项目梁式桥施工.ppt
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1、梁式桥施工,项目描述,梁式桥的上部结构的施工方法可以分为现场浇筑和预制安装两大类方法进行施工。现场浇筑一般采用支架现浇法、悬臂浇筑法、移动模架法、顶推施工法进行施工;预制安装一般采用吊装架设法、架桥机架设法、浮运架设法、悬臂拼装法、造桥机拼装法等进行施工。,工作任务1 支架现浇施工,施工工艺流程:现浇梁施工采用就地搭设满堂支架,分段绑扎钢筋,分段、分层浇注混凝土的方法,其施工工艺流程如下:地基处理搭设支架全孔预压安装底模和支座绑扎钢筋(底、腹板、横梁)安装侧模浇注底、腹板和横梁安装内模绑扎顶板钢筋浇注顶板混凝土拆除模板和支架。,支架现浇是矮墩桥梁施工中常用的方法。施工中应注意支架地基的处理,防
2、止地基沉降,除必要的地基加固外,对支架进行预压、设置必要的排水沟是防止地基沉降的重要手段。地基处理可采用改良土强夯、混凝土硬化、粉喷桩、旋喷桩、碎石桩、排水板固化、真空固化等措施。支架搭设好以后,铺设底模并用砂袋进行预压检测,用以消除支架非弹性变形,根据掌握的弹性变形资料进行箱梁底模铺设并设置预拱度,然后绑扎箱梁底板及腹板钢筋,拼组内模,最后再绑扎顶板钢筋。立模、绑扎钢筋完成经监理工程师检查合格后,即可进行混凝土浇筑,最后进行预应力施工及封锚,拆除支架。,1.支架施工,支架搭设根据地基承载力、墩高及现有材料选用,地质较好、墩高较低时采用碗扣式脚手架搭设支架,采用万能杆件或军用墩拼装支墩,上面架
3、设军用梁或万能杆件及工字钢作为纵向承重梁。支架搭设完成后,应按照设计及规范要求采用预压消除支架的非弹性变形,克服支架变形产生不利影响。,现浇梁支架示意图,2.模板安装、预压,模板采用大块定型钢模,便于安装和拆卸。模板在安装前应进行试拼装,并用油漆在模板外侧进行编号,支架采用活动企口拼接,以便于拆卸。采用砂袋进行预压检测,用以消除支架非弹性变形,加载期间对测点每隔一定时间进行一次测量(在支架顶部和底部按纵向5m,横向左、中、右设置测量点,进行编号,以便预压时进行对比观测,控制模板立模标高。观测按加载前、加载完、加载后三天、卸载后四次进行)。观测支架各部位的沉降量并做好记录,与原设置的支架沉降量核
4、对,以便以后施工参考。同时观测支架的强度和稳定性,对变形超过设计变形的要立即停止加载,查明原因后现继续施工。,3.钢筋及预应力筋安装,钢筋按设计要求在现场钢筋加工厂集中下料弯制成型后,在梁部底模上绑扎成型。预应力筋按设计图表的下料长度下料。编束后用铁丝绑扎牢固。箱梁预应力孔道采用波纹管定位钢筋控制线型,防止漏浆,定位钢筋的位置严格按设计坐标布置,保证孔道成型符合设计要求,混凝土作业时,波纹管不能被扰动。,4.混凝土施工,立模、绑扎钢筋完成经监理工程师检查合格后,即可进行混凝土浇筑,混凝土由混凝土拌和站集中供应,混凝土通过施工便道由混凝土运输车运输,混凝土泵车泵送入模。梁体混凝土浇筑顺序:从两端
5、向中间水平分层、斜向分段、两侧腹板对称、连续浇筑。每层混凝土的灌注厚度不得超过30cm。浇筑时同一断面先浇筑底板,后腹板、顶板。,混凝土浇筑入模时下料要均匀,混凝土的振捣与下料交替进行。梁体混凝土浇筑时,采用插入式振动器进行振捣;桥面采用悬空式整平机进行整平压实,顶板混凝土浇筑完毕,初凝前人工用抹子进行二次收浆、赶压,防止裂纹,并将表面压光,以保证桥面铺装的铺装质量。,在自然气温较高的情况下,混凝土初凝后,采用洒水养护。梁体为泵送混凝土,胶凝材料用量较大,产生的水化热较大,为防止因干缩、温差等因素出现的裂缝,在混凝土浇筑完成后,12h内即以土工布覆盖养护,并在其上覆盖塑料薄膜,梁体洒水次数应能
