桥梁结构工程.ppt

第十章：桥梁结构工程,提要：本章是墩台施工、混凝土桥梁施工。介绍了混凝土墩台与石砌墩台的施工工艺及施工要点。混凝土桥梁施工中，仅介绍悬臂法、逐孔法、顶推法、转体法施工作了阐述。,学习要求：(1)了解混凝土墩台的主要施工过程，了解模板的类型；掌握混凝土浇筑的要点。(2)了解石砌墩台对石料、砂浆与脚手架的要求；掌握墩台施工的要点。(3)了解梁桥悬臂施工的特点；掌握梁桥悬臂灌注、悬臂拼装的工艺流程及临时固定措施。(4)掌握连续梁桥移动式模架逐孔施工法的施工程序和特点。,10-1桥梁结构工程施工用设备和支架,一：常备式结构11、万能杆件：由型钢制成的定型构件，具有装拆方便、运输方便、利用率高等特点。可以拼装成桁架、墩架、塔架、龙门架等形式，还可以作为墩台、索塔的施工脚手架。,2、贝雷梁：一种临时性结构，由桁架拼装而成，因而是一种钢桁架结构,3、支架、拱架：（1）支架：按构造分支柱式、梁式和梁柱式支架。按结构分木支架、钢支架、钢木混合支架、万能杆件组拼支架等。支架应根据设计进行制作和安装，当用万能杆件组拼时，还应进行强度和稳定性验算。（2）拱架：按结构分支柱式、撑架式、扇形、桁式、组合式等拱架。按使用材料可分为木拱架、钢拱架、竹拱架和土牛胎。（3）拱架、支架制作安装要点1）因要承担大部分恒载并保证结构位置和尺寸的准确，必须要求有足够的刚度、强度和稳定性。2）要充分考虑洪水和漂流物以及船只通行的影响，要有足够的安全措施，同时在安排施工进度时，尽量避免在高水位情况下施工。3）在安装时应设置预拱度，以便桥跨结构线形符合设计要求。同时应考虑拱架和支架便于拆卸。,二：起重设备1、钢丝绳绳夹：主要用于钢丝绳接头或固定绳环。常见的形式有骑马式、马鞍式和抱合式三种。2、钢丝绳拉紧器：俗称花蓝螺丝或索具螺旋扣，主要用于调整钢丝绳的松紧程度，常用于缆风索或扣索中。3、吊具：1）员索：又称千斤绳或绳套或拴绑绳，主要用于物件捆绑，并连接于起重吊钩或吊钩上，或固定滑车、绞车等。2）吊钩：用碳素钢锻造而成和钢板铆接而成。可分为单吊钩和双吊钩3）卡环：由环圈和销轴组成，主要用于联结钢丝绳与吊钩之间，以及用千斤绳捆绑物件固定绳套。4、滑车：又称手拉葫芦或神仙葫芦。当提升重物时，可顺时针方向牵引链轮，牵引停止时，由于制动装置作用，重物不会自动下落；当下落重物时，可逆时针方向牵引链轮。5、锚碇：是在桥梁安装过程中固定滑车组、绞车、缆风绳和扣索等所必须的设备。除在吊装现场附近有可充分利用的牢靠的建筑物或构筑物作为固定外，绝大多数都要设置临时性锚碇。重要的锚碇结构应进行设计计算，并在正式使用前应进行试拉。,1、龙门架、又称龙门扒杆或龙门吊机，是一种最常用的垂直起重设备。常用的龙门架有拐脚龙门架（如图）钢木混和构造龙门架（如图）、用公路装配式钢梁节拼装的龙门架（如图）。缆索吊装设备、又称缆索起重机，主要用于高差较大的垂直吊装和架空纵向运输，吊运质量从几吨到几十吨，纵向运距从几十米到几百米。（如图）2、浮吊、用于通航河流上架桥，起重量大，可达30吨，构造简单，不影响通航。,三、起重设备桥梁工程中常用的起重机具有桅杆式起重机、龙门架、缆索吊装设备、浮吊、架桥机等种类。,10-2墩台施工,墩台是桥梁的重要构件，其作用是承受桥梁上部结构的荷载，并通过基础传递给地基。桥墩除承受上部结构的竖向压力和水平力外，墩身还受到风力、流水压力以及可能发生的冰压力，船只和漂流物的撞击力。桥台设置在桥梁两端，作用是支承上部结构传递的荷载和连接两岸道路，并在桥台后填土。因此，在墩台的施工时，应保证墩台位置正确，有符合设计要求的强度和耐久性。,2、水中沉井施工：筑岛法、浮运沉井施工,一、沉井施工1、旱地沉井施工：平整场地、制作第一节沉井、拆模及抽垫、挖土下沉、接高沉井、筑井顶围堰、地基检验和处理、封底、充填井孔及浇筑顶盖,二、围堰施工1、墩台施工围堰2、河宽限制上游围堰3、驳岸挡土墙施工围堰,（一）模板：是使钢筋混凝土墩台按设计所要求的尺寸成型的模型板。一般用木材或钢材制成。木模板质量轻，便于加工成墩台所需的尺寸和形状，但较易损坏，便用数少；钢模板造价较高，装拆方便，且重复使用次数多。1、拼装式模板、是由各种尺寸的标准模板并利用销钉连接，与拉杆和加劲构件等组成墩台所需形状的模板，可适应于各种形式墩台需要。2、整体吊装模板、是将墩台模板水平分成若干段，每段模板组成一个整体，在地面拼装后吊装就位。3、滑升模板、有液压滑升模板和人工提升抽动模板。