预应力混凝土连续梁桥施工

1、苏通大桥主桥基础工程建设情况介绍,预应力混凝土连续箱梁 悬臂法施工介绍,vvvvv,二OO九年十二月,提 纲,一、预应力混凝土连续梁概述 二、预应力混凝土连续梁悬浇 三、墩顶0#块及直线段施工 四、挂篮悬臂浇筑施工 五、合拢施工及体系转换 六、预应力施工 七、施工中容易出现质量通病,预应力砼连续梁结构体系，具有变形小、结构刚度好、伸缩缝少、养护简单、抗震能力强等优点。在公路、铁路桥梁中应用广泛，特别是大跨度预应力混凝土梁中多采用连续梁。其主跨跨径60150m范围内，150m以上跨径的一般桥梁采用连续刚构。 连续梁在截面形式上，主要是采用具有良好抗弯，抗扭性的箱形梁，一般小于60M的中小跨径采用

2、等截面，其梁高为跨径的11525；大跨度一般采用变截面，其高度的变化与内力的分布相符合，其截面高度与最大跨径之比：中间支点约为 115120，跨中约为130150。,一、预应力混凝土连续箱梁概述,1.预应力砼连续箱梁简介,在世界范围内悬臂浇筑法于1953问世；在我国于上世纪70年代连续梁结构应用于桥梁工程，1973年北京复兴门立交(8.25m+25m+8.25m)是为支架法拼装施工，于1977年则在河北修建了洛河大桥，采用了悬壁浇筑法，跨径为(30.27m+245m+30.27m)。其后1985年在湖北沙洋修建完成8跨一联单箱单室连续梁(汉江公路桥)，全长792m。随后相继建成黑龙江哈尔滨松花

3、江大桥、湖南衡阳湘江桥、台州灵江大桥等。以江苏南京长江二桥北汊桥为例，其主孔跨径165m，超过150m，支座吨位已达65000KN。,一、预应力混凝土连续箱梁概述,2.连续箱梁在我国的发展,满膛支架现浇,一、预应力混凝土连续箱梁概述,3.连续箱梁主要施工方法,钢管立柱贝雷梁支架现浇,一、预应力混凝土连续箱梁概述,3.连续箱梁主要施工方法,上行式移动模架现浇,一、预应力混凝土连续箱梁概述,3.连续箱梁主要施工方法,下行式移动模架现浇,一、预应力混凝土连续箱梁概述,3.连续箱梁主要施工方法,苏通桥引桥移动模架现浇,一、预应力混凝土连续箱梁概述,3.连续箱梁主要施工方法,上海长江隧桥引桥移动模架现浇

4、,一、预应力混凝土连续箱梁概述,3.连续箱梁主要施工方法,一、预应力混凝土连续箱梁概述,3.连续箱梁主要施工方法,移动模架施工适用范围 跨度 15 - 80 m 一般适用长度 500m 以上 施工周期/孔10 15 天,移动挂篮现浇,一、预应力混凝土连续箱梁概述,3.连续箱梁主要施工方法,上海长江隧桥辅航道桥挂篮现浇,一、预应力混凝土连续箱梁概述,3.连续箱梁主要施工方法,上海长江隧桥辅航道桥挂篮现浇,一、预应力混凝土连续箱梁概述,3.连续箱梁主要施工方法,苏通桥辅桥挂篮现浇,一、预应力混凝土连续箱梁概述,3.连续箱梁主要施工方法,移动挂篮拼装,一、预应力混凝土连续箱梁概述,3.连续箱梁主要施

5、工方法,莲花桥吊架悬臂拼装,一、预应力混凝土连续箱梁概述,3.连续箱梁主要施工方法,一、预应力混凝土连续箱梁概述,3.连续箱梁主要施工方法,挂蓝适用范围 跨度: 60 300m 一般施工周期:2 x 1 节段 / 周,上行式架桥机拼装,一、预应力混凝土连续箱梁概述,3.连续箱梁主要施工方法,孟加拉帕克西桥节段拼装,一、预应力混凝土连续箱梁概述,3.连续箱梁主要施工方法,苏通桥引桥节段拼装,一、预应力混凝土连续箱梁概述,3.连续箱梁主要施工方法,上海长江隧桥桥引桥节段拼装,一、预应力混凝土连续箱梁概述,3.连续箱梁主要施工方法,下行式架桥机拼装,一、预应力混凝土连续箱梁概述,3.连续箱梁主要施工

