施工工艺教学课件：6悬臂现浇.ppt

1、一、悬臂施工方法 1、悬臂梁段0号块施工 2、墩梁临时固结 3、挂篮的安装 4、混凝土悬臂浇注 5、合拢段施工 6、悬臂浇注的施工控制 主主 要要 工工 艺艺 流流 程程 养生、等强养生、等强 穿预应力束穿预应力束预应力束制作预应力束制作 张拉机具检验张拉机具检验张张 拉拉 压压 浆浆 挂篮滑移挂篮滑移 挂篮施工完毕挂篮施工完毕 等等 强强 绑扎底板钢筋和安装预应力管道绑扎底板钢筋和安装预应力管道 标高控制标高控制 绑扎顶板钢筋及预应力管道绑扎顶板钢筋及预应力管道挂篮预留孔挂篮预留孔 灌注梁段砼并制作试验块灌注梁段砼并制作试验块 线型控制线型控制 绑扎腹板钢筋和预应力管道绑扎腹板钢筋和预应力管

2、道 立内模、端模立内模、端模 检查检查 挂篮安装挂篮安装 砼配制砼配制 测量控制测量控制 墩顶梁段施工完毕墩顶梁段施工完毕 挂篮试验挂篮试验 挂篮制作验收挂篮制作验收 挂篮设计、复核挂篮设计、复核 内昆铁路花土坡大桥内昆铁路花土坡大桥 内昆铁路花土坡大桥内昆铁路花土坡大桥 大连立交桥 悬臂浇注主要特点：悬臂浇注主要特点： 跨间不设支架；不影响通航或 行车内力状态施工与运营较一致； 工作面大，速度快；设备可重复使 用；体系转换。 1、悬臂梁段0号块施工 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 及中跨合拢。 采用悬臂浇筑

3、法施工时，墩顶0号块梁 段采用在托架上立模现浇。 施工托架可根据墩身高度、承台形式和 地形情况，分别利用墩身、承台或地面作 支承，设立支撑托架。墩顶梁段(即所谓零 号块)或墩顶附近的梁段在托架上浇筑。施 工挂篮就在已浇筑梁段上拼装。 0号块施工支架预压 0号块支架、模板安装 0号块支架、模板安装 0号块混凝土浇筑 0号段位于桥墩上方，灌注0号段相当 于给挂篮提供一个安装场地。 0号段一般需在桥墩两侧设托架或支架 现浇。 立0号段底模时，同时安装支座及防倾 覆锚固装置。 2、墩梁临时固结、墩梁临时固结 （1）墩顶预埋钢筋和硫磺砂浆临时固结垫 块组成的墩梁固结。 （2）墩顶预埋钢筋与砂筒组成的墩梁

4、固结。 （3）钢管混凝土柱与混凝土柱内预埋钢筋 组成的墩梁固结，墩身中心线两侧各设两根 直径为1.2m的钢管，每根钢管下口与承台预 埋钢筋焊接，管内浇注砼，钢管上口预埋钢 筋与粱体连接。 （4）竖向预应力钢筋与钢管组合成墩梁固 结。 临时锚固临时锚固 临时锚固 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。 3、挂篮的安装、挂篮的安装 （1）挂蓝组拼后，应全面检查安装质量，并做 载重试

5、验，以测定其各部位的变形量，并设法 消除其永久变形。 （2）挂蓝拼装一般在墩顶进行，有条件的应 在地面进行试拼装。拼装时应对称进行。 （3）挂篮所使用的材料必须是可靠的；挂篮 试拼后，必须进行荷载试验。 （4）挂蓝行走时，须在挂蓝尾部压平衡重。 浇筑混凝土梁段时，必须在挂蓝尾部将挂蓝与 梁进行锚固。 挂篮加载试验 在0号块上安装完成挂篮以后，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 加载方法：试验台加压和水箱加压法 4、混凝土悬臂浇注、混凝土悬臂浇注 （1）在梁段混凝土浇筑前，进行全面检查， 经签认后方准浇筑。 （2）连续梁悬臂浇筑施工时，

