教学课件PPT连续梁桥的顶推施工.ppt

109.1 施工技术概述 109.2 施工工艺介绍 109.3 顶推施工的内力变化及配筋特点,modular unit-109 连续梁桥的顶推施工,109.1 施工技术概述,预应力混凝土连续梁桥顶推法施工是沿桥纵轴方向，在桥台后设置预制场浇筑梁段，达到设计强度后，施加预应力，向前顶推，空出底座继续浇筑梁段，随后施加预应力与先一段梁联结，直至将整个桥梁梁段浇筑并顶推完毕，最后进行体系转换而形成连续梁桥。,1、什么叫顶推法施工?,顶推法施工是钢桥拖拉法架设原理的应用，所不同的是滑动和施力装置不同。,10x32m,梁高2.5米，曲线半径150米,意大利山谷桥,非洲南部的科马提河桥,湖南安化资江大桥7x50m顶推施工,广东韶关五里亭大桥,2、施工特点,优点,机具设备简便，无需大型起吊设备,节省施工用地，工厂化制作，能保证构件质量,模板可周转,不影响通航,节约劳力，施工安全,适应于连续梁，简支梁，拱桥（桥面纵梁，斜拉桥（主梁）等结构,缺点,不适应多跨变高梁，曲率变化的曲线桥和竖向曲率大的桥梁,受顶推悬臂弯矩的限制，顶推跨径大于7080米不经济,顶推过程中的反复应力，使梁高取值大，临时束多，张拉工序繁琐,随着桥长的增大，施工进度较慢,109.2 施工工艺介绍,顶推施工的基本思路是：在桥台后的预制场地预制15米-30米的梁单元，并不断预制接长.同时将它通过聚四氟乙烯滑板支座将其顶推至最终位置，从而实现无支架施工。,顶推法施工关键技术,预制场,纵向预应力,钢导梁,临时墩,滑 道,水平千斤顶施力,顶推预制场,预制台座,过渡孔：,平台：满足箱梁预制顶推符合桥梁的设计高度,预制模板,外模：保证箱梁外形尺寸、美观,内模：保证箱梁内部尺寸,通过在预制台座前布置小距离过渡墩，使梁段逐步顶推过渡到标准跨径,底模：保证箱梁预制满足设计线型和标高,一、预制场,预制场地的长度需要有预制节段长的三倍以上，涉及因素有： 主梁节段分段长 每节段为全断面或分次浇筑 拼装导梁的场地 第一跨顶出时，梁体的倾覆稳定安全,预制场地是预制梁体和顶推过渡的场地，包括主梁节段的浇筑平台和模板、钢筋和钢索的加工场地，混凝土搅拌站以及砂、石、水泥的堆放和运输路线用地,预制场地,模板工作是保证预制质量的关键，梁底的平整度将影响顶推时梁的内力，所以预制平台的平整度要严格控制。 预制周期时加快施工速度的关键。预制工作应采用流水作业，培养专业化的施工队伍，还可采用加入添加剂的方法提高混凝土的早期强度。,预制设备,预制场的纵向立面布置应结合考虑平面布置，将钢筋棚、预应力下料、砂石堆放、砼拌和站结合考虑。,二、钢导梁,作用,减小顶推过程中梁的前端悬臂负弯矩,构造,钢桁梁和钢板梁,技术要求,钢导梁受力主要为正弯距和剪力，负弯距较小，长度一般为顶推跨径0.60.7倍,导梁的刚度宜选主梁的1/91/5。,合理的导梁长度应是主梁最大悬臂负弯矩与使用状态（运营阶段）支点负弯矩基本接近,导梁设置在主梁的前端，为钢桁梁或钢板梁，主梁前端装有预埋构件与钢导梁栓接。,鼻梁（导梁）,三、临时墩,减小顶推的标准跨径，来减小梁顶推过程交替变化的正、负弯矩。 特别是当顶推跨径超过50m以上，或者顶推其他形式的桥梁，如斜拉桥，钢管系杆拱桥，或连续刚构桥梁时采用。,作用,临时墩设计原则,临时墩受力主要为梁体的垂直荷载和顶推水平摩阻力。并要考虑顶推的启动和停止的惯性作用。要考虑施工期间通航和洪水杂物作用对临时墩影响,临时墩要满足强度和刚度要求。要考虑临时墩的变形（受力和温度）对顶推标高误差的影响,要考虑临时墩拆除，恢复航道方案，这笔费用也要列入成本,临时墩身结构形式比较表,辅助墩,四、滑道,只要0.050.08的水平力就能够将笨重的箱梁（一般在1万2万吨左右）拖动,作用,从下至上：由滑道调平垫块、滑道板、滑板组成,设置在墩上的混凝土临时垫块上，由光滑的不锈钢板与组合的聚四氟乙烯滑块组成，其中的滑块由四氟板与具有加劲钢板的橡胶块构成。 