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基础施工项沛目录CONTENTS第一节支架法现浇施工支架现浇法连续梁施工Contents目录0102支架构造及特点支架现浇法施工工艺要点一、支架构造及特点1.1支架类型选择一般应根据桥梁跨度、桥下净空、支架基础类型、通车通航要求及各种定型尺寸及受力性能条件确定。盘扣支架钢管柱贝雷梁支架一、支架构造及特点1.2盘扣支架构造:承插型盘扣式钢管支架由立杆、水平杆、斜杆、可调底座及可调托座等构配件构成。盘扣节点构成由焊接于立杆上的连接盘,水平杆杆端扣接头和斜杆杆端扣接头组成。水平杆及斜杆杆端扣接头与连接盘插销连接应具有可靠的防滑脱构造措施。立杆盘扣节点按0.5m模数设置。1、连接盘;2、扣接头插销;3、水平杆杆端扣接头;4、水平杆;5、斜杆;
6、斜杆杆端扣接头;7、立杆一、支架构造及特点水平杆立杆斜杆连接盘可调底座可调托座一、支架构造及特点1.2.1盘扣支架特点1、盘扣支架承载力强,单位架体用钢量少,搭拆速度快,能够缩短施工周期,节省人力资源和大量资金。2、架体通过销子连接构成一个完整体系,稳定性和安全性较高。3、架体跨度较大,因此扩大了工人施工空间。4、没有多余的零部件,不易丢失,杆件的损耗率低,安装和拆卸过程方便。5、表面采用热镀锌处理,外型美观,能够保证产品的使用年限,不易被腐蚀。一、支架构造及特点1.3钢管柱贝雷梁支架构造
现浇贝雷支架自下而上主要由条形基础、钢管立柱、分配梁、贝雷梁、盘扣支架等组成。贝雷梁是用贝雷架组装成的桁梁,贝雷架之间多以发窗为连接构件,用螺栓固定。贝雷架尺寸一般为3m*1.5m。一、支架构造及特点条基钢管柱横向分配梁贝雷梁盘扣架一、支架构造及特点1.3.1贝雷梁支架特点
贝雷梁安装方便快捷,在很多跨公路、跨河道的现浇连续梁中应用广泛,采用贝雷梁柱式支架,可以减小对道路的影响,提高既有道路通行能力,同时减少材料和人员的投入,尤其在重荷载、高墩柱、跨度大的不利条件下,采用贝雷梁柱式支架是一种经济性和安全性较为突出的施工方法。在实际施工中,根据跨度大小、结构荷载的变化,可以通过增加贝雷梁片数和临时支柱来有效减小贝雷梁的弯矩、剪力和挠度,提高其承载能力。二、支架现浇法施工工艺
支架现浇施工工艺支架现浇施工工艺流程图二、支架现浇法施工工艺2.1地基处理清除地表种植土,用压路机对原状土进行压实,采用灰土进行换填,整平压实,经触探检测承载力达到设计值后,再浇筑混凝土进行硬化。1、地基处理前用白灰线洒出地基处理范围2、清除地表种植土3、采用灰土进行换填二、支架现浇法施工工艺4、采用压路机分层进行碾压密实5、对于压路机碾压不到地方采用人工夯实6、地基承载力试验7、承载力达到设计要求后浇筑混凝土进行硬化二、支架现浇法施工工艺2.2.1盘扣支架搭设1、原材验收1)钢管应无裂纹、凹陷、锈蚀,不得采用接长钢管。2)钢管应平直,直线度允许偏差为管长的1/500,两断面应平整,不得有斜口、毛刺。3)铸件表面应光整,不得有砂眼、缩孔、裂纹、浇冒口残余等缺陷,表面粘砂应清除干净。4)冲压件不得有毛刺、裂纹、氧化皮等缺陷。5)各焊缝有效高度应符合规范要求,且焊缝应饱满,焊药清除干净,不得有未焊透、夹砂、咬肉、裂纹等缺陷。6)可调底座与可调托座表面应镀锌,镀锌表面应光滑,在连接处不得有毛刺、滴瘤和多余结块。7)架体杆件及构配件表面应镀锌或涂刷防锈漆,涂层应均匀、牢固。二、支架现浇法施工工艺2、盘扣支架搭设工艺流程:在牢固的混凝土基础上横向、纵向弹线定位→摆放底托→立杆搭设→安装纵、横向横杆,并与立杆扣紧→装第二层及以上支架→加设斜杆→(安装调节杆)→安装顶托→在顶托上居中安装纵向主梁→铺设横向次梁支架搭设要求:(1)支架立杆采用对接的方法接长。由技术人员在砼基面上测设出每个立杆的位置及标高,作业队伍根据测放出的立杆位置、标高带线进行支架搭设。(2)模板支架水平方向搭设,首先根据立杆位置的要求布置可调底座,接着插入四根立杆,将水平杆、斜杆通过扣结头上的楔形插销扣接在立杆的连接盘上形成基本的架体单元,并以此向外扩展搭设成整体支撑体系。(3)可调底座和垫板应准确地放置在定位线上,并保持水平,垫板应平整、无翘曲,不得采用已开裂垫板。二、支架现浇法施工工艺(4)立杆通过立杆连接套管连接,在同一水平高度内相邻立杆连接套管接头的位置应错开;水平杆扣接头与连接盘通过插销连接,应采用榔头击紧插销,保证水平杆与立杆连接可靠。(5)按照设计位置搭设第一层立杆、横杆及斜杆。第一层脚手架搭设完毕后仔细检查其垂直度、水平度,满足规范要求后继续下一层支架的搭设。(6)支架顶部标高通过可调托座进行调整,确保支架顶部标高满足设计要求。(7)立杆垂直度偏差不大于支架高度的1/500,横杆水平度偏差不大于1/400L。(8)支架架体四周外立面向内的第一跨每层均应设置竖向斜杆,架体整体底层以及顶层均应设置竖向斜杆,斜杆与地面倾角宜为45°~60°,斜杆与立杆之间通过盘扣连接。二、支架现浇法施工工艺搭设成型盘扣支架支架上悬挂安全警示标牌二、支架现浇法施工工艺支架跨越既有道路处设置门洞供车辆及行人通过门洞前方设置限高架,确保支架安全二、支架现浇法施工工艺2.2.2钢管柱贝雷梁支架搭设1、原材验收1)螺旋钢管应无裂纹、凹陷、锈蚀,不得采用接长钢管;2)各焊缝应饱满,焊药清楚干净,不得有未焊透、夹砂、咬肉、裂纹等缺陷。2、支架搭设工艺流程:钢管柱安装→横向分配梁安装→贝雷梁安装二、支架现浇法施工工艺钢管柱安装钢管柱之间采用槽钢连接以增加支架整体稳定性二、支架现浇法施工工艺贝雷梁安装二、支架现浇法施工工艺搭设成型钢管柱贝雷梁支架二、支架现浇法施工工艺2.3支座安装1、支座主要作用和功能要求。1)可靠传递上部荷载至墩台,并保证桥梁主体结构在活载,温度变化、混凝土收缩和徐变等因素作用下能自由变形。2)在地震和风力作用下,具有适用瞬时大变位的作用。3)在车辆行驶时具有缓冲作用,避免产生共振现象。4)支座还应在后期安装、维护和更换时容易实施。2、支座安装注意事项①在支座安装前,应检查支座连接状况是否正常,但不得任意松动上、下座板连接螺栓。支座安装时,支座方向要特别注意,严格按设计方向安装;②凿毛支座就位部位的支撑垫石表面,清除预留孔的杂物,安装灌浆用模板;③用楔块楔入支座四角,找平支座,并将支座底面调整至设计标高,在支座底面与支撑垫石之间应留有20-30mm空隙,安装灌浆用模板;二、支架现浇法施工工艺④仔细检查支座中心位置及标高;⑤采用重力灌浆方式,灌注支座下部及锚栓孔间隙处,灌浆过程应从支座中心部位向四周注浆,直至从钢模与支座底板周边间隙观察到灌浆材料灌满为止;⑥灌浆前,应初步计算浆体的体积,灌注时所用浆体数量不应与计算值产生过大的误差,应防止中间缺浆;⑦灌浆材料终凝后,拆除模板及四角混凝土楔块,检查是否有漏浆处,必要时对漏浆处进行补浆,并用砂浆填堵楔块抽出后的空隙,拧紧下座板地脚螺栓,待灌注梁体混凝土后,及时拆除各支座的上、下座板连接螺栓;⑧安装完毕后,应对支座情况进行检查,并及时涂装预埋板及锚栓外漏表面,以免生锈。二、支架现浇法施工工艺支座标高及平面位置调整至设计位置后对预埋螺栓孔进行灌浆二、支架现浇法施工工艺2.4模板安装箱梁模板包括侧模、底模、内模和端模四个部分。