6、要有保证梁体 施工稳定的措施。 （3）桥墩两侧梁段悬臂施工进度应对称、平 衡，混凝土应同时灌注，其差不应大于1.0m3。 （4）悬臂浇筑段前端底板和桥面的标高，应 根据挂篮前端的垂直变形及预拱度设置，施 工过程中要对实际高程进行监测。 （5）箱形截面混凝土浇筑顺序应按设计要 求办理。当采用两次浇筑时，各梁段的施工 应错开。 （6）梁段混凝土达到要求的强度后，方可 进行预应力筋的张拉、压浆。 （7）梁段混凝土的拆模时间，应根据混凝 土强度及施工安排确定。混凝土应尽量采用 早强措施，缩短施工周期，加快施工进度。 （1）连续梁合拢前的墩、梁临时固结约束措施解除 一般讲，在两侧边跨合拢 后，应立即解除

7、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 中跨合拢后在解除墩梁临 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。 5、合龙段施工、合龙段施工 （3）合拢合拢 口的临时锁口的临时锁 定支撑定支撑 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）合拢顺序：按设计要求办理，设计无要 求时，一般先边跨，后次中跨，再中跨。 选择日气温较低、温度变化幅度较小时锁 定合拢口并灌注合拢段混凝土。 合拢口的锁定，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

8、性支撑另一端与 梁连接，临时预应力束也应随之快速张拉。 在合拢口锁定后，立即释放一侧的固结 约束，使梁一端在合拢口锁定的连接下能 沿支座左右伸缩。 合拢口混凝土宜比梁体提高一级，并要求早 强。为保证浇筑混凝土过程中，合拢口始终处 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、卸载均因对称 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。 6、悬臂浇注的施工控制、悬臂浇注的施工控制 大跨度悬灌梁施工，应对其梁内应力和梁 体线型进行监控。悬臂梁

9、施工线型控制的关 键是要分析每一施工阶段、每一施工步骤的 结构挠度变化状态，控制立模标高。 先计算出各梁段的立模预拱度，结合前一 梁段的挠度实测值，修正预拱度值后调整立 模标高。 挂篮的弹性变形和非弹性变形、预拱度、 各梁段自重、各梁段预应力、挂篮自重及施 工荷载变化、混凝土徐变以及温度变化都会 引起挠度变化。 1、类型、类型 及构造及构造 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 承重系统、底模系统 、侧模系

10、统、锚固系统、走行系统 。 二、挂篮的设计 项项 目目内内 容容 承重系统承重系统三角形结合梁、前上横梁、后上横梁三角形结合梁、前上横梁、后上横梁 底模系统底模系统纵梁、前下横梁、后下横梁、模板系统纵梁、前下横梁、后下横梁、模板系统 侧模系统侧模系统内外侧模支架、模板、吊梁、滑梁内外侧模支架、模板、吊梁、滑梁 走行系统走行系统 三角结合梁走行系统、侧模走行系统、内模走三角结合梁走行系统、侧模走行系统、内模走 行系统行系统 锚固系统锚固系统压紧器、锚固筋等压紧器、锚固筋等 挂篮组成 平行桁架式挂篮平行桁架式挂篮 平弦无平衡重挂篮平弦无平衡重挂篮 三角型组合梁式挂篮三角型组合梁式挂篮 弓弦式挂篮弓

11、弦式挂篮 菱形桁架式挂篮菱形桁架式挂篮 2、挂篮设计要求 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。 两种状态两种状态 挂篮主要设计参数： 挂篮质量与梁段混凝土的质量比值宜控制0.30.5 之间，特殊情况下也不应超过0.7。 挂篮总重控制在设计限重之内； 允许最大变形（包括吊带变形的总和）：20mm； 施工时、行走时的抗倾覆安全系数：2； 自锚固系统的安全系数：2； 斜拉水平限位系统安全系数：2； 上水平限位安全系数：2。 3、挂篮尺寸 4、挂篮承载结构 可用万能杆件或贝雷钢架拼成，或采用专门设计的 结构。 5、挂篮设计荷载 （1）模板重力 （2）梁段重力 （

