悬臂与现浇施工技术方案课件

悬臂现浇法,一、悬臂施工方法,1、悬臂梁段0号块施工2、墩梁临时固结3、挂篮的安装4、混凝土悬臂浇注5、合拢段施工6、悬臂浇注的施工控制,1,PPT学习交流,主要工艺流程,2,PPT学习交流,内昆铁路花土坡大桥,悬臂现浇法施工概述,3,PPT学习交流,内昆铁路花土坡大桥,悬臂现浇法施工概述,4,PPT学习交流,大连立交桥,悬臂现浇法施工概述,5,PPT学习交流,悬臂浇注主要特点：,跨间不设支架；不影响通航或行车内力状态施工与运营较一致；工作面大，速度快；设备可重复使用；体系转换。,悬臂现浇法施工概述,1、悬臂梁段0号块施工,6,PPT学习交流,用挂篮悬臂施工的主要工作内容包括：在墩顶浇筑起步梁段(0#块)，在起步梁段上拼装悬灌挂篮并依次分段悬浇梁段；边跨及中跨合拢。,悬臂现浇法施工概述,采用悬臂浇筑法施工时，墩顶0号块梁段采用在托架上立模现浇。施工托架可根据墩身高度、承台形式和地形情况，分别利用墩身、承台或地面作支承，设立支撑托架。墩顶梁段(即所谓零号块)或墩顶附近的梁段在托架上浇筑。施工挂篮就在已浇筑梁段上拼装。,7,PPT学习交流,0号块施工支架预压,8,PPT学习交流,0号块支架、模板安装,9,PPT学习交流,悬臂现浇法0块浇筑,0号块支架、模板安装,10,PPT学习交流,0号块混凝土浇筑,悬臂现浇法0块浇筑,11,PPT学习交流,悬臂现浇法0块浇筑,12,PPT学习交流,0号段位于桥墩上方，灌注0号段相当于给挂篮提供一个安装场地。0号段一般需在桥墩两侧设托架或支架现浇。立0号段底模时，同时安装支座及防倾覆锚固装置。,悬臂现浇法0块浇筑,2、墩梁临时固结,13,PPT学习交流,（1）墩顶预埋钢筋和硫磺砂浆临时固结垫块组成的墩梁固结。（2）墩顶预埋钢筋与砂筒组成的墩梁固结。（3）钢管混凝土柱与混凝土柱内预埋钢筋组成的墩梁固结，墩身中心线两侧各设两根直径为1.2m的钢管，每根钢管下口与承台预埋钢筋焊接，管内浇注砼，钢管上口预埋钢筋与粱体连接。（4）竖向预应力钢筋与钢管组合成墩梁固结。,14,PPT学习交流,临时锚固,悬臂现浇法0块浇筑,15,PPT学习交流,临时锚固,悬臂现浇法,16,PPT学习交流,悬臂现浇法,17,PPT学习交流,悬臂现浇法,18,PPT学习交流,挂篮是一个能沿梁顶滑动或滚动的承重构架，其锚固悬挂在已施工梁段上，在挂篮上可进行下一梁段的模板、钢筋、预应力管道的安设，混凝土灌注和预应力张拉，灌浆等作业。完成一个阶段的循环后，挂篮即可前移并固定，进行下一阶段的悬灌，如此循环直至悬臂灌注完成。,悬臂现浇法,3、挂篮的安装,19,PPT学习交流,悬臂现浇法挂篮混凝土浇筑,20,PPT学习交流,（1）挂蓝组拼后，应全面检查安装质量，并做载重试验，以测定其各部位的变形量，并设法消除其永久变形。（2）挂蓝拼装一般在墩顶进行，有条件的应在地面进行试拼装。拼装时应对称进行。（3）挂篮所使用的材料必须是可靠的；挂篮试拼后，必须进行荷载试验。（4）挂蓝行走时，须在挂蓝尾部压平衡重。浇筑混凝土梁段时，必须在挂蓝尾部将挂蓝与梁进行锚固。,21,PPT学习交流,挂篮加载试验,在0号块上安装完成挂篮以后，应首先进行挂篮加载试验，以获取加载与挂篮变形的关系曲线加载时应注意分级加载，且分级应均匀加载方法：试验台加压和水箱加压法,悬臂现浇法挂篮混凝土浇筑,22,PPT学习交流,4、混凝土悬臂浇注,（1）在梁段混凝土浇筑前，进行全面检查，经签认后方准浇筑。（2）连续梁悬臂浇筑施工时，要有保证梁体施工稳定的措施。（3）桥墩两侧梁段悬臂施工进度应对称、平衡，混凝土应同时灌注，其差不应大于1.0m3。（4）悬臂浇筑段前端底板和桥面的标高，应根据挂篮前端的垂直变形及预拱度设置，施工过程中要对实际高程进行监测。,23,PPT学习交流,（5）箱形截面混凝土浇筑顺序应按设计要求办理。当采用两次浇筑时，各梁段的施工应错开。（6）梁段混凝土达到要求的强度后，方可进行预应力筋的张拉、压浆。（7）梁段混凝土的拆模时间，应根据混凝土强度及施工安排确定。混凝土应尽量采用早强措施，缩短施工周期，加快施工进度。,24,PPT学习交流,（1）连续梁合拢前的墩、梁临时固结约束措施解除,一般讲，在两侧边跨合拢后，应立即解除墩梁临时固结措施，使梁成简支悬臂体系。也有另一种情况，可以在中跨合拢后在解除墩梁临时固结措施。采取上述哪一种解除方式，要与设计院沟通后才能确定，切勿自行确定。,5、合龙段施工,悬臂现浇法合龙段施工,25,PPT学习交流,（3）合拢口的临时锁定支撑,内外刚性支撑锁定措施,外(或内)刚性支撑和张拉临时束共同锁定,仅设刚性外（或内）刚性支撑锁定,悬臂现浇法合龙段施工,（2）合拢顺序：按设计要求办理，设计无要求时，一般先边跨，后次中跨，再中跨。,26,PPT学习交流,悬臂现浇法合龙段施工,27,PPT学习交流,悬臂现浇法合龙段施工,28,PPT学习交流,悬臂现浇法合龙段施工,29,PPT学习交流,悬臂现浇法合龙段施工,30,PPT学习交流,（4）合拢施工要点,选择日气温较低、温度变化幅度较小时锁定合拢口并灌注合拢段混凝土。