桥梁悬臂施工

在施工进度方面 在结构整体性方面 在施工变形控制方面 在施工适应性方面 在起重能力要求方面 悬臂施工法特点 悬臂拼装法利用移动式或固定式悬拼吊机逐步将预制梁段起吊就位 以环氧树脂胶作接缝材料 通过对预应力钢束施加应力 使各梁段连接成整体 悬臂浇筑法采用移动式挂篮作为主要的施工设备之一 以桥墩为中心 对称向两岸利用挂篮逐段浇筑梁段混凝土 待混凝土达到要求强度后 张拉预应力束 再移动挂篮 进行下一节段的施工 A1 刚墩铰支连续梁 A2 柔墩铰支连续梁 A3 柔墩固结连续梁 B1 铰接悬臂梁 B2 连续框式悬臂梁 B3 挂孔悬臂梁 B4 框式挂孔悬臂梁 a 混凝土铰 b 钢筋混凝土摆座 c 橡胶支座 d 剪力铰 悬臂施工法的关键点 梁桥 临时固结 节段制作 节段安装 预应力施加 合龙 体系转换 施工控制 关于结构设计 结构构造 节段划分 结构分析图式预应力布置形式 悬臂施工法 临时固结和支承措施 悬臂施工法 0 块施工 长线法预制箱梁节断的台座 长线预制施工方法 短线预制施工方法 悬拼节段预制 预制节段悬臂拼装 用桁式吊车悬臂拼装施工 悬浇挂篮 桥梁施工控制的定义 桥梁施工 特别是大跨径桥梁的施工是一个系统工程 在该系统中 设计图只是目标 而在自开工到竣工整个为实现设计目标而努力的过程中 将受到许许多多确定和不确定因素 误差 的影响 包括设计计算 使用材料性能 施工精度 荷载 大气温度等诸多方面在理想状态与实际状态之间存在的差异 施工中如何从各种受误差影响而失真的参数中找出相对真实值 对施工状态进行实时识别 监测 调整 纠偏 预测 对设计目标的实现是至关重要的 上述工作一般需以现代控制论为理论基础进行 称之为施工控制 桥梁施工控制的任务 对桥梁施工过程实施控制 确保在施工过程中桥梁结构的内力和变形始终处于容许的安全范围内 确保成桥状态 包括成桥线型与成桥结构内力 符合设计要求 预应力混凝土连续梁桥 刚构桥的施工控制过程 施工 量测 识别 修正 预告 施工为了确保施工过程中结构的安全 保证结构的外型和内力在规定的误差范围内 进行下列研究工作 1 前进分析 2 量测 3 误差分析和模式识别 4 参数修正及预告 现浇段混凝土自重施工荷载 挂蓝等 张拉预应力及预应力损失收缩 徐变 悬臂浇筑施工控制将施工中实际结构状态信息如量测的标高 钢束张拉力 温度变化 截面应力 以及设计参数的实测值 如混凝土 钢材的容重和弹性模量 构件几何尺寸 施工荷载 混凝土的徐变系数等输入计算机程序 通过对各种量测信息的综合处理 得到结构的误差 对成果进行判断 决定是否要采取有效措施来纠正已偏离目标的结构状态 纠正措施主要是采用调整浇筑梁段的标高 其它如改变预应力束的张拉次序 改变张拉力等 在不改变结构承力的条件下也是可考虑的办法 如何解决悬臂拼装施工中的结构上挠一号块定位时按计算的悬臂挠度及需设的预拱度确定正确的定位位置 并仔细准确地进行定位 其他块件胶接缝的涂层尽量减薄 并使在临时的均匀压力下固化 悬拼过程中发现实际悬拼挠度过大时 需认真分析原因 及时采取措施 可采取的措施按上翘程度不同大体上有 通过多次涂胶将胶接缝做成上厚下薄的胶接层 以调整上翘度 在接缝上缘的胶层内加垫钢板 增加接缝厚度 凿打端面 将块件端面凿去一层混凝土 凿去的厚度沿截面的上 下方向按需要变化 然后涂胶拼接 增加一个湿接缝 即改胶接缝 或干接缝 为湿接缝 将块件调整到要求的位置 东明黄河公路大桥施工方案示意图 合龙顺序 合龙段施工 合龙段长度选择 合龙段长度在满足施工操作要求的前提下 应尽量缩短 一般采用1 5 2 Om 合龙温度选择 一般宜在低温合拢 遇夏季应在晚上合龙 并用草袋等覆盖 以加强接头混凝土养护 使混凝土早期结硬过程中处于升温受压状态 合龙段混凝土选择 混凝土中宜加入减水剂 早强剂 以便及早达到设计要求强度 及时张拉预应力束筋 防止合拢段混凝土出现裂缝 合龙段采用临时锁定措施 采用劲性型钢或预制的混凝土柱安装在合拢段上下部作支撑 然后张拉部分预应力钢束 待合龙段混凝土达到要求强度后 张拉其余预应力束筋 最后再拆除临时锁定装置 为保证合龙段施工时混凝土始终处于稳定状态 