支架与连续梁施工设计(二)课件.ppt

中铁大桥局股份有限公司设计分公司2013年12月,汇报人：汪芳进TEL:18971002418,桥梁临时施工结构设计与计算,目 录,一、满堂支架设计二、钢管立柱支架设计三、连续梁（刚构）0号段托架设计四、连续梁墩梁临时固结设计五、连续梁合龙临时锁定设计,目 录,一、满堂支架设计二、钢管立柱支架设计三、连续梁（刚构）0号段托架设计四、连续梁墩梁临时固结设计五、连续梁合龙临时锁定设计,前言 连续梁（刚构）0号段托架设计、连续梁墩梁临时固结设计、连续梁合龙临时锁定设计这三部分，属于连续梁施工的三个方面，并不系统；且连续梁合龙锁定设计属于设计院主体结构设计的范畴，施工单位一般不必进行设计。鉴于以上两点，本课件按连续梁施工进行系统说明。主要内容包括0#墩托架设计、墩梁固结、挂篮施工、边跨直线段施工，合龙段施工、连续梁施工要点等几个方面进行介绍。,四、连续梁施工设计,4.1 概述4.2 0#块托架设计4.3 连续梁墩梁固结设计4.4 挂篮设计4.5 边跨直线段施工4.6 合龙段设计4.7 连续梁施工要点,4.1 概述连续梁与连续刚构的异同,1、连续梁与刚构的区别：前者墩顶有支座，后者墩梁固结。2、连续梁与连续刚构的施工区别：连续梁桥施工时要先实行墩梁固结，以保证施工时的稳定性，并在边跨合龙后解除(即体系转换)；连续刚构桥无需体系转换，其余部分施工方法相同。,施工方法：连续梁(刚构)的常规施工方法为悬臂浇筑法。又叫挂篮施工，是连续梁施工工艺的一大进步，这种方法克服了受地形、江河等不利自然条件施工桥梁的限制。,4.1 概述连续梁(刚构）的施工方法,4.1 概述连续梁(刚构）的施工过程,施工过程：先利用支架在墩顶两侧立模施工0#块，然后根据梁段的划分利用挂篮分节段逐步对称完成T构，再进行边跨，合龙、体系转换，最后进行中跨合龙。,4.1 概述连续梁(刚构）的施工过程,下部结构施工,安装永久支座,设置临时支座,墩梁临时锚固,搭设0#块支架,支架预压,0#块施工,挂篮预压,对称悬臂浇筑,边跨直线段支架施工,边跨直线段现浇施工,0#块上安装挂篮,边跨合龙段劲性骨架安装,边跨合龙,第一次体系转换,中跨合龙,中跨合龙段劲性骨架安装,第二次体系转换,4.2 0#块支架法施工,1）满堂脚手架法：满堂脚手架法应用于墩底基础条件较好，且墩高度较低的0号块。此方法简单，施工安全可靠。2）钢管支架法：钢管支架法应用于墩底基础较差，且墩高度不大的0号块。此方法所需材料较少，施工速度较快，施工安全可靠。3）膺架法：膺架法适用于墩身较高，或墩低基础条件较差，堂脚手架无法搭设或搭设高度过大的0号块。此方法工艺较为复杂，但施工速度快，用料省，经济节约。4）,4.2 0#块支架法施工,1）满堂脚手架法,2）钢管支架法 3）膺架法 4）,4.2 0#块支架法施工,4）膺架与挂篮代替施工支架,0#块分为两部分，一部分位于墩顶，采用在墩顶两侧横桥向设置膺架施工；另一部分0#块在纵桥向超出墩顶两侧，采用挂篮施工。,4.2 0#块支架法施工,1）满堂脚手架法,2）钢管支架法 3）膺架法 4）,无论哪种方法，0号的支架均需按承重荷载的1.2倍进行预压，以消除非弹性变形和测量弹性变形，同时也是对支架安全性进行检验。0#块浇筑时，应根据其高度和混凝土数量分一次、二次和三次浇筑。尽量采用一次浇筑，以减少施工缝和减少施工工序。0号块混凝土浇筑原则：对称、连续不间断（混凝土不出现初凝）。,4.2 0#块支架法施工,0#块砼一次浇筑,4.2 0#块支架法施工,0#块砼一次浇筑,临时锚固实施前应编制详细的施工方案，方案报请监理工程师批准后方可实施。