模板在支架搭设完毕后进行安装。二、支架现浇法施工工艺模板安装允许偏差序号项目允许偏差mm检验方法1梁段长±10尺量2梁高±10、03顶板厚±10、0尺量检查不少于5处4底板厚±10、05腹板厚±10、06横隔板厚±10、07腹板间距±108腹板中心偏离设计位置±109梁体宽±10、010模板表面平整度31m靠尺测量不少于5处11模板表面垂直度每米不大于3吊线尺量不少于5处12孔道位置1尺量13梁段纵向旁弯10拉线测量不少于5处14梁段纵线中线最大偏差10测量检查15梁段高度变化段位置±1016底模拱度偏差3测量检查17底模同一端两角偏差218桥面预留钢筋位置10尺量二、支架现浇法施工工艺2.5支架预压1、预压目的:为保证施工安全、提高现浇梁质量,在连续梁支架搭设完毕,箱梁底模及侧模铺好后,对支架系统进行超载预压。其目的:一是检验支架的强度和整体稳定性;二是消除支架及地基的非弹性变形;三是得到支架的弹性变形值作为施工预留拱度的依据;四是测出地基沉降,为采用同类型的桥梁施工提供经验数据。二、支架现浇法施工工艺支架预压二、支架现浇法施工工艺沉降观测二、支架现浇法施工工艺2、预压方法:加载按60%、100%及110%三级加载,分级进行,预压荷载分布应与支架施工荷载分布基本一致,加载重量偏差应控制在同级荷载的正负5%以内。支架加载前,应监测记录各监测点初始值。每级加载完成1h后进行支架的变形观测,以后每隔6h监测记录各监测点的位移量,当相邻两次监测位移平均值之差不大于2mm时,方可进行后续加载。全部预压荷载施加完成后,当连续12h监测位移平均值之差不大于2mm时,方可卸除预压荷载。3、观测记录:通过记录最后一次的观测数据和预压前观测数据对比得出支架的总沉降量。全部卸载完时的测量数据对比,可得出弹性变形值。通过预压,观测计算得出支架各点的弹性形变值,调整梁底模板标高。二、支架现浇法施工工艺2.6钢筋安装其施工顺序为:绑扎底板钢筋→绑扎腹板钢筋→安装纵向波纹管→端部加强钢筋→安装内模→绑扎顶板钢筋→安装顶板波纹管道。当梁体钢筋与预应力筋相碰时,可适当移动梁体钢筋或进行适当弯折,保持纵向预应力钢筋管道位置不动。钢筋的交叉点处采用扎丝呈梅花状绑扎结实,绑扎铁丝的尾部不应伸入保护层内,钢筋与模板之间设置40mm厚与梁体同级混凝土垫块,垫块与钢筋绑扎牢靠,垫块呈梅花形布置,按4个/m2设置,在梁体倒角位置混凝土垫块必须加强,按4个/m2梅花型设置,以确保梁体钢筋保护层足够。二、支架现浇法施工工艺钢筋绑扎对钢筋间距、位置、数量及波纹管定位进行检查二、支架现浇法施工工艺2.7预应力管道加工、安装管道安装前,应按设计规定的管道坐标进行放样,并应采用定位钢筋固定法将管道牢固地置于钢筋骨架内的设计位置。波纹管安装必须平顺、无折角。波纹管接头采用大一号的波纹管套接,长度宜为被连接管道内径的5~7倍,且不小于300mm,每端旋入长度应大致相等,对称旋紧,并采用胶带缠好接头处以防混凝土浆液渗入,当波纹管与非预应力筋位置发生冲突时,适当移动钢筋位置,以保证预应力管道位置准确。另外,在钢筋安装、焊接过程中,应采取有效措施保护波纹管。所有管道均应设压浆孔,在最高点设排气孔,需要时还应在最低点设排水孔。压浆管、排气管和排水管应是最小内径为20mm的金属管或增强塑料管,与管道之间的连接应采用金属或塑料密封连接器,长度应满足从管道引出结构物以外。所有管道的压浆孔、抽气孔应设在锚座上,排气孔应设在锚具的附件上。二、支架现浇法施工工艺钢束管道位置用定位钢筋固定,定位钢筋牢固焊接在钢筋骨架上,若管道位置与骨架钢筋冲突,应适当调整钢筋位置,保证管道位置不变。定位钢筋(U型卡)直线段间距不大于50cm,曲线段适当加密,保证管道位置准确,锚具、垫板及喇叭管尺寸正确,喇叭管的中心线要与锚具垫板严格垂直,喇叭管和波纹管的衔接要平顺,不得漏浆,并杜绝堵塞孔道。二、支架现浇法施工工艺2.8混凝土工程施工混凝土浇筑前,模板、支架制作安装的允许偏差需满足设计及规范要求;内模定位准确、稳固;钢筋数量、形状符合设计要求;支架各支撑的水平、垂直杆件连接牢固、无变形,波纹管定位准确、线性圆顺无破损。同时用高压风配合人工清理杂物,对底板洒水润湿。浇注前必须检查确认相关预埋件和预留孔设置情况,同时留好伸缩缝槽口。1、混凝土搅拌1)搅拌混凝土前应测定粗、细骨料的含水率,及时调整施工配合比。每工班至少抽测一次,雨天应增加抽测次数。2)搅拌混凝土应采用强制式搅拌机,计量器具应定期检定。搅拌机经大修、中修或迁移至新的地点后,应对计量器具重新进行检定。每一工班正式称量前,应对计量设备进行检查。二、支架现浇法施工工艺3)按照批准的施工配合比准确称量混凝土原材料,其最大允许偏差应符合下列规定(按重量计):胶凝材料(水泥、矿物掺和料等)±1%;外加剂±1%;粗、细骨料±2%;拌和用水±1%。4)混凝土原材料计量后,宜先向搅拌机投入骨料、水泥和矿物掺和料,搅拌均匀后,加水和液体外加剂(引气混凝土应同时加入引气剂),直至搅拌均匀为止。粉体外加剂应与矿物掺和料同时加入。水泥的入机温度不应大于70℃。5)混凝土的搅拌时间为全部材料装入搅拌机开始至搅拌结束所用时间,混凝土延续搅拌时间应根据配合比和搅拌设备情况通过试验确定,但最短搅拌时间不宜少于2min。2、混凝土运输采用混凝土搅拌运输车运送混凝土时,运输过程中宜以2r/min~4r/min的转速搅动;当搅拌运输车到达浇筑现场时,应高速旋转20s~30s后再将混凝土拌和物喂入泵车受料斗或混凝土料斗中;运输车每天使用完后应清洗干净。二、支架现浇法施工工艺运输混凝土过程中,应尽量减少混凝土的转运次数和运输时间。混凝土从加水拌和到入模的最长时间,应由试验室根据混凝土初凝时间及施工气温确定。混凝土运输设备的运输能力应适应混凝土凝结时间和浇筑速度的需要,保证浇筑过程连续进行。运输过程中,应采取有效措施保证运至浇筑地点的混凝土仍保持均匀和规定的坍落度。为了避免日晒、雨淋对混凝土质量的影响,防止局部混凝土温度升高,需要时应对运输容器采取遮盖或隔热措施。3、混凝土浇筑砼浇筑顺序为由低到高,按水平分层、斜向分段的施工方法连续浇筑,从两侧腹板对称浇筑混凝土。水平按照先底板、后腹板、最后顶板的顺序浇筑。混凝土从两侧腹板向底板浇筑,并依靠混凝土的流动性流向底板中部,并在顶板底模每隔一定距离开孔,进行补充浇筑。在底板混凝土即将初凝时,进行腹板混凝土浇筑,并在腹板及底腹板倒角处开孔进行混凝土振捣,确保混凝土密实。二、支架现浇法施工工艺混凝土浇筑立面顺序图混凝土浇筑立面顺序图混凝土浇筑立面顺序图二、支架现浇法施工工艺混凝土浇筑二、支架现浇法施工工艺4、混凝土振捣混凝土浇筑过程中及时均匀振捣密实,每点的振捣时间以混凝土不再沉落、无明显气泡、表面呈现浮浆为准,一般不超过30s,避免过振和过沉。在振捣混凝土过程中,应加强检查模板支撑的稳定性和接缝的密合情况,以防漏浆。连续梁混凝土浇筑前组织全体施工人员进行交底,明确混凝土浇筑顺序,设专人跟踪检查并做好记录。在混凝土浇筑过程中应设专人检查支架的稳定情况。在混凝土浇筑时应设1台备用发电机,以备停电时使用。