋梁長度（橋長）（1）梁橋系指橋臺擋炸砟前墻之間的長度。（2）拱橋系指拱上側(cè)墻與橋臺側(cè)墻間兩伸縮縫外端之間的長度。（3）剛架橋（或框架橋）系指剛架（或框架）順跨度方向外側(cè)間的長度。5.橋全長橋全長指橋梁軸線上兩橋臺尾部之間的距離。6.橋孔總長指橋梁排水寬度，即橋梁各孔凈跨度的總和。斜橋?yàn)楦鲀啥眨ㄅ_）間垂直距離之和；拱橋?yàn)楦骺灼鸸熬€處凈長之和。當(dāng)椎體填土突出橋臺之外時(shí)，則改沿計(jì)算水位與低水位之間的中線來量度。7.橋梁高度由橋面的軌底至

6、河床最凹點(diǎn)的垂直距離。8.橋下凈空高度橋跨結(jié)構(gòu)地面至水面、路面或軌面之間可用于交通的自由高度。9.溫度跨度指梁跨受溫度影響而伸長和縮短的區(qū)段長度（圖1-6）二、隧道的組成與分類（一）隧道的組成隧道的組成包括主體建筑物和附屬設(shè)備兩部分。主體建筑物由洞身和洞門組成；附屬設(shè)備包括避車洞和防排水設(shè)施，長大隧道還有專門的通風(fēng)及照明設(shè)備。 圖1-6 溫度跨度（二）隧道按長度的分類特長隧道：全長10 000m以上；長 隧 道：全長3 000m以上至10 000m;中 隧 道：全長500m以上至3 000m；短 隧 道：全長500m及以下。隧道長度系指進(jìn)出口洞門端墻墻面之間的距離，即以端墻面與內(nèi)軌頂面的交線同

7、線路中線的交點(diǎn)計(jì)算。計(jì)算時(shí)，雙線隧道以下行線為準(zhǔn)；位于車展上的隧道以正線為準(zhǔn)。三、涵渠組成與分類涵洞、明渠、渡槽、倒虹吸管統(tǒng)稱為涵渠。涵洞由洞身、基礎(chǔ)、進(jìn)出口建筑物（即端墻、翼墻等）以及附屬設(shè)備組成（圖1-7）（一）涵洞的分類按結(jié)構(gòu)形式分有拱涵、圓涵、框架涵、蓋板涵等；按水力特性分為壓涵、無壓涵；按孔數(shù)分有單孔、雙孔、多孔等。排洪涵洞的最小孔徑不應(yīng)小于1.25m，且全長不超過25m。當(dāng)全長超過25m時(shí)，為便于養(yǎng)護(hù)，孔徑應(yīng)相應(yīng)加大。無淤積的灌溉涵孔徑應(yīng)不小于0.75m。當(dāng)孔徑為0.75m，且凈高h(yuǎn)<1.0m時(shí)，長度不宜超過10m；凈高h(yuǎn)1.0m時(shí)，長度不宜超過15m。城市或者車站范圍內(nèi)涵洞

8、的孔徑，需酌情加大?，F(xiàn)有涵洞不符合上述規(guī)定者，應(yīng)結(jié)合具體情況逐步改造。（二）涵洞有關(guān)尺寸的規(guī)定1.涵洞的凈孔（1）拱涵為起拱線見的水平距離。（2）框構(gòu)涵為涵內(nèi)水平距離。（3）圓涵為內(nèi)徑（卵形或扁圓形的為水平方向最大距離）。（4）蓋板涵為墩臺間凈距。2.涵洞的全長（1）涵洞的全長即涵洞的軸長，包括端墻在內(nèi)。（2）框架涵和蓋板涵的全長為邊墻間橫向?qū)挾?，以長邊計(jì)。第二節(jié) 限 界限界是鐵路建筑物及其他任何設(shè)備不得侵入的國家規(guī)定的輪廓尺寸線，目的在于確保鐵路機(jī)車車輛和超限裝載貨物安全運(yùn)行。一、建筑限界建筑限界是一個(gè)與線路中心線垂直的橫斷面。（一）基本建筑限界基本建筑限界（圖18）的高度由鋼軌頂面算起，橫

9、向尺寸由線路中心線算起。單線直線基本建筑限界半寬為2 440mm。這是由最大級超限貨物裝載限界的半寬為2 225mm，加上貨物橫向移動量170.5mm，再加44.5mm的安全量而得出，即：基本建筑界限半寬=2 225+170.5+44.5=2 440mm。基本建筑界限高度為5 500mm，這是由于最大級超限貨物裝載限界高度為5 300mm，加上貨物向上震動偏移量46.5mm，再加安全量153.5mm而得出的，即：建筑限界高度=5 300 + 46.5 + 153.5 =5 500mm。進(jìn)行橋隧維修時(shí)，施工機(jī)械和腳手架等均不得侵入基本建筑限界（曲線上位按規(guī)定加款后限界），以保證行車和人員安全。（

10、二）曲線上的建筑限界在曲線上建筑限界內(nèi)外側(cè)都需要進(jìn)行加寬。其加寬值公式如下：曲線內(nèi)側(cè)加寬W1(mm) 曲線外側(cè)加寬W2(mm)式中R曲線半徑（m）；H計(jì)算點(diǎn)自軌面算起的高度（mm）；h外軌超高（mm）。二、超限貨物裝載限界超限貨物裝載限界如圖19所示。三、橋梁建筑限界橋梁建筑限界較建筑限界稍大，如圖110112所示。在兩者之間可以安裝照明、通訊及信號設(shè)備。新建及修復(fù)、改建橋梁的凈空均應(yīng)滿足橋梁建筑限界的要求。 圖112 雙層集裝箱運(yùn)輸橋隧建筑限界（單位：mm）注：途中h為對接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)高度。采用彈性懸掛時(shí)，200km/h地段為1 100mm、160km/h及以下地段為700mm；采用剛性懸掛時(shí)，

11、結(jié)構(gòu)高度另定。位于曲線上的下承桁梁及半穿式梁，其橫斷面的凈空，需要加寬的數(shù)值，除與前述曲線半徑、外軌超高和車輛長度有關(guān)外，尚與梁長有關(guān)。（一）單線內(nèi)外側(cè)加寬量以電力牽引限界考慮時(shí)：式中 L梁長（m）；R曲線半徑（m）；h外軌超高（mm）軌面上4.55m處的偏移量，電力牽引時(shí)用以代替“建筑限界”中的（H/1500）h。（二）復(fù)線中心距加寬量四、隧道建筑限界（一）區(qū)間直線隧道建筑界區(qū)間直線隧道建筑界輪廓如圖111113所示。（二）區(qū)間曲線上隧道界限加寬。（1）單線曲線內(nèi)外側(cè)加寬辦法與建筑限界相同。（2）雙線區(qū)間隧道，在曲線上的線間距加寬一般為五、橋隧建筑限界的管理有關(guān)部門應(yīng)切實(shí)掌握管內(nèi)橋隧、立交橋