,4.3 连续梁墩梁固结设计,墩梁固结设计和施工要求如下：1）临时固结可以通过设置临时支墩与临时支座、或临时支座与0#块预应力锚固筋等方式来实现。2）墩梁临时固结约束，必须形成刚性体系。临时锚固措施能承受的中支点处最大不平衡弯矩，相应的竖向支点反力应满足设计要求,4.3 连续梁墩梁固结设计,4.3 连续梁墩梁固结设计,墩梁固结如何固结，拉压固定。1）当墩顶面积较大时，在墩顶设置临时支座，承受竖向压力；在墩梁之间设置精轧螺纹锚筋，承受另一侧竖向拉力。2）当墩顶面积较小时，利用0#块施工支架的竖向钢管，承受竖向压力，在墩梁之间设置精轧螺纹锚筋，承受另一侧竖向拉力。,4.3 连续梁墩梁固结设计,墩梁固结设计时的荷载：墩梁临时固结装置主要承受挂篮悬浇施工时梁体两端不平衡重、风载、施工荷载不平衡重、一侧挂篮倾覆及由此引起的不平衡弯矩。并由此计算不平衡弯矩及临时支承垫石的最大竖向支反力。1）梁体不平衡重计算时，假定连续梁两侧的梁体节段重量在施工时存在误差，一侧为理论值，另一侧为理论值的105%，或最大悬臂阶段最后一节段两侧超打混凝土方量的误差不小于4m3。,4.3 连续梁墩梁固结设计,墩梁固结设计时的荷载：墩梁临时固结装置主要承受挂篮悬浇施工时梁体两端不平衡重、风载、施工荷载不平衡重、一侧挂篮倾覆及由此引起的不平衡弯矩。并由此计算不平衡弯矩及临时支承垫石的最大竖向支反力。2）施工荷载不平衡重假定为：人员机具自重200kN；3）风载：按项目所属规范（公路或铁路）进行计算；4）挂篮出事：超打侧挂篮自重，另一侧挂篮按底模坠落，按1/2挂篮自重计。,4.3 连续梁墩梁固结设计,墩梁固结设计实例：,津保铁路子牙河特大桥（75+4120+75）m连续梁采用挂篮双悬臂施工。墩梁锚固装置为四个临时支承垫石，垫石平面尺寸500mm2900mm，高0.6m；单个临时垫石内设置26根JL40精轧螺纹钢筋，整个墩顶共设置104根JL40精轧螺纹钢筋。,4.3 连续梁墩梁固结设计,图1 连续梁倾覆计算集中力与超打混凝土加载图,墩梁固结设计实例：,图2 连续梁倾覆计算竖向风载加载图,4.3 连续梁墩梁固结设计,墩梁固结设计实例精轧螺纹筋数量确定,抗倾覆稳定系数K=1.303 1.3,可采用excel计算，便于调整,4.3 连续梁墩梁固结设计,墩梁固结设计实例临时支承垫石计算,1）结构自重与荷载产生的最大不平衡弯矩为50455.7kNm（上表中不考虑精轧螺纹钢筋所得的不平衡弯矩）。2）不平衡弯矩产生的拉力：,3）两侧支承垫石分别承受的最大竖向反力：,66966.8kN为连续梁自重、风载和挂篮等施工荷载总和由此可验算两侧临时支座受力,4.3 连续梁墩梁固结设计,墩梁固结设计实例临时支承垫石计算,4）单个支承垫石承受的最大压应力为：,支承垫石采用C50混凝土，允许抗压强度为16.8MPa，大于实际受力，故临时支承垫石受压满足要求。,5）桥墩顶面混凝土局部受压计算：按相应的混凝土规范配置有间接钢筋的相关公式进行验算，过程略。,4.3 连续梁墩梁固结设计,墩梁固结设计实例螺纹钢筋锚固长度计算,连续梁为C50混凝土，桥墩为C40混凝土；精轧螺纹钢筋预埋至连续梁和桥墩的锚固长度计算。,748.5kN为单根JL40螺纹钢筋的埋深计算拉力,按铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范（TB10002.3-2005）表5.2.1条，连续梁内螺纹钢筋要求埋深：,4.3 连续梁墩梁固结设计,墩梁固结设计实例螺纹钢筋锚固长度计算,连续梁为C50混凝土，桥墩为C40混凝土；精轧螺纹钢筋预埋至连续梁和桥墩的锚固长度计算。,按铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范（TB10002.3-2005）表5.2.1条，桥墩内螺纹钢筋要求埋深：,若精轧螺纹钢筋端头设置锚垫板，还可减少锚固长度，计算略。