12、3）挂蓝自重 （4）平衡重重力 （5）振捣器重力及振动力 （6）千斤顶及油泵重力 （7）施工人员重力 6、挂篮强度、刚度、稳定性必须满足 规范要求 工程实例：工程实例： 悬臂混凝土浇筑施工悬臂混凝土浇筑施工 滑移支撑系统滑移支撑系统是英文Move Support System的译 名，简称MSS，又称造桥机、滑移支架、无支架 模板系统等。 MSS 优点优点 施工周期短施工周期短 1、适于高墩、多跨、中等跨径（30-50m） 现浇梁桥 2、施工速度快，节省劳动力，劳动强度低， 占用场地少； 3、施工中不影响通行、通航； 4、机械化程度高，模板可多次循环使用。 5、适用于单梁箱、双梁箱、双T梁、槽

13、型 梁等各种断面的桥梁施工 1、上导梁式移动模架造 桥机 型造桥机、 挪威公司的 造桥机等均属于该类 型造桥机。 2、下导梁式移动模架造 桥机 郑州大方桥械公司的 前鼻前鼻 梁梁 肋骨状肋骨状 横梁横梁 承重承重 主梁主梁 后鼻后鼻 梁梁 模板系模板系 统统 移动模架法 施工设备介绍 支承立支承立 柱柱 模板系统 模板台车 移动系统 顶推法 施工技术概述 预应力混凝土连续梁预应力混凝土连续梁 桥顶推法施工桥顶推法施工是沿桥纵轴是沿桥纵轴 方向，在桥台后设置预制方向，在桥台后设置预制 场浇筑梁段，达到设计强场浇筑梁段，达到设计强 度后，施加预应力，向前度后，施加预应力，向前 顶推，空出底座继续浇

14、筑顶推，空出底座继续浇筑 梁段，随后施加预应力与梁段，随后施加预应力与 先一段梁联结，直至将整先一段梁联结，直至将整 个桥梁梁段浇筑并顶推完个桥梁梁段浇筑并顶推完 毕，最后进行体系转换而毕，最后进行体系转换而 形成连续梁桥。形成连续梁桥。 1 1、什么叫顶推法施工、什么叫顶推法施工? ? 顶推法施工顶推法施工是钢桥拖拉法架设原理的应用，是钢桥拖拉法架设原理的应用， 所不同的是滑动和施力装置不同。所不同的是滑动和施力装置不同。 分类分类钢桥拖拉架设钢桥拖拉架设预应力混凝土顶推法施预应力混凝土顶推法施 工工 滑动装滑动装 置置 平滚，滚动摩擦，平滚平滚，滚动摩擦，平滚 轮轴受力有限，滚动摩轮轴受力

15、有限，滚动摩 擦系数大，在擦系数大，在0.15以上以上 平面滑道，平面摩擦，平面滑道，平面摩擦， 承压力可根据需要选择，承压力可根据需要选择， 摩擦系数摩擦系数在在0.050.08 之间之间 施力装施力装 置置 卷扬机拖，施加吨位小，卷扬机拖，施加吨位小， 起动、停止时惯性有冲起动、停止时惯性有冲 击力大击力大 液压千斤顶，施加吨位液压千斤顶，施加吨位 大，可根据需要选择，大，可根据需要选择， 施力平稳、均匀。施力平稳、均匀。 顶推法 施工技术概述 10 x32m,10 x32m,梁高梁高 2.52.5米，曲线米，曲线 半径半径150150米米 顶推法 施工技术概述 非洲南部的科马提河桥非洲南