6、保持混凝土表面充分潮湿。梁体养护用水与拌制梁体混凝土用水相同。,5.预应力施工,预应力张拉采用两端整体张拉。预应力张拉时,应按“对称、均衡”原则进行,相同编号的钢束应左右对称进行,张拉采用张拉力为主、伸长量作为校核的原则进行双控。检查梁体混凝土强度及混凝土弹性模量是否达到设计要求;计算钢束理论伸长值;清除箱梁端部锚垫板上及喇叭管内的水泥浆,调整箱梁两端钢绞线束的外露长度大致相等;在第一跨箱梁张拉时要对锚头、孔道等引起的摩阻损失进行实际测定,根据实测结果计算张拉控制力,并与设计单位协商进行修正。,锚具和千斤顶在使用前,对其外形外观、硬度、锚固性能及工艺性能进行抽样复检,合格后,方能使用。箱梁预应
7、力施工采用双控法,以应力控制为主,伸长值作校核,其张拉程序为:0初应力k(测伸长值初值)张拉到控制应力k(静停5分钟,测伸长值终值,计算并校核伸长值)回油锚固(测回缩量)。在张拉过程中,如发现滑丝,断丝,立即停止操作,查明原因,作好记录。若滑丝、断丝的数量超过有关规定时,经监理工程师检查同意后重新换束。,6.管道压浆,张拉完成后确定预应力筋无断丝、滑丝现象,然后切除多余钢绞线,封堵锚头,封锚水泥砂浆强度达到10MPa时即可压浆。压浆时间以张拉完毕不超过48h控制,同一管道压浆作业要一次完成不得中断,且梁体及环境温度不得低于5。,压浆采用真空辅助压浆工艺,压浆泵采用连续式,同一管道压浆应连续进行
8、,一次完成。其工作原理为:在孔道的一端采用真空泵对孔道进行抽气,使之产生负压,在孔道的另一端用压浆泵进行灌浆,直至充满整条孔道。压浆前管道真空度应稳定在-0.09-0.10MPa之间,浆体注满管道后,应在0.500.60MPa下持压2min,确认出浆浓度与进浆浓度一致时,方可封闭保压。水泥浆搅拌结束至压入管道的时间间隔不应超过40min。冬季压浆时应采取保温措施,并掺加防冻剂。,7.拆模及拆除支架,混凝土养护达到设计强度后,即可拆模卸架,拆模应注意保护梁体混凝土不受碰撞和缺棱掉角。卸架时应从跨中开始,逐步对称拆除相邻节点,使梁体均匀承载。,工作任务2 吊装架设施工,在条件允许的情况下,可以采用
9、龙门吊机、汽车或履带吊机、水上浮吊、千斤顶等提升方法进行预制梁体的吊装。应精心设计吊具,吊机的选型应满足施工需要,应详细考虑运梁方案、起吊时梁体的位置及吊机的位置。梁体就位时,应缓慢起落吊点,防止损伤梁体或支座。在海域施工时,由于风浪、涌潮等影响,吊点晃动较大,通过调整吊点位置进行梁体精确定位的方法较难实现。为加快梁体的架设速度,墩顶宜设置梁体的纵横移设施进行梁体的精确定位,梁体精确定位后再安装支座锚栓等。,工作任务3 架桥机架设施工,架桥机拼装、调试 架桥机由主梁、天车、中支腿、前框架及后横梁、前支腿、后支腿、中拖轮和液压系统组成。安装时,按照主梁、前支腿、天车、电气设备和吊钩的先后顺序进行
10、,待架桥机安装完毕后进行调试运转,即空载试验、静载实验和动载实验,调试验收合格即可。,3.架桥机架梁,架桥机组装完成,经调试合格后将中支腿双层轮箱及天车置于任一位置,收起前支腿,并把前支横梁移道轨临时固结在前支腿上。收起后支撑千斤顶,把双层轮箱的下层轮箱与中支横移梁轨道用夹轨器临时固结。启动双层轮箱的上层轮箱的电机减速机,在电力拖动下主梁向前平移,这时,同时启动天车的下层轮箱使两天车同步后移。主梁前移到前方桥墩的上方,放下前横移轨道,并用枕木每间隔2米垫实牢靠。调整前支腿的高度,使整个架桥机保持水平。,把双层轮箱的上层轮箱用夹轨器与主梁下轨道临时固结。解除下层轮箱与中横移轨道之间的连接。启动后