,4.3 连续梁墩梁固结设计,墩梁固结临时支承垫石如何拆除的措施：,1、临时支承垫石设计可以采用高标号混凝土配钢筋网片，在临时支座顶底垫设塑料薄膜隔离层，以便于凿除。墩顶面及垫块顶面，必须保证接触面的平整；在浇筑垫块混凝土和箱梁时，在墩顶面及垫块顶面涂抹隔离剂进行隔离，不得夹有杂质；凿除临时支座时注意对梁体结构进行保护。,2、同一T构墩顶两侧的临时固结需同步进行解除,以减少对梁部应力的影响。可采用硫磺砂浆中间埋设电阻丝的方式设置临时固结,采用通电熔解硫磺砂浆解除临时固结。,临时支墩可以采用钢管或钢管混凝土柱，柱顶应和连续梁底固结。宜支承在连续梁腹板处。钢管立柱底宜设置于承台上，由于受力一般为几千吨级竖向荷载，且钢管直径受承面积限制，多采用钢管混凝土柱。,墩梁固结的另一种方式：0#块施工支架兼作固结装置：,4.3 连续梁墩梁固结设计,墩梁固结质量控制口决临时固结受力大，替代支座来承压；安全计算是关键，各种荷载考虑全；钢管支柱受力大，焊接钢板轴心压；锚固钢筋连墩梁，防止倾覆最牢靠；局部承压较薄弱，钢筋加强也适合。,1）检查锚栓孔平面位置及深度符合设计要求；2）支座吊装就位后的高程及平面位置准确；3）设置上支座板的预偏量；4）检查支座的类型和规格，避免低级错误。,4.3 连续梁墩梁固结设计,墩梁固结永久支座施工要点,永久支座施工质量控制要点连接桥梁上下部，支座作用很重要；安装之前要放样，测量平面和高程；要问工人如何搞，弹线卡尺不可少；支座安装位置正，分清活动和固定；垫石表面要凿毛，用水浸润连接好；灌浆材料非常贵，孔径孔深要确保；重力灌浆是工艺，制作试件别忘了；收缩徐变影响大，支座预偏在上方。,4.4 挂篮设计,1、挂篮的种类2、挂篮的工作原理与组成3、挂篮的拼装与预压4、挂篮的走行5、挂篮设计实例,4.4 挂篮设计,1、挂篮的种类,三角形挂篮平弦无平衡重挂篮菱形挂篮弓弦式挂篮斜拉式挂篮 桁架式挂篮,4.4 挂篮设计,1、挂篮的种类三角挂篮,4.4 挂篮设计,1、挂篮的种类平弦无平衡重挂篮,4.4 挂篮设计,1、挂篮的种类菱形挂篮,4.4 挂篮设计,1、挂篮的种类弓弦式挂篮,4.4 挂篮设计,1、挂篮的种类斜拉式挂篮,牵索挂篮主要用于斜拉桥混凝土主梁施工，本课件不介绍。,4.4 挂篮设计,1、挂篮的种类桁架式挂篮,常用的以贝雷片为主桁的挂篮也称桁架式挂篮。,4.4 挂篮设计,2、挂篮的组成与工作原理,挂篮总的工作原理，就是通过挂篮将需要浇筑节段的混凝土重量，传递给已浇节段混凝土上，从而达到悬灌将梁体延伸的目的。挂篮主要组成：1）主桁系统 2）锚固系统 3)吊挂系统 4)底篮系统 5)模板系统 6)走行系统,主轨,液压顶推结构,2、挂篮的组成,前后工作车,主轨,液压顶推结构,2、挂篮的组成,前后工作车,主轨,液压顶推结构,主框架,2、挂篮的组成,前后工作车,主轨,液压顶推结构,主框架,前后框架,底框架,横梁,内模导梁,2、挂篮的组成,前后工作车,主轨,液压顶推结构,主框架,前后框架,底框架,横臂,内模导梁,外模,底模,内模,2、挂篮的组成,前后工作车,主轨,液压顶推结构,主框架,前后工作车,底框架,横梁,内模导梁,外模,底模,内模,端模,工作平台,2、挂篮的组成,挂篮的施工状态,4.4 挂篮设计,3、挂篮的拼装与预压,挂篮的拼装、预压和走行是挂篮悬臂浇筑施工的关键环节，施工中应按部就班对五大系统进行安装、检查：第一道：地面对挂篮的主桁架、吊挂系统、模板系统、走行系统、锚固系统分类检查，检查各系统的构件尺寸、数量，然后进行试拼装，查找配件是否齐全，有无损伤、变形。,试拼试压不可少，滑道锚固要记牢。