16、部的科马提河桥 顶推法 施工技术概述 顶推法 施工技术概述 顶推法 施工技术概述 2 2、施工特点、施工特点 顶推法 施工技术概述 顶推法 施工技术概述 顶推施工的基本 思路是：在桥台 后的预制场地预 制15米-30米的梁 单元，并不断预 制接长.同时将它 通过聚四氟乙烯 滑板支座将其顶 推至最终位置， 从而实现无支架 施工。 顶推法 施工工艺介绍 顶推法施工关键技术 预制场预制场 纵向预应力纵向预应力 钢导梁钢导梁 临时墩临时墩 滑滑 道道 水平千斤顶施力水平千斤顶施力 顶推法 施工工艺介绍 顶推预制场 预制 台座 过渡孔： 平台：满足箱梁预制顶推符合桥梁的设计 高度 预制 模板 外模：保证

17、箱梁外形尺寸、美观 内模：保证箱梁内部尺寸 通过在预制台座前布置小距离过渡墩， 使梁段逐步顶推过渡到标准跨径 底模：保证箱梁预制满足设计线型和 标高 一、预制场 顶推法 施工工艺介绍 预制场地的长度需要有预制 节段长的三倍以上，涉及因 素有： 主梁节段分段长 每节段为全断面或分次浇筑 拼装导梁的场地 第一跨顶出时，梁体的倾覆 稳定安全 预制场地是预制梁体和顶推预制场地是预制梁体和顶推 过渡的场地，包括主梁节段过渡的场地，包括主梁节段 的浇筑平台和模板、钢筋和的浇筑平台和模板、钢筋和 钢索的加工场地，混凝土搅钢索的加工场地，混凝土搅 拌站以及砂、石、水泥的堆拌站以及砂、石、水泥的堆 放和运输路线

18、用地放和运输路线用地 顶推法 施工工艺介绍 预制预制 场地场地 模板工作是保证预制质 量的关键，梁底的平整 度将影响顶推时梁的内 力，所以预制平台的平 整度要严格控制。 预制周期时加快施工速 度的关键。预制工作应 采用流水作业，培养专 业化的施工队伍，还可 采用加入添加剂的方法 提高混凝土的早期强度。 顶推法 施工工艺介绍 预制预制 设备设备 预制场的纵向立面布置应结合考虑平面布置，将钢 筋棚、预应力下料、砂石堆放、砼拌和站结合考虑。 顶推法 施工工艺介绍 二、钢导梁 作用作用 减小顶推过程中梁的前端悬臂负弯矩 构造构造 钢桁梁和钢板梁 顶推法 施工工艺介绍 技术要求技术要求 钢导梁受力主要为

19、正弯距和剪力，负弯距较 小，长度一般为顶推跨径0.60.7倍 导梁的刚度宜选主梁的1/91/5。 顶推法 施工工艺介绍 合理的导梁长度应是主梁最大悬臂负弯矩与使 用状态（运营阶段）支点负弯矩基本接近 导梁设置在主 梁的前端，为 钢桁梁或钢板 梁，主梁前端 装有预埋构件 与钢导梁栓接。 顶推法 施工工艺介绍 鼻梁鼻梁 （导梁）（导梁） 顶推法 施工工艺介绍 三、临时墩 减小顶推的标准跨径 ，来减小梁顶推过程 交替变化的正、负弯 矩。特别当顶推跨径 超过50m以上，或者 顶推其他形式的桥梁 ，如斜拉桥，钢管系 杆拱桥，或连续刚构 桥梁时采用。 作用作用 顶推法 施工工艺介绍 设计原则设计原则 临时

20、墩受力主要为梁体的垂直荷载和顶推 水平摩阻力。并要考虑顶推的启动和停止 的惯性作用。要考虑施工期间通航和洪水 杂物作用对临时墩影响 临时墩要满足强度和刚度要求。要考虑 临时墩的变形（受力和温度）对顶推标 高误差的影响 要考虑临时墩拆除，恢复航道方案，这 笔费用也要列入成本 顶推法 施工工艺介绍 结构形式优点缺点备注 钢管临时墩安装、拆除快， 回收价值高 刚度小，温差 影响大，一次 投入大 适应于水中临 时墩 钢筋混凝土空 心墩刚度大、拆除快施工麻烦 适应于水中临 时墩 钢筋混凝土实 心墩刚度大、造价低拆除困难 适应于岸上临 时墩 薄钢管空心混 凝土墩 施工速度快，造 价低，拆除快， 刚度大 是

