桥梁主梁施工.ppt

第八章 桥梁主梁施工,第一节 桥梁就地浇筑施工方法、程序和施工要点一、桥梁就地浇筑的支承系统施工 1、满堂支架施工（1）适用条件、陆地基础较好或经过处理后基础较好，基础受力较均匀、单跨地形起伏变化较小、支架高度不宜大于1520M，否则失稳风险会增大,、支架下无通行要求的桥梁跨线部分、小半径弯桥和立交匝道（2）工程实例,（3）满堂支架施工、基础处理 地基处理的目的：一是为支架搭设提供良好的施工场地环境；二是确保地基的承载力；三是减小基础的沉降量。、支架搭设一般用HB型碗扣脚手架或扣件式脚手架。、满堂支架拆除,。,2、少支架施工 以大型钢管或型钢、贝雷梁、万能杆件等作为立柱，以型钢、贝雷梁、万能杆件等为梁，具有适应性强、施工块、稳定性好等优点。（1）适用条件、水上和陆地各种基础条件、地形起伏变化大、超过20m的高支架优势更明显、需要跨越河沟或道路,（3）支架施工、支架基础施工 支架基础有以下形式挖孔桩基础、打入桩基础、钢筋混凝凝土扩大基础、借用承台基础、其他形式。、支架搭设采用装配式构件进行。A 立柱施工控制其垂直度与连接质量B 支架上部结构施工,、少支架拆除3、悬空支架施工、软基处理难度大、不适宜支架落地的情况、墩柱较高，支架计算受力满足要求、墩柱横梁、盖梁以及小跨度主梁、跨线高架桥,悬空支架是指利用永久墩柱作为承力基础、利用钢抱箍或牛腿等形式将梁体施工荷载传递给墩柱的现浇支架形式。悬空支架的关键是与墩柱的连接方式，除常见的抱箍和牛腿外，还有在立柱上预留孔穿钢棒或预埋抗剪预埋件作为承力承托加钢大梁系等。（2）工程实例（3）悬空支架施工,、悬空支架设计 悬空支架设计的重点是钢抱箍的设计，其步骤是:确定钢抱箍的设计荷载，假定抱箍设计尺寸，确定抱箍对立柱的均布压力，确定环向及切向应力、验算抱箍尺寸，连接螺栓选型，支撑承托设计，焊缝设计，连接法兰设计。采用钢棒系或抗剪预埋件存在以下缺陷：一是预埋件与钢筋位置冲突，对浇筑混凝土影响，二是预埋件须用材料不能周转使用，三是预埋件影响立柱外观质量。,、钢抱箍施工 悬空支架靠钢抱箍与立柱混凝土产生的摩摖力来承受其施工荷载，其安装的关键在于有足够的抗下滑力，通过抱箍两端的连接法兰间的预拉力来控制。钢抱箍预拉力的实现有两种方法：高强连接螺栓和预应力精轧螺纹钢筋，高强连接螺栓采用扭矩法控制其轴向拉力，预应力精轧螺纹钢筋通过千斤顶施加预应力来获得拉力。施工时应分两次：先初（拧）拉固定，后终拧（张拉）至设计应力。,在施工前按照设计荷载1.4倍的质量来试验钢抱箍的抗滑力以及确定钢抱箍有多少下滑量，据此在安装时适当抬高钢抱箍。、悬空支架上部结构施工 支架纵梁跨度大，一般跨中弯矩和变形是其控制要点，采用多榀贝雷梁或万能杆件。可调整施工顺序来减少抱箍受力或减少纵梁数。、悬空支架拆除,4、移动模架施工 又称造桥机，是将整个支架系统按照梁桥的浇筑顺序依次推进的一种施工工艺。,（3）移动模架施工,（3）移动模架施工、移动模架安装移动模架在试压和调试验收后方可使用。、移动模架施工程序：、移动模架拆除5、支承系统的预压（1）预压目的,、检查各支承系统在各种工况时的构件应力、应变实测值与理论值的差异；、检验支架及基础是否满足受力要求，挠度变形是否再容许范围内；、消除构件交接部位和卸落设备的间隙和非弹性变形；、消除支架基础非弹性变形；、实测支架各处挠度变形量，为设置施工拱度提供依据。,（2）预压方法常用的支架预压方法主要有以下几种：、堆载预压法；、水袋预压法；、吊架（箱）预压法；、反力预压法。