主桁后锚最重要，系统检查五道保。,第二道：挂篮拼装过程中，逐一检查五大系统，滑道安装要平整，主桁定位要准确，后锚加固要牢固，吊挂连接要可靠，模板尺寸要规整。第三道：挂篮试压，目的在于消除非弹性变形，同时测定弹性变形。测定弹性变形同时也是对挂篮结构安全性进行检查；试压采用不小于梁体自重（1#块）的1.2倍荷载。,4.4 挂篮设计,3、挂篮的拼装与预压,试拼试压不可少，滑道锚固要记牢。主桁后锚最重要，系统检查五道保。,4.4 挂篮设计,3、挂篮的拼装与预压,第四道：浇筑之前的安装、检查，主要保证工作系统的完整性，通过拼装、预压，再次对各系统的连接部位进行检查，保证连接可靠。同时也应对下一节段施工时在本节段需要预埋的各项设施进行安装、检查。第五道：浇筑之后的检查，主要在于查找构件是否有变形，模板接缝是否严密，线形控制预计的挠度变化是否实现等。,试拼试压不可少，滑道锚固要记牢。主桁后锚最重要，系统检查五道保。,4.4 挂篮设计,3、挂篮的拼装与预压,挂篮拼装,挂篮预压,4.4 挂篮设计,3、挂篮的拼装与预压,挂篮施工初始阶段，由于墩顶位置的限制，施工中常将两侧挂篮的承重结构以及配重连接在一起，待梁段浇筑到一定长度后，再将两侧的承重结构及配重分开。,4.4 挂篮设计,走行轨迹放样,松内外模吊杆螺栓,检查吊杆是否牢靠,同步对称松底模吊杆,再检查吊杆是否牢靠,检查后锚和反扣系统,松主纵梁后锚,走行至下一节段后锁定纵梁后锚和反扣系统,缓慢走行滑道并更换后锚,同步对称、缓慢走行主纵梁,走行到位后锚固滑道,提升吊杆并旋紧螺栓、立模、校模,4、挂篮的走行,4.4 挂篮设计,4、挂篮的走行,1）一次走行：挂篮带底模系统一次走行到位。2）二次走行：主桁带前上横梁及外（内）导梁移至下一节段施工位置安装挂篮主桁后锚固底模系统；底模平台及外侧模用倒链吊挂在外导梁走行吊环上，解除底板吊挂后再沿外导梁向前滑移到位，将底模平台前下横梁重新吊挂于前上横梁上，后下横梁底板和翼缘吊点分别锚固于已浇梁段上放松底模平台与外导梁之间的吊挂。,4.4 挂篮设计,5、挂篮的设计实例,以贝雷片为主桁的桁架式挂篮制作方便，便于倒用，现场投入少，是工程上常用的一种挂篮。,4.4 挂篮设计,5、挂篮的设计实例挂篮主要计算内容,1)通过计算来设计底模平台纵梁，前、后下横梁并求得其吊点反力；2)检算内、外导梁受力是否满足要求，并求其前后吊点反力；,3)通过各前吊点的反力，设计前上横梁；4)计算挂篮主桁受力并求出挂篮前支点反力和后锚固力；5)挂篮倾覆验算。,4.4 挂篮设计,5、挂篮的设计实例挂篮计算假定,1)箱梁翼缘板混凝土及侧模重量通过外导梁分别传至上一节段已施工完的箱梁翼缘板和挂篮前上横梁上。2)箱梁底板、腹板、顶板混凝土及底模平台、内模及其支架系统的重量由上一节段已施工完的箱梁底板、翼缘板和挂篮主桁的前上横梁承担。3)挂篮贝雷片主桁的受力按照装配式公路钢桥使用手册进行计算。,4.4 挂篮设计,5、挂篮的设计实例挂篮及箱梁计算荷载,1)箱梁钢筋混凝土比重按26.5kN/m3计。2)施工荷载：施工荷载按2.5kN/m2且总荷载不超过150kN计；本桥最大施工面积约为42m2，故施工荷载取105.0kN，其中底模平台承担105.00.6=63.0kN，侧模承担105.00.4=42kN。3）荷载取值：倾倒和振捣混凝土时产生的冲击荷载2.5kN/m2；4）本桥桥址处基本风速为25.0m/s，施工阶段按20年一遇的风速计算，主梁施工时应在不大于6级风的条件下进行，挂篮走行时风速按5级风计。