12、、天橋、渡槽及其他建筑物的精確實(shí)測斷面和各部分距離線路中心線的尺寸。按照鐵路技術(shù)管理規(guī)程的規(guī)定，重要線路的橋隧限界每5年、其他線路的的橋隧限界每10年檢查一次。（一）橋隧限界的檢查方法橋隧限界的檢查方法常用的有檢查架法。檢查架法是將檢查架垂直設(shè)在車輛前部轉(zhuǎn)向架中心線上，對限界不足處量出其部位及具體尺寸。此外隧道限界檢查也用攝影法，即車上裝有固定攝影機(jī)，可以在行車條件下，對固定焦距處顯示隧道內(nèi)輪廓的光帶，定時(shí)一個(gè)個(gè)的拍照，經(jīng)過沖洗，判讀換算出隧道斷面的實(shí)際尺寸或找出區(qū)段的最小綜合斷面尺寸。（二）繪制綜合最小限界圖根據(jù)上述檢查所測的數(shù)據(jù)繪制橋隧綜合限界圖，鐵路局應(yīng)繪制管內(nèi)各區(qū)段橋隧綜合最小限界圖。

13、橋隧限界不足時(shí)，應(yīng)有計(jì)劃進(jìn)行改善。如既有橋隧實(shí)際建筑限界尚能滿足下列要求之一時(shí)，可暫緩擴(kuò)大：（1）實(shí)際建筑限界超過最大級超限貨物裝載限界，并有100mm以上的凈距時(shí)；（2）復(fù)線區(qū)段，有一條線路橋隧限界能滿足要求時(shí)。 第三節(jié) 荷載橋涵承受的荷載分為主要荷載（主力）、附加荷載（附加力）和特殊荷載三類。一、主 力主力是正常的、經(jīng)常發(fā)生的或時(shí)常重復(fù)出現(xiàn)的，包括恒載和活載。恒載一般指結(jié)構(gòu)自重、土壓力、靜水壓力及浮力、預(yù)加應(yīng)力等，其大小和作用點(diǎn)一般是固定不變的，故稱恒載?；钶d主要指列車重量以及列車運(yùn)動引起的荷載，一般指列車重量、沖擊力、離心力、人行道荷載等。我國鐵路部門對各種機(jī)車車輛進(jìn)行了綜合研究，制訂了

14、全路通用的標(biāo)準(zhǔn)荷載。1中一活載“中華人民共和國鐵路標(biāo)準(zhǔn)活載”，即“中一活載”，包括普通活載和特種活載（圖114）2.ZK活載“中國客運(yùn)專線標(biāo)準(zhǔn)活載”，即“ZK活載”（圖115）。二、附 加 力附加力是偶然作用的荷載，其最大值并不經(jīng)常出現(xiàn)，而各種附加力同時(shí)出現(xiàn)最大值的機(jī)會就更少。包括列車的制動力或牽引力、橫向搖擺力、風(fēng)力、流水壓力、冰壓力、印溫度變化而產(chǎn)生的附加力以及冰脹力等。三、特殊荷載特殊荷載是特殊情況下作用的荷載，往往是暫時(shí)的或?yàn)?zāi)害性的，如船只或排筏撞擊力、地震力和施工荷載等。運(yùn)營橋涵的承載能力按鐵路橋梁檢定規(guī)范進(jìn)行檢算，以檢定承載系數(shù)“K”表示。K為結(jié)構(gòu)所能承受的活載相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)活載的倍數(shù)

15、，應(yīng)符合下列要求：（1）橋涵結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足K1.（2）臨時(shí)性橋涵容許通過的運(yùn)行活載，必須滿足QK（Q為運(yùn)行活載相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)活載的倍數(shù)）。承載能力不足（即K1）的橋涵，應(yīng)根據(jù)其技術(shù)狀態(tài)確定加固、更換或改建。加固、更換或改建后的承載能力必須達(dá)到K1的要求。對尚能滿足QK的橋涵是否暫緩加固，由鐵路局根據(jù)情況確定。改建橋涵的承載能力應(yīng)滿足鐵路橋涵設(shè)計(jì)基本規(guī)范的規(guī)定。 第二章 橋隧建筑物常用建筑材料本章主要介紹木材、水泥、砂漿、混凝土、石料等常用橋隧建筑材料的性能。 第一節(jié) 木材的種類、性能一、木材分類（一）原木指樹木伐倒后經(jīng)修枝并截成一定長度和直徑的木材。（二）原條指只經(jīng)修枝剝皮去根的原材，長度大于等于5m

16、，梢徑大于等于6cm。（三） 板、方材指經(jīng)加工鋸解的木料，分為板材和方木。板材寬厚比大于3，方木寬厚比小于3。二、木材的常見缺陷常見缺陷主要有木節(jié)（活節(jié)、死節(jié)、隱節(jié)）、腐朽、蟲害、裂縫（徑裂、縱裂、輪裂、干裂）、夾皮（內(nèi)、外）、彎曲等。三、木材的物理性質(zhì)（一）含 水 率1.木材含水率計(jì)算公式為 W=(QW-Q)/Q式中 W木材含水率（%）； Q干材重； QW原材重。潮濕木材：W25%；半干木材：W=18%25%；干燥木材：W18%。2.橋隧承重結(jié)構(gòu)所用木材含水率的要求（1）原木和方木結(jié)構(gòu)W25%；（2）板材結(jié)構(gòu)及受拉構(gòu)件W18%；（3）膠合桿件W18%；（4）在最低水位以下的各構(gòu)件不受限制。（

17、二）干縮與濕脹濕材在空氣中水分逐漸蒸發(fā)會引起體積縮小，這種現(xiàn)象稱為干縮；干材在潮濕空氣中會吸附水分引起尺寸、體積的脹大，這種現(xiàn)象稱為濕脹。木材在干燥時(shí)，由于各個(gè)方向的干縮不同會引起木材的裂縫或翹曲等變形。（三）容 重木材單位體積的質(zhì)（重）量稱為容重。通常以含水率為15%時(shí)的容重為標(biāo)準(zhǔn)。鐵路橋梁采用的不注油木材的容重一般為750kg/m3四、木材的力學(xué)性能木材的力學(xué)性能是指木材抵抗外力作用的能力。外力主要有抗力、壓力、剪切及彎矩等，木材相應(yīng)具有抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度等。一般來說木材順紋強(qiáng)度較大。除與樹種、產(chǎn)地、生長條件、木材部位有關(guān)外，總的來說影響木材強(qiáng)度的主要因素有含水率、容重、木材缺陷