（3）预压程序、荷载分级：一般按照理论荷载的50、80、100、120进行逐级加载。、观测，,二、梁桥就地浇筑的模板施工 模板主要由底模、侧模和内模组成，按此顺序安装，拆模则顺序相反。1、模板结构就地浇筑模板主要有二大类：钢模板、竹模板。2、工程实例：3、模板施工（1）模板加工 主要是对尺寸精度和面板平整度进行控制，确保各部分连接质量，出厂前对模板进行组拼，检查外形尺寸及拼缝、平整度是否满足要求，验收合格才出场使用。,（2）模板现场施工要点、模板存放时，要清理好面板，并涂好油；、吊装时要细心，不能使模板承受大的弯矩，更不能碰撞模板；、拼装；、调整；、拆卸；、模板使用后表面的处理；、模板拼缝漏浆问题的解决；、浇筑混凝土时对模板的保护。,三、主梁就地浇筑的钢筋施工1、钢筋进场 必须出具出厂质量证明书和试验报告单，并及时进行钢筋抽检。2、钢筋去污、调直3、钢筋下料成型4、钢筋接长5、成型钢筋堆放6、钢筋运输7、钢筋绑扎,钢筋骨架保护层垫块采用预制混凝土垫块或塑料垫块，其厚度及强度按设计要求确定。按梅花型布置，间距约1米，底板及顶板适当加密，垫块表面应洁净，颜色与结构混凝土一致。绑扎顺序:8、预埋件安装四、主梁就地浇筑的混凝土施工1、混凝土配合比的要求（1）应优先考虑低水化热水泥，如矿渣水泥：（2）粗集料:（3）细集料：,（4）夏季、冬季施工时，分别采用砂石料降温、热水拌和等措施控制混凝土的出仓温度，同时对混凝土运输车和泵管分别采取降温和保温措施，减少混凝土水分和坍落度的损失；（5）双掺技术；（6）主梁就地浇筑混凝土的一般要求为：、混凝土缓凝时间；、坍落度；、7D强度应达到设计强度90以上，以便及时张拉、拆模、拆除支架，加快施工进度。,2、主梁混凝土就地浇筑 混凝土浇筑过程中，对支架系统全过程监控，发现问题及时处理。主梁混凝土可一次浇筑完成，顺序为纵向由每跨跨中向两端浇筑，避免跨中挠度变形在接缝处出现裂纹，也可水平两次浇筑，要注意凿毛。3、混凝土养护4、施工缝处理 若水平分层浇筑，在接缝处凿毛并加铺一层1020mm的水泥砂浆。5、混凝土施工中的其他注意事项,（1）在施工过程中，尽量优化方案，严格控制施工荷载，防止局部施工荷载超标造成支架安全性降低；（2）主梁混凝土浇筑过程中，严格按照浇筑顺序进行，对称均匀施工，防止支架及模板局部受力过大而不安全；（3）混凝土浇筑过程中，要派专人检查模板及支架安全情况，测量人员对支架及地基的沉降及变形进行检测；（4）雨季施工时，做好支架基础处的排水设施，特别加强混凝土施工时的监测力度，确保支架的安全；（5）在预应力锚板位置处钢筋密集，要加强混凝土振捣，使混凝土密实，确保预应力张拉安全。,五、主梁就地浇筑的预应力施工先张法、后张法1、预用力施工程序（1）波纹管及锚垫板安装、固定混凝土浇筑锚具安装、千斤顶安装预应力束张拉孔道压浆封锚。（2）预应力张拉顺序按照设计要求确定，一般为先纵向后横向，对称施加预应力。2、波纹管的卷制安装,采用金属波纹管和塑料波纹管成孔，采用“井”字形架立钢筋固定预应力束。若采用普通压浆工艺，每根波纹管按要求设置排气管，采用黑胶管或钢丝软管。要注意保护好波纹管，不得在没防护的情况下在波纹管上方或附近进行电焊或气割作业。混凝土浇筑前进行隐蔽工程验收，仔细检查波纹管是否破坏等。3、锚垫板安装 4、钢绞线下料、安装及接长,5、锚具及千斤顶准备 锚板、夹片在使用前必须通过检查验收，千斤顶和油压表应配套使用，并按照规范频率（6个月或200次）要求，及时进行标定。