第六章桥梁工程ppt课件.ppt

补充 桥梁工程 2 补充章 道路桥梁工程 目录第一节桥梁工程施工第二节路基工程施工第三节路面工程施工 3 内容提要 本章内容包括桥梁工程 路基工程 路面工程 桥梁工程主要介绍了桥梁基础施工 桥梁墩台的施工 以及桥梁上部结构的施工 路基工程涉及了施工准备 土石方工程 路基加固及其它工程 在路面工程中 重点分析了沥青路面 水泥混凝土路面和砂石路面以及粒料改善土路面 4 学习要求 1 掌握桥梁工程 路基工程和路面工程施工技术的基本概念 2 了解桥梁工程中桥梁基础施工 桥梁墩台的施工 以及桥梁上部结构的施工 3 了解路基工程中的施工准备 土石方工程 路基加固及其它工程 了解路面工程中的沥青路面 水泥混凝土路面和砂石路面以及粒料改善土路面 5 第一节桥梁工程施工技术 一 桥梁工程基本知识 一 桥梁的基本组成与体系 6 7 8 二 桥梁的主要形式及受力示意图 9 1 梁式桥 BeamBridae 2 拱式桥 ArchBridse 3 刚架桥 RigidFrameBridge 4 吊桥 SuspensionBridge 5 组合体系桥 CombinedSystemBridge 10 桥梁结构体系分类 11 桥梁结构体系分类 12 13 桥梁工程体系框图 14 三 桥梁工程施工的内容与一般程序 1 基础施工 扩大基础 桩基础 沉井基础 组合基础 2 墩台施工 石砌 现浇 预制拼装 3 上部结构施工 现浇 预制安装 悬臂施工 转体施工 顶推施工 逐孔施工 提升 浮运施工法等 15 二 桥梁基础施工 下部结构 基础工程 承台 墩 台 身其中 基础工程 明挖扩大基础施工 桩与管柱基础施工 沉井基础施工 组合式基础施工 16 明挖扩大基础施工 一 扩大基础的施工工序1 测量定位2 基础放样3 开挖和排水4 基底检查处理 平面位置 尺寸大小 基底标高 土质均匀性 地基稳定性 承载力 基底处理和排水沟情况 5 立模绑钢筋6 浇筑混凝土 养护7 拆模8 回填土 17 二 扩大基础的开挖 18 围堰 围堰是指在水利工程建设中 为建造永久性水利设施 修建的临时性围护结构 其作用是防止水和土进入建筑物的修建位置 以便在围堰内排水 开挖基坑 修筑建筑物 一般主要用于水工建筑中 除作为正式建筑物的一部分外 围堰一般在用完后拆除 围堰高度高于施工期内可能出现的最高水位 19 土石围堰 20 木笼围堰或竹笼围堰 21 钢板桩围堰 22 套箱围堰 23 三 基坑的排水 24 四 基底检验与处理 1 基底检验1 检查基底平面位置 尺寸大小 基底标高 2 检查基底土质均匀性 地基稳定性及承载力 3 检查基底处理和排水情况 4 检查施工日志和有关实验资料 2 基底处理 25 五 基础圬工 浇 砌筑 26 一 桩的分类 桩与管柱基础施工 27 二 沉入桩 沉入桩的施工工序及有关设计问题1 预制 整理场地 立模板 绑钢筋 浇筑混凝土并养护2 吊运 达70 强度时 3 桩架定位4 沉桩 起吊 就位 按一定顺序打桩5 接桩 法兰盘连接 钢板连接 硫磺砂浆 胶泥 连接6 送桩 桩顶位于地面以下时 判别桩是否已到位 28 三 钻孔灌注桩 钻孔灌筑桩施工工序1 场地布置 确定材料堆场 泥浆坑位置 泥浆槽布设 2 准备工作 桩位确定 埋设护筒 搭设施工平台 3 钻孔 下钻杆 钻头进行钻孔 同时泥浆护壁 4 清孔 吊放钢筋笼 5 下导管 水下混凝土浇筑 翻浆高度 29 