18、。第二節(jié) 石 材一、 石料的分類、規(guī)格石料的分類、規(guī)格見表2-1。 表2-1 石料的分類個(gè)規(guī)格項(xiàng)次類別形狀規(guī)格和要求1片 石形狀不規(guī)則的石塊石塊中部厚度不小于15cm2鑲面片石同上有兩個(gè)大致平行面，厚度不小于15cm，其他尺寸大于厚度3漂 石同上尺寸同片石要求，圓蛋形及薄片這不得使用4塊 石形狀規(guī)則，大致方正僅稍加修整，厚度不小于20cm，長度及寬度不小于厚度5鑲面塊石同上外露面稍加修鑿，凹入深度不大于2cm，尺寸同塊石，丁石長度不小于順石寬度的1.5倍6粗斜石形狀規(guī)則的六面體經(jīng)粗加工，表面不允許凸出，凹入深度不大于1.5cm。厚度不小于20cm，寬度不小于厚度，厚度不小于厚度，長度不小于寬度

19、的1.5倍7半細(xì)料石形狀規(guī)則的六面體，或按設(shè)計(jì)要求經(jīng)細(xì)加工，表面不允許凸出，凹入深度不大于1cm，尺寸同粗斜石8細(xì)料石同上經(jīng)細(xì)加工，表面不允許凸出，凹入深度不大于0.2cm，尺寸同粗斜石二、 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（1）石料質(zhì)地要均勻、堅(jiān)硬、不易風(fēng)化、無裂紋。如有山皮、水銹等雜志，應(yīng)盡量清除，石料表面的污漬亦應(yīng)予清除。（2）石料的強(qiáng)度等級應(yīng)符合工程設(shè)計(jì)要求。當(dāng)設(shè)計(jì)未提出要求時(shí)，應(yīng)符合表22的規(guī)定。表2-2 石料抗壓強(qiáng)度項(xiàng)次石料用途最低強(qiáng)度等級干、濕壓1片石、塊石（主體工程）不小于MU45濕壓2 片石（附屬工程）不小于MU30濕壓3粗料石、斜料石不小于MU60濕壓4破冰體鑲面石不小于MU60濕壓（3）石料耐凍

20、要求見表23 表2-3 石料凍融循環(huán)次數(shù)氣 溫 地 區(qū)最寒冷月的平均氣溫凍融循環(huán)次數(shù)溫暖地區(qū)-5以上不做抗凍檢查寒冷地區(qū)-5-1515嚴(yán)寒地區(qū)-15以下25 注：石料試件經(jīng)抗凍試驗(yàn)后，不應(yīng)在表面上有任何破壞跡象，如裂縫、斑點(diǎn)、破棱和缺角等情況。第三節(jié) 水 泥一、 常用水泥品種水泥是一種水硬性膠凝材料，目前在鐵道工程中大量使用的水泥為硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、復(fù)合水泥等。有特殊需要時(shí)，使用特種水泥，如礦渣硅酸鹽水泥、快硬硅酸鹽水泥和早強(qiáng)硫鋁酸鹽水泥等，適用于緊急搶修工程等。二、 水泥的主要技術(shù)特性（一） 強(qiáng)度與強(qiáng)度等級（或標(biāo)號）水泥的強(qiáng)度取決于其礦物的組成

21、和細(xì)度，但其強(qiáng)度測定值的大小還受拌和水量、成型條件、養(yǎng)護(hù)條件及齡期等因素的影響。水泥強(qiáng)度的測定，要按國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行。按新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法，將水泥、ISO標(biāo)準(zhǔn)砂和水按規(guī)定的比例（1：3:0.5）配置成水泥膠砂，制成160mm×40mm×40mm的試件（每組3塊，23組），經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)（溫度20±1，相對濕度大于90%）后，測定3d和28d的抗折強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度，就是水泥膠砂的強(qiáng)度（ISO強(qiáng)度）。水泥的強(qiáng)度等級是按照水泥膠砂的ISO強(qiáng)度值劃分的，有32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5和62.5R等強(qiáng)度等級，其中“R”表示3d強(qiáng)度

22、較高的“早強(qiáng)型”水泥。過去，水泥按“GB177軟練法”所測強(qiáng)度劃分為“標(biāo)號”，如425號、425R號，其28d抗壓強(qiáng)度不小于42.5Mpa，（余類推），此值稱為水泥強(qiáng)度的“標(biāo)號值”。由于試驗(yàn)方法不同，其測試結(jié)果必然存在差異：同一水泥，按ISO法所測強(qiáng)度值比按GB 177法所測強(qiáng)度值大約低于低10Mpa。水泥的ISO強(qiáng)度等級與GB 177強(qiáng)度標(biāo)號之間的對應(yīng)關(guān)系如表24所示。從表面看，ISO的強(qiáng)度等級比GB 177的強(qiáng)度標(biāo)號“下降”一個(gè)等級，而其質(zhì)量則是“提高”了一個(gè)等級，尤其是水泥的3d強(qiáng)度的提高，對水泥的使用是非常有利的。表2-4 水泥的ISO強(qiáng)度等級與GB 177強(qiáng)度標(biāo)號的對應(yīng)關(guān)系ISO強(qiáng)度

23、等級32.5級42.5級52.5級其指標(biāo)為ISO強(qiáng)度值GB 177強(qiáng)度標(biāo)號325號425號525號625號其指標(biāo)為GB 177強(qiáng)度值對于六大通用硅酸鹽系水泥，國家已規(guī)定全部使用新標(biāo)準(zhǔn)（ISO的“強(qiáng)度等級”）。對于其他的水泥，在新標(biāo)準(zhǔn)出臺之前，將仍然按舊標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。（二）細(xì) 度水泥粉末的細(xì)度，對水泥的性質(zhì)有很大影響。一般來說，水泥顆粒愈細(xì)，早期強(qiáng)度和強(qiáng)度等級愈高。但是，水泥顆粒愈細(xì)，愈容易吸收空氣中的水分而預(yù)先水化，在儲存時(shí)活性下降。在大氣中水化變質(zhì)也越快，在運(yùn)輸、貯存過程中容易受潮降低強(qiáng)度，甚至失效。（三）凝結(jié)時(shí)間水泥的凝結(jié)時(shí)間是指水泥漿體從加水開始到失去塑性所需時(shí)間，即從可塑狀態(tài)發(fā)展到固體狀態(tài)

24、所需的時(shí)間，分為初凝時(shí)間和終凝時(shí)間兩個(gè)指標(biāo)。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：六種通用的硅酸鹽系水泥的初凝時(shí)間均不得早于45min；而對于終凝時(shí)間規(guī)定各不同：硅酸鹽水泥的終凝時(shí)間不得遲于6.5h；普通水泥、礦渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥和混合水泥的終凝時(shí)間不得遲于10h。（四） 水 熱 化在水泥凝結(jié)硬化過程中放出大量的熱，叫做水熱化。放熱過程延續(xù)很長時(shí)間，但大部分熱量是在早期，特別是在最初3d釋放出的。（五） 體積安定性水泥在硬化過程中，體積變化是否均勻的性質(zhì)稱為體積安定性。引起安定性不良的主要原因是水泥中含有過量的有利氧化鈣或氧化鎂，或摻入石膏過多，在水泥硬化后，繼續(xù)熟化貨水化，體積膨脹，造成硬化水泥體開裂。