21、比较合理的 临时墩 临时墩身结构形式比较表临时墩身结构形式比较表 顶推法 施工工艺介绍 顶推法 施工工艺介绍 辅助墩辅助墩 四、滑道 只要0.050.08的水平力就能够将笨重的箱梁（一 般在1万2万吨左右）拖动 作用作用 从下至上：由滑 道调平垫块、滑 道板、滑板组成 顶推法 施工工艺介绍 设置在墩上的混 凝土临时垫块上，由光 滑的不锈钢板与组合的 聚四氟乙烯滑块组成， 其中的滑块由四氟板与 具有加劲钢板的橡胶块 构成。 顶推时，组合的聚 四氟乙烯滑块在不锈钢 板上滑动，并在前方滑 出，通过在滑道后方不 断喂入滑块，带动梁身 前进。 顶推法 施工工艺介绍 滑动滑动 支座支座 滑道板 顶推法 施

22、工工艺介绍 注意事项注意事项 滑道上滑板外边与箱梁底外边缘齐边 （横向位置要正确） 滑道在顶推过程不允许拖动，固定要牢 固，但要考虑拆除方便 滑道要采取润滑措施，保证滑道干净 顶推法 施工工艺介绍 五、箱梁的顶推 多点顶推 柔性墩为了满足通航要求，桥墩设计得高； 为了满足泄洪，尽量减小桥墩对河 床断面的压缩，桥墩截面尺寸设计 得小，所以桥墩“高瘦”， 桥墩承受单向水平推力较小，所以 将顶推的水平千斤顶出力分散各个 桥墩上（叫多点），单个桥墩来讲， 使顶推千斤顶的出力与梁在桥墩上 摩阻力相平衡，桥墩不承受过大的 水平推力 顶推法 施工工艺介绍 a)顶梁顶梁b)推移推移c)收竖顶收竖顶d)收水平顶

23、收水平顶 顶推法 施工工艺介绍 工程实例：工程实例： 沅陵沅水大桥沅陵沅水大桥 该桥位于沅陵县城，属于五强溪电站水库内淹没 区，由于水位上涨，桥墩设计高达50多米。主桥 主孔为85m+140m+85m连续刚构，副孔为10孔 42m顶推法施工的连续梁。与顶推连续梁相接的 刚构边孔的14m现浇段，由于桥墩高，又在水中， 搭设支架困难，故在10孔42m的连续箱梁中加长 14m，顶推到位后，将9孔42m与42m+14m解联， 顶推箱梁与刚构合拢，取消了刚构的现浇段。 顶推法 施工工艺介绍 沅陵沅水大桥沅陵沅水大桥该桥位于沅陵县城，属于五强溪电站水库 内淹没区，由于水位上涨，桥墩设计高达50多米。主桥主

24、 孔为85m+140m+85m连续刚构，副孔为10孔42m顶推法施工 的连续梁。与顶推连续梁相接的刚构边孔的14m现浇段，由 于桥墩高，又在水中，搭设支架困难，故在10孔42m的连续 箱梁中加长14m，顶推到位后，将9孔42m与42m+14m解联， 顶推箱梁与刚构合拢，取消了刚构的现浇段。 顶推法 施工工艺介绍 这种设计构思新颖，施工方便，费用节约。这项技术已 推广到多座既有顶推连续梁，又有悬臂施工的大跨径连续 刚构和连续梁，取得良好的经济效益。 顶推法 施工工艺介绍 顶推法 施工工艺介绍 顶推法 施工工艺介绍 预制场 顶推法 施工工艺介绍 预制箱梁 顶推法 施工工艺介绍 顶推法 施工工艺介绍