5、混凝土养生梁体混凝土采用自然保湿养护或蒸汽养护后进入自然养护时,混凝土外露面须采用保湿、保温材料严密覆盖,梁体洒水次数须保证混凝土表面保持充分湿润,保湿养护时间根据梁体拆模对混凝土强度要求及环境条件确定,但不得少于14d。梁体混凝土表层温度与养护水温度之差不应超过15℃。气温低于5℃时须采取保湿、保温措施,不应对混凝土浇水。二、支架现浇法施工工艺6、模板拆除外侧和内侧模板拆除在梁体混凝土强度达到设计值的60%后进行,端模应安排在混凝土强度大于2.5Mpa后尽快拆除;底模拆除时的混凝土强度应达到100%,且张拉压浆完毕。模板拆除的基本顺序为:拆端模→拆内模→拆外模→拆底模。拆模时混凝土的温度不能过高,以免混凝土接触空气时降温过快而开裂。混凝土内部开始降温以前不得拆模。梁体表面温度与环境温度差不宜大于15℃。大风或气温急剧变化时不应拆模。在炎热和大风干燥季节,应采取逐段拆模、边拆边盖边养护的拆模工艺。拆除模板时,不得影响或中断混凝土的养护工作。2.9预应力张拉预应力张拉工艺流程:钢绞线穿束→安装工作锚→安装配套限位板→安装千斤顶→安装配套工具锚→两端对称张拉→张拉力20%→张拉力100%→持荷5min锚固→校对伸长值合格后进行下一束张拉→张拉作业完成。二、支架现浇法施工工艺张拉千斤顶在张拉前必须经过校正,校正系数不得大于1.05,校正有效期为一个月且不超过300次张拉作业。千斤顶额定张拉力宜为预应力筋设计张拉力的1.2~1.5倍。压力表应选用防震型,表面最大读数应为张拉力的1.5~2.0倍,精度不应低于1.0级,校正有效期为1周。当用0.4级时,校正有效期为1个月,压力表发生故障后必须重新校正,压力表应与张拉千斤顶配套使用。油泵的油箱容量宜为张拉千斤顶总输油量的1.5倍,额定油压数宜为使用油压数的1.4倍。预施应力采用双控措施,终张拉时以油表读数控制,以张拉控制应力为主,伸长量作为校核,实测伸长量与理论值之差不得大于±6%。预施应力过程中应保持两端的伸长量基本一致。二、支架现浇法施工工艺张拉前对连续梁孔道和锚垫板喇叭口进行清理,清除里面的积水、砂浆以及其它污物,将下好料的钢绞线一端套上塑料导头采用人工逐根穿束,穿束时保证箱梁两端露出长度基本相等,在穿束全部结束后,开始上锚具和夹片,上张拉千斤顶(在准备张拉之前,应确保千斤顶、油压表、油泵均已校正,其误差符合验标要求,并且在规定使用期限内,如有更换则必须重新校验)检查油泵、压力表、千斤顶油管路及其阀门接头,这些构件必须处于良好的工作状态。二、支架现浇法施工工艺2.10压浆压浆应在终张拉结束后24h内完成,水泥浆强度等级不低于M50,在压浆设备和原材料全部就位后(压浆水泥采用和梁体同标号、同品种水泥),开始清理孔道,安装两端锚垫板上的压浆孔、连接管、连接阀。压浆时及压浆后3d内,梁体及环境温度不得低于5℃,夏季压浆当气温高于35℃时,应在夜间气温较低时进行压浆。压浆用水泥应为强度等级不低于42.5级低碱硅酸盐或低碱普通硅酸盐水泥,浆体应符合《高速铁路桥涵工程施工技术规程》Q/CR9603-2015的规定;浆体出机流动度范围应为18±4s,水胶比不超过0.33,自由泌水率0,压力泌水率小于等于3.5%,30min后流动度不应大于30s,抗压强度不小于50Mpa;压入管道的水泥浆应饱满密实,24h自由膨胀率0~3%;含气量1%~3%。初凝时间应大于等于4h,终凝时间应小于等于24h,压浆时浆体温度应不超过35℃。二、支架现浇法施工工艺启动砂浆搅拌机,按施工配合比加入水泥、外加剂、水开始拌和,拌和时间不少于4min,浆体必须搅拌均匀,将搅拌好的水泥浆放入压浆灌,压浆灌水泥浆进口处设置过滤网,以防杂物堵管,压浆按先下后上的顺序,由一端向另一端压送水泥浆,当另一端溢出的稀浆变浓之后,达到进浆口的稠度后,堵住出浆口,加至要求压力,上升不宜过快。浆体注满管道后,应在0.5~0.6Mpa下保持压力3min以上,压浆最大压力不宜超过0.6Mpa。压完浆后保压1~2h,如无水泥浆反溢现象,则拆卸压浆连接管和连接阀门。为了保证压浆质量,水泥浆搅拌至压入管道的时间间隔不应超过40min。养护保温措施与梁体混凝土相同。二、支架现浇法施工工艺压浆浆体拌制浆体流动度测试目录CONTENTS第二节预制拼装施工预制节段拼装工艺目录第一部分:什么是预制节段拼装第二部分:预制节段拼装工艺1、预制场2、预制3、运输4、架桥5、拼装第三部分:控制及关键问题第四部分:整孔梁预制架设工艺第一部分:
什么是预制节段拼装工艺第一部分----什么是预制节段拼装工艺预制节段拼装工艺是将梁体分为若干节段,在工厂预制后运至桥位进行组拼,通过施加预应力将节段整体拼装成桥的施工工艺。上世纪六十年代早期,欧洲首先出现了现今称为节段预制的混凝土箱梁。七十年代,该方法传到美洲,并取得了较好的经济和美学效果,从而逐渐推广到世界各地,成为中等跨径箱梁的一种基本施工方法,由于是工厂预制,不需要搭设支架,对现场干扰小,梁体外观质量好,对城市高架桥梁尤为适合。例如,美国较早就成功地建成了长礁桥(101×36m)和七英哩桥(266×36m)等长大桥梁,2000年泰国耗资10亿美元建成了全长55km的BangNa桥,它是当今世界采用逐跨节段拼装施工技术建成的最大桥梁。八十年代观塘快速路项目中被首次被引入到香港。九十年代开始,香港的大部分桥梁都是采用节段拼装施工技术,并且结构形式呈现复杂多样化趋势。第一部分----什么是预制节段拼装工艺国内于2001年3月在上海浏河大桥首次采用预制节段拼装(全桥156个节段),之后是2003年的上海沪闵高架二期工程。苏通大桥是在2005年与广州几乎同时开始节段拼装施工。广州为城市轨道工程,其它三个项目皆为公路桥。在铁路上,采用节段拼装施工方法的有灵武黄河大桥48m跨简支箱梁、南昆线白水河大桥和打埂大桥56m跨简支箱梁以及神延线秃尾河大桥、内昆线老煤洞大桥、渝怀线锦和金江大桥64m跨简支箱梁,接缝全部采用现浇混凝土,宽60cm。节段预制方法,国外几乎全部是短线法预制,浏河大桥是以长线法进行预制,之后的沪闵高架二期和苏通大桥等也开始采用短线法施工,目前在建设的厦门集美大桥也是采用短线匹配法预制、悬臂对称拼装施工。第一部分----什么是预制节段拼装工艺泰国全长55km的BangNa桥香港观塘快速路项目香港红磡快速路工程上海浏河大桥第一部分----什么是预制节段拼装工艺上海市沪闵路高架道路二期工程广州地铁四号线苏通大桥集美大桥第一部分----什么是预制节段拼装工艺预制节段拼装工艺优点:(1)施工中对交通及环境影响小。(2)节段重量轻、尺寸小,运输方便;拼装施工速度快。(3)场制砼,质量容易控制。(4)可大大降低安装及成桥后混凝土收缩徐变。(5)合适体外预应力,可减小梁断面尺寸、提高材料使用效率。(6)几何形状控制得当,可以大大提高砼结构的美观性。不足:(1)工程施工前期投入较大,主要包括预制场地建设、运输设备、架梁设备等。(2)由于节段之间以干接缝联结,如处理不好的话,不能有效地防止大气中的水分和酸性成分渗入,结构的耐久性差,特别是对于厦门这种沿海地区的工程;同时,材料特别是预应力钢筋不能充分发挥其抗拉性能,梁体材料指标偏高,经济指标高。(3)施工工序复杂,施工工艺要求高,技术难度大。(4)施工的总体组织、协调的工作难度较大。第一部分----什么是预制节段拼装工艺2.1长线台座法长线台座法就是按照设计的制梁线型,将所有的块件在一个长台座上一块接着一块的匹配预制,使两块间形成自然匹配面。优点:①几何形状容易布置和控制,构造简单,施工生产过程比较容易控制;②脱模后,不必立即把梁段转运到贮放地。③偏差不会累积,对于已制块件形成的偏差可以通过下一个块件及时调整,而且还可以多点同时匹配预制,加快施工进度。缺点:①占地面积大;②台座必须建筑在坚固的基础上面。③弯桥还需形成所需曲度。浇筑、养生等设备都是移动式的。长线法预制方法