25、三、 水泥的運(yùn)輸、貯存及逾期處理水泥在運(yùn)輸、貯存過程中，須妥善保管，不得受潮。裝運(yùn)水泥的車船，應(yīng)有棚蓋。運(yùn)到工地（廠）的水泥，應(yīng)有供應(yīng)單位提供的出廠試驗(yàn)報(bào)告單，并按水泥品種、強(qiáng)度等級和出廠編號進(jìn)行檢查驗(yàn)收。貯存水泥的倉庫，應(yīng)設(shè)在地勢較高處，周圍應(yīng)設(shè)排水溝，并有可靠的防水、防潮設(shè)施。水泥應(yīng)按品種、等級、批號等合理分堆存放，其堆垛高度，不宜超過1.52m。堆垛應(yīng)架離地面20cm以上，距離墻壁亦應(yīng)保持2030cm，或留一過道。水泥不得露天堆放。如臨時(shí)隔夜堆放，也必須上蓋下墊。袋裝水泥在裝卸、搬移過程中，嚴(yán)禁拋擲。使用水泥應(yīng)做到先到先用，防止長期積壓。根據(jù)試驗(yàn)，一般硅酸鹽水泥，在正常干燥環(huán)境中存放三個(gè)

26、月，強(qiáng)度降低10%20%；存放6個(gè)月，強(qiáng)度降低15%30%；存放一年強(qiáng)度降低40%左右。對出廠逾三個(gè)月的水泥貨受潮結(jié)塊者，均應(yīng)經(jīng)過鑒定，按鑒定結(jié)果降低等級使用或完全報(bào)廢。 第四節(jié) 砂 漿一、砂漿的組成砂漿是由凝膠材料、細(xì)骨料、摻合料及水拌和而成。按用途的不同可分為砌筑砂漿、防水砂漿等；按所用的膠結(jié)材料的不同可分為水泥砂漿、石灰砂漿和水泥混合砂漿等。二、砂漿的性能砂漿的基本性能主要取決于配合成分、拌和和養(yǎng)護(hù)等條件。和 易 性砂漿必須有良好的和易性，使之在砌筑時(shí)能填滿砌石塊間的縫隙或抹成均勻的薄層，以保證砌體粘結(jié)牢固，連成整體。砂漿的和易性取決于其流動性和保水性。1.流 動 性砂漿的流動性又叫稠度

27、或沉入度，即用標(biāo)準(zhǔn)圓錐體在垂直方向沉入砂漿的深度來表示（干硬性砂漿用工作度表示），可用砂漿稠度測定儀（圖21）測定。對維修中的零小工程的砂漿稠度一般可由經(jīng)驗(yàn)掌握：砌筑砂漿，用手捏成團(tuán)，松手后不散開；抹面砂漿，放在灰刀上，不自動留下來，即認(rèn)為合適可用。2.保 水 性砂漿的保水性，是指砂漿保持水分而不易析出的性能。保水性不好的砂漿，在運(yùn)送過程中易分層離析，在施工時(shí)不易涂抹鋪開，而且鋪開后，由于水分很快被基面吸收，不能保持足夠的水分使水泥硬化，因而影響了砂漿強(qiáng)度，干硬后易開裂。所以保水性是砂漿的重要性能。強(qiáng) 度在砌體中，砂漿起著粘結(jié)與傳力的作用。砂漿的強(qiáng)度主要決定于水泥強(qiáng)度和水灰比的大小，此外還與齡

28、期、養(yǎng)護(hù)條件等因素有關(guān)。砌筑砂漿強(qiáng)度等級分M2.5、M5、M7.5、M10、M15和M20六個(gè)等級。粘 結(jié) 力砌體中，砌塊與砂漿之所以能產(chǎn)生粘結(jié)力，主要是砌塊表面粗糙和砂漿硬化后形成嵌固作用；再就是砌塊表面毛細(xì)管的作用，使水泥滲入砌塊中，凝固后把砌塊粘結(jié)在一起，形成整體。三、砌筑砂漿的配置砂漿選用鐵路橋隧工程中砌石圬工大都是采用水泥砂漿，只有個(gè)別處所采用水泥石灰砂漿。砂漿選用的一般規(guī)定是：砂漿強(qiáng)度等級應(yīng)不低于砌體25d的抗壓極限強(qiáng)度。砌體工程所用砂漿強(qiáng)度等級按設(shè)計(jì)要求辦理，如設(shè)計(jì)未做規(guī)定時(shí)，可按下列規(guī)定選用：橋涵、隧道的承重結(jié)構(gòu)如橋梁墩臺身及基礎(chǔ)、涵洞的拱圈、邊墻、端墻及基礎(chǔ)，隧道的端墻、頂帽

29、、翼墻、側(cè)溝、截水溝、洞口護(hù)坡及擋土墻等所用砂漿，一般不得低于M15。特別重要的結(jié)構(gòu)，如大跨度拱圈等，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求一般采用M15 M20。橋涵的擋墻、堤壩及其他防護(hù)河調(diào)建筑物，在金水地段或強(qiáng)烈地震區(qū)，不得低于M10。橋涵的防護(hù)鋪砌工程、拱橋填腹、沉井填心和涵洞的帽石、翼墻及基礎(chǔ)等，一般不低于M10。嚴(yán)寒及寒冷地區(qū)的任何砌體，不低于M15。砂漿配合比的選擇方法與步驟用實(shí)驗(yàn)的方法選擇不同等級砂漿配合比時(shí)，一般是經(jīng)計(jì)算或根據(jù)經(jīng)驗(yàn)資料，確定初步配合比，然后按此進(jìn)行實(shí)驗(yàn)調(diào)整，直至選擇出合適的配合比。步驟如下：1.確定水灰比（WC）一般可由經(jīng)驗(yàn)資料查得，即根據(jù)砂漿強(qiáng)度等級及水泥等級初步確定水灰比。2.選

30、擇用水量根據(jù)砂的粒徑及稠度要求查相應(yīng)表。3.計(jì)算水泥用量（C）根據(jù)水灰比（WC）和每立方米砂漿的用水量，直接計(jì)算出每立方米砂漿的水泥用量。4.計(jì)算砂子用量（S）根據(jù)每立方米砂漿的用水量和水泥用量，直接計(jì)算出每立方米砂漿的水泥用量。 S=(1 000-W-C/C)×S式中C 水泥容重（1 600kg/m3）; S 砂子容重（1 700kg/m3）。5.計(jì)算灰砂比根據(jù)計(jì)算求得的每立方米砂漿的水泥用量和砂子用量，直接計(jì)算灰砂比： 水泥：砂=1：S/C四、干硬性砂漿的性能及技術(shù)要求干硬性砂漿的性能水灰比小。一般為0.230.25。需要強(qiáng)力振搗。由于水灰比特別小，基本上是松散狀態(tài)，只有在非常強(qiáng)