,4.4 挂篮设计,5、挂篮的设计实例挂篮及箱梁计算荷载,5)挂篮结构荷载：底模平台及底模：,4.4 挂篮设计,5、挂篮的设计实例挂篮及箱梁计算荷载,5)挂篮结构荷载：底模平台及底模：,4.4 挂篮设计,5、挂篮的设计实例挂篮及箱梁计算荷载,5)挂篮结构荷载：底模平台及底模：,4.4 挂篮设计,5、挂篮的设计实例挂篮及箱梁计算荷载,5)挂篮结构荷载：底模平台及底模：底模平台前、后下横梁间距为4.5m，底模纵梁A/B/C均为4片，总重55.0kN；前、后下横梁采用2工28b，长10.6m，总重27.1kN；底模平台栏杆，人行通道和前后操作平台等附属结构的重量为11.6kN；挂篮底模20.3kN。故，底模平台及底模总重：,4.4 挂篮设计,5、挂篮的设计实例挂篮及箱梁计算荷载,5)挂篮结构荷载：挂篮主桁重量（两榀）：两榀主桁及联结系重145.5kN；前后支腿重21kN，后锚固系统及走行轨道重37.1kN。故，其总重为：,两榀主桁,4.4 挂篮设计,5、挂篮的设计实例挂篮及箱梁计算荷载,5)挂篮结构荷载：外导梁系统重量：外导梁长9.1m，采用232c组焊成箱形，两根外导梁共重24kN；内导梁系统重量：内导梁长9.1m，采用232c组焊成形，两根内导梁共重23.6kN；上横梁：采用2I40a型钢制，长10.0m，重为22.8kN。,4.4 挂篮设计,5、挂篮的设计实例挂篮及箱梁计算荷载,5)挂篮结构荷载：底模平台及导梁吊挂系统共重44kN；内、外模重量：内模及支架自重为60kN；上、下游两侧外侧模及桁架自重为75kN；封端模板自重约为10kN。混凝土箱梁节段最大荷载：箱梁最重节段为1#块，其自重为1369kN。,4.4 挂篮设计,5、挂篮的设计实例底模平台计算,底模平台计算时分为二种工况，第一种工况为底模平台空载吊挂走行时，第二种工况为挂篮悬浇施工连续箱梁时，且浇筑1#块节段时，底模平台各构件受力最不利。底模平台纵梁最不利工况下，混凝土荷载分解图示具体如下：,混凝土荷载分解图,4.4 挂篮设计,5、挂篮的设计实例底模平台计算,1）底模平台纵梁1(232b+上、下10mm盖板)承受1#混凝土块段自重及施工荷载，其线荷载：,其受力简图：,底模平台纵梁1受力简图,面积,节段长度,容重,施工荷载,长度,4.4 挂篮设计,5、挂篮的设计实例底模平台计算,底模平台纵梁1受力简图,4.4 挂篮设计,5、挂篮的设计实例底模平台计算,2)底模平台纵梁2(232b+上、下10mm)计算,底模平台纵梁2承受2#混凝土块段自重及施工荷载，其线荷载为：,底模平台纵梁2受力简图,4.4 挂篮设计,5、挂篮的设计实例底模平台计算,2)底模平台纵梁2(232b+上、下10mm)计算,底模平台纵梁2受力简图,由Midas程序计算得，底模纵梁2最大弯矩为188.8kN.m，纵梁2的应力：位移：两侧反力：,4.4 挂篮设计,5、挂篮的设计实例底模平台计算,2)底模平台纵梁i计算 采用同样的方法验算底模平台各纵梁的强度与刚度是否满足要求；同时求得纵梁两端反力。,4.4 挂篮设计,5、挂篮的设计实例前下横梁计算,前下横梁采用2工28b型钢组焊的形式，长10.6m，2R1、2R2、2R3、2R4和4R5分别作用于前下横梁的相应位置，可检算前下横梁的强度、刚度是否满足要求。,4.4 挂篮设计,5、挂篮的设计实例前下横梁计算,前下横梁为简单的梁单元受力，可验算前下横梁的受力性能，并求得R6、R7反力，即前吊点轴力，从而验算前吊杆的受力。,4.4 挂篮设计,5、挂篮的设计实例前下横梁计算,由Midas程序算得：，；前下横梁最大应力，最大(最小)位移为,4.4 挂篮设计,5、挂篮的设计实例后下横梁计算,后下横梁采用2工28b型钢组焊的形式，长10.6m，2R1、2R2、2R3、2R4和4R5分别作用于后下横梁的相应位置，可检算后下横梁的强度、刚度是否满足要求。