第一部分----什么是预制节段拼装工艺短线台座法短线台座法施工是指每个节段的浇筑均在同一个模板内进行,其一端为一个固定模,而另一端为一个先浇筑的节段,模板的长度仅为一个节段的长度,模板是不移动的,而梁段则由浇筑位置移至匹配位置后运至存梁场。优点:①占地面积较小;②形成流水线作业,提高施工速度;③适用于节段类型变化较多,模板倒用较频繁的工程需求;④模板和浇筑设备都是固定的,能获得平曲线、坚曲线和不同的超高。缺点:①对仪器要求很严格(要求匹配段必须非常精确的放置,因而需要精密的测量仪器设备);②需要较高的镶合梁段的调整精度,精确的测量和控制方法。短线法③对人员的要求:1.对现场管理者的要求:必须具有很好的组织管理能力,能够组织好现场的生产;2.对现场工程技术人员的要求:具有很好的工程素质修养,能够及时提供好现场需要的资料,如合理的测量方案等;3.对现场工人的要求:必须尽快熟练自己的操作,了解操作流程,尽快能够在现场形成一个流水线作业的生产模式。第一部分----什么是预制节段拼装工艺按照节段接缝处理方法不同,分为干法拼装和湿接法拼装:
干法拼装就是梁节段在预制场采用匹配法已准确按桥梁线形、坡度预制好,在现场架设拼装时节段间涂上环氧树脂胶,把所有节段粘接一起,经张拉即成为整体。
湿接法拼装不同之处在于节段间留有50cm左右宽,待所有节段就位后,接缝处现浇砼,架桥机待现浇的砼强度达到要求后才能往前推移,准备架设下一孔。由于需要等待砼强度满足要求,故湿接法拼装每孔施工时间一般为10天左右,干法拼装要快得多,一般为3~4天/孔。
干法拼装与其它工法比较有显著特点:a、与现场整孔现浇法比较:现场必须搭支架,要求地基进行处理达到较高承载力,因此对桥下交通和环境带来很大的影响。另外,每孔施工周期也较长;b、与整孔预制整孔架设法比较:由于梁的尺寸较大,无法长途运输,只能就近设置预制场,这在城市施工时常常很难满足。短途运输同样对道路要求非常高,投资大,对环境的影响也大。
因此,越来越多的城市桥梁建设采用预制节段干法拼装工艺。
第一部分----什么是预制节段拼装工艺拼装方法简述:①、结合现有架桥机设备,将箱梁纵向划分为若干节段,节段长度2~3m,最大节段重量控制在100吨以内。②、工厂集中预制梁段,并用大型平板车运至桥下,借助架桥机上的吊装设备起吊,将节段悬吊在架桥机的吊杆上,吊装时由梁端向中间对称起吊。③、节段吊装前需在接头截面上涂上一层环氧树脂(单面涂刷厚度不小于3mm,双面涂刷不小于1.6mm),两节段完全对接后施加临时预应力,以便使节段之间粘结在一起,临时预应力3.5~5kg/cm2;环氧树脂不但起粘结作用,还可在运营时起到防水作用。④、桥下喂梁,直至一孔梁的所有节段全部悬吊在架桥机的吊杆上。⑤、张拉底板永久钢束,解除临时预应力措施,使整孔梁简支在墩顶。⑥、架桥机移位,依同法架设下一孔。每孔梁施工周期大约3~5天。第一部分----什么是预制节段拼装工艺架设方法:分为平衡悬臂法、逐孔架设法和悬臂拼装法。平衡悬臂法:是目前比较常用的预制节段安装法。该方法是以一个桥墩为中心,对称顺序拼装节段。每一节段与前面的已装节段达成一体,自我平衡,并作为下一节段的拼装基础。对于每个施工步骤,悬臂结构通过张拉设置在箱梁节段中的预应力钢束来确保其安全和稳定。节段的吊装则可通过桥面支承吊机、导梁或地面起重机进行。悬臂施工的主要优点能最大程度地减少手架的使用,从而节约桥下空间。十分适合拥挤市区内高架道路的施工,因为那里要求在施工时不得中断交通/航运。第一部分----什么是预制节段拼装工艺逐孔架设法:是上部结构按一个方向架设,一次完成一跨。在施加预应力前,预应节段通过下悬梁(主梁下方)或架桥机(主梁上方)临时支承。当然,如果场地条件允许,节段也可支承于地面支架上。架设完的主梁可以简支在桥墩上,也可通过后张预应力将几孔联成连续结构。这种架设方法可以使用部分预应力-部分铁路高架如东铁延伸线马鞍山高架要求采用部分预应力,因为轨道板、护栏等较重的恒载必须按二期荷载考虑。此外,整孔架设因为其简单,往往可以加快施工进度。相对于其他拼装方法,整孔架设更适合于变化的上部结构,如平、竖曲线段。因此,那些跨径中小但线路较长的高架,或场地条件困难的地方,常常使用该方法。第一部分----什么是预制节段拼装工艺悬臂拼装法:
第二部分:
预制节段拼装工艺节段预制场的规划,攸关节段生产的效率。
一般在设计阶段就应规划出预制场的位置,避免施工时场地的迁移,所以需注意用地的确定和取得。对预制场地的位置、地质情况和运输路线需要进行认真的评估,以便确定对工期和交通干扰的影响程度。为了控制台座的沉降量和非弹性变形,台座地基及基础必须坚实、整体连续。如:地基是否有沉陷的可能,交通运输的便利性等都是必须预先规划的。第二部分----预制节段拼装工艺----1、预制场建设预制场的设置为了节省节段的运输时间与费用,理想的预制场地应在工地附近。减少预制梁段转运至存梁场增加运输和二次转运节本。也可通过水路运至桥位。一个预制通常包括四部分区域:扎筋区,用来扎制钢筋笼以安置选模板。浇筑区,用来安置模板、靠山节段、钢筋笼,然后浇捣混凝土。搅拌站,用来储存砂石料、水泥和搅拌混凝土。堆放区,用来堆放交付运输、安装前的成品构件。生产线的配置要根据工程的实际情况进行规划,规划中应注意:1、生产线距离桥位的距离、周边设施情况、是否对居民生活产生影响。2、合理配置钢筋加工区、绑扎区(钢筋绑扎台座)、梁段预制区(梁段预制台座)及临时存梁场,使其高效合理地运转。3、底座要有足够的强度,如无法达到要进行处理。4、为了提高工效,在同条生产线内的单个台座内各配置一定数量的小型龙门吊机,用于小型材料、用具的吊装作业。大型龙门吊主要用于梁段转运、倒运及转存等吊装作业。为了避免大、小龙门吊作业的相互干扰,需要设置不同的轨道以供大、小龙门吊行走。第二部分----预制节段拼装工艺----1、预制场建设第二部分----预制节段拼装工艺----1、预制场建设预制场的设置模板结构具有足够的刚度、强度和稳定性,在承受新浇筑混凝土的重力、侧压力及施工中可能产生的各项荷载时,能保证梁体各部位设计形状、尺寸和相互间位置正确。模板的要求:1、刚度大2、尺寸精准3、位置固定4、机械化作业程度高模板工程侧模不移动侧模通过支架螺旋撑杆调节内模通过液压系统支护和调核;通过卷扬机牵引移动。第二部分----预制节段拼装工艺----1、预制场建设第二部分----预制节段拼装工艺----2、预制钢筋加工区钢筋起吊钢筋就位内模安装第二部分----预制节段拼装工艺----2、预制移梁至存梁场浇筑混凝土齿块后处理存梁场第二部分----预制节段拼装工艺----2、预制测量监控目的:1、根据预制成型节段的控制测点的实测数据(局部坐标)计算测点的总体坐标(大地坐标)。