公路工程管理与实务精品课件：30大跨径桥梁施工.ppt

1、大跨径桥梁施工 课前提示： 刚构桥、拱桥的施工特点作简单了解 斜拉桥、悬索桥的施工特点重点掌握 桥梁检测理解记忆,刚构桥的施工特点 一、平衡悬臂施工 平衡悬臂施工可分为：悬臂浇筑法与悬臂拼装法施工，前者是当桥墩浇筑到顶以后，在墩顶安装脚手钢桁架，并向两侧伸出悬臂以供垂吊挂篮，实施悬臂浇筑(挂篮是主要施工设备)；后者是将梁逐段分成预制块件进行拼装，穿束张拉，自成悬臂。,二、悬臂梁起步段施工 为拼装挂篮或吊机，需在墩柱两侧先采用支撑托架浇筑一定长度的梁段。,三、箱梁混凝土的浇筑(悬臂浇筑) 可视箱梁截面高度情况采用一次或两次浇筑法。 浇筑肋板混凝土时，两侧肋板应同时分层进行。浇筑顶板及翼板砼时，应

2、从外侧向内侧一次完成，以防发生裂缝。,四、悬臂拼装 悬臂拼装主要工序的主要工序包括：块件预制、移运、整修、吊装定位、预应力张拉、施工接缝处理等，各道工序均有其不同的要求，并对整个拼装质量具有密切影响。,五、块件拼装接缝 块件拼装接缝一般为湿接缝与胶接缝两种。湿接缝用高强细石混凝土，胶接缝则采用环氧树胶为接缝料。由于1号块的安装对控制该跨节段的拼装方向和标高非常关键，故1号块与0号块之间的接缝多以采用湿接缝以利调整1号块位置。,拱桥的施工特点 一、劲性骨架浇筑拱圈 劲性骨架混凝土拱桥的外包拱圈以钢管混凝土劲性骨架为依托，利用吊挂模板浇筑，并按照横向分块、纵向分环和分段的原则外包混凝土。劲性骨架单

3、独承担拱圈第一环的混凝土重力，随后各环混凝土的重力由先期浇筑的混凝土环与劲性骨架形成的组合结构共同承担。,这种方法施工的关键是： （1）大跨度大吨位缆索吊机的设计、安装及操作 （2）长距离、大落差的混凝土两级泵送和压注工艺 （3）拱圈混凝土浇筑的“多点平衡法”浇筑程序设计,（4）劲性骨架安装及拱圈施工过程中的拱轴线控制 （5）浇筑拱圈外包混凝土期间的结构强度和稳定性分析,（拱肋）的浇筑，可采用分环多工作面均衡浇筑法、水箱压载分环浇筑法和斜拉扣挂分环连接浇筑法。,二、装配式混凝土、钢筋混凝土拱圈 装配式混凝土、钢筋混凝土拱圈适用于箱形拱、肋拱及箱肋组合拱(以下均称箱形拱)的少支架或无支架施工。,

4、(一)无支架安装拱圈 1构件拼装应结合桥梁规模、河流、地形及设备等条件采用适宜的吊装机具，各项机具设备和辅助结构的规格、型号、数量等均应按有关规定经过设计计算确定。缆索吊机在吊装前必须按规定进行试拉和试吊。,2扣架的布置应符合下列规定： (1)扣架一般设在墩、台顶上，扣架底部应固定，架顶应设置风缆。 (2)各扣索位置必须与所吊挂的拱肋在同一竖直面内。 (3)扣架上索鞍顶面的高程应高于拱肋扣环高程。 (4)扣架应进行强度和稳定性验算。,(二)转体施工安装方法 1平转施工主要适用于刚构梁式桥、斜拉桥、钢筋混凝土拱桥及钢管拱桥。竖转施工主要适用于转体重量不大的拱桥或某些桥梁预制部件（塔、斜腿、劲性骨

5、架）。,(三)缆索吊装施工 (四)钢管拱肋(桁架)施工,1钢管拱肋(桁架)安装 (1)安装方法 钢管混凝土拱肋施工中最重要的工序之一就是拱肋安装，安装的方法有：无支架缆索吊装；少支架缆索吊装；整片拱肋或少支架浮吊安装；吊桥式缆索吊装；转体施工；支架上组装；千斤顶斜拉扣挂悬拼等。,(2)拱圈形成 钢管拱肋成拱过程中，应同时安装横向联接系，未安装联接系的不得多于一个节段，否则应采取临时横向稳定措施。节段间环焊缝的施焊应对称进行，施焊前需保证节段间有可靠的临时连接并用定位板控制焊缝间隙，不得采用堆焊。,2钢管内混凝土浇筑 (1)浇筑方法与工艺流程 管内混凝土浇筑可采用人工浇筑和泵送顶升压注两种方法，