31、力振搗的條件下，才能達(dá)到密實(shí)，只有十分密實(shí)，才能有高強(qiáng)度。早期強(qiáng)度大，經(jīng)強(qiáng)力振搗的干硬性水泥砂漿，能立即承受動載荷。試驗(yàn)表明，干硬性水泥砂漿的初期強(qiáng)度可高達(dá)56MPa，養(yǎng)護(hù)期完成后抗壓強(qiáng)度可達(dá)4050MPa。材料及配合比1.水 泥不低于32.5級為宜，快硬水泥較合適。2.砂質(zhì)堅(jiān)的中砂。3.水同混凝土用水的技術(shù)條件。4.配合比水：水泥：干砂=（0.230.25）：1：（12）（三）技術(shù)條件適用于墊搗高度為50100mm。五、環(huán)氧砂漿的性能與配合比（一）性 能環(huán)氧樹脂砂漿是一種快硬高強(qiáng)度材料，當(dāng)環(huán)境溫度為+20時(shí)，6h抗壓強(qiáng)度可達(dá)35MPa，其早期強(qiáng)度隨溫度的升高而增加，而且不需要特定的養(yǎng)護(hù)條件。

32、（二） 配 合 比環(huán)氧樹脂634（E-42）或6101（E-44）（凝膠劑）：鄰苯二甲酸二丁酯（增塑劑）：乙二胺（硬化劑）：普通水泥（32.5級）：立德粉（即鋅鋇白、鉛粉）：砂（細(xì)）=100：（1520）：（78）：（100150）：50：（450550）。或環(huán)氧樹脂6101（E-44）：T-31：無水乙醇：普通水泥（32.5級）：砂（細(xì)）=100：（1530）：15：100:500 第五節(jié) 混 凝 土一、 混凝土的性質(zhì)混凝土是將粗骨料、細(xì)骨料、凝膠材料和水拌和，經(jīng)過振搗密實(shí)、模筑成型形成的一種人造石料。（一） 混凝土拌和物的和易性和易性是指混凝土拌和物的流動性、粘聚性。和易性好的混凝土拌和物

33、在運(yùn)送過程中不容易發(fā)生離析現(xiàn)象，而且便于澆筑搗實(shí)；拌和物分布均勻，易于充滿模塊的各個(gè)部分，較好地粘結(jié)這鋼筋；稠稀適度，不易產(chǎn)生蜂窩麻面等不良現(xiàn)象。因此，和易性是混凝土工程施工的重要指標(biāo)之一。測定混凝土和易性的方法有兩種，對塑性混凝土的和易性用坍落度測定，如圖22所示；對于半干硬性或干硬性混凝土拌和物，用工作度來測定。影響混凝土和易性的主要原因是水泥砂漿含量及其稠度，以及與此有關(guān)的水灰比、水泥品種、細(xì)度、含砂率粗骨料表面光滑與否等。此外，在拌和物中，摻入某些外加劑能顯著改善混凝土的和易性。（二） 混凝土的強(qiáng)度等級混凝土強(qiáng)度的主要指標(biāo)是混凝土的抗壓強(qiáng)度。抗壓強(qiáng)度是將混凝土拌和物制成邊長為15cm的

34、立方體試件，在標(biāo)準(zhǔn)條件下（溫度20±3，相對濕度大于90%）養(yǎng)護(hù)28d，進(jìn)行抗壓試驗(yàn)測定的?；炷恋膹?qiáng)度等級采用符號C，用立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值表示，劃分為C7.5、C10、C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60共十二個(gè)等級。鋼筋混凝土橋跨結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度等級不得低于C30；預(yù)應(yīng)力混凝土橋跨結(jié)構(gòu)的混凝土等級不得低于C40；鋼筋混凝土墩臺的混凝土強(qiáng)度等級不宜低于C30；其他鋼筋混凝土橋梁結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度等級不得低于C25；管道壓漿用水泥漿強(qiáng)度等級不得低于M35，并摻入阻銹劑。（三） 混凝土的密實(shí)度與耐久性混凝土的密實(shí)度是指一定體積混凝土中，固體物質(zhì)

35、填充的程度。施工中可以通過恰當(dāng)?shù)挠盟?、水灰比，良好的砂石級配，正確有效的施工方法，獲得密實(shí)度較高的混凝土，它是混凝土質(zhì)量優(yōu)劣的又一衡量標(biāo)準(zhǔn)?；炷恋拿軐?shí)度幾乎與混凝土的所有主要技術(shù)性能，如強(qiáng)度、抗?jié)B性、抗凍性、耐久性、傳熱性都有密切關(guān)系?；炷恋哪途眯允侵富炷猎谥車h(huán)境長期的物理化學(xué)侵蝕下，保持其強(qiáng)度的能力。主要表現(xiàn)為抗?jié)B性、抗凍性、抗蝕性、堿一集料反應(yīng)等幾個(gè)方面?？刮g性指混凝土抵抗化學(xué)腐蝕的性能，主要取決于水泥石的抗蝕性能和孔隙狀況，合理選擇水泥品種，提高混凝土的密實(shí)度或改善孔隙構(gòu)造，均可增強(qiáng)混凝土的耐蝕性?？?jié)B性主要取決于混凝土的密實(shí)程度和孔隙構(gòu)造，密實(shí)性差，且開口連通孔隙多，則混凝土

36、的抗?jié)B性就差，如果孔隙均為封閉，則混凝土的抗?jié)B性較強(qiáng)。普通混凝土的抗?jié)B性用抗?jié)B等級表示：以28d齡期的6個(gè)標(biāo)準(zhǔn)試件，按標(biāo)準(zhǔn)方法做單面水壓試驗(yàn)，當(dāng)有兩個(gè)試件出現(xiàn)滲水時(shí)（還有四個(gè)試件不出現(xiàn)滲水）的水壓力（MPa）減去0.2MPa所得的壓力值，分為P4、P6、P8、P10和P12五個(gè)抗?jié)B等級，P8表示能承受0.8MPa的水壓而不滲透?？箖鲂砸踩Q于混凝土的密實(shí)程度和孔隙構(gòu)造。在寒冷地區(qū)與水接觸又容易受凍環(huán)境下的混凝土要求具有較強(qiáng)的抗凍性能?；炷恋目箖鲂杂每箖龅燃壉硎?，以28d齡期的標(biāo)準(zhǔn)試塊，按標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行凍融循環(huán)試驗(yàn)，以同時(shí)滿足強(qiáng)度損失不超過25%、質(zhì)量損失不超過5%的最大循環(huán)次數(shù)，分為F10、F