四 管柱基础施工 管柱基础施工工序 30 钢护筒施工 135吨和600吨振动打桩锤 31 32 33 34 35 36 沉井基础 一 沉井适应的水文地质场合1 地表地基土的承载力不足 而持力层埋置较深2 河流冲刷大 或河中有较大卵石不宜于桩基施工3 岩层表面较平坦 覆盖层不厚 但河水较深 37 二 沉井基础特点 1 埋置深度很大2 整体稳定性好 刚度大 能承受较大的荷载3 即是基础又可作为施工围堰4 施工工期长 38 三 沉井基础分类 1 筑岛沉井 就地制作 2 浮式沉井3 泥浆润滑套沉井4 空气幕沉井 39 四 沉井施工工序 40 五 沉井施工要点 41 六 沉井适应的水文地质场合 1 地表地基土的承载力不足 而持力层埋置较深 2 河流冲刷大 或河中有较大卵石不宜于桩基施工 3 岩层表面较平坦 覆盖层不厚 但河水较深 42 组合式基础 双壁钢围堰加钻孔灌注桩基础浮式沉井加管柱 钻孔桩 基础地下连续墙箱形基础等 43 44 国外海湾 海峡大桥的深水基础 大型化 机械化 省力化和低公害化浮运并就位于已整好地基上的沉井基础 减少海上作业时间 尽早使基础达到稳定状态 多柱式基础 高承台管柱基础 在不能使用防水围堰的情况下铃形基础 既可似沉井 把墩身与基础外模组成一体安放在事先整好的地基上形成扩大基础 又可将铃形外模钢壳套在桩基上形成低承台桩基础 45 二 桥梁墩台 46 桥梁墩台施工 墩台施工 石砌 现浇 预制拼装等 47 一 石砌桥墩的施工方法 1 按设计放样 挂线砌筑2 基底铺砂浆或生浆3 石料分层分块放样编号4 砌筑 砌筑方法 同一层石料及水平灰缝的的厚度均匀一致 丁顺相间 砌筑灰缝相互垂直 顺序先角 再镶石后填腹5 立模板浇筑墩顶混凝土 48 桥墩配料大样图桥墩的砌筑 49 二 混凝土墩台施工 1 就地浇注混凝土墩台施工顺序 1 制作与安装墩台模板 2 墩台混凝土浇注2 墩台模板墩台模板要求 1 具有必须的强度 刚度 稳定性 2 尽可能采用组合模板 3 模板表面平整 接缝严密不漏浆 4 拆装容易 施工时操作方便 保证安全 50 常用的模板类型 1 固定式模板2 拼装式模板 3 整体吊装模板 4 组合型钢模板 5 滑动钢模板 51 52 53 3 混凝土浇注要点 施工前的准备工作 将基础顶面冲洗干净 凿除表面浮浆 整修连接钢筋 检查模板 54 1 混凝土的运送 55 2 混凝土的灌注速度 式中 v 混凝土配料 输送及灌注的最小容许速度 s 灌注的面积 h 灌注层的厚度 t 所用水泥的初凝时间 如输送时间较长 则采用下式计算 式中 to 混凝土配置 运输及灌注所消费的时间 56 3 混凝土浇注 基底处理规定 基底为非粘性或干土时 应将其润湿 如为过湿土时 应在基底设计标高下夯垫一层10 15cm厚片石或碎 卵 石层 基底面为岩石时 应加以润湿 铺一层厚2 3cm水泥沙浆 然后于水泥沙浆凝结前浇注第一层混凝土 57 58 三 装配式预应力混凝土墩 59 四 装配柱式桥墩 拼装接头类型 承插式钢筋锚固焊接扣环式法兰式 60 五 高桥墩P223 根据 公路工程概预算定额 规定 墩高 20米为高桥墩 61 62 三 上部结构施工 上部结构施工方法 1 预制安装法 装配预制构件 预制梁安装 预制节段式块件拼装 2 现浇法 现浇构件 固定支架法 逐孔现浇 悬臂浇筑法 顶推法 3 转体法 钢桥 4 劲性骨架法 钢桥 63 1 预制安装法 双悬臂架桥机 