6、预用力束张拉 预应力控制实行张拉应力和伸长量控制。7、孔道压浆 目前有传统工艺和真空辅助压浆，传统压浆预应力管道内含有气泡和有害成分的雨水，容易造成空隙或预应力筋腐蚀，真空辅助压浆能将管道内含有气泡和有害成分的雨水抽出。,（1）浆液的主要技术要求（2）传统压浆工艺压浆操作要点（3）真空辅助压浆工艺8、封锚,第二节 梁桥装配式施工方法、程序和施工要点,混凝土梁桥的装配式构件主要有空心板、T梁、箱梁等形式。预制工艺根据预制构件的拼装方式不同分为单件法预制、长线法预制和短线匹配法预制。装配式梁桥施工技术的发展，是与工程机械、设备制造技术的发展分不开的。一、装配式构件的预制,1、预制场施工预制场布置遵循的原则：、功能齐全。能满足构件预制要求；、布局合理，各作业工序联系紧凑且不相互干扰；、安全环保，不得存在安全隐患和造成环境污染；、经济适用，在满足施工要求的前提下尽量节省成本。一般包括预制区、储梁区、出运通道、施工道路、吊装设备及辅助生产区，并设置合理的排水系统、供电系统、围栏等辅助设施，还设有拌合站。,（2）预制场施工、场地选择；一般在桥台后引道路基上，也有在基础较好、地势较平的桥下或桥侧地面上。、基础处理；采取换填、压实、夯实、碎石桩等方法确保基础承载力。、预制台座施工；先张法预制台座：分为墩式和槽式两种，墩式由传力墩、定位钢板、台面和横梁等组成，其构造通常采用传力墩与台座板、台面共同受力形式，依靠自重和土压力来平衡张拉力所产生的倾覆力矩，并依靠土壤的反力和摩擦力来抵抗水平位移。,后张法预制台座：张拉后梁体起拱，端部基础应重点处理。应设置活动底模。、龙门吊施工；、其他配套设施施工：混凝土运输设施、根据生产需要和文明规范施工的要求，进行预制场的排水、供电、道路、场地硬化、混凝土输送等其他配套设施施工。2、先张法预制构件（1）预制施工工艺流程以预制空心板为例，施工工艺流程见P356图819,（2）施工要点、预应力施加；、钢筋工程；、模板工程；内膜采用模板或充气胶囊，要检查胶囊是否上浮。、混凝土施工；、预应力放张：预应力筋的放张顺序应符合设计要求，放张预应力宜缓慢进行，设计未规定时，应分阶段、对称、相互交错地放张，并应符合以下要求：A、应先放张预压力较小区域的预应力筋，后放松预压力较大区域的预应力筋；B、板类构件应按照对称原则从两边同时向中间放张，以防止在放张过程中板发生翘曲、裂缝；,C、对用胎模生产的构件，放张时应采取防止构件端部产生裂缝的有效措施，并使构件能自由移动。3、后张法预制构件施工（1）预制施工程序以先简支后连续T梁预制为例，施工工艺流程见图820（2）施工要点、模板施工：钢模、木模和钢木复合模板；底模板不是水平的，而是设置反拱。、钢筋工程：,A、直接在台座上绑扎；B、后场绑扎钢筋单元、台座组拼；C、钢筋骨架整体吊装入模。、预应力施工A、采用焊接网片定位管道；B、浇筑混凝土前先穿钢绞线；C、预应力张拉顺序尤其重要；D、张拉端的安全保护；E、封锚长度的控制。、混凝土施工；、预制构件的堆存。,二、装配式构件的起吊、运输1、装配式构件的起吊（1）吊耳法（2）扁担梁法2、装配式构件的运输（1）龙门吊运输，P363；（2）滚筒横移法，P363364；（3）轨道小车运输，P364；（4）轮胎平车运输，P364；,三、装配式梁桥的安装 架梁是安全风险较大的施工作业，施工中应尽量保证操作人员的生命安全和预防工程事故，架梁设备在各个工况下得受力状况、抗倾覆稳定性、安全措施等，必须经过严格的设计计算，具有足够的安全储备。