在浇筑之前各悬臂端应附加与混凝土质量相等的配重 或称压重 配重需依桥轴线对称施加 按浇筑重量分级卸载 如采用多跨一次合拢的施工方案 也应先在边跨合龙 同时需经大量计算 进行工艺设计和设备系统的优化组合 结构体系转换 结构由双悬臂状态转换成单悬臂受力状态时 梁体某些部位的弯矩方向发生转换 所以在拆除梁墩锚固前 应按设计要求 张拉部分或全部布置在梁体下缘的正弯矩预应力束 对活动支座还需保证解除临时固结后的结构稳定 如控制和采取措施限制单悬臂梁发生过大纵向水平位移 梁墩临时锚固的放松 应均衡对称进行 确保逐渐均匀地释放 在放松前应测量各梁段高程 在放松过程中 注意各梁段的高程变化 如有异常情况 应立即停止作业 找出原因 也确保施工安全 对转换为超静定结构 需考虑钢束张拉 支座变形 温度变化等因素引起结构的次内力 若按设计要求 需进行内力调整时 应以标高 反力等多因素控制 相互校核 如出入较大时 应分析原因 在结构体系转换中 临时固结解除后 将梁落于正式支座上 并按标高调整支座高度及反力 支座反力的调整 应以标高控制为主 反力作为校核 TheTilos archbridgeLosSauces LaPalma CanaryIslands Spain archspan 255mrise 45m heightabovevalleyfloororwater 150mspanlengths 15m 17x17m 15mThecross sectionofthearch high strengthconcrete 75MPa box6m 3mwithwebs250mmthickThearchpiers highstrengthconcreteThebridgedeck compositesteelandconcretethesteelpartconsistingoftwoboxbeams1mdeepand400mmwide madeofS355JRsteel theconcretepartis12mwideandavariablethicknessconcreteslabofupto260mm 合龙措施 Four800t mhydraulicjackswereusedontheLosTilosarch andwereplacedinthe1 12mgapbetweenthetwohalves Aforceofapproximately1500t mwasrequiredtojackthesidesapartbyjust160mm SvinesundBridge 装配式肋拱桥缆索吊装施工 在预制场预制拱肋 箱 和拱上结构 将预制拱肋和拱上结构通过平车等运输设备移运至缆索吊装位置 将分段预制的拱肋吊运至安装位置 利用扣索对分段拱肋进行临时固定 吊运合拢段拱肋 对各段拱肋进行轴线调整 主拱圈合拢 拱上结构施工 拱肋的分段 跨径在30米以内的拱肋可不分段或分为两段 在30 80米范围的拱肋可分为三段 拱肋跨径大于80米时 一般分为5段 拱肋的分段点应选择在拱肋自重弯矩最小的位置或其附近 拱肋的预制方法 立式预制 起吊安全 方便 底模可采用土牛拱胎 节省木料 当采用密排浇筑时 占用场地也较少 卧式预制 可节省木料 拱肋的形状及尺寸较易控制 浇筑混凝土时操作也方便 但拱肋起吊时容易损坏 卧式预制又可分为单片预制和多片叠制 单孔桥跨常由拱肋合拢的横向稳定方案决定吊装拱肋顺序 多孔桥跨 应尽可能在每孔内多合拢几片拱肋后再推进 一般不少于两片拱肋 但合拢的拱肋片数不能超过桥墩强度和稳定性所允许的单向推力 对于高桥墩 还应以桥墩的墩顶位移值控制单向推力 在设有制动墩的桥跨 可以制动墩为界分孔吊装 先合拢的拱肋可提前进行拱肋接头 横系梁等的安装工作 为减少主索的横向移动次数 可将每个主索位置下的拱肋全部吊装完毕后再移动主索 为减少扣索往返拖拉次数 可按吊装推进方向 顺序地进行吊装 拱肋座形式 塔扣利用主索塔作为支承的扣索 墩扣 通扣用钢丝绳一端固定在拱肋 另一端通过在桥墩上的扣架贯通到两岸的地锚 用滑轮组收紧 天扣为专门用以悬挂边段拱肋的一组主索设备 拱肋接头形式 