2、根据测量数据及软件来计算梁体的收缩徐变对拼装的影响。测点布置测量塔第二部分----预制节段拼装工艺----3、运输陆地运输海上运输第二部分----预制节段拼装工艺----4、架桥上海中环线----军工路上行式架桥机采用逐孔拼装工艺苏通大桥----上行式架桥机采用悬臂对称拼装工艺上海市沪闵路高架道路二期工程广州轻轨四号线----下承式架桥机采用逐孔拼装工艺第二部分----预制节段拼装工艺----5、拼装第二部分----预制节段拼装工艺----5、拼装1.移动架桥机起重天车至靠近边跨墩的第一榀梁段上方,将天车上的主吊具与悬挂吊具用销轴连接,提起梁段并放松悬挂吊杆。调整箱梁标高、平面位置及纵、横坡,使之符合线型控制精度要求;2.吊具保持纵、横坡不变,提升梁段一定高度,人工涂抹环氧粘结剂;3.将梁段与边跨墩顶块精确拼接,张拉第一梁段与墩顶梁段之间的临时预应力;4.安装第一榀梁段的悬挂吊杆,再将该梁段吊挂于架桥机主桁架上;5.解除天车主吊具,重复以上步骤,直至完成2~10的拼装,完成所有悬挂梁段的拼装;6.穿入预应力筋,并张拉;7.架桥机支腿调整高度,将已拼好梁段落梁至临时支墩上,测量控制好桥面标高;8.依次解除各梁段悬挂吊杆、吊具,完成整个边跨梁段安装。架桥机过孔进行下一孔段的悬挂安装。9.安装墩顶永久支座(也可早于该步骤安装),安装湿接缝钢筋、模板、浇筑湿接缝混凝土;10.湿接缝混凝土强度达100%后张拉墩顶预应力筋并对整孔所有预应力孔道进行市强压浆处理。11.临时支座卸载,完成体系转换。平衡悬臂法:以苏通大桥上行式架桥机为例第二部分----预制节段拼装工艺----5、拼装墩顶梁0#块就位两端锚固墩顶临时预应力锚固墩顶梁用三向千斤顶精确调位墩顶二次混凝土浇筑临时锚固第二部分----预制节段拼装工艺----5、拼装运输起吊拼装拼装第二部分----预制节段拼装工艺----5、拼装环氧胶拌和环氧胶涂抹临时预应力张拉体内永久预应力两端对称张拉真空压浆合拢前解除临时锚固临时支座凿除合拢段吊装调位,劲性骨架焊接。调整吊杆使梁段准确就位劲性骨架焊接,固定合拢段空间位置第二部分----预制节段拼装工艺----5、拼装T构合拢上劲性骨架预制合拢块湿接缝湿接缝悬臂端悬臂端悬臂合拢采用预制合拢块+双湿接缝形式;预制合拢块长:
2.7米湿接缝宽:
15厘米第二部分----预制节段拼装工艺----5、拼装第二部分----预制节段拼装工艺----5、拼装合拢段湿接缝预应力管道安装合拢段湿接缝模板安装合拢段湿接缝混凝土浇注合拢段湿接缝混凝土强度达到90%,张拉合拢束完成中跨合拢施工第二部分----预制节段拼装工艺----5、拼装边跨梁段悬挂顶板临时预应力悬挂吊具天车吊具逐块提起吊挂吊具;通过天车吊具调整梁段精确就位;涂环氧胶;拼接并施加临时预应力;施工合拢湿接缝,张拉合拢。将边跨梁段逐块悬挂于架桥机主桁架上逐块拼装梁段施工边跨湿接缝分批张拉边跨合拢束吊杆拆除,架桥机过跨第二部分----预制节段拼装工艺----4、拼装1、起吊梁段。可从正下方和前墩的墩中心往前起吊梁段,还可以从桥上后部喂梁。2、首节段的就位。每孔的01节段经测量定位后,由四个单元支撑千斤顶支撑,同时在墩上放2个扁平千斤顶略微顶住梁段,便于更好地定位。为防止出现三点支撑现象,单元支撑千斤顶每侧都是联动的。3、依次起吊02~12节段,临时张拉后即由单元支撑千斤顶承载,临时张拉和吊机松开卸载过程,需要密切关注单元支撑千斤顶的读数,避免出现偏心失衡现象,由于支撑系统实现了联动,此现象较少出现。4、承载体系转换。永久预应力张拉过程就是承载体系转换的过程,此时对架桥机的承载体系是个严峻的考验,国外通常在此阶段必须经过周密计算和复杂的调整,以保证体系转换成功。本架桥机由于实现了单元支撑千斤顶液压系统的联动,能较安全和轻松地实现体系转换。5、整孔梁的平面位置和高程调整。需要平面位置调整时,在扁平千斤顶上放置TEFLON板便于平移,临时支撑转换由墩顶的临时支座来承担;高程调整通过不断调整每个墩顶的两个临时支座高度来完成。平面位置调整还需靠伸缩缝处用顶推千斤顶协助完成。6、架桥机纵移过孔。在永久张拉工作完成后即可开始,缩短了架设周期。7、托架安装。共配置三对托架,在拼装过程即可开始前一孔的托架安装工作。逐孔拼装法:以广州轻轨四号线下承式架桥机为例第二部分----预制节段拼装工艺----5、拼装示例:广州轻轨4号线高架二标逐孔拼装施工-架桥机安装架桥机就位喂梁起吊第二部分----预制节段拼装工艺----5、拼装梁对位拼装节段梁底支撑小千斤顶张拉临时预应力临时预应力棒连接第二部分----预制节段拼装工艺----5、拼装环氧树脂胶搅拌节段梁界面涂胶拼装后的外形
第三部分:
控制及关键工序短线法梁段预制时的观测控制梁段开始制作后,应立即对正在浇制中的几何断面加以控制,并和理论几何断面进行比较,以便在随后的浇筑操作中进行的调整。
中线控制标高控制项目允许偏差节段长度±10高度±5顶板宽±15底板宽度+200顶、底板厚度±3mm腹板厚度±3mm顶、底板在线偏离设计中线±10横膈膜±10mm二节段相连总长度误差±15mm悬臂段总节段长度误差:±20mm相连节段外表误差(端头平整度):±3mm预留孔孔洞
预埋件
梁体节段预制外形尺寸允许偏差(mm)
及时纠偏获得各种曲率第三部分----控制及关键问题----1、测量监控测量监控目的:1、根据预制成型节段的控制测点的实测数据(局部坐标)计算测点的总体坐标(大地坐标)。2、根据测量数据及计算梁体的收缩徐变,分析对拼装的影响。测点布置:1、每榀梁段上埋设有6个控制点(2个轴线控制点和4个标高控制点);2、采集待浇梁段的平面和高程数据,作为下一梁段的控制依据。第三部分----控制及关键问题----1、测量监控测量塔测点布置测量时间:早上6:00~8:00采集已拼装梁段的平面和高程数据,并与目标数据进行比较。安装允许误差与验收标准悬拼阶段误差竖向标高:±20mm与箱梁理论中心轴的偏差:10mm合拢端误差竖向标高: ±25mm与箱梁理论中心轴的偏差:10mm当线型发展趋势不能满足精度要求时,进行线型调整;调整方法主要有:1、调整临时预应力张拉顺序;2、加垫环氧树脂垫片3、压重第三部分----控制及关键问题----1、测量监控剪切键为了协助传递在接头处的剪刀,预制节段通常在接合面上设有剪切键。剪切键的形状视其具体应用而不同,但大致上分为两类:单键与多键。单键通常较大并集中在局部,而多键则尽可能地分布于接合面的各个部位,其尺寸也相对较小。根据以往的经验,通常认为多键系统更为有效。第三部分----控制及关键问题----2、剪力键节段长度预制节段的长度主要由运输及拼装机具的吊装能力而决定。若节段堆场离安装地点较远,而节段的运输又必须经过交通要道,则节段长度通常不超过2.5m。若堆场离安装地较近,节段运输不需要经过交通要道,则节段长度可有所增加。第三部分----控制及关键问题----3、节段长度环氧接缝或干接缝