37、15、F25、F50、F100、F150、F200、F250和F300等9個(gè)抗凍等級。（四）混凝土變形混凝土變形有兩種:一種是因?yàn)闇囟群蜐穸茸兓鸬淖冃?，如濕脹干縮、熱脹冷縮的體積變形；另一種是在荷載作用下的變形，如徐變、彈塑性變形等?；炷猎诤爿d作用下產(chǎn)生隨時(shí)間而增長的塑性變形叫混凝土的徐變。發(fā)生徐變的原因很復(fù)雜，它與水泥中殘留水分和膠凝體在混凝土受力時(shí)緩慢地在孔隙中流動有關(guān)。二、 混凝土的組成材料與配比混凝土的組成材料有水泥、細(xì)骨料、粗骨料和水?；炷恋呐浜媳龋ㄙ|(zhì)（重）量比），是指混凝土各組成材料之間用量的比例關(guān)系。一般以水泥：砂：石表示，以水泥為基數(shù)1，同時(shí)必須注明水灰比。若摻用外加

38、劑，其含量以水泥質(zhì)（重）量的百分率表示。常用的外加劑有減水劑、早強(qiáng)劑、速凝劑、防凍劑和加氣劑等。三、 混凝土拌制混凝土拌制應(yīng)使用機(jī)械拌制，機(jī)械拌制分自落式和強(qiáng)制式兩種。一般拌制塑性混凝土用自落式，拌制干硬性混凝土用強(qiáng)制式。小量的混凝土才可用人工拌制，干濕各拌三遍以上，必須拌和徹底均勻。四、 一般結(jié)構(gòu)混凝土的灌注（一） 灌注前的檢查檢查施工組織，包括人力、材料、機(jī)具設(shè)備等的配備情況以及工作臺、運(yùn)輸?shù)缆?、腳手架等的安全情況。檢查基底處理情況，并按照規(guī)定填好檢查記錄。檢查模板、鋼筋、預(yù)埋鐵件等是否安裝準(zhǔn)確齊全、牢固。清除模板內(nèi)和鋼筋上的泥污、木屑等，清除積水，嵌塞模板縫隙，對木模板做好充分濕潤。（二

39、） 關(guān)注時(shí)的自由傾落高度為保證混凝土不發(fā)生離析，應(yīng)盡量減低灌注的自由傾落高度，一般不得超過2m。超過時(shí)應(yīng)采用溜槽、串筒、漏斗等器具或通過模板上預(yù)留的孔口灌注。（三） 混凝土灌注混凝土應(yīng)分層進(jìn)行灌注，每層灌注厚度應(yīng)根據(jù)拌制能力、運(yùn)送條件、灌注速度、振搗能力等決定。（四）灌注間歇混凝土的灌注宜連續(xù)進(jìn)行。如必須間斷，間歇時(shí)間應(yīng)根據(jù)環(huán)境溫度、水泥品種、水灰比、外加劑類型等條件通過試驗(yàn)確定。當(dāng)無試驗(yàn)資料時(shí)，對不摻外加劑的混凝土，間歇時(shí)間不應(yīng)超過2h；當(dāng)溫度為30左右時(shí)，可減到1.5h；當(dāng)溫度為10左右時(shí)，可延長至2.5h。否則應(yīng)按施工接縫（中斷）處理。灌注工作中斷時(shí)，應(yīng)在前層接面上，根據(jù)需要埋入接茬的片

40、石、鋼筋或型鋼，并使其體積露出混凝土外一半左右。（五）施工縫的處理當(dāng)混凝土灌注的間歇時(shí)間超過規(guī)定時(shí)，需待前層混凝土達(dá)到不小于1.2MPa的抗壓強(qiáng)度后，才允許繼續(xù)灌注新混凝土。首先應(yīng)清除前層接面上的浮漿和松動的砂石，并以壓力水沖洗干凈，充分濕潤而不存積水。接續(xù)灌注前，宜在施工縫表面先鋪一層厚約1.5cm且與混凝土灰砂比相同而水灰比略小的水泥砂漿，或鋪一層30cm較新灌混凝土少10%粗骨料的混凝土或刷涂專用的結(jié)合劑后，再接灌新層混凝土（豎向結(jié)合面可涂刷水灰比為0.3左右的純水泥漿一層）。施工接縫處的混凝土應(yīng)注意壓實(shí)振搗，使新舊層緊密結(jié)合。若在舊混凝土的面上灌注新混凝土?xí)r，也比照以上方法處理方法。（

41、六）豎向結(jié)構(gòu)的灌注對強(qiáng)或柱、墩豎向結(jié)構(gòu)灌注混凝土?xí)r，灌注速度不宜過快。在灌注與柱、墩貨墻整體連接（即不設(shè)施工接縫）的梁或板時(shí)，應(yīng)待柱、墩或墻的混凝土灌完并初步沉實(shí)11.5h（但不得超過允許間歇時(shí)間）后，再灌注梁或板。（七）灌注中其他注意事項(xiàng)在混凝土灌注過程中，如表面出現(xiàn)析水時(shí)，應(yīng)采取減少混凝土用水量、降低混凝土坍落度等措施予以消除。對已析出的浮水（清水），應(yīng)在不擾動已灌注混凝土的情況下及時(shí)排除，但不得將水引向模板邊緣或從模板縫隙中放出。混凝土灌注施工中應(yīng)設(shè)專人檢查模板、支架、鋼筋、預(yù)埋件和預(yù)留孔等的狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)變形、移位，應(yīng)及時(shí)予以修整。灌注完畢后，施工負(fù)責(zé)人應(yīng)及時(shí)填寫混凝土施工灌注記錄。五、

42、沉降縫和伸縮縫（一）作 用沉降縫是解決圬工結(jié)構(gòu)因基礎(chǔ)不均勻沉落而發(fā)生的上下錯(cuò)裂問題。伸縮縫是為了防止混凝土凝固收縮產(chǎn)生裂縫而設(shè)置的。（二）設(shè)置方法與技術(shù)要求沉降縫和伸縮縫的寬度一般為12cm，中間應(yīng)填塞具有粘結(jié)強(qiáng)、防水好的彈性材料。沉降縫和伸縮縫的位置和構(gòu)造必須符合設(shè)計(jì)要求?？p口要直，不能歪斜扭曲。否則，將起不到應(yīng)有的沉降作用和伸縮作用。沉降縫和伸縮縫應(yīng)具有較好的防水作用，不應(yīng)有漏水或漏土現(xiàn)象發(fā)生。六、 加強(qiáng)新舊混凝土結(jié)合面連接強(qiáng)度（一） 傳統(tǒng)的方法改變新舊結(jié)合面斷面形狀；提高新灌注混凝土的等級；在灌注新混凝土前涂純水泥漿，加強(qiáng)振搗等方式來加強(qiáng)新舊混凝土連接。（二）采用ZC型界面處理劑或環(huán)氧樹