6、方法,一、预应力混凝土连续箱梁概述,3.连续箱梁主要施工方法,架桥机拼装适用范围 跨径: 20 100m 一般施工长度: 最少 600 - 800 节块 一般施工周期/孔小跨1-2 天 / 孔,提 纲,一、预应力混凝土连续梁概述 二、预应力混凝土连续梁悬浇 三、墩顶0#块及直线段施工 四、挂篮悬臂浇筑施工 五、合拢施工及体系转换 六、预应力施工 七、施工中容易出现质量通病,二、预应力混凝土连续梁悬浇,1.悬臂浇筑法的概念,悬臂浇筑法又称无支架平衡伸臂法、挂篮法、吊篮法。它是以已经完成的墩顶段(通常称“0号块”)为起点，通过悬吊的挂篮从立模、浇筑混凝土、张拉预应力钢筋，逐段对称地向两侧跨中合拢，

7、形成整桥。悬臂浇筑法是把桥体沿桥轴线分成25m若干段，从桥墩附近开始使用挂篮对称在两侧就地浇筑砼的施工方法。墩顶段0号块一般采用支架施工，然后在0号块两侧拼装移动式挂篮，并固定好，接着在挂篮悬吊的模板上布置普通钢筋和预应力钢筋，浇注砼，当砼达到设计要求强度后施加预应力，压浆封锚，再将挂篮移到下一个节段。这样重复同一作业，直到合拢。因此悬臂浇注法是应用悬臂挂篮悬挂在已浇注梁段上，进行主梁悬臂浇筑的一种施工方法。,二、预应力混凝土连续梁悬浇,2.悬臂浇筑流程图,二、预应力混凝土连续梁悬浇,2.悬臂浇筑流程图,(1)作为无支架施工，有利于通航河流建桥、有利于深山峡谷之间建桥、有利于城市立交建桥，不妨

8、碍桥下净空，不影响桥下交通； (2）有利于节省施工费用，降低工程造价；因为挂篮结构简单，成本低廉，逐段浇筑混凝土无需大型吊装设备； (3)有利于施工作业，加快施工进度。每个节段施工作业均在挂篮内进行，挂篮可设顶棚和养生设备，施工较少受环境影响，可以保证施工的连续性，同时每墩至少有两个工作面平行作业，几个墩可同时施工，各作业面互不干扰，施工速度较快。 (4)有利于变高度箱梁施工。由于采用分段施工，便于梁体设计成变高度梁，可使预应力混凝土连续梁桥的结构布置呈千姿百态，能设计出各种轻巧、飘逸、美观的桥梁。,二、预应力混凝土连续梁悬浇,3.悬臂浇筑法的优点,挂篮是在施工中的附属在桥体上的一个临时结构，

9、除承受其自重外，要考虑浇注一个节段砼的自重，因此不但要求挂篮自身轻，强度安全，而且要求其刚度大，变形小，保证砼施工质量，同时其移动灵活，拆卸方便。 主要考虑以下因素： 挂篮的重量必须控制在设计所要求的重量范围之内。 挂篮的主桁位置应作用在箱梁的腹板位置处。 挂篮的在箱梁上的预留孔应避开箱梁的预应力孔道。 前吊杆应避开预应力束锚固位置，以满足预应力束的张拉操作空间。 根据挂篮的前后支点反力等要对箱梁结构进行检算。 挂篮设计时，要考虑0号块的长度能拼装两个挂篮，如0号块的长度不够，需将两个挂篮做成连体挂篮。,二、预应力混凝土连续梁悬浇,4.挂篮施工设计要点,挂篮的构造一般由主桁承重系统、模板系统、

10、锚固与平衡系统、悬吊及调高系统、走行系统和工作平台几部分组成。 按构造形式可分为桁架式、斜拉式、混合式等；按走行方式可分为滑移式、滚动式等；按平衡方式可分为全压重、半压重、自锚式。,二、预应力混凝土连续梁悬浇,5.挂篮的形式及构造,二、预应力混凝土连续梁悬浇,平行桁架式挂篮,5.挂篮的形式及构造,二、预应力混凝土连续梁悬浇,5.挂篮的形式及构造,平行桁架式挂篮,二、预应力混凝土连续梁悬浇,5.挂篮的形式及构造,菱形桁架式挂篮,二、预应力混凝土连续梁悬浇,5.挂篮的形式及构造,菱形桁架式挂篮,二、预应力混凝土连续梁悬浇,5.挂篮的形式及构造,菱形桁架式挂篮,二、预应力混凝土连续梁悬浇,5.挂篮的