64 2 现场浇筑法 悬臂浇筑法 65 满堂支架现浇施工 66 3 转体法 佛山东平桥钢拱桥竖转工艺 67 佛山东平桥钢拱桥平转工艺 68 万县长江大桥 劲性骨架混凝土拱桥 4 劲性骨架法 69 1 预制安装法 1 架桥机架梁 按用途 公路架桥机 铁路架桥机 公铁两用架桥机 按受力状态 悬臂式和简支梁式 按组成 专用架桥机和拼装式架桥机 按主梁数目 单梁式架桥机和双梁式架桥机 按主梁的结构 桁梁式 箱梁式 板梁式及蜂窝梁式等 此外 还有用运架梁一体式架桥机 下导梁式架桥机等 70 铁二局架桥机 韩国架桥机 71 运架一体式架桥机 72 架桥机 73 2 其他架梁法 1 陆地架设法 a 自行式吊车架梁 b 跨墩门式吊车架梁 c 摆动排架架梁 d 移动支架架梁 74 a 自行式吊车架梁 在桥不高 场内又可设置行车便道的情况下 用自行式吊车 汽车吊车或履带吊车 架设中 小跨径的桥梁十分方便 75 b 跨墩门式吊车架梁 对于桥不太高 架梁孔数较多 沿桥墩两侧铺设轨道不困难的情况下 可以采用一台或两台跨墩门式吊车架梁 76 b 跨墩门式吊车架梁 77 C 摆动式支架架梁法 人字扒杆悬吊法 将预制梁 板 沿路基牵引到桥台上并稍悬出一段 从桥孔中心河床上悬出的梁 板 端底下设置人字扒杆或木支架 前方用牵引绞车牵引梁 板 端 此时支架随之摆动而到对岸 适用条件 适宜于桥梁高跨比稍大的情况 为免摆动过快 应在梁 板 的后端用绞车牵引制动 78 d 移动支架架梁法 在架设孔的地面上 顺桥轴线方向铺设轨道 其上设置可移动支架 预制梁前端搭在支架上 通过移动支架将梁移运到要求的位置后 用龙门架或人字扒杆吊装 或在桥墩上设枕木垛 用千斤顶卸下 再将梁横移就位 79 用于海上和深水大河上修建桥梁 可回转伸臂式 拼装固定式 2 浮吊架设法 80 a 浮吊船架梁高空作业较少 施工比较安全 吊装能力也大 工效也高 但需要大型浮吊 b 固定式悬臂浮吊架梁 2 浮吊架设法 81 3 高空架设法 1 联合架桥机架梁 82 2 现浇法 1 固定支架法 83 2 逐孔现浇 采用一套施工设备或一 二孔施工支架逐孔施工 周期性循环直至完成 优点 施工单一标准化 工作周期化 工程费用低 施工方法 临时支撑组拼预制节段法移动支架现浇法移动模架现浇法 移动悬吊模架 支撑式活动模架 整孔吊装或分段吊装法 84 使用落地式移动支架逐孔现浇 85 使用梁式移动支架逐孔现浇 86 逐孔架设施工 87 3 悬臂浇筑法 在墩柱两侧对称平衡地分段浇筑或安装箱梁 并张拉预应力钢筋 逐渐向墩柱两侧对称延伸的施工方法 1 特点与适用范围 1 特点 跨间不需搭设支架 设备 工序简单 多孔结构可同时施工 工期短 能提高桥梁的跨越能力 施工费用低 2 用于 建造预应力混凝土悬臂梁桥 连续梁桥 斜拉桥 拱桥 88 2 施工方法 1 悬臂浇筑法利用悬吊式活动脚手架 挂篮 在墩柱两侧对称平衡的浇筑梁段 2 5m 混凝土 待每对梁段混凝土达到规定强度后 张拉预应力筋并锚固 然后向前移动挂篮 重复进行下一梁段施工 a 挂篮联结 保持平衡 b 挂篮分离 压重平衡 89 2 悬臂拼装法 在工厂或桥位附近分段预制 运至架设地点后 用活动吊机等在墩柱两侧对称均衡地拼装就位 并张拉预应力筋 重复进行下一梁段施工 块件长度取决于运输 吊装设备能力 一般1 4 6m 最好35 60t 尺寸准确 接缝密贴 预留孔道对接顺畅 可间隔浇筑 块件预制 