橋梁結(jié)構(gòu)基本組成 下部結(jié)構(gòu)與施工方法 基礎(chǔ):擴(kuò)大基礎(chǔ)、樁與管柱基礎(chǔ)、沉井基礎(chǔ)、組合基礎(chǔ)、地下連續(xù)墻 墩臺(tái):重力式墩、柱式墩(裝配式墩)、薄壁空心墩、框架式 伸縮縫 橋梁結(jié)構(gòu)類型 簡(jiǎn)支梁橋、懸臂梁橋、連續(xù)梁橋、懸臂鋼桁梁橋、鋼拱橋、剛構(gòu)橋、斜拉橋、懸索橋 橋梁施工 基礎(chǔ)施工:擴(kuò)大基礎(chǔ)、樁和管柱基礎(chǔ)、沉井基礎(chǔ)、地下連續(xù)墻基礎(chǔ)、組合基礎(chǔ) 橋墩、臺(tái)施工:石砌墩臺(tái)式墩臺(tái)、就地澆筑式墩臺(tái)、預(yù)制裝配式墩臺(tái), 上部結(jié)構(gòu)施工: 按構(gòu)件制作地點(diǎn): 就地澆筑法(施工支架多,結(jié)構(gòu)整體性好,工期長(zhǎng),有部分或無(wú)通航能力,混凝土的收縮徐變大) 預(yù)制安裝法(工廠化制作質(zhì)量好,平行作業(yè)工期短混凝土徐變小,通航,大型起吊設(shè)備) 按結(jié)構(gòu)形成方式: 以橋墩為基準(zhǔn):懸臂施工法(受力性能,臨時(shí)固結(jié),構(gòu)件的制作方法,施工設(shè)備多,通航,施工控制)、 轉(zhuǎn)體施工法(高空作業(yè)——陸地施工,支架多,臨時(shí)固結(jié),通航,轉(zhuǎn)動(dòng)和驅(qū)動(dòng)裝置) 