11、形式及构造,弓弦式挂篮,二、预应力混凝土连续梁悬浇,5.挂篮的形式及构造,弓弦式挂篮,二、预应力混凝土连续梁悬浇,5.挂篮的形式及构造,弓弦式挂篮,二、预应力混凝土连续梁悬浇,5.挂篮的形式及构造,三角斜拉式挂篮,二、预应力混凝土连续梁悬浇,5.挂篮的形式及构造,三角斜拉式挂篮,二、预应力混凝土连续梁悬浇,5.挂篮的形式及构造,三角斜拉式挂篮,二、预应力混凝土连续梁悬浇,5.挂篮的形式及构造,悬挂式挂篮,二、预应力混凝土连续梁悬浇,5.挂篮的形式及构造,二、预应力混凝土连续梁悬浇,5.挂篮的形式及构造,二、预应力混凝土连续梁悬浇,5.挂篮的形式及构造,二、预应力混凝土连续梁悬浇,5.挂篮的形式

12、及构造,二、预应力混凝土连续梁悬浇,5.挂篮的形式及构造,二、预应力混凝土连续梁悬浇,5.挂篮的形式及构造,提 纲,一、预应力混凝土连续梁概述 二、预应力混凝土连续梁悬浇 三、墩顶0#块及直线段施工 四、挂篮悬臂浇筑施工 五、合拢施工及体系转换 六、预应力施工 七、施工中容易出现质量通病,三、墩顶块及直线段施工,.墩旁托架布置,墩旁托架可根据承台形式、墩身高度、地形情况，分别支承在承台、墩身或地面上。常用有扇形托架、高墩托架、墩顶预埋牛腿托架、临时墩及型钢结构支承托架等等。,三、墩顶块及直线段施工,.墩旁托架布置,三、墩顶块及直线段施工,.墩旁托架布置,三、墩顶块及直线段施工,.墩旁托架布置,

13、三、墩顶块及直线段施工,.墩旁托架布置,三、墩顶块及直线段施工,.墩旁托架布置,三、墩顶块及直线段施工,.墩旁托架布置,三、墩顶块及直线段施工,2.临时支承及其结构形式,临时支承的作用是在施工阶段承受施工时由墩两侧传来的不平衡荷载，在梁体合拢予以拆除。主要有墩梁临时固结和墩旁支架两种形式。,墩梁临时固结,三、墩顶块及直线段施工,2.临时支承及其结构形式,墩梁临时固结,三、墩顶块及直线段施工,2.临时支承及其结构形式,墩梁临时固结,三、墩顶块及直线段施工,2.临时支承及其结构形式,墩梁临时固结,三、墩顶块及直线段施工,2.临时支承及其结构形式,墩旁临时支架,三、墩顶块及直线段施工,2.临时支承及

14、其结构形式,墩旁临时支架,三、墩顶块及直线段施工,2.临时支承及其结构形式,三、墩顶块及直线段施工,2.临时支承及其结构形式,三、墩顶块及直线段施工,2.临时支承及其结构形式,提 纲,一、预应力混凝土连续梁概述 二、预应力混凝土连续梁悬浇 三、墩顶0#块及直线段施工 四、挂篮悬臂浇筑施工 五、合拢施工及体系转换 六、预应力施工 七、施工中容易出现质量通病,四、挂篮悬臂浇筑施工,1.混凝土施工,混凝土原材料的质量控制 优秀的供应商 出厂前进行检验 材料进场后复检,四、挂篮悬臂浇筑施工,1.混凝土施工,混凝土入模温度控制措施 夏季高温： 石料上洒水降温、拌和水中加冰降温、选择低温时段浇注混凝土。

15、冬季低温： 拌和水加温、料舱用蓬布覆盖、选择气温较高时段浇注混凝土。,四、挂篮悬臂浇筑施工,1.混凝土施工,混凝土接缝处理,四、挂篮悬臂浇筑施工,1.混凝土施工,在腹板与底板连接部位设置一定高度钢丝网片,以防止腹板混凝土流出。,四、挂篮悬臂浇筑施工,1.混凝土施工,先浇腹板混凝土至底板以上50cm克左右。,四、挂篮悬臂浇筑施工,1.混凝土施工,从中间下料浇筑底板混凝土。,四、挂篮悬臂浇筑施工,1.混凝土施工,如果腹板混凝土一次浇筑太高，或者停留时间过短浇筑腹板混凝土，腹板混凝土就会翻浆流到流入底板。,四、挂篮悬臂浇筑施工,1.混凝土施工,底板混凝土收浆摸面,四、挂篮悬臂浇筑施工,1.混凝土施工