6、一般应采用泵送顶升压注施工，由两拱脚至拱顶对称均衡地一次压注完成。由于分段浇筑对密封的钢管来讲较为困难，且由此而产生的若干混凝土接缝对钢管混凝土拱肋质量不利。所以，一般采用自拱脚一次对称浇(压)筑至拱顶的方案。,(2)管内混凝土质量要求： 钢管混凝土压注前应清理管内污物，润湿管壁，泵入适量的水泥浆后再压注混凝土，直至钢管顶端排气孔排出合格的混凝土时停止。完成后应关闭设于压注口的倒流截止阀，管内混凝土的压注应连续进行，不得中断。管内混凝土不能出现断缝、空洞；,一根钢管的混凝土的灌注完成时间不得超过第一盘入管混凝土的初凝时间； 一根钢管的混凝土必须连续灌注，一气呵成。 钢管混凝土的质量检测办法应以

7、超声波检测为主，人工敲击为辅。 钢管混凝土的泵送顺序应按设计要求进行，宜采用先钢管后腹箱的施工程序。,斜拉桥的施工特点,斜拉桥由梁、塔、索三种基本构件组成桥梁结构体系。 斜拉桥的索承受巨大拉力，塔、梁承受巨大压力，但塔的左右水平力自我平衡。斜拉桥的施工主要包括主塔的施工、主梁的施工、拉索的施工等。,一、索塔 斜拉桥的索塔形式有单柱式、双柱式、门架式、花瓶型(折线“H”型)以及钻石型等。索塔的构造材料主要有钢结构、混凝土结构、预应力混凝土结构。,(一)索塔施工方法及主要设备 1.索塔的施工可视其结构、体形、材料、施工设备和设计综合考虑选用合适的方法。裸塔施工宜用爬模法，横梁较多的高塔宜用劲性骨架

8、挂模提升法。 裸塔现浇施工主要采用翻模、滑模、爬模施工方法：,(3)爬模：爬模兼有滑模和翻模的优势，使用斜拉桥一般索塔的施工。施工安全，质量可靠，修补方便。国内外大多采用此法。 2索塔施工主要机械设备一般安装一台塔吊，一台施工电梯。塔吊可安装在二柱中间。,二、混凝土主梁 (一)主梁的特点及施工方法 由于斜拉桥主梁的支承形式为多点连续支承，而且支承间距小，与梁式桥相比，斜拉桥的主梁梁体高跨比较小，斜拉桥的主梁跨越能力大、建筑高度小，把斜拉索索力的水平分力作为轴力传递。主梁施工方法与梁式桥基本相同，大体分四种：,1顶推法； 2平转法； 3支架法(临时支墩拼装、支架上现浇)； 4悬臂法(悬臂拼装、悬

9、臂浇筑)。,(二)主梁的施工要点 1一般要求： (1)施工监控测试的主要内容： 变形： 应力： 温度：,三、拉索施工 (一)拉索的构造 拉索按材料和制作方式的不同可分为以下几种形式： 1平行钢筋索； 2平行(半平行)钢丝索； 3平行(半平行)钢绞线索； 4单股钢绞缆； 5封闭式钢缆。,拉索截面形式如图1B413043所示。 图1B413043斜拉索截面形式 （a）钢筋索；(b)钢丝索；(c)钢绞线索；(d)单股钢绞缆；(e)封闭式钢缆,(二)索体制作、防护与安装 1斜拉索防护 防护类型主要有以下几种： (1)封闭索防护； (2)平行索用塑料罩套保护； (3)套管压浆法； (4)预应力混凝土索套

10、防护； (5)直接挤压护套法。,2.斜拉索的安装 斜拉索拖移：保护方法有：滚筒法、移动平车法、导索法和垫层法,悬索桥的施工特点,一、悬索桥分类及施工内容 （一）悬索桥分类 大跨径悬索桥的结构形式按吊索和加劲梁的形式可分为以下几种形式：,1竖直吊索，钢桁架作加劲梁； 2三角形布置的斜吊索，以扁平流线形钢箱梁作加劲梁； 3竖直吊索和斜吊索的混合型，流线形钢箱梁作加劲梁； 4除了具有一般悬索桥的缆索体系外，还设有若干加强用的斜拉索。,悬索桥下部工程包括锚碇基础、锚体和塔柱基础等施工，上部工程包括主塔、主缆和加劲梁的施工。施工架设主要工序为：基础施工塔柱和锚碇施工先导索渡海工程牵引系统和猫道系统猫道面