合拢口的锁定，应迅速、对称地进行，先将外刚性支撑一段与梁端预埋件焊接（或栓接），而后迅速将外刚性支撑另一端与梁连接，临时预应力束也应随之快速张拉。在合拢口锁定后，立即释放一侧的固结约束，使梁一端在合拢口锁定的连接下能沿支座左右伸缩。,悬臂现浇法合龙段施工,31,PPT学习交流,合拢口混凝土宜比梁体提高一级，并要求早强。为保证浇筑混凝土过程中，合拢口始终处于稳定状态，必要时浇注之前可在各悬臂端加与混凝土重量相等的配重，加、卸载均因对称梁轴线进行。混凝土达到设计要求的强度后，先部分张拉预应力钢索，然后解除劲性骨架，最后按设计要求张拉全桥剩余预应力束，当利用永久束时，只需按设计顺序将其补拉至设计张拉力即可。,悬臂现浇法合龙段施工,32,PPT学习交流,6、悬臂浇注的施工控制,悬臂现浇法,大跨度悬灌梁施工，应对其梁内应力和梁体线型进行监控。悬臂梁施工线型控制的关键是要分析每一施工阶段、每一施工步骤的结构挠度变化状态，控制立模标高。先计算出各梁段的立模预拱度，结合前一梁段的挠度实测值，修正预拱度值后调整立模标高。挂篮的弹性变形和非弹性变形、预拱度、各梁段自重、各梁段预应力、挂篮自重及施工荷载变化、混凝土徐变以及温度变化都会引起挠度变化。,33,PPT学习交流,1、类型及构造,功能,移动脚手架，挂在建成的梁段上；完成下个节段的作业。,结构形式,型钢式、桁架式、斜拉式、弓弦式、滑动斜拉式、菱形等。,平衡方式,压重式、锚固式和半压重、半锚固式。,行走方式,滚动式、滑动式和组合式。,组成,承重系统、底模系统、侧模系统、锚固系统、走行系统。,悬臂现浇法挂篮的构造及设计,二、挂篮的设计,34,PPT学习交流,挂篮组成,35,PPT学习交流,平行桁架式挂篮,平弦无平衡重挂篮,悬臂现浇法挂篮的构造及设计,36,PPT学习交流,悬臂现浇法挂篮的构造及设计,三角型组合梁式挂篮,弓弦式挂篮,37,PPT学习交流,悬臂现浇法挂篮的构造及设计,菱形桁架式挂篮,38,PPT学习交流,南防铁路茅岭江大桥（三角组合梁式）,悬臂现浇法挂篮的构造及设计,39,PPT学习交流,钱江二桥(弓弦式）,悬臂现浇法挂篮的构造及设计,40,PPT学习交流,钱江二桥,悬臂现浇法挂篮的构造及设计,41,PPT学习交流,2、挂篮设计要求,原则:外形简单、受力明确、重量轻、变形小、稳定性好、装拆方便、移动灵活。,两种状态,悬臂现浇法挂篮的构造及设计,42,PPT学习交流,挂篮主要设计参数：,挂篮质量与梁段混凝土的质量比值宜控制0.30.5之间，特殊情况下也不应超过0.7。挂篮总重控制在设计限重之内；允许最大变形（包括吊带变形的总和）：20mm；施工时、行走时的抗倾覆安全系数：2；自锚固系统的安全系数：2；斜拉水平限位系统安全系数：2；上水平限位安全系数：2。,43,PPT学习交流,3、挂篮尺寸4、挂篮承载结构可用万能杆件或贝雷钢架拼成，或采用专门设计的结构。5、挂篮设计荷载（1）模板重力（2）梁段重力（3）挂蓝自重（4）平衡重重力（5）振捣器重力及振动力（6）千斤顶及油泵重力（7）施工人员重力6、挂篮强度、刚度、稳定性必须满足规范要求,44,PPT学习交流,工程实例：悬臂混凝土浇筑施工,悬臂现浇法,45,PPT学习交流,悬臂现浇法挂篮混凝土浇筑,46,PPT学习交流,悬臂现浇法挂篮混凝土浇筑,47,PPT学习交流,悬臂现浇法挂篮混凝土浇筑,48,PPT学习交流,悬臂现浇法挂篮混凝土浇筑,49,PPT学习交流,悬臂现浇法挂篮混凝土浇筑,50,PPT学习交流,悬臂现浇法挂篮混凝土浇筑,51,PPT学习交流,悬臂现浇法挂篮混凝土浇筑,52,PPT学习交流,悬臂现浇法挂篮混凝土浇筑,53,PPT学习交流,悬臂现浇法合龙段施工,54,PPT学习交流,悬臂现浇法合龙段施工,55,PPT学习交流,悬臂现浇法合龙段施工,56,PPT学习交流,二、移动模架法,57,PPT学习交流,1、施工工艺介绍,滑移支撑系统是英文MoveSupportSystem的译名，简称MSS，又称造桥机、滑移支架、无支架模板系统等。,MSS,适用于滩涂、峡谷高墩身、城市高架桥等场地的连续梁或简支梁的现浇砼桥梁的施工,优点,周转次数多,施工周期短,施工安全可靠,现场文明简洁,不需要中断桥下交通,58,PPT学习交流,施工特点,1、适于高墩、多跨、中等跨径（30-50m）现浇梁桥2、施工速度快，节省劳动力，劳动强度低，占用场地少；3、施工中不影响通行、通航；4、机械化程度高，模板可多次循环使用。5、适用于单梁箱、双梁箱、双T梁、槽型梁等各种断面的桥梁施工,59,PPT学习交流,1、上导梁式移动模架造桥机型造桥机、挪威公司的造桥机等均属于该类型造桥机。