顶推时，组合的聚四氟乙烯滑块在不锈钢板上滑动，并在前方滑出，通过在滑道后方不断喂入滑块，带动梁身前进。,滑动支座,滑道板,注意事项,滑道上滑板外边与箱梁底外边缘齐边（横向位置要正确）,滑道在顶推过程不允许拖动，固定要牢固，但要考虑拆除方便,滑道要采取润滑措施，保证滑道干净,五、顶推方法,顶推施工的方法按顶推装置的位置 ： 单点项推 多点顶推,掌握,a)顶梁,b)推移,c)收竖顶,d)收水平顶,109.3 顶推施工的内力变化及配筋特点,顶推过程中，梁体内力不断发生改变，梁段各截面在经过支点时要承受负弯矩，在经过跨中区段时产生正弯矩 导梁的长度、刚度对施工内力影响较大，为减少施工内力可考虑使用辅助墩及缆索 施工阶段的内力状态与使用阶段的内力状态不一致 配筋必须满足施工阶段内力包络图,主梁最大正弯矩发生在导梁刚顶出支点外时,施工中的最大正弯矩,最大负弯矩与导梁刚度及重量有关 导梁刚接近前方支点 刚通过前方支点,施工中的最大负弯矩,续梁桥力学性能,连续梁桥活载及附加内力,1、纵向某些截面可能出现正负最不利弯矩，必须用影响线加载 2、横向 箱梁专门分析 多梁式横向分布系数计算，等刚度法 3、墩台沉降、温度内力： 一般12cm； 常年温差、日照温差,1、必须考虑施工过程中的体系转换，不同的荷载作用在不同的体系上 2、根据恒载及活载变形设置预拱度大跨径时必须专门研究大跨径桥梁施工控制 3、预拱度设置原则： 某节点预拱度 = 所有在该节点（截面）出现后的荷载或体系转换产生的位移 ,变形计算,1、产生原因结构因各种原因产生变形，在多余约束处将产生约束力，从而引起结构附加内力(或称二次力) 2、连续梁产生次内力的外界原因： 预应力；墩台基础沉降；温度变形；徐变与收缩。,超静定次内力概念,收缩徐变的影响,结构在受压区的徐变和收缩会增大挠度； 徐变会增大偏压柱的弯曲，由此增大初始偏心，降低其承载能力； 预应力砼构件中，徐变和收缩会导致预应力的损失； 徐变将导致截面上应力重分布。 对于超静定结构，混凝土徐变将导致结构内力重分布，即引起结构的徐变次内力。 混凝土收缩会使较厚构件的表面开裂 收缩与荷载无关；徐变与荷载有关 收缩、徐变均与材料、配合比、温度、湿度、截面形式、护条件、混凝土龄期有关,温度变化对结构的影响 产生的原因： 常年温差、日照、砼水化热 常年温差： 构件的伸长、缩短； 连续梁设伸缩缝 拱桥、刚构桥结构次内力 日照温差： 构件弯曲结构次内力； 线性温度场次内力 非线性温度场次内力、自应力,温度应力,配筋特点,为配合施工的内力变化特征，预应力混凝土连续梁在采用顶推施工时，通常有三类的预应力束： 1、兼顾施工和成桥状态的力筋； 2、专门为满足施工内力需要而配置； 3、为顶推就位后，为满足施成桥状态的力需要而配置。 第一、三类张拉后不再拆除，成为永久束； 第二类在成桥后没有必要继续存在，必须拆除（否则会产生不利的内力），称临时束。 第一、二类力筋在顶推施工阶段张拉，称为前期束； 第三类力筋在顶推完成后张拉成桥，称为后期束。,工程实例：,沅陵沅水大桥,该桥位于沅陵县城，属于五强溪电站水库内淹没区，由于水位上涨，桥墩设计高达50多米。主桥主孔为85m+140m+85m连续刚构，副孔为10孔42m顶推法施工的连续梁。与顶推连续梁相接的刚构边孔的14m现浇段，由于桥墩高，又在水中，搭设支架困难，故在10孔42m的连续箱梁中加长14m，顶推到位后，将9孔42m与42m+14m解联，顶推箱梁与刚构合拢，取消了刚构的现浇段。,沅陵沅水大桥 该桥位于沅陵县城，属于五强溪电站水库内淹没区，由于水位上涨，桥墩设计高达50多米。主桥主孔为85m+140m+85m连续刚构，副孔为10孔42m顶推法施工的连续梁。与顶推连续梁相接的刚