混凝土斜拉桥的构造特点和施工方法教学

混凝土斜拉桥的构造特点和施工方法1_____________________________混凝土斜拉桥的构造和施工一、拉索的种类、构造及防护二、拉索锚固构造三、主梁构造特点四、索塔的构造和截面尺寸总体布置结合梁截面中混凝土桥面板与钢梁的联接拉索在结合梁上的锚固构造钢—混凝土结合梁的构造特点总体布置1）结合梁结构体系2）边跨设置辅助墩及过渡孔3）结合梁主梁节段布置（布置1-2根索、2-4根横梁为宜）4）结合梁横截面布置5）混凝土桥面板（厚度和施工方法）2）边跨设置辅助墩及过渡孔总体布置结合梁截面中混凝土桥面板与钢梁的联接构造拉索在结合梁上的锚固构造1）拉索与开口工字梁的锚固构造（拉索锚固构件设置在钢主梁顶面和锚固箱布置在工字型钢主梁腹板侧面）2）采用拉索锚固梁连接拉索和主梁3）拉索与结合梁连接的其它形式拉索在结合梁上的锚固构造1）拉索与开口工字梁的锚固构造：拉索锚固构件设置在钢主梁顶面锚固箱布置在工字型钢主梁腹板侧面索塔的组成和结构形式四、索塔的构造和截面尺寸索塔设计应满足强度、刚度和稳定性要求；索塔结构形式和截面尺寸应根据塔自身强度、刚度及稳定性要求、拉索布置、桥面宽度、下部结构及桥位处地质、地形等综合考虑；塔柱是高耸结构，造型优美与环境协调的塔柱，往往是斜拉桥成为标志性建筑的重要因素。索塔由基础、承台、下塔柱、下横梁、中塔柱、上横梁、上塔柱及塔顶建筑等组成。

单柱塔构造简洁，外形轻盈美观，施工方便，目前国内外大多数斜拉桥顺桥向采用单柱形；

A形和倒Y形塔在顺桥向刚度大，有利于抵抗塔两侧拉索的不平衡拉力，可承受较大顺桥向弯矩，并有更良好的抗震能力，但施工较复杂，采用不多，常用于多塔斜拉桥。顺桥向型式横桥向形式塔柱在横桥向有单柱形、双柱形、门形、H形、梯形、A形、倒V形、倒Y形和菱形等。柱形塔柱构造简单，但承受横向荷载的能力较差。单柱都用于单索面，双柱则用于双索面门形、H形塔在两塔柱之间设有横梁，抵抗横向水平荷载的能力较强，一般用于双索面斜拉桥横桥向形式A形、倒Y形和菱形索塔横向刚度大，因塔柱在上部交会，增强了结构整体抗扭刚度，但构造复杂，施工难度较大；既适于单索面，也适用于双索面，多用于大跨径斜拉桥。横桥向形式为使索面垂直同时让主梁等宽穿过塔柱，就形成了上塔柱向内收缩的门形、H形塔；为减小基础的横向宽度，在桥面以下将两塔柱靠拢形成花瓶形或钻石形；塔柱不收拢时可采用分离式基础。矩形截面非矩形截面混凝土索塔的截面形式和尺寸塔柱截面形式和尺寸应根据结构强度、刚度、稳定性等要求，结合拉索在塔上张拉、锚固要求及桥梁美学要求来确定。塔柱截面可分为实心或空心两类，而沿塔高又可采用等截面或变截面。塔柱截面基本形状采用矩形或类似矩形的多边形，且一般是长边L沿桥纵向设置，短边B在横向（塔轴线）采用实心截面塔时拉索需交叉锚固，截面短边上拉索锚固区常开一槽口实心截面塔一般适用于中、小跨径斜拉桥小跨径时可用等截面，中等跨径时可用变截面（通常仅变化长边L，短边B维持等值）混凝土索塔的截面形式和尺寸采用空心截面（箱形截面）塔时，拉索在塔柱的内部锚固，需在箱室内壁增设锚固拉索用的锯齿形凸块空心截面塔一般用于较大跨径斜拉桥，一般采用变截面，并且较多的是只变化长边尺寸L塔柱之间横梁等连接构件的截面形式由塔柱截面决定，常用矩形、T形、工字形实体截面，受力较大时采用矩形箱形截面混凝土索塔的截面形式和尺寸因柱体较大，为改善外观外面四周常增设一些线条塔柱加线条、边角做倒角或呈圆角以利耐久性和抗风用两根柱组成塔柱时，每根柱在横桥向可做成非矩形的五角形、六角形或八角形等截面混凝土索塔的截面形式和尺寸钢索塔的截面形式混凝土索塔的截面形式和尺寸索塔的截面尺寸横梁与塔柱的连接构件的截面尺寸索塔的截面尺寸应根据塔柱受力、拉索锚固区构造位置以及张拉设备所需空间等因素决定，表2-2-5给出国内外混凝土索塔塔柱截面尺寸可供参考。单柱钢桥塔（h）与最小截面尺寸d比约为20，双柱型钢桥塔约为35-45。塔柱之间的横梁截面形式由塔柱截面尺寸决定，应注意与塔柱截面尺寸相配合，并考虑与塔柱的连接及施工方法等问题。混凝土索塔的截面形式和尺寸斜拉桥的施工斜拉桥的施工斜拉桥施工方法的选择需要考虑如下一些因素：施工现场自然条件、桥梁规模、结构形式、主梁截面形式、桥塔的形状和斜索的构造和布置形状等。混凝土斜拉桥可先施工墩、塔。然后施工主梁和安装拉索；也可按索塔、主梁、拉索三者同时并进。分别按：主梁、索塔、斜索以及施工管理与控制四个方面给予介绍。一、主梁施工方法介绍二、索塔施工要点三、斜拉索的制作、挂索和张拉四、斜拉桥的施工控制与调整斜拉桥的施工主梁施工方法介绍支架法施工支架法施工主梁就是在桥孔位置搭设满布支架，或在临时支墩之间设置托架或劲性骨架，然后立模现浇混凝土主梁或拼装预制梁段的施工方法。