11、层和抗风缆架设索股架设索夹和吊索安装加劲梁架设和桥面铺装施工。,(二)悬索桥的施工内容 悬索桥的施工主要分四部分： 1锚碇施工； 2主塔和索鞍施工； 3加劲梁施工； 4主缆施工。,二、锚碇施工 锚碇是悬索桥的主要承重构件，主要抵抗来自主缆的拉力，并传递给地基基础，按受力形式的不同可分为重力式锚碇、隧道式锚碇等。重力式锚碇依靠自身巨大的重力抵抗主缆拉力，隧道式锚碇的锚体嵌入地基基岩内，借助基岩抵抗主缆拉力，隧道式锚碇只适合在基岩坚实完整的地区，其他情况大多采用重力式锚碇或自锚式悬索桥。,(一)锚碇体基础 锚碇的基础有直接基础、沉井基础、复合基础、隧道基础等形式。 (二)主缆锚固体系 根据主缆在锚

12、块中的锚固位置不同主缆锚固体系可分为后墙式和前墙式。,(三)锚碇体施工 悬索桥锚碇属于大体积混凝土构件，混凝土施工阶段水泥会产生大量的水化热，引起变形及变形不均，从而产生温度应力及收缩应力，当应力大于混凝土本身的抗拉强度时，构件就会产生裂缝，影响混凝土质量。,三、索塔施工 （一）混凝土塔身施工 大跨度悬索桥塔身国内主要采用钢筋混凝土塔，国外主要采用钢塔，钢塔施工主要有浮吊、塔吊和爬升式吊机等架设方法。钢塔架制作工艺程序主要包括放样尺寸冲孔拼装焊接定中线切削试拼。,（二）主索鞍施工 安装索鞍时必须满足高空吊装重物的安全要求，一般选择在白天晴朗时连续完成工作。 1主索鞍施工程序 主索鞍施工程序包括

13、安装塔顶门架钢框架安装吊装上下支承板吊装鞍体等。 2主索鞍施工要点,四、主缆施工 （一）牵引系统 （二）猫道 （三）主缆架设 （四）紧缆 （五）索夹安装与吊索架设,五、加劲梁施工 加劲梁分为钢桁架、钢箱梁和混凝土箱梁等形式，钢桁架一般采用工厂焊接、工地高强螺栓连接施工 加劲梁按架设施工中的连接状态可分为全铰法、逐次刚接法和有架设铰的逐次刚接,桥梁施工监控 一、桥梁监测 (一)监测范围 1敏感部位监测。一般只在桥梁内力、应变、位移变化和裂纹产生对桥梁影响至关重要的(敏感)部位进行监测。,2总体监测。 (一)监测方式 1人工监测： 2自动监测： 3联合监测：,(三)监测的状态 1静态： 2动态：动

14、态监测适于运营监测。 (四)常规监测的工作参数及桥梁监测系统与手段 1常规监测的工作参数 (1)位移。 (2)变形。 (3) 力。,(4)动力参数。 (5)外观和完整率。 (6)物理化学现象。 (7)环境。 2桥梁监测系统与手段,二、桥梁施工控制 (一)桥梁施工控制方法 桥梁施工控制方法可分为事后控制法、预测控制法、自适应控制法和最大宽容度控制法几种。,(二)各种桥梁的施工控制特点 1斜拉桥施工时，在主梁悬臂浇筑或悬臂拼装过程中，确保主梁线形和顺、正确是第一位的，施工中以标高控制为主。二期恒载施工时，为了保证结构的内力和变形处于理想状态，拉索再次张拉时以索力控制为主。,2悬索桥的主要承重结构是

15、主索，主索在施工中又是悬索桥吊装的主要承重结构，主索一经架好，它的长度和线形调整甚小，为了确保悬索内力和线形符合设计要求，主索的无应力长度(下料长度)要严格加以控制，尤其对基准束的尺寸要更加重视。在施工过程中，除了主索和加劲梁外，对桥塔受力、索鞍偏移、吊杆和主索索股受力均匀性等应严加跟踪控制，保证应力和线形的双控实现。,3大跨度混凝土拱桥同样按安全、线形和恒载内力的要求进行施工控制。拱桥是以受压为主的结构，对于施工过程中结构的稳定性要给予关注。,4预应力混凝土连续梁或连续刚构相对斜拉桥而言，没有斜拉索，其施工控制与斜拉桥主梁相同。 凡是以悬臂浇筑或悬臂拼装施工的桥梁，都是逐节段向前推进的，施工控制中常采用逐节段跟踪控制的方法。,