间隔法 90 a 桥上吊机 轨道式伸臂吊机 b 拼拆式活动吊机 承重梁上有纵向轨道 c 缆索起重机 91 悬臂拼装 92 3 顶推法 在桥台后面的引道上或刚性好的临时支架上 预制箱形梁段 10 30m 2 3个 施加施工所需预应力后向前顶推 接长一段再顶推 直到最终位置 再调整预应力 将滑道支承移置成永久支座 93 顶推法施工方法 单向顶推 双向顶推单点顶推 多点顶推 1 单向单点顶推 顶推设备设在一岸桥台处前端安装钢导梁 0 6 0 7跨径 减少悬臂负弯矩 适用于 跨度40 60m多跨连续梁桥 跨度大时 中间设临时支墩 单向单点顶推法 94 2 按每联多点顶推 墩顶上均设顶推装置 前后端均安装导梁 适用于 特别长的多联多跨桥梁 95 3 两岸双向顶推 适用于 中跨大 且不设临时支墩的连续梁桥 双向顶推法 96 97 顶推工艺 制梁 顶推 调整 张拉 锚固部分预应力筋 灌浆 封端 安装永久性支座 适用范围 跨度不大的 等高连续梁桥 简支梁 拱桥 桥面纵梁 斜拉桥 主梁 等结构 98 优缺点 优点 1 机具设备简便 无需大型起吊设备2 节省施工用地 工厂化制作 能保证构件质量3 模板可周转4 不影响通航5 节约劳力 施工安全缺点 1 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2 受顶推悬臂弯矩的限制 顶推跨径大于70 80米不经济3 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4 随着桥长的增大 施工进度较慢 99 3 转体法 在河流两岸 利用地形或简便支架预制半桥 分别将两个半桥转体合拢成桥 特点 减少支架 减少高空作业 施工安全 质量可靠 可不断航施工 适用于 单孔或三孔桥梁 施工方法 转体施工可采用平面转体 竖向转体或平竖结合转体平面转体施工法 有平衡重法 无平衡重法 100 滑板环道转动体系的一般构造 101 球面铰 轨道滚轮转动体系的一般构造 102 转轴与转盘的构造 上转轴的一般构造 下转盘的一般构造 103 无平衡重转体施工 拱桥无平衡重转体一般构造 104 105 4 劲性骨架法 106 拱桥的施工方法 1 有支架施工2 少支架施工3 无支架缆索吊装施工4 转体施工5 悬臂拼装施工6 其他无支架施工 107 钢桥 钢桥是指上部主要结构是由钢材组成的桥梁 有板梁桥 桁架桥 桁拱桥 箱拱桥 悬索桥和斜拉桥等 钢材与混凝土组合构成的桥称为组合式桥 钢桥施工是指通过铆接 焊接或高强度螺栓连接 把工厂生产的钢桥构件或杆件组装成钢桥 并架设安装到桥位上的整个工程 108 钢桥的施工方法 1 拖拉架桥法2 悬臂拼装架设法3 其他 109 预应力混凝土连续梁桥的施工方法 常用的施工方法分为 1 整体现浇施工法2 预制简支 连续施工法3 悬臂施工法4 移动式模架逐孔施工法 110 1 整体现浇施工法 装配 整体施工法是将整根连续梁按起吊安装设备的能力先分段预制 然后用各种安装方法将预制构件安装至墩 台或轻型的临时支架上 再浇筑接头混凝土 最后通过张拉部分预应力筋 使梁体集整成连续体系的施工方法 111 2 预制简支 连续施工法 简支 连续的施工方法是预制构件按简支梁配筋 安装时支承在墩顶两侧的临时支座上 待浇筑接头混凝土并达到规定强度后就张拉承受墩顶负弯矩的预应力筋并锚固好 最后卸除临时支座 安上永久支座 使结构转