优点：施工简单，确保主梁设计线形斜拉桥主梁施工方法的选择需要考虑如下一些因素：施工现场自然条件、施工设备、结构体系、索型、索距和主梁截面形式等。悬臂法施工(悬臂拼装、悬臂浇注)现代大跨径斜拉桥主梁常用悬臂法施工法利用斜拉索逐段吊拉主梁，充分发挥了斜拉桥的结构优势，减轻了施工荷载，以获得数百米长的悬臂；悬臂施工法可分为悬臂拼装法和悬臂浇筑法两种：悬臂拼装法一般先在塔柱两侧现浇一段起始梁段以提供放置起吊设备的长度，然后用起吊设备从塔柱两侧依次对称安装预制梁段，使悬臂不断伸长直至合拢；悬臂浇筑法是先在塔柱两侧现浇部分梁段以提供安装挂篮的长度，然后用挂篮对称逐段现浇混凝土直至合拢。悬臂施工若为塔柱两侧对称进行，称为双悬臂施工；当边跨在陆地上、主跨在水面上时，边跨可在支架上施工，中跨仍采用悬臂施工，称为单悬臂施工；悬臂拼装法用于混凝土主梁时，需要大吨位的起重设备，水面上施工时也可采用大吨位浮吊。对称悬臂法施工步骤悬臂浇筑法是成熟的施工方法，大部分混凝土斜拉桥主梁都采用悬臂浇筑法施工；早期挂篮每次只能浇筑3～5m，但拉索的索距一般为6～10m，挂篮必须移动两次才能完成一个索距施工；目前普遍使用的牵索式长挂篮，每次浇筑一个索距的节段，工期可以缩短一半；为满足长挂篮的受力要求，浇筑混凝土时将斜拉索临时锚固在挂篮的前端；待混凝土达到强度、预应力筋张拉后将拉索锚点转移到主梁上。前支点挂蓝悬臂法施工(悬臂拼装、悬臂浇注)悬臂法施工(悬臂拼装、悬臂浇注)武汉长江二桥（180+400+180m）主梁施工单索面箱梁为减轻每次浇筑重量，可将截面分解成中箱、边箱和悬臂板三部分，按品字形方式向前浇筑。先完成包含锚固系统的中箱，张拉斜拉索，形成独立的稳定结构；然后以中箱为依托，浇筑两侧边箱；最后用悬挑小挂篮浇筑悬臂板；悬臂法施工(悬臂拼装、悬臂浇注)平转法施工顶推法施工顶推法进行混凝土斜拉桥主梁的施工，需在跨内设置若干临时支墩，且在顶推过程中，主梁反复承受正负弯矩，顶推法只适用于塔梁固结、墩梁分离体系的斜拉桥。平转法是将斜拉桥上部结构分别在两岸或一岸顺河流方向的支架上现浇，并在岸上完成落架、张拉、调索等所有安装工作，然后以墩、塔为圆心，整体旋转到桥位合龙。45m+65m+95m+40m石景山南站高架桥混凝土斜拉桥主梁假设方法与跨径和规模有密切关系，一般跨径及规模较小时，常采用支架法施工，跨径和规模较大时用悬臂施工，主梁与施工方法和跨径之间的关系见下图所示。支架上拼装或现浇：100m左右

顶推法和平转法：不超过200m悬臂拼装或浇筑：可达1000m左右混凝土主梁施工注意事项1）主梁在很多情况下采用等截面，这样模板的倒用率就可提高。此外，为了改善抗风稳定性，常将梁高缩小，并将腹板做成倾斜状，故对模板的材料和构造要进行充分的研究；2）斜索的锚固部位处常有突出部分或横梁存在，为了要拆装内模，因此，对内模作业是否可行及方便，在计划时要给予充分考虑；3）在主梁节段的施工周期之间要穿插进行斜索的安装（有时还要进行桥塔的节段施工），重要的是在制定工程进度计划时，不应有妨害斜索架设和桥塔施工方面的地方；混凝土主梁施工注意事项4）浇注混凝土时，从关心桥塔和桥墩的不平衡弯矩出发，常在当天将左右两个伸臂节段浇注完毕，在用混凝土输送管道浇注时，要注意管道布置的配合。5）主梁施工中应保证拉索的索力符合设计要求，由于主梁是逐次形成的，安装完毕后，应使主梁的立面位置符合设计要求，不出现过大偏差，因