11、支撑千斤顶,作为主梁的辅助支撑。把两天车后移至主梁尾部。利用运梁平车把预制梁从存梁处运至架桥现场喂梁。两天车卷扬机提起预制梁前行把预制梁放到合适的位置上,然后,整个架桥机架设下一片梁,如此反复。,边梁的架设,考虑到架设边梁时架桥机必须安全,所以,尽可能不让架桥机悬出。架桥机增加了天车横梁轮箱,同时启动天车上层轮箱,使两天车可以左右任意移动。边梁可一次性架设到位。整垮桥架设完毕,开始准备第二孔过孔。过孔时须配重,过孔完毕后参照上述步骤进行架设。,1联合架桥机架梁,此法适合于架设中、小跨径的多跨简支梁桥,其优点是不受水深和墩高的影响,并且在作业过程中不阻塞通航。联合架桥机由一根两跨长的钢导梁、两套
12、门式起重机和一个托架(又称蝴蝶架)三部分组成(见图5-3)。导梁顶面铺设运梁平车和托架行走的轨道。门式起重机顶横梁上设有吊梁用的行走小车;为了不影响架梁的净空位置,其立柱底部还可以做成在横向内倾斜的小斜腿,这样的门式起重机俗称拐脚龙门架。,联合架桥机架梁,架梁操作工序如下:,在桥头拼装钢导梁,铺设钢轨,并用绞车纵向拖拉导梁就位;拼装蝴蝶架和门式起重机,用蝴蝶架将两个门式起重机移运至架梁孔的桥墩(台)上;由平车轨道运送预制梁至架梁孔位,将导梁两侧可以安装的预制梁用两个门式起重机起吊移位并落梁移位;将导梁所占位置的预制梁临时安放在已架设的梁上;,用绞车纵向拖拉导梁至下一孔后,将临时安放的梁架设完毕
13、;在已架设的梁上铺接钢轨后,用蝴蝶架顺次将两个门式起重机托起并运至前一孔的桥墩上。如此反复,直至将各孔梁全部架设好为止。用此法架梁时作业比较复杂,需要熟练的操作工人,而且架梁前的准备工作和架梁后的拆除工作比较费时。因此,此法用于孔数多、桥较长的桥梁比较经济。,2.闸门式架桥机架梁,在桥高、水深的情况下,也可闸门式架桥机(或穿巷式起重机)来架设多孔中、小跨径的装配式梁桥。架桥机主要由两根分离布置的安装梁、两根起重横梁和可伸缩的钢支腿三部分组成。安装梁用四片钢桁架或贝雷桁架拼组而成,下设移梁平车,可沿铺在已架设梁顶面的轨道行走。两根型钢组成的起重横梁支承在能沿安装梁顶面轨道行走的平车上,横梁上设有
14、带复式滑车的起重小车。,闸门式架桥机架梁,其架设步骤为:,将拼装好的安装梁用绞车纵向拖拉就位,使可伸缩支腿支承在架梁孔的前墩上(安装梁不够长时可在其尾部用前方起重横梁吊起预制梁作为平衡压重)。前方起重横梁运梁前进,当预制梁尾端进入安装巷道时,用后方起重横梁将梁吊起,继续运梁前进至安装位置后,固定起重横梁。借起重小车落梁安放在滑道垫板上,并借墩顶横移将梁(除一片中梁外)安装就位。,用以上步骤并直接用起重小车架设中梁,整孔梁架完后即铺设移运安装梁的轨道。重复上述工序,直至全桥架梁完毕。用此法架梁,由于有两根安装梁承载,起吊能力较大,可以架设跨度较大较重的构件。我国已用这种类型的起重机架设了全长51
15、m、中131t的预应力混凝土T形梁桥。当梁较轻时用此法就可能不经济。,3.宽穿巷式架桥机架梁,宽穿巷式架桥机架梁,结构特点是:,在起重机支点处用强大的倒U形支承间距放大布置的两根安装梁(见图5-5,中剖面1-1)。在此情况下横截面内所有主梁都可由起重横梁上的起重小车横移就位,而不需要墩顶横移的费时工序。安装梁可用贝雷钢架或万能杆件拼组,当它前移行走时应将两台起重横梁移至尾端起平衡压重的作用。其它架梁的步骤与闸门式架桥机架梁基本相同。由于宽穿巷架桥机的自重很大,所以当它沿桥面纵向移动时,一定要保持慢速,并注意观察前支点的下挠度,以保证安全。,4架桥机架梁有关操作细则及安全注意事项,吊梁运行:前吊