16、,浇筑顶板混凝土,四、挂篮悬臂浇筑施工,2.挂篮施工流程,挂蓝除内模部分移动到新的混凝土浇注位置。 调整外模，并将其固定。 底板及腹板钢筋绑扎 内模推进 顶板钢筋绑扎 底板及腹板混凝土浇注，顶板混凝土浇注。 养护完成后张拉。 松开模板，推进挂蓝。多数情况下施工周期为1周，也有4-5天的实例。,主 轨,液压油缸,挂篮主要组成部分,前后工作车,主 轨,液压油缸,挂篮主要组成部分,前后工作车,主 轨,液压油缸,NRS AS,主桁架,挂篮主要组成部分,前后工作车,主 轨,液压油缸,NRS AS,主框架,前后框架,底模框架,下吊横梁,内模纵梁,挂篮主要组成部分,前后工作车,主 轨,液压油缸,NRS AS

17、,主桁架,前后框架,底模框架,下吊横臂,内模纵梁,外模,底模,内模,挂篮主要组成部分,前后工作车,主 轨,液压油缸,NRS AS,主桁架,前后工作车,底模框架,下吊横梁,内模纵梁,外模,底模,内模,端模,工作平台,挂篮主要组成部分,四、挂篮悬臂浇筑施工,3.挂篮加载试验,加载消除挂篮的非弹性变形，并验证挂篮的承载力。,四、挂篮悬臂浇筑施工,4.保证梁体截面尺寸措施,挂篮后锚预张拉 合理配置内外侧模拉杆 严格检查控制各细部尺寸 施工、监控、监理三家单位同时量测,四、挂篮悬臂浇筑施工,5.钢筋施工,进一步完善了配筋构造细节，绘制每个节段的钢筋施工图， 并事前解决钢筋与预应力孔道碰撞问题。,四、挂篮

18、悬臂浇筑施工,6.施工控制,施工监控流程图,四、挂篮悬臂浇筑施工,6.施工控制,混凝土收缩、徐变等时间效应 环境因素的影响 预应力施工误差 施工节段重量变异 挂兰及临时施工荷载；,施工监控重点考虑因素,提 纲,一、预应力混凝土连续梁概述 二、预应力混凝土连续梁悬浇 三、墩顶0#块及直线段施工 四、挂篮悬臂浇筑施工 五、合拢施工及体系转换 六、预应力施工 七、施工中容易出现质量通病,五、合龙施工及体系转换,1.合龙及体系转换概念,合龙施工是连续梁施工和体系转换的重要环节，合龙必须满足受力状态的设计要求和保持梁体线形。 体系转换是指：在施工时利用连续梁成桥设计的负弯矩力筋为支承，各独立T构的梁体处

19、于负弯矩受力状态，随着各T构的依次合拢，梁体也依次转化为不同的结构受力状态，直到连续梁成桥状态，这一转化即可连续梁的体系转换。 合龙施工方案及体系转换顺序通常设计已明确规定，一般是对称进行，有逐孔合拢或多孔一次合拢之分。,五、合龙施工及体系转换,1.合龙及体系转换概念,五、合龙施工及体系转换,2.合龙施工步骤,调整悬臂端标高，并将两悬臂端临时锁定； 安装模板、绑扎钢筋、浇注混凝土； 砼强度达50设计强度后，拆除锚固锁定结构； 砼强度达设计张拉强度张拉预应力；,五、合龙施工及体系转换,3.合龙锁定装置,合龙段锁定装置一般采用既拉又撑的方式，将两端连成整体，其工艺主要有两种： 、体内刚性支撑 即在

20、合拢段箱体端部设置联结构造作为临时支撑，以承受温度升高使悬臂纵向伸长产生的压应力。这种方式在早期工程中应用较多。 、体外刚性支撑 这种锁定措施在箱梁顶、底板的顶面预埋钢板，设置反力座，并将外刚性支撑焊接或栓接其上，锁定合拢口，同时穿以部分纵向预应力束作为临时束进行张拉，以预压力来抵消两端因温度降低而缩短所产生的拉力。,五、合龙施工及体系转换,3.合龙锁定装置,五、合龙施工及体系转换,3.合龙锁定装置,五、合龙施工及体系转换,3.合龙锁定装置,五、合龙施工及体系转换,4.合龙施工控制要点,悬臂端标高和梁体温度进行24小时联测 确定主梁悬臂端部竖向位移、纵向位移随温度变化规律 监控边跨合拢束张拉前后梁体挠度及测试截面的应力变化 监