选用于较高的墩台和吊桥、斜拉桥的索塔施工，其构造为模板、围圈、支承杆、千斤顶、顶架、操作平台和吊架等（二）、墩台混凝土施工：1、混凝土的运输、水平运输和垂直运输。2、2、混凝土的浇筑、为了防止墩台基础层混凝土的水分被基底吸干或基底水分掺入混凝土中，从而影响墩台混凝土质量，在施工中应注意：（11）基底为非粘性土或干土时，应将其润湿。（22）基底为过湿土时，应在基底设计标高下夯填1015cm片石或碎石层。基底面为岩石时，先润湿，再铺23cm水泥砂浆，最后灌注墩台混凝,一、钢筋混凝土墩台施工,二、预应力混凝土装配墩施工,装配式预应力混凝土墩分为基础、实体墩身和装配墩身三大部分。实体墩身是装配墩身和基础的连接段，其作用是锚固预应力筋，调节装配墩身的高度和抵御洪水时漂流物的冲击等。装配墩身由基本构件、隔板、顶板和顶帽等组成，并用高强钢丝穿入预留的上下贯通的孔道内，张拉锚固。施工工艺为施工准备、构件预制和墩身装配。其张拉顺序如图。,墩台混凝土浇注至墩台帽底3050cm时，即须测出墩台纵横中心轴线，并开始立墩台帽模板，安装锚栓孔或安装预埋支座垫板、绑扎钢筋等。施工程序：墩台帽模板支座垫板安设支座安设,三、墩台帽施工,10-3桥梁结构施工方法,一、装配式梁桥施工：包括构件的预制、运输和安装等过程。其特点有：保证工程质量，有利于提高劳动生产率。缩短工程进度及现场施工工期。节约支架、模板。减少混凝土收缩、徐变的影响。需要大型的吊装设备。1、1、自行式吊机架设法、不需动力设备且安装迅速，缩短工期，主要用于中小跨径的预制梁吊装。2、2、人字桅杆悬吊架设法、以称吊鱼架设法，是利用人字桅杆来架设梁桥上部结构构件，而不需要特殊的脚手架或木排架。架设方法有人字桅杆架设、人字桅杆两梁连接悬吊法和人字桅杆、托架架设三种（如图）,3、钢桁架导梁架设法、是利用钢桁架导梁安装桥跨上部构件，适合各种跨径和形式的预制梁，设备简单，不受河水影响。是以角钢制成的钢桁架片作为基本构件，其横向连接杆用钢制成，由承重、平衡和引导三部分组成。（如图）4、联合架桥机架设法、在桥很高，水很深的情况下，选择联合架桥机进行预制构件的架设。由龙门架、托架和导梁为主体而成的成套架梁设备。（如图）,二、预应力混凝土连续梁桥顶推法施工,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、预制场地、一般设置在桥后面桥纵轴线的引道或引桥上。桥跨50米以内时，只在一端设置预制场地，从一端顶推。当桥头直线引道长度受限制时，可在引桥、路基或正桥靠岸一孔设置台座。2、2、梁段预制与养护、梁段预制时的模板尽可能采用机械化装拆模板，在配制混凝土时，可掺入早强剂，利用早强水泥。养护采用蒸气养护等。3、3、顶推施工中的临时设施、1）1）导梁、又称鼻梁，是设置在主梁的前端，长度为顶推跨径的0.60.8倍，等截面或变截面的钢桁架或钢板梁。导梁一般采用贝雷桁片或万能杆件组拼桁架，以减少其本身的挠曲变形，且便于周转。由于导梁在施工过程中，正负弯矩反复出现，连接螺栓容易松动，因此，在顶推过程中每经历一次反复，均需要检查和拧紧螺栓.,2）临时墩、是在施工中，为了减少主梁的顶推跨径，而在设计跨径中间设置。3）斜拉索、用斜拉索加劲主梁前端，以减少悬臂弯矩。系统由塔架、连接构件、竖向千斤顶、钢索等组成。14、梁的内力分析、力筋布置和施工验算,5、顶推施工核心问题是如何利用有限的推力将梁顶推就位。1）水平竖向千斤顶顶推法：工序、落梁梁前进升梁退回滑块。如此循环往复，完成顶推工作。2）拉杆千斤顶顶推法、水平顶推力是由固定在墩台上的水平千斤顶通过锚碇于主梁上的拉杆使主梁前进的，可分为单点和多点拉杆千斤顶顶推。3）设置滑动支座顶推法、有设置临时滑动支承和永久性支座合一的滑动支承顶推两种。4）单向顶推法、从一端逐渐预制，逐段顶推，直至对岸的方法。5）双向顶推法、预制场在桥梁两端，并在两端分别预制，分段顶推，最后在跨中合拢。,三、预应力混凝土梁桥悬臂施工,预应力混凝土梁桥悬臂浇筑法和悬臂拼装法两种。,1、悬臂浇筑施工法：1）悬臂梁起步段：悬浇施工时，墩顶梁段均在墩顶托架上现场施工。2）施工挂篮：是一个能沿轨道行走的活动脚手架，悬挂在已浇筑、张拉的箱梁梁节段上，用以浇筑下一节段施工，直至梁段全部浇完。3）悬浇施工：混凝土浇筑时，应从悬臂端开始，两个悬臂端同时对称均衡地浇筑。并在浇筑混凝土的同时，注意保护好预应力孔道。,发2、悬臂拼装施工法：1）节段预制、有长线预制、短线预制和卧式预制。2）节段安装、先施工0号节段，然后安装挂篮或吊机，最后从桥礅两端同时、对称地安装预制节段，