1、简易安装方法对于跨度小、高度低的小型桥梁（1）自行式吊车架设法；对于中小跨径桥梁，可采用自行式吊车（汽车吊或履带式吊车）安装构件。如果是岸上的引桥或者桥墩不高时，可以视吊装质量的不同，用一台或两台（抬吊）吊车直接在桥下进行吊装；如果桥下是河道或桥墩较高时则将吊车直接开到桥上，利用吊机的伸臂边架梁边前进，此时，对于已经架设好的主梁，当横向尚未联成整体时，必须验算主梁是否能够承受吊车、吊装构件、机具以及施工人员的重力。前者属于陆地架设法，后者属于高空架设法。,三轴运梁车,（2）跨墩龙门吊架设法；但如果龙门吊和运梁通道基础处理太困难，在经济上就显得成本高。,（3）移动支架架设法。2、水上浮吊架梁3、高空架桥机架梁（1）贝雷梁（万能杆件）自拼架桥机架梁是中小装配式梁桥中应用较多的施工方法。、架桥机构造，,必须将支腿荷载尽可能分散，架桥机空载前行时，前端挠度不能过大，否则不易上盖梁。、架桥机的拼装；、架桥机的试吊；试吊步骤及注意事项：、运梁小车喂梁；、落梁；、横移；、架桥机过跨，,（2）双导梁步履式架桥机架梁,第三节 悬臂施工方法、程序和施工要点 悬臂施工方法是从桥墩处开始，对称地不断接长悬臂直至主梁合龙的施工方法。根据悬臂接长的方式不同，分为悬臂浇筑合悬臂拼装两种方法。一、悬臂浇筑施工1、悬臂浇筑的施工特点优点：（1）不需要占用较大的预制场地；（2）逐段浇筑过程中不断调整梁段位置，线形易控制，整体性好；（3）不需要大型机械设备；（4）施工受干扰小，可全天候作业；（5）流水重复作业，施工人员少，工作效率高。缺点：（1）梁体与墩柱不能平行作业，施工周期较长；（2）悬臂浇筑混凝土加载龄期短，砼收缩、徐变对线形控制、预应力损失等影响较大。,2、悬臂浇筑的总体施工工艺 连续刚构桥悬臂浇筑施工的总体施工工艺流程见P376图8383、主墩顶0号块施工 墩顶块施工中预应力埋设是重点，必须确保管道加固的强度，位置准确，顺直，考虑托架及内支架受力后的变形，应对底板底模及顶板底模设置预拱度。4、挂篮悬臂施工,1）挂篮构造主桁架系统横梁系统行走及锚固系统吊挂系统底平台系统模板系统2）挂篮安装及试压 采取悬挂水箱或在已浇混凝土上千斤顶反拉的方法进行试压，逐级加压、观测.,3）挂篮悬浇施工挂篮前移就位节段悬浇施工 a 挂篮的检查与维护 b 模板的移动与定位 c 钢筋绑扎的避让 d预应力的保护和接长P382 f 混凝土的对称浇筑 g 防止底板压膜翻浆 h 施工过程测量控制,边跨现浇段施工合拢段施工a 挂篮改造成吊架 b 高程调整与控制（1）水箱压载平衡（2）挂篮位置控制（3）温度选择 c 位移的调整与控制 d 临时锁定措施 劲性骨架 临时预应力束 f 边跨合拢段施工,二、悬臂拼装施工1、悬臂拼装施工的特点优点：（1）梁体快件的预制和桥墩施工可同步进行，拼装成桥的速度较现浇快，可显著缩短工期；（2）梁段在预制场中集中施工，标准化作业，施工质量易得到保证；（3）梁体塑性变形小，可减少预应力损失；（4）施工受气候影响小。缺点：（1）需要占用较大的预制场地；（2）梁段的运输、安装需要较大的机械设备；（3）如不采用湿接缝，快件安装位置难以调整。,2、悬臂拼装梁段的预制方法（1）长线法预制，P388图850（2）短线法预制.3、悬臂拼装的施工方法（1）架梁吊机悬拼（2）架桥机悬拼（3）缆索吊机拼装,4、短线匹配法预制、架桥机悬拼施工技术以苏通长江大桥为例，P388395（1）预制场施工；（2）预制施工：模板系统、预制程序、预制测量控制；（3）悬臂拼装施工：0号块安装、节段拼装、线形控制。,