43、脂漿液加強(qiáng)新舊混凝土的粘結(jié)1.ZC型界面處理劑在新舊混凝土結(jié)合面上，先涂刷ZV型界面處理劑制成的增強(qiáng)漿，在增強(qiáng)漿凝結(jié)前再灌注新混凝土。用界面劑處理的新舊混凝土粘結(jié)強(qiáng)度，比傳統(tǒng)鑿毛處理的粘結(jié)強(qiáng)度增加一倍多。2.用環(huán)氧樹脂漿液加強(qiáng)新舊混凝土粘結(jié)環(huán)氧樹脂漿液的配比為環(huán)氧樹脂：二丁醇：乙二胺=100：（1820）：8。使用環(huán)氧樹脂漿液粘結(jié)新舊混凝土?xí)r，要求舊混凝土界面必須干凈、干燥，環(huán)氧樹脂漿液配比準(zhǔn)確。在舊混凝土界面上涂刷樹脂漿液后，不待樹脂固化后即行灌注新混凝土。其粘結(jié)強(qiáng)度也比較大，但成本較高，施工條件要求也嚴(yán)。第六節(jié) 鋼筋混凝土一、 鋼筋混凝土的基本知識（一）鋼筋混凝土普通混凝土的抗壓強(qiáng)度很高，

44、但他的抗拉強(qiáng)度僅為抗壓強(qiáng)度的1/81/7。梁、板等受彎構(gòu)件或結(jié)構(gòu)物承受荷載時(shí)，局部區(qū)域產(chǎn)生中心受拉或彎曲受拉，致使混凝土斷裂。為了客服上述缺陷，在混凝土構(gòu)件或結(jié)構(gòu)物的受拉區(qū)，配置一定數(shù)量的鋼筋來承受拉力，使混凝土和鋼筋共同受力，發(fā)揮其各自具有的特長，從而使構(gòu)件或結(jié)構(gòu)既能受壓，又能受拉，這種配有趕緊的混凝土叫鋼筋混凝土。（二）預(yù)應(yīng)力混凝土普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)具有很多的優(yōu)越性，但仍存在著抗拉性差，出現(xiàn)裂紋早，不能應(yīng)用高強(qiáng)材料等缺點(diǎn)。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)就是在結(jié)構(gòu)承受荷載前，預(yù)先人為地造成結(jié)構(gòu)處于受壓狀態(tài)（所謂預(yù)應(yīng)力）。當(dāng)結(jié)構(gòu)承受荷載后，受拉區(qū)混凝土的拉伸變形首先與壓縮變形相抵消，以后隨著荷載的增加，才繼

45、續(xù)被拉伸。如果構(gòu)件設(shè)計(jì)合理，不致出現(xiàn)裂紋或僅有很細(xì)的裂紋?；炷两Y(jié)構(gòu)預(yù)加應(yīng)力的主要方法是：張拉鋼筋使之伸長，然后把鋼筋兩端錨固于混凝土中，造成鋼筋受拉而大部混凝土受壓的預(yù)應(yīng)力狀態(tài)。按預(yù)加應(yīng)力的順序有先張法和后張法兩種。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是：提高了結(jié)構(gòu)的抗裂能力，同時(shí)增加了結(jié)構(gòu)的耐久性和剛度；節(jié)約材料減輕自重，為建造大跨度結(jié)構(gòu)物提供了條件；提高構(gòu)件的抗剪性能和耐疲勞性能。二、 鋼筋性能、種類、長度計(jì)算（一）鋼筋的種類鋼筋按化學(xué)成分可分為碳素鋼鋼筋和普通低合金鋼鋼筋；按鋼筋外形可分為光圓鋼筋、帶筋鋼筋、鋼絲和鋼絞線等；按鋼筋強(qiáng)度可分為I級鋼筋（24/28級）、II級鋼筋（34/54級）、III

46、級鋼筋（40/60級）、IV級鋼筋（60/90級）、V級鋼筋（145/160級）；按產(chǎn)品成型形式可分為盤條鋼筋和直條鋼筋兩種。（二）鋼筋的力學(xué)性能IIV級熱軋鋼筋和冷拉IIV級鋼筋屬于軟鋼，強(qiáng)度較高的V級鋼筋、鋼絲及鋼絞線則屬于硬鋼范圍，兩者的力學(xué)性能是很不相同的。軟鋼含碳量較低，具有明顯的屈服極限，即當(dāng)鋼筋應(yīng)力達(dá)到屈服極限后，應(yīng)力不變但應(yīng)變繼續(xù)增大，似的混凝土開裂過甚，構(gòu)件變形過大，結(jié)構(gòu)不能正常使用，所以軟鋼鋼筋的受拉強(qiáng)度以屈服極限為準(zhǔn)。硬鋼含碳量較高，抗拉強(qiáng)度高，但延伸率小，脆性大，沒有明顯的屈服極限，時(shí)間破壞時(shí)沒有明顯的信號而突然地?cái)嗔选ｎA(yù)應(yīng)力混凝土鐵路橋梁硬鋼鋼筋（鋼絲、鋼絲束及鋼絞線

47、）受拉的計(jì)算強(qiáng)度，采用高于“條件流限“和低于極限強(qiáng)度之間的中間值，即 Ry=0.9 R jy式中 Ry 受拉鋼筋的計(jì)算強(qiáng)度； R jy 硬鋼鋼筋的抗拉極限強(qiáng)度所謂“條件流限”，是指經(jīng)過10s的加荷及卸荷后發(fā)生0.2%永久變形時(shí)的應(yīng)力，用0.2 表示。0.2一般相當(dāng)于它的極限強(qiáng)度的0.70.86倍。軟鋼經(jīng)過冷加工后（如冷拉、冷拔和冷軋），內(nèi)部晶體結(jié)構(gòu)的排列起了變化，經(jīng)過一段時(shí)間后，鋼筋的屈服極限和極限強(qiáng)度能夠獲得穩(wěn)定的提高。這個(gè)過程，稱為鋼筋的“時(shí)效”，這個(gè)特性，稱為鋼筋的“冷強(qiáng)”。經(jīng)過冷強(qiáng)的鋼筋，顯著地提高了屈服極限，但也相應(yīng)的增加了脆性。因此，必須加強(qiáng)檢驗(yàn)工作。（三）鋼筋下料長度計(jì)算鋼筋的彎

48、制和末端的彎鉤應(yīng)按設(shè)計(jì)要求辦理，如設(shè)計(jì)未提要求時(shí)，應(yīng)按下列規(guī)定辦理。1.鋼筋末端彎鉤長度受拉光圓鋼筋的末端應(yīng)作成180°的半圓形彎鉤，彎鉤內(nèi)徑D不小于2.5d,鉤端應(yīng)留有不小于3d長的直線段（圖23（a），彎鉤增加長度為6.25d。螺紋鋼筋的末端，可采用直角形彎鉤，鉤的直線段不得小于3d，直鉤的半徑不得小于2.5d（圖23（b），直鉤增加長度為4.21d。用圓鋼筋制成的箍筋，其末端應(yīng)有半圓形、直角形或斜彎鉤，如圖24所示，箍筋末端彎鉤長度應(yīng)符合表25的規(guī)定。彎起鋼筋應(yīng)彎曲成平滑的曲線，其曲率半徑不宜小于鋼筋直徑的10倍（光圓鋼筋）或12倍（螺紋鋼筋），見圖25.表25 用圓鋼筋彎制成