节段间的接缝可为干按缝。在不会出现冰冻温度或使用体外预应力时,可采用干接缝,其优点:不需使用环氧,提高结构可靠度。较环氧接缝容易,且施工场地整洁。节段安装比采用环氧接缝的快。在接缝处可施加暂时预应力,不需要环氧接缝。然而,节段采用于接缝不能实现完全水密,可能会影响压浆质量,降低预应力束的防腐效果。因此通常不允许使用干接缝。环氧接缝,被非常普遍地应用于预制节段桥梁中。它同时适用于体内和体外预应力系统,其作用如下:在节段安装过程中可作为润滑剂。弥补逐段浇筑节段表面的细少缺陷。密封接缝,阻止湿气入侵。在进行体内束压浆时,充当接缝处的密封。第三部分----控制及关键问题----4、接缝处理配合比和养护
拌和C50砼的重点是砼强度和防止出现表面收缩裂缝,其中的重要工作是砼配比和养护养生,从骨料级配合理,控制水化热入手,要经过多种掺料的试配,确定最终配合比(是否要加掺粉煤粉等)。吊装到存梁区后要对梁体混凝土的进行养护,施工后覆盖不少于14天。第三部分----控制及关键问题----5、配合比和养护
第四部分:整孔预制架设工艺整孔预制架设法介绍1、施工要点集中预制,整体架设,利用桥面做主要运输通道。2、施工工法比较成熟,现有国内的大铁高架多采用本工法。3、需要在高架线附近设两到三个现场制梁场,每制梁场约4-5万m2。4、没有办法解决曲线梁的架设难题,只能采用现浇或折梁的方法,曲线段采用折梁要对梁面进行加宽,桥型及景观效果极差。5、施工荷载远远大于使用荷载,人为加重了桥梁的设计荷载,增加了建梁材料。6、现场预制条件比不上工厂预制条件,平整度、光洁度和混凝土表面颜色均匀度都难以保证,模板间浆缝也会影响桥梁的景观。第四部分----整孔梁预制架设工艺1、主要工序第四部分----整孔梁预制架设工艺第四部分----整孔梁预制架设工艺(2)梁体运输架设作业步骤
步骤1解除吊具与箱梁的连接,前后起重天车退回到架桥机尾部图示位置;铺设架桥机走行轨道;前支腿脱空;中、后支腿底部支承油缸回收走行轮与轨道接触;架桥机准备过孔。步骤2驱动中,后支腿行走机构使架桥机过孔到位;前支腿支立;中、后支腿底部支承油缸顶升使走行轮与轨道脱空;架桥机准备架梁。步骤3运梁车运梁到位,前起重天车将混凝土箱梁前端吊起约20cm(后端仍作用在移位小车上);运梁车前端降低10~15cm。步骤4启动前起重天车及运梁车顶的驮梁台车同步将混凝土箱梁前移至后起重天车起吊位置时,停止纵移并连接后吊具,后起重天车将箱梁后端吊起。第四部分----整孔梁预制架设工艺(2)梁体运输架设作业步骤
步骤5驮梁台车及活动枕梁退回原位置并与运梁车锚固,运梁车返回粱场运输下一片箱梁;前后起重天车同步将混凝土箱梁前移到位。步骤6启动前后起重天车下落箱梁到墩位并精确调整到位。第四部分----整孔梁预制架设工艺结束语门式桥墩的预制横梁
预制节段工法是一种能实现经济、美观的有效的上部结构解决方案。实践经验表明该工法建成的桥梁工作良好,设计无特别问题,在几何线形复杂、现场条件困难的项目中也能成功应用。它还等特别适合工期紧迫的项目。不难预测,该工法在今后市区将得到更多运用,以减少施工对公众的影响并加快施工速度。目前随着城市化进程的加快,城市建设为避免对交通和市民生活造成干扰,越来越多的构件有预制并现场安装的趋势,如门式桥墩的预制、墩身的预制、承台的预制、箱梁节段预制拼装技术等的实现,。杭州湾大桥的预制墩身预制安装盖梁谢谢大家
!目录CONTENTS第三节悬臂施工悬臂拼装法施工悬臂施工法的概念、特点和分类(一)概念从墩顶开始施工、以桥墩为中心向两岸对称的、逐段悬臂接长的施工方法。起源于1948年法国工程师弗莱西奈修建Luzancy桥。这是一种大跨度桥建造中应用最广的方法。1952年以来,≥100m的大跨度桥梁中,80%左右用该方法建造。广泛应用于:预应力混凝土悬臂梁桥、连续梁、连续刚构、斜腿刚构、桁架桥、拱桥、斜拉桥和钢桥等结构中。“悬臂施工技术”是桥梁技术的一次革命,大大推动了桥梁建设。(二)特点跨间无支架、便桥,由已建墩、梁承重,对桥下通行无影响;能减少施工设备,简化施工工序;可多孔同时施工,工期↓;施工费用少,造价↓;施工内力与成桥内力相协调、结构经济,跨越能力大;适用性广;在超静定结构中使用,存在体现转换问题,注意施工阶段检算。(三)分类按节段成型方式分:(1)悬臂拚装法将梁部结构化整为块,分块预制,利用移动式吊机起吊节段,从墩顶开始,对称的逐段拚装,利用环氧树脂和预应力钢筋连接成整体,直到合拢成桥。(2)悬臂浇筑法将梁部结构沿纵向化整为段,利用挂蓝、桁架和托架等施工设备作为操作平台和承力、传力结构,利用先浇结构将力传至桥墩,从墩顶开始,对称的逐段现浇,直到合拢成桥。(四)悬臂拼装和悬臂浇筑比较项目悬臂拚装法悬臂浇筑法节段形成预制现浇主要施工平台和机具预制平台、移动式吊机挂蓝起重能力起吊节段,起吊能力要大起吊钢筋和混凝土,起吊能力小施工进度因节段预制,上下部同时施工,且拼装工期短1-2混凝土现浇,节段施工周期5~7天结构整体性拚装接缝一般为胶接缝,整体性差存在节段施工缝,整体性好施工变形控制控制难度大,靠接缝调整易控制,挂蓝标高调整适用性逐渐得到人们认可主要采用,但受温度控制悬臂拼装法悬臂拼装施工,是将悬臂梁先分段预制成若干块件,当下部结构完成后,将预制块件运到桥下,用活动吊机向一边或两边逐段起吊、拼装就位、施加预应力,使其逐段对称延伸连接成整体。(1)悬臂平衡吊装最为常用。悬拼施工主要包括块件的预制、运输、拼装及合拢。(2)逐跨吊装(3)渐进式吊装(一)节块预制(1)节块划分原则:主要由运输吊装能力、工期确定,一般2~5m长。(2)节块预制方法:主要有长线法、短线法和卧式(桁架梁段)
长线法:在预制厂或施工现场按照桥梁梁底线形制作固定的台座进行节块预制的工作。
短线法(活动底座法):在有限场地上,只利用一套模板(一端为固定)进行节节块预制,浇筑第1节块(起始节块)后,以该节块端面(匹配节块)作为下一节块端模进行第2节块浇筑,如此反复。一.块件预制悬臂拼装用的预制块件,要求其各部分尺寸准确,拼装时接缝密贴,预留管道对接顺畅。箱梁块件通常采用长线浇筑或短线浇筑的立式预制方法。1.长线预制
长线预制是按桥梁下缘曲线制作固定的底座,在底座上安装底模,进行块件预制工作。2.短线预制短线预制是按箱梁纵剖面的变化尺寸设计出单个浇筑单元,在配有纵移及调整底板高度设备的底模上浇筑梁段。特点:采用长线台座法制梁,成桥后梁体线形较好。长线台座使梁段存贮有较大余地,但占地较大,地基要求坚实,混凝土的灌筑和养护移动分散。短线预制场地相对较小,灌筑模板及设备基本不需移动,可调的底、侧模便于平、竖曲线梁段的预制;但要求精度高,施工严,周转不便,工期相对较长。
基本要求:尺寸准确、外表光洁、孔道正确、接缝处理方便、力筋防锈可靠。(3)梁段运输形式:水、陆、栈桥及缆吊等。阶段:场内运输、装船、浮运。二、梁段拼装(1)悬拼方法预制节段的悬臂拼装,可根据现场布置和设备条件采用不同的方法。当靠岸边的桥跨不高且可在陆地或便桥上施工时,可采用自行式起重机(如履带起重机)、门式起重机拼装。对于河中桥孔,也可采用水上浮吊进行安装。如果桥墩很高,或水流湍急而不便在陆上、水上施工时,就可利用各种吊机进行高空悬拼施工。
1)悬臂吊机拼装法悬臂吊机由:纵向主桁架、横向起重桁架、锚固装置、平衡重、起重系、行走系统和工作吊篮等部分组成。2)浮吊拼装法