16、梁小车吊起梁体前端,起升到一定位置(以梁体底面及铁瓦能通过中横梁为准)时,停止起升,开动吊梁桁车前行,待梁体后端也进入架梁位置时,可用后吊梁桁车吊起梁的后端,步骤同上。当梁体全部重量由两台吊梁桁车完全承担时,可同时开动前后吊梁桁车,使梁体纵向移动。起吊梁片时,当梁体吊离支承面10-20cm时,应暂停起吊,对吊机各重要受力部位及关键处所进行检查,确认一切正常后方能继续起吊。梁在起落过程中应保持平稳,两端高差不得大于30cm。,当梁体纵向位置符合下落条件时,如果梁体下端无已架设梁片,则需将梁体高度降低,一般使梁体与支座间保持2-3cm距离为宜。在落梁就位时要同步缓慢进行,快就位时停止,检查梁体端头
17、支承垫石上所定的位置正确安置支座,正确后安放梁体,同时检查各支座是否密贴,否则应进行处理。梁体架设完毕后用方木在梁体两端作人字支撑,梁与梁之间尽快连接牢固。同法架设各梁。,横移:如果梁体的横向位置距离安装位置相差过多,应先使用整机横移的方法,使距离缩短到起重小车横移距离范围以内。特别注意的是严禁在单侧主梁完全受力(梁体重量)的情况下开动整机横移。边梁架设:边梁架设应紧邻中梁之后进行。整机横移时,中横梁台车下的边梁外翼缘板必须用木撑可靠支撑,前横移轨道尽头在钢轨下要垫实,前、中横移轨道端头应铺满枕木抄实。边梁就位后立即用斜撑支好,并与其他梁体采取横向连接。,大雨、大雾、六级及以上大风等恶劣气候严
18、禁架梁。架桥机在架梁过程中,其前后支腿应尽量接近梁体腹板中心,或通过支垫枕木使其受力部分延展到梁体腹板中心。严禁将支腿直接安放在梁体翼板上。梁片纵移及运梁车运梁时,前吊梁平车与送梁车要同步走行。行走轮两侧均应有人随行监护,如速度失控,应马上断开电源,并用铁鞋强行停机。横移时,尽量使梁片贴近桥墩台横移,移梁不得过快,松钩前必须将梁体正位并打好支撑,保证梁体稳定。边梁就位后,除在梁端进行支撑外,还需用倒链在梁顶部向内斜拉与既有梁紧固。,每架完一孔梁后,要在两幅之间空档处设置23道专用通道。通道应稳固,宽度不小于1m,且有牢固的护栏。两幅间设置安全警示绳,上面绑扎红色布条,防止人员高空坠落。在已架好
19、的梁体上进行运梁前,应完成梁间的横向联接,做好梁端的支垫,运梁时车轮行走线路应尽量接近梁体腹板中心。横向联接应符合设计或技术标准要求。,梁体架设期间专人负责对已架设梁体的跨中挠度、架桥机支腿处梁体受力情况及架桥机工况及挠度进行监测,发现异常,应立即查明原因,合理处置后方可进行下步工作。梁体架设期间必须做到统一指挥、统一协调,运、架梁操作人员过程操作必须与运、架梁负责人的指挥相统一;路面防护人员防护活动必须与路面交通防护负责人的指挥相统一;梁体运行、架设状况必须与监测人员的监测情况相统一。,工作任务4 浮运架设施工,在研究浮运方案时,应充分考虑梁体的下水方案,应考虑梁体运输过程中浮体的倾覆稳定性
20、和船体的局部及整体受力强度,应考虑拖轮的动力及布置方式,应考虑涨潮或落潮引起的水位标高的变化,应考虑加载或卸载时浮体吃水深度的变化,应考虑运输路线,由于梁体运输属于大件运输,应征得海事等部门的同意并取得协助。,由于船体吃水深度、水位、水流速度、过往船只产生的波浪、风力等变化,锚碇系统受力将发生变化,使浮体产生平面位置的变化。为减少这些影响,必要时应设置强大的锚碇系统。锚碇设备的配置影响架梁就位精度和架梁工作效率。根据河床地质条件选择合适的锚碇设备,在无覆盖层或覆盖层锚固能力较差的河床中,一般采用重力式锚碇。,工作任务5 悬臂浇筑施工,悬臂施工法是在桥墩两侧对称逐段就地浇筑混凝土,待混凝土达到一