拱肋的合拢方式单基合拢双基肋合拢留索单肋合拢悬挂多段边段或次边段拱肋后单肋合拢 松索前应校正拱轴线及各接头高程 使之符合要求 松索应按照拱脚段扣索 次段扣索 起重索的先后顺序进行 并按比例定长 对称 均匀松卸 松索至扣索和起重索基本不受力时 用钢板嵌塞接头缝隙 在将扣索和起重索放松到不受力 压紧接头缝 拧紧接头螺栓 同时用风缆调整拱肋轴线 接头处部件电焊后 方可松索成拱 一 缆索吊机施工简介 一 缆索吊机施工简介 1 整体结构特点 拱肋 斜拉桥 悬索桥 一 缆索吊机施工简介 2 适用范围 黄金水道 深水河谷 二 缆索吊机简介 二 缆索吊机简介 1 缆索吊机设计参数 满足吊装要求 跨度 吊重 吊高 矢跨比 h L 1 12 1 18 Gmax 吊装高度 二 缆索吊机简介 2 缆索吊机结构组成 起升及牵引系统 二 缆索吊机简介 2 1 缆索塔 材料 万能杆件 军用梁 贝雷梁型钢或钢管组拼结构形式 门式 人字式 桅杆式 索塔结构 位移限值 a 塔脚固结H 400 H 600b 塔脚铰接H 150 H 200 二 缆索吊机简介 2 1 缆索塔 万能杆件 钢管 贝雷片 混合式 索塔结构 二 缆索吊机简介 2 1 缆索塔 塔高 fmax h1 h0 h2 h3 h1 H h0 h1 h2 h3 fmax 二 缆索吊机简介 2 2 缆索系统 5 扣索 2 缆风索 6 锚索 4 起重索 3 牵引索 1 主索 主索 缆风索破断力 3 牵引索破断力 4 扣 锚索破断力 2 5 起重索破断力 5 二 缆索吊机简介 2 3 缆索吊具 2 4 锚碇 有桩锚 重力锚 岩锚 隧洞锚等 设计根据地形 地质条件本着经济 安全 施工方便的原则决定地锚的形式 抗滑移 1 3抗倾覆 1 5 水平力 上拔力 1 跑车 2 滑车组 3 卷扬机 二 缆索吊机简介 3 扣挂系统 系统组成 机械部分 扣塔 扣索 锚索 锚碇系统 扣塔 扣索 锚索 锚碇 桩基锚 三 缆索吊机及扣挂系统安装 三 缆索吊机及扣挂系统安装 1 锚碇施工 应进行专项设计 应精确测量控制 准确埋置预埋件 设置缆索吊机的卷扬机等动力设备 三 缆索吊机及扣挂系统安装 2 索塔安装 A 索塔安装前 应全面检查塔基工程 B 索塔一般采用塔吊拼装 C 拼装过程中每隔20m拉一道临时缆风 D 永久缆风安装完成后拆除临时缆风 三 缆索吊机及扣挂系统安装 2 索塔安装 7立柱倾斜 H 2000 5立柱侧面弯曲 H 1500 3塔顶平差 10 0mm 1塔顶标高 50 0mm 三 缆索吊机及扣挂系统安装 3 缆索安装 联结绳 跑车 待拼拱肋 临时牵索系统 缆风索 主索 牵引索 起重索 三 缆索吊机及扣挂系统安装 4 缆索吊机试吊 试吊项目包括 A 试吊前的空载调试 B 额定荷载试验 C 动载试验 D 最大静荷载试验 三 缆索吊机及扣挂系统安装 5 扣挂系统安装 扣锚索安装 A 扣索锚索逐根交替安装 扣塔 锚碇系统安装与缆索吊机部分相同 三 缆索吊机及扣挂系统安装 5 扣挂系统安装 扣锚索安装 A 扣索锚索逐根交替安装 B 扣索与拱肋节段吊装顺序一一对应 对称安装 三 缆索吊机及扣挂系统安装 5 扣挂系统安装 扣锚索安装 A 扣索锚索逐根交替安装 B 扣索与拱肋节段吊装顺序一一对应 对称安装 C 扣索锚索分级对称张拉 20T 20T 40T 35T 60T 55T 设计索力 锚索 扣索 四 钢管 箱 拱施工 四 钢管 箱 拱施工 钢管 箱 拱制造 拱节段安装 合拢 体系转换 钢管 箱 拱施工 四 钢管 箱 拱施工 1 钢管 箱 拱的制造与验收 1 钢管 箱 拱的制造应由具有相关资质的单位承担 2 钢管 箱 拱应按相关规范验收 3 钢管运输 装卸与存放应防止结构变形 四 钢管 箱 拱施工 2 钢管 箱 拱节段安装 2 1 将拱肋运输到吊机安装位后 首先预拼拱肋 四 钢管 箱 拱施工 2 钢管 箱 拱节段安装 2 2 拱肋节段拼装顺序按设计分段顺序进行 四 钢管 箱 拱施工 2 钢管 箱 拱节段安装 1cm 临时铰接 四 钢管 箱 拱施工 3 拱肋合龙及体系转换 合龙口锁定形式 体系转换 箱外合龙 管内合龙 四 钢管 箱 拱施工 4 混凝土的制备与泵送 1 混凝土在泵压