,2、下导梁式移动模架造桥机郑州大方桥械公司的,2施工设备介绍,60,PPT学习交流,1、上导梁式移动模架造桥机,前鼻梁,肋骨状横梁,承重主梁,后鼻梁,61,PPT学习交流,模板系统,62,PPT学习交流,移动模架法施工设备介绍,支承立柱,63,PPT学习交流,64,PPT学习交流,65,PPT学习交流,66,PPT学习交流,67,PPT学习交流,2、下导梁式移动模架造桥机,68,PPT学习交流,69,PPT学习交流,70,PPT学习交流,71,PPT学习交流,模板系统,72,PPT学习交流,73,PPT学习交流,模板台车,74,PPT学习交流,移动系统,75,PPT学习交流,内模系统,76,PPT学习交流,三、顶推法,77,PPT学习交流,1、施工技术概述,顶推法施工技术概述,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?,78,PPT学习交流,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。,顶推法施工技术概述,79,PPT学习交流,10 x32m,梁高2.5米，曲线半径150米,意大利山谷桥,顶推法施工技术概述,80,PPT学习交流,非洲南部的科马提河桥,顶推法施工技术概述,81,PPT学习交流,湖南安化资江大桥7X50m顶推施工,顶推法施工技术概述,82,PPT学习交流,广东韶关五里亭大桥,顶推法施工技术概述,83,PPT学习交流,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，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,顶推法施工技术概述,84,PPT学习交流,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,顶推法施工技术概述,85,PPT学习交流,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。,顶推法施工工艺介绍,86,PPT学习交流,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,顶推法施工工艺介绍,87,PPT学习交流,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,顶推法施工工艺介绍,88,PPT学习交流,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,顶推法施工工艺介绍,预制场地,89,PPT学习交流,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。,顶推法施工工艺介绍,预制设备,90,PPT学习交流,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。,顶推法施工工艺介绍,91,PPT学习交流,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,顶推法施工工艺介绍,92,PPT学习交流,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。,顶推法施工工艺介绍,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,93,PPT学习交流,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。,顶推法施工工艺介绍,鼻梁（导梁）,94,PPT学习交流,顶推法施工工艺介绍,95,PPT学习交流,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,顶推法施工工艺介绍,96,PPT学习交流,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,顶推法施工工艺介绍,97,PPT学习交流,临时墩身结构形式比较表,顶推法施工工艺介绍,98,PPT学习交流,顶推法施工工艺介绍,辅助墩,99,PPT学习交流,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,顶推法施工工艺介绍,100,PPT学习交流,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。,顶推法施工工艺介绍,滑动支座,101,PPT学习交流,滑道板,顶推法施工工艺介绍,102,PPT学习交流,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,顶推法施工工艺介绍,103,PPT学习交流,五、箱梁的顶推,多点顶推,柔性墩,为了满足通航要求，桥墩设计得高；为了满足泄洪，尽量减小桥墩对河床断面的压缩，桥墩截面尺寸设计得小，所以桥墩“高瘦”，,桥墩承受单向水平推力较小，所以将顶推的水平千斤顶出力分散各个桥墩上（叫多点），单个桥墩来讲，使顶推千斤顶的出力与梁在桥墩上摩阻