3)连续桁架(闸式吊机)拼装法连续桁架悬拼施工,可分移动式和固定式两类。移动式连续桁架的长度大于桥的最大跨径。桁架支承在已拼装完成的梁段和待拼墩顶上,由吊车在桁架上移运节段进行悬臂拼装。固定式连续桁架的支点均设在桥墩上,而不增加梁段的施工荷载。4)缆索起重机(缆吊)拼装法5)起重机拼装法尚可采用伸臂吊机、龙门吊机、人字扒杆、汽车吊、履带吊、浮吊等起重机进行悬臂拼装。根据吊机的类型和桥孔处具体条件的不同,吊机可以支承在墩柱上、已拼好的梁段上或处在栈桥上、桥孔下。移动式连续桁架拼装示意图
吊机悬臂吊装钢箱梁
接缝涂抹环氧树脂
梁段拼装及接缝处理
(1)悬拼方法岸边陆地或便桥:水中桥孔:桥高、水深流急:自行式起重机、门式起重机
浮吊拼装高空悬拼悬臂吊机拼装法移动式连续桁梁拼装法浮吊拼装法、缆索吊机拼装法、起重机拼装法。(2)接缝处理湿接缝胶接缝干接缝应用很少缝宽0.1~0.2m;快凝水泥砂浆(或小石子混凝土)缝厚1mm左右环氧树脂水泥,0.2~0.25MPa拼压三.接缝处理悬臂拼装时,预制块件间接缝的处理,分干接缝、湿接缝、胶接缝等几种方法。干接缝是相邻块件拼装时,将两端面直接贴合,接缝上的内力通过预施力及肋板上的齿形键传递。湿接缝是在相邻块件间现浇一段10~20cm宽的高强度等级的砂浆或小石子混凝土,将块件连接成整体。胶接缝是在接缝端面涂一薄层环氧树脂等胶结材料,将相邻整体刚度和不透水性。
(3)安装误差的控制与纠正悬灌:原因:外载、材料参数的取值和环境温度影响;纠正:以后各段施工设拱度调整;悬拼:原因:外载、接缝变形、几何尺寸、安装误差纠正:1号块精确就位;涂胶层尽量薄,且均压下固化;调整上下缝宽;凿打端面;增加湿接缝。悬臂拼装法基础:梁段预制核心:梁段的吊运和拼装工序:梁段预制、移位、存放、运输悬拼体系转换合龙段施工(1)节块预制注意事项
1)节块间脱模工艺
2)节块间预应力孔道、定位器(剪力剪)
3)预制线形控制:要考虑施工预拱度、台座沉降等长线法:在台座上一次进行调整。短线法:通过调整匹配节块的空间位置来保证梁体设计线形,包括理论安装位置及前一节块的施工误差,每次调整。工程上通常采用“六点坐标”来控制。
短线法六点坐标待浇梁段匹配梁段固定模架液压台座1号梁段2号梁段短线法施工
固定模架液压台座作下一节段匹配梁段1号梁段2号梁段运往存梁区封端模板运梁车短线法施工
匹配调整示意图
(二)节块运输、吊装(1)场内运输、吊装主要设备:龙门吊等。(2)预制厂至拼装工地主要设备:汽车、汽车吊机等。注意交通影响(3)节段堆放注意节块受力。
(三)节块拼装工艺(1)0#节块现浇:最为常用预制拼装:少用需要墩梁临时固结(2)架桥机(桁架)拼装在0#节块上完成,因此0#块的长度满足要求。(3)预制节块拼装
1#块:通过湿接缝与0#块连接,便于调整、定位;
2~N#块:通过干接缝或胶接缝(环氧树脂)拼装,试拼;(4)合拢一般为现浇合拢段(缝)湿接缝拼接工艺图 胶接缝拼接工艺图(四)关键技术
1.线形控制施工控制包括线形(标高、中轴线)控制、应力控制等,其中以线形控制为主。(1)悬拼挠度计算包括梁体自重、预应力、混凝土收缩徐变、温度、施工荷载等。精确计算施工过程挠度非常困难。(2)误差控制与纠偏影响悬拼挠度因素:预应力、自重、涂胶工艺、1#节块偏差等。关键是1#节块精确定位,以设计及预制线形进行控制。(3)纠偏措施改变涂胶厚度、加垫钢板、调整临时张拉预应力、凿除端面、增加湿接缝等等。2.涂胶工艺及质量
3.预应力张拉及孔道压浆
4.全预应力(五).施工控制1)桥位纵轴线的观测。2)拼装块件各点的高程,应根据浇制块件假定的相对高程值,通过实测逐点计算出各相应点的绝对高程,以便悬拼时控制。3)块件的拼装4)0号块件与1号块件的测量工作要精益求精,使后期吊装易于控制。5)在块件吊装时,如果发生线形误差,最好及时用湿接缝纠正,以免误差加大,造成明显的线形偏差。钢箱梁的拼装悬臂现浇法施工技术1施工概述
2挂篮的构造及设计
3悬臂施工方法
4工程实例
5工程事故1施工概述
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悬臂现浇施工动画
内昆铁路花土坡大桥大连立交桥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。什么是挂篮?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;边跨及中跨合龙。悬臂浇筑的施工顺序?2挂篮的构造及设计挂篮是一套受力复杂的结构体系,从挂篮安装、预压、混凝土浇筑到前移挂篮,过程复杂,要经过多次体系转换,因此要对各工况进行详细的结构计算,一般使用结构计算软件整体建模计算。(1)挂篮结构类型及构造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。组成承重梁、悬吊模板、锚固装置、走行系统、工作平台。(a)平行桁架式挂篮
1)挂篮主桁结构类型平行桁架式挂篮的尾部一般设有一平衡重(可用混凝土块制作),其作用是防止挂篮在行走时因前重后轻,失稳导致倾覆。平行桁架式挂篮的优点是结构简单,可以充分利用常备式万能杆件、军用梁或贝雷梁制作挂篮的受力主桁架,可减少一次性投入。1)挂篮主桁结构类型缺点是挂篮自重大,工作系数(挂篮自重/梁体分段最大重量)较大,一般在1.0以上,对梁体在施工阶段的荷载承受能力要求较高;挂篮本身承受荷载能力有限,施工节段不能太重;悬灌时挠度变形也比较大,近年已很少见应用。(a)平行桁架式挂篮平行无平衡重挂篮取消了配重,因此减小了结构自重,由前吊挂系统和后锚固系统组成。1)挂篮主桁结构类型(b)平行无平衡重挂篮平行无平衡重挂篮优点是:桁架材料均采用工地常备杆件(贝雷梁、军用梁等),设备利用率高,节约成本,提高经济效益;结构刚度大,移动灵活,抗风能力强,特别是侧向抗风能力强,结构简便,受力明确。缺点是:主桁结构长,自重大,施工节段不能太长。1)挂篮主桁结构类型(b)平行无平衡重挂篮1)挂篮主桁结构类型(c)三角桁架挂篮三角桁架挂篮优点是:结构轻巧简单、受力明确、安装方便。缺点是:主桁加工精度要求高,挂篮根据本工程特点计算设计,各构件需要使用型钢专门加工,通用性差。1)挂篮主桁结构类型(d)弓弦式挂篮弓弦式挂篮由平行桁架式挂篮演变而来,除具有桁高随弯矩大小变化、受力合理的特点外,安装时还可在结构内部预施应力以消除非弹性变形,故也可取消平衡重,所以一般重量较轻。缺点是杆件数量多、制作安装都较麻烦,且易丢失。1)挂篮主桁结构类型(e)菱形挂篮菱形挂篮自重轻,结构简单、受力明确,加工、运输、拼装、移动和拆除省力,节约资金;所有吊点均在梁面以上,因此施工操作空间大。主桁加工精度要求高,挂篮根据本工程特点计算设计,各构件需要使用型钢专门加工,通用性差。2)挂篮底篮(吊篮)结构类型(a)桁架与H型钢组合H型钢纵梁桁架吊挂横梁桁架自重轻,承载能力大,因此将吊挂横梁设计为桁架,在桁架上再设置H型钢纵梁,用于传递模板及砼施工荷载。特点是刚度大、自重轻,但桁架结构复杂。2)挂篮底篮(吊篮)结构类型大型钢结构简单,加工安装方便,但自重大、刚度较小,因此施工过程中变形较大。大型钢底篮大型钢底篮(b)、大型钢底篮2)挂篮底篮(吊篮)结构类型底篮纵横梁均采用桁架结构,结构自重轻、刚度大,施工过程变形小;但桁架结构复杂,加工精度要求高,因此增加了加工和拼装难度。全桁架底篮(c)全桁架底篮3)挂篮及底篮(吊篮)结构类型对比项目优点缺点适用范围主桁平行桁架式结构简单,一次性投入少,施工方便自重大,弹性变形大跨径100m内的梁体平行无配重式结构简单,一次性投入少,施工方便主桁长度大,弹性变形大跨径100m内的梁体三角桁架受力明确,结构轻巧,施工方便主桁加工精度高,通用性差可用于跨径200m以上的梁弓弦式桁架受力合理,可消除非天性变形杆件多,制作安装麻烦可用于跨径200m以上的梁菱形挂篮自重轻,加工、安装、施工方便,刚度大变形小,操作空间大加工精度高,通用性差可用于跨径200m以上的梁底篮桁架与H型钢结合刚度大、自重轻桁架结构复杂普遍用于三角挂篮底篮大型钢结构简单自重大,刚度小很少采用全桁架刚度大,自重最轻结构复杂,加工安装麻烦常用于平行挂篮底篮(2)挂篮设计