,4.4 挂篮设计,5、挂篮的设计实例前下横梁计算,后下横梁为简单的梁单元受力，可验算后下横梁的受力性能，并求得R6、R7反力，即后吊点轴力，从而验算后吊挂的受力。,4.4 挂篮设计,5、挂篮的设计实例前下横梁计算,由Midas程序算得：，；后下横梁最大应力，最大(最小)位移为,4.4 挂篮设计,5、挂篮的设计实例前下横梁计算,以上计算为挂篮浇筑工况，前、后下横梁均有4个吊点，挂篮空载走行时，前后均有两个吊点，需对此工况进行验算。计算方法与上述相同，不再详述。计算反力R8用于验算走行吊挂的受力情况。,4.4 挂篮设计,5、挂篮的设计实例外导梁计算,1）外导梁采用232c组焊成箱型的形式，长度为9.1m。2）砼浇筑时：外导梁前、后吊点间距4.7m，计算模型如图：,浇筑混凝土时外导梁受力简图,4.4 挂篮设计,5、挂篮的设计实例外导梁计算,3）外导梁走行时：按走行至3.5m混凝土节段时计算，外侧模和底模平台在外导梁上滑移至最大跨跨中时，底模平台自重为114kN，计算模型如图：,外导梁走行时受力简图,4.4 挂篮设计,5、挂篮的设计实例外导梁计算,4）以上计算可验算外导梁的受力情况。通过计算所得反力验算外导梁吊挂的受力情况。,4.4 挂篮设计,5、挂篮的设计实例内导梁计算,1）内导梁采用232c组焊成箱型的形式，长度为9.1m。2）混凝土浇筑时，内导梁前后吊点间距4.5m，内模桁架自重为60kN，顶板混凝土自重及施工荷载重为197.4kN，单根内导梁计算模型如图：,浇筑混凝土时内导梁受力简图,4.4 挂篮设计,5、挂篮的设计实例内导梁计算,3）内导梁走行时：当内导梁走行时，按走行至3.5m混凝土节段时计算，内侧模和内模桁架在内导梁上滑移至最大跨跨中时，其受力最大。,内导梁走行时内导梁受力简图,4.4 挂篮设计,5、挂篮的设计实例外导梁计算,4）以上计算可验算内导梁的受力情况。通过计算所得反力验算内导梁吊挂的受力情况。,4.4 挂篮设计,5、挂篮的设计实例吊带及吊挂计算,由上述计算可得，底模平台底板处后吊带受力最不利，其最大受力为，后带吊宽度为120mm，沿中线开直径为41mm的圆孔，其厚度为20mm，采用Q345B钢材制作。吊带最大应力为：,采用JL32钢筋()制作的吊杆，当1#节段混凝土浇筑时，内导梁后吊杆受力最不利，其最大值为，吊杆最大应力为：,由此可得，吊带及吊杆受力均满足要求。,4.4 挂篮设计,5、挂篮的设计实例前上横梁计算,由上述计算可得，各吊带及吊杆的受力均已知，将前吊带的受力加载至前上横梁上，在贝雷片桁架处设置约束，可求得前上横梁的受力情况。,4.4 挂篮设计,5、挂篮的设计实例前上横梁计算,由上述计算可得，各吊带及吊杆的受力均已知，将前吊带的受力加载至前上横梁上，在贝雷片桁架处设置约束，可求得前上横梁的受力情况。,通过计算得：R13=364.3kN，,4.4 挂篮设计,5、挂篮的设计实例挂篮主桁计算,挂篮主桁采用弦杆加强贝雷片组拼，每三片一榀，上、下游各一榀，两组间通过连接系连成整体，在主桁尾部通过精轧螺纹钢筋与主体竖向预应力筋锚固。,4.4 挂篮设计,5、挂篮的设计实例挂篮主桁计算,通过手算可得：前支腿最大反力：，后锚点反力：，一榀贝雷片最大弯矩：，小于三排加强贝雷片桁架容许内力，弦杆OK。,4.4 挂篮设计,5、挂篮的设计实例挂篮主桁计算,外荷载引起的单片贝雷片竖杆轴力为，自重引起的竖杆轴力为，即贝雷片竖杆轴力最大值为，小于竖杆容许值，竖杆OK。,4.4 挂篮设计,5、挂篮的设计实例挂篮倾覆稳定计算,1)浇筑时：综上所述，主桁在施工1#块段时，单片主桁后锚固反力最大，为，挂篮后锚固筋()最大可提供2804.2650/1000=1045kN，据此可知：挂篮在灌注砼时可以满足倾覆稳定系数K2.0的要求。