49、的箍筋末端的彎鉤長度（mm）彎鉤長度 受力鋼筋直徑（mm）箍筋直徑（mm）252840565060656.5107075759011、1290105鋼筋彎起角度通常有30°、45°、60°等幾種，當(dāng)彎起高度為h時(shí)，彎曲鋼筋的斜段長度s分別為2h、1.414h、1.55h。2.鋼筋彎曲伸長值鋼筋彎曲伸長值與鋼筋材質(zhì)、直徑、彎起角度及加工方式等有關(guān)，一般可參照26計(jì)算。大量加工時(shí)，應(yīng)通過試驗(yàn)確定。 表26 不同彎起角的鋼筋彎曲伸長值彎起角度30°45°60°90°135°180°彎曲身長度0.35d0.5d0

50、.85d1.0d1.25d1.5d3.鋼筋下料長度計(jì)算下料長度=直段長度+斜段長度+彎鉤增加長度-彎曲伸長值如采用搭接（搭接焊或綁扎接頭）時(shí)：下料長度=直段長度+斜段長度+彎鉤增加長度+搭接長度-彎曲伸長值三、鋼筋彎曲成型將已切斷、配好的鋼筋，彎曲成符合設(shè)計(jì)要求的形狀、尺寸，稱為鋼筋彎曲成型。彎制鋼筋宜在常溫狀態(tài)進(jìn)行，不宜加熱。彎制鋼筋宜從中部開始逐步彎曲向兩端，彎鉤必須一次彎成。彎曲成型后的鋼筋，允許偏差不得超過表27的規(guī)定。 表27 鋼筋加工的允許偏差（mm）序號偏差名稱L5 000L5 0001受力鋼筋順長度方向全長±10±202彎起鋼筋的彎起位置±20注：

51、L為鋼筋長度，單位為mm。橋隧大維修一般常采用人工彎曲的方法。人工彎曲鋼筋所用工具設(shè)備主要有以下幾種：工作臺：臺面用硬木做成?？ūP：是彎制粗鋼筋的主要工具之一，由一塊鋼板底盤（厚約12mm）和扳柱（2225mm鋼筋柱）組成（圖26），底板固定在工作臺上?？ūP有兩種式樣：一種是在鋼板底盤上焊四個(gè)扳柱（圖26（a），另一種是在鋼板底盤上焊三個(gè)扳柱（圖26（b）。手搖扳：彎制細(xì)鋼筋的工具，由鋼板底盤、扳柱、扳手組成。27（a）為彎制單根鋼筋的手搖扳，用于彎曲12mm以下的鋼筋；27（b）為彎曲多根鋼筋的手搖扳，每次可彎曲4根8mm的鋼筋（適用于箍筋彎制）。鋼筋扳子：它與卡盤配合用于彎制粗鋼筋。鋼筋扳

52、子分為橫口和順口扳子（圖28）兩種。鋼筋扳子的扳口尺寸要比彎制鋼筋的直徑大2mm較為宜。四、鋼筋安裝鋼筋網(wǎng)和鋼筋骨架的制作一般采用綁扎或點(diǎn)焊加工。焊接加工會降低鋼筋的疲勞強(qiáng)度，所以規(guī)定承受重復(fù)荷載并需進(jìn)行疲勞檢算的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中的非預(yù)應(yīng)力筋，不得采用焊接網(wǎng)、架。橋梁、涵渠、隧道的主體結(jié)構(gòu)都是承受重復(fù)荷載的，所以鋼筋網(wǎng)或鋼筋骨架的制作普遍采用綁扎的方法。（一）綁扎工具1.鉛 絲 鉤如圖29所示，用以擰緊綁扎鉛絲。2.小 撬 棍它是在綁扎和安裝鋼筋網(wǎng)架時(shí)，用以調(diào)整鋼筋間距、矯直鋼筋的局部彎曲以及支墊保護(hù)層的水泥墊塊等。（二）綁扎方法及要求1.綁扎的操作方法見表28 表28 鋼筋

53、綁扎操作方法表注：1.一面?zhèn)瓤凼悄壳白钔ㄓ玫慕壴僮鞣椒?，其步驟是：先將已切斷的綁扎鉛絲在中間折疊成180°彎，并排列整齊；綁扎時(shí)，左手將鉛絲靠攏鋼筋綁扎點(diǎn)的底部，右手拿鉛絲鉤，食指壓在鉤前部，用鉤尖鉤著鉛絲底扣處，并緊靠鉛絲開口端，繞鉛絲擰緊轉(zhuǎn)23圈。鉛絲扣伸出趕緊底部要短，并用鉤尖將鉛絲扣縋緊。 2.當(dāng)采用一面順扣綁扎網(wǎng)、架時(shí)，兩相鄰綁扎點(diǎn)進(jìn)鉛絲扣方向要求變換90°扎成八字形，鋼筋網(wǎng)、架的整體性好，不易歪斜變形。2.綁扎用鐵絲的規(guī)格綁扎用鐵絲的規(guī)格見表29。綁扎用一面順扣時(shí)，鉛絲的長度應(yīng)滿足要求。3.鋼筋骨架的綁扎 表29 鋼筋綁扎所用鐵絲規(guī)格鋼筋骨架應(yīng)綁扎結(jié)實(shí)，并有足

54、夠的剛度，在灌注混 鋼筋直徑（mm）鍍鋅鐵絲12以下32號（直徑0.711mm）122520號（直徑0.914mm）25以上18號（直徑1.219mm）凝土過程中不應(yīng)發(fā)生任何松動，并符合下列規(guī)定：在鋼筋交叉處，應(yīng)用直徑0.72.0mm鐵絲按煮點(diǎn)改變燒絲方向（八字形分布）交錯(cuò)扎結(jié)，或按十字花扣扎絲牢固。除設(shè)計(jì)要求外，梁、柱等結(jié)構(gòu)中鋼筋骨架的箍筋，應(yīng)與主筋垂直圍緊。根據(jù)需要配以必要數(shù)量的架立鋼筋。柱中豎向鋼筋采用搭接接頭時(shí)，角部鋼筋的彎鉤面應(yīng)與模板成45°角，其余部位鋼筋的彎鉤面應(yīng)與模板成90°角.使用內(nèi)部振動器灌注小截面混凝土柱時(shí)，彎鉤與模板所成角度不得小于15°。柱中箍筋接頭的兩端應(yīng)向柱內(nèi)彎曲。柱中箍筋