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(2)挂篮设计计算一般采用结构设计软件(MIDAS或桥梁博士等)进行整体建模计算,一般需验算其强度、刚度、稳定性、抗倾覆能力等。MIDAS菱形挂篮模型3挂篮悬臂施工方法1
O#段施工2挂篮安装3悬臂段施工4合龙段施工5悬臂施工优缺点(1)0#块浇筑什么是0#块?0#号块的位置在哪里?0#
段位于桥墩上方,灌注0
#段相当于给挂篮提供一个安装场地。(1)0#块施工0
#段一般需在桥墩两侧设托架或支架现浇。立0#段底模时,同时安装支座及防倾覆锚固装置。墩旁支架墩旁托架桥墩较矮时开安装墩旁支架支承在承台上;桥墩较高则在施工桥墩时安装预埋件,然后在预埋件上安装墩旁托架。0#段模板安装0#段砼浇筑0#段拆模的砼0#段模型直接支承在墩旁支架或托架上,安装底模板时,同时安装支座(永久和临时)及防倾覆锚固装置。0#段施工须埋设永久预应力孔道和安装挂篮所需的预应力钢筋(预留挂篮安装孔洞)主轨液压油缸下拉油缸推进油缸主千斤顶(2)挂篮安装及预压0
#块预应力(永久及临时)张拉压浆后即可安装挂篮,现以菱形挂篮为例,简要介绍挂篮安装过程。1)挂篮安装前后工作车主轨液压油缸前后工作车主轨液压油缸NRSAS主框架前后工作车主轨液压油缸NRSAS主框架前后框架底框架横梁内模前后工作车主轨液压油缸NRSAS主框架前后框架底框架横臂内模外模底模内模前后工作车主轨液压油缸NRSAS主框架前后工作车底框架横梁液压油缸内模外模底模内模端模工作平台2)挂篮加载试验在0
#块上安装完挂篮以后(内模暂不安装),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。卸载后根据预压数据调整底模高程后即可绑扎底板和腹板钢筋。纵向钢筋需要跟0#段纵筋连接,可采用机械连接或焊接。预应力波纹管也需要接长,且要控制其严密不漏浆。1)梁体钢筋绑扎及预应力管道安装焊接连接机械连接(3)悬臂段施工内模也是由钢模板组拼而成,通过吊挂纵梁和精轧螺纹钢吊挂在挂篮主桁架上。内模只有侧面和顶面三面,没有底面,便于底板混凝土浇筑和振捣。2)内模安装安装好的内模板内模吊挂纵梁精轧螺纹钢吊杆内模也是由钢模板组拼而成,通过吊挂纵梁和精轧螺纹钢吊挂在挂篮主桁架上。内模只有侧面和顶面三面,没有底面,便于底板混凝土浇筑和振捣。2)内模安装安装好的内模板内模吊挂纵梁精轧螺纹钢吊杆顶板纵筋应与0#段纵筋连接牢固,波纹管应接长;同时还要埋设梁体结构预埋件和挂篮前移所需的预埋件或预留孔洞。注意波纹管要预留通气孔,便于后续压浆。3)顶板钢筋绑扎、预应力管道及预留、预埋件安装两侧梁段应同步对称浇筑,两端浇筑砼差值不应大于1m3.混凝土浇筑时纵向应从0#段向跨中对称浇筑;横向应由两侧向中间对称浇筑,确保混凝土浇筑振捣密实。浇筑完成后对砼进行覆盖保湿养护。4)浇筑1#段混凝土及养护砼达到设计要求时安装预应力钢绞线后进行张拉,悬臂施工一般包括纵向、横向及竖向三向预应力,而纵向、横向一般采用钢绞线,竖向一般采用预应力粗钢筋(精轧螺纹钢筋)。张拉完成后须对预应力孔道进行压浆。5)0#、1#段预应力安装、张拉及压浆纵向预应力张拉竖向预应力张拉两端挂篮应同时同步对称前移,移动过程应缓慢、平稳,根据挂篮移动程序逐步前移,移动就位后要及时锁定,防止挂篮倾覆。6)挂篮前移并调整标高进入制梁状态值得注意的是2#段及后续梁段施工时除纵向钢筋波纹管须接长外,纵向预应力钢筋也需要接长。一般采用预应力钢筋联接器进行接长,使纵向预应力贯通受力,其余施工同1#段。按照此工序逐段推进直至合龙。7)2#梁段钢筋混凝土施工2#段对称施工预应力钢筋联接器用于锚固直径为Φ25和Φ32的高强精轧螺纹钢筋,主要应用于预应力箱梁纵向施工、大型建筑屋架和岩土锚固中。由锚具、连接器、垫板组成,配用YG-70穿心式千斤顶和专用连接头进行张拉螺母垫板连接器预应力筋3.2锚具共63页
第38页
GYJ挤压机是制作P型固定端锚具的专用挤压设备。挤压好的挤压头3.2锚具共63页
第42页套筒及弹簧高压油泵连续梁合龙前的墩、梁临时固结约束措施解除一般讲,在两侧边跨合龙后,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,可以在中跨合龙后再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。(4)合龙段施工1)临时约束解除合龙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2)合龙口临时锁定3)合龙施工要点选择日气温较低、温度变化幅度较小时锁定合龙口并灌注合龙段混凝土。合龙口的锁定,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。在合龙口锁定后,立即释放一侧的固结约束,使梁一端在合龙口锁定的连接下能沿支座左右伸缩。合龙口混凝土宜比梁体提高一级,并要求早强为保证浇注混凝土过程中合龙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、卸载均应对称梁轴线进行。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。临时束的张拉力一般宜在0.45~0.5Rjy(根据设计要求),以防在合龙过程中预应力束过载报废而需要重新更换新束。合龙前实景合龙段钢筋施工合龙段混凝土施工a)必须按施工顺序逐段悬浇,施工工期长;b)挂篮设备及锚固装置构造较复杂,一次性投入大;c)一般需要对称施工,有时需要对梁体进行配重,工序较复杂;(5)、悬臂施工法优缺点及适用范围1)、优点a)跨间不设支架,不影响通航或行车;b)内力状态施工与运营较一致;c)设备经改造可重复使用;2)、缺点(5)、悬臂施工法优缺点3)、适用范围a)大跨度连续梁或斜拉桥;b)适用于桥梁跨越公路、铁路等有通车要求的环境;c)适用于桥梁跨越河流、沟谷及海上施工(不便于搭设支架的环境);d)适用于高墩桥梁(搭设支架不经济);4工程实例点击播放
巴基斯坦丹加利特大桥5工程事故5工程事故安全第一
预防为主
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