2)空载走行时：通过在后上横梁上吊挂水箱压重走行方式，吊挂水箱属于一种较为常用的经济方法。,4.4 挂篮设计,5、挂篮的设计实例挂篮倾覆稳定计算,2)空载走行时：引起主桁倾覆的力P包括：主桁上弦操作平台、前上横梁、前上横梁吊带系统、内（外）导梁部分荷载。其中主桁上弦操作平台和前上横梁共重22.8kN，前上横梁吊带系统共重21.6kN，内（外）导梁部分荷载共重24kN，综上得：P=68.4kN。,其对主桁前支点的倾覆力矩：,主桁及联结系对前支点的倾覆力矩：,4.4 挂篮设计,5、挂篮的设计实例挂篮倾覆稳定计算,2)空载走行时：挂篮主桁及连接系、后支腿和后上横梁可以提供的抗倾覆力矩：,压重水箱提供的抗倾覆力矩：,挂篮走行倾覆稳定系数：,小于2.0，不满足要求。,4.5 边跨直线段施工,边跨直线段施工一般采用支架法，现浇施工。与支架施工相同，本部分不作详细介绍。,4.6 合龙段施工施工步骤,边跨合龙施工步骤图,“T构”悬臂浇注及边跨直线段现浇段施工完毕。搭设合龙段支架。加平衡配重，钢筋绑扎，预应力管道安装，边跨合龙段锁定。选择当天最低温度时间浇筑混凝土，逐级卸除配重。边跨合龙段预应力张拉及锚固完毕，拆除合龙段支架及临时锁定。拆除边跨模板、支架。,4.6 合龙段施工边中跨合龙段施工流程图,合龙口配载,安装钢性支撑,张拉临时预应力束,钢筋绑扎及预应力管道定位,一天中最低温度浇筑合龙段混凝土,合龙口两头均配合龙段一半重量，可用水箱或砂袋,一天中最低温度下安装,需要时解除主墩活动支座约束,4.6 合龙段施工,挂篮合龙示意图,1、连续梁合龙前的墩、梁临时固结约束措施解除,1）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。2）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。3）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。,4.6 合龙段施工,2、连续梁合拢前活动支座的约束,约束活动支座顺桥向的变形能力，可将活动支座的顶、底板在顺桥向的两侧用钢板临时焊接。,4.6 合龙段施工,3、合龙口的临时锁定支撑,1）内外刚性支撑锁定措施：如图，在箱梁顶、底板的顶面预埋钢板，将外刚性支撑焊接(或栓结)在其上；并在箱梁顶,、底板中央纵向设置内刚性支撑共同锁定合拢口。因内刚性支撑仅能抗压且吸收部分预应力，且用钢量较多，故已不多用。,4.6 合龙段施工,3、合龙口的临时锁定支撑,刚构桥中跨合龙，有时还需进行顶推调整结构内力。,4.6 合龙段施工,2）外(或内)刚性支撑和张拉临时束共同锁定：即除用外(或内)刚性支撑锁定外，再利用永久性的部分预应力束临时张拉，以抵抗降温时产生的收缩变形，较常用。3）仅设刚性外(内)刚性支撑锁定：即根据实际受力要求，仅用设置外或内刚性支撑锁定。例如边跨若采用膺架法灌注混凝土时，其合龙口另侧的现浇混凝土长度一般较短，加之低温合拢，以及膺架对边跨的摩阻力作用，往往就可仅用外(内)刚性支撑即可抵抗升温时的膨胀力。,3、合龙口的临时锁定支撑,4.6 合龙段施工温度问题,1）分析气温变化规律，确定合龙时间。2）依结构情况及梁温的可能变化情况，选定适宜的合龙方式。3）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。4）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，有临时预应力束时，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。