21、定强度后,张拉预应力筋,移动机具、模板继续施工。预应力混凝土连续梁桥采用悬臂施工的方法需在施工中进行体系转换,即在悬臂施工时,结构的受力状态呈T形刚构,悬臂梁,待施工合拢后形成连续梁。因此,在桥梁设计中在考虑施工过程的应力状态;要考虑由于体系转换及其他因素引起结构的次内力。内时为使施工受力与运营状态结构的受力尽量吻合,通常用悬臂施工的连续梁桥选取变截面梁。预应力混凝土连续梁桥在悬臂施工时,由于墩梁铰接而不能承受弯矩,因此,施工时要采取措施临时将墩、梁固结。待悬臂施工至少一端合拢后恢复原结构状态,这是连续梁采用悬臂施工法的一个特点。,悬臂施工法不需大量施工支架和临时设备,不影响桥下通航、通车,施
22、工不受季节,河道水位的影响,并能大跨径桥上采用,因此得到广泛的使用。悬臂浇筑的施工方法是大跨连续梁桥的主要施工方法。,1.0#梁段施工,0#梁段施工,首先通过预埋在主墩墩身里的特制点板,用“N”型万能杆件拼组桁架式扇形托架,四片主桁联结形式桁架式结构,其上铺设两层型钢垫梁。支架预压采用液压千斤顶施加集中力进行等效预压,以消除支架的非弹性变形,然后立模、浇筑0#。0#梁段外模采用大块钢模板,以确保梁体的外观质量。,0#梁段施工,2.挂篮悬臂施工,0#梁段施工完成后,在其上部拼装挂篮,悬臂对称逐段浇筑各标准段。其工艺流程如下:挂篮是悬臂浇筑法施工的主要设备,它可没轨道走行,支承在已完成的梁段上,用
23、以进行下一个梁段的施工。挂篮的结构形式:菱形挂篮由菱形桁架,悬吊系统、锚固系统、底模平面、内外模板及走行系统组成。,菱形挂篮,(2)主要特点:,菱形挂篮外形美观,结构简单,杆件受力明确。作业面宽阔,便于钢筋及预应力管道安装,能加快施工速度,缩短梁段施工循环周期。根据其它箱梁使用情况,梁段最短施工周期5.2天,平均6-8天。利用桁架前后支座,使桁架在轨道上走行,无需平衡重,操作方便,移动灵活、平衡,外模,底模随桁架一次到位。挂篮移动时间短,一般只需2-4小时即可就位。,挂篮自重轻,利用系数高,是目前我国利用系数最高的挂篮。挂篮刚度大,弹性变形小,立模时只需一次调整标高,灌注混凝土过程中不需再调整
24、。挂篮使用材料均为常用材料,加工制造简单,一般桥梁工地均可现场加工。,(3)挂篮的拼装,安装轨道。水平拼装主构架的菱形桁片,两个桁片可叠放拼装。安装前支座。由浮吊分别将两桁片竖起,置于轨道上并支撑牢靠。安装反扣轮。拼装联结系。用手拉葫芦牵引主构架就拉。,安装前上横梁。安装悬吊系统。安装底模平台。安装外侧模和外模走行梁。钢筋绑扎完成后安装内模和内模走行梁。重复a-i拼装另一侧的挂篮。挂篮的拆卸按相反顺序进行。,(4)钢筋及预应力管道制作安装:,钢筋安装顺序:底模下层底模管道定位底板上层钢筋网一肋板钢筋骨架一顶板和翼板下层钢筋一顶模上导钢筋网。预应力管道加工制作及安装。,(5)混凝土浇筑(6)预应
25、力工艺:预应力筋按设计要求的张拉程序进行张拉,预应力筋张拉顺序按先下后上,先中间后两边的顺序对称张拉。(7)孔道压浆第一梁段张拉完毕即进行孔道压浆,压浆时应按设计要求的配合比配制灰浆,以保证能顺利入孔道。灰浆的上升不宜太快,待顶部出浆槽口流出浓浆,堵死槽口,然后关闭压浆阀。,(8)挂篮前移,安装轨道;将底模平台后横梁用两台5t手拉葫芦悬于外模走行梁上;拆除底模平台后吊带;同时安装前吊带、外模走行梁前吊绳和悬吊滚轮,使底模平台和外侧模在自重作用下脱模;拆除挂篮后锚;轨道前端安装手拉葫芦,牵引主构架前移,并带动底模平台和外侧模一同前移。,3边跨的施工,边跨不对称的现浇梁段采用在已浇悬臂段和过渡墩上
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