,4.6 合龙段施工,5）合龙口混凝土宜提高一级，并要求早强，宜采用微膨胀混凝土，并须作特殊配比设计，浇注时应认真振捣和养护。6）保证浇筑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。7）混凝土达到设计要求的强度后，先部分张拉预应力钢束，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。8）临时束的张拉力一般宜在0.45-0.5倍设计张拉力，以防合龙时预应力束过载报废。,4.7 连续梁施工要点,1、任何时候保证两端的荷载处于基本平衡状态。如混凝土泵送困难等因素影响而难以实现时，应控制两端不平衡重不超过设计要求。2、所有锚固体系必须经过多人检查确认；所有固定螺母必须是双螺母以上。3、精轧螺纹钢的连接器须有足够的长度，避免受剪。4、挂篮设置后锚点时，处理好锚固钢筋与主体竖向预应力筋的位置。,4.7 连续梁施工要点,5、其他要求：1）注意预埋件是否预埋齐全，并保证其位置准确，且对预埋件按设计要求进行了防锈处理。2）由于梁体内预应力管道较多，普通钢筋密集，混凝土施工时应确保混凝土振捣密实。所有接缝均需认真凿毛清洁，确保新老混凝土的结合强度。3）注意各向预应力管道的位置准确。预应力筋端锚安装好。,4.7 连续梁施工要点,6、施工中的变形监控：施工中的挠度要随时进行监测，控制在设计要求范围内。1）悬浇施工梁体由于受自重、温度、外荷载等因素影响会产生挠度，混凝土自身的收缩、徐变等因素也会使箱梁产生高程变化。因此，必须在悬臂浇筑时进行高程控制，在施工中对已浇或准备浇筑的箱梁各工序进行挠度、温度等观察，并科学调整悬浇段的立模高度。2）立模高程=箱梁顶面设计标高+设计施工预拱度+挂篮自重及浇筑混凝土后的变形值 日照温差修正值。,4.7 连续梁施工要点,6、施工中的变形监控：施工中的挠度要随时进行监测，控制在设计要求范围内。3）为尽量减少日照温差的影响，宜选择温度梯度较小的时候进行观察；平衡力矩、施工荷载对观测高程也有影响，施工中力求平衡施工，消除该项影响。同时在计算控制也考虑该项内容。4）测点布置：在桥轴线及上、下腹板的中心轴线组成三条纵轴线，每段的前沿和三条纵轴的交叉点设为测点。在0#块上设置临时水准点。,4.7 连续梁施工要点,7、合龙段施工：连续梁合龙段施工前应拟定切实可行的施工组织方案。1）注意平衡配重与卸载。2）注意气温变化规律，确定合龙时间。3）合龙口混凝土中加入适量的膨胀剂，混凝土强度提高一级，浇筑时应认真振捣养生。,4.7 连续梁施工要点,8、力系转换：用边跨挂篮模板完成边跨合龙段的施工，张拉预应力，然后拆除边跨支架将梁体重力转移到永久支座上，完成由双悬臂梁向单悬臂梁的第一次体系转换；中跨合龙利用一个挂篮来进行，在挂篮上完成中跨合龙段的施工，拆除中墩临时支座，梁体重力转移到永久支座上，实现由两单悬臂梁向多跨连续梁的第二次体系转换，但要注意：1）结构由双悬臂状态转换成单悬臂受力状态时，梁体弯矩发生变化。所以在拆除梁墩锚固前，应按设计要求张拉部分或全部梁体下部的正弯矩预应力束。,4.7 连续梁施工要点,8、力系转换：2）对活动支座需保证解除临时固结后的结构稳定，需采取措施限制单悬臂梁发生过大纵向水平位移。3）墩梁临时锚固应均衡对称放松，在放松前后应注意各梁段的高程变化，如有异常情况，应立即停止作业。4）在结构体系转换中，临时固结解除后，将梁体落于永久支座上，按高程调整支座高度及反力。支座反力的调整，应以高程控制为主，反力作为校核。5）结构体系转换应在合龙段纵向预应力束张拉压浆后进行。,4.7 连续梁施工要点,9、预应力张拉与压浆,连续梁整个施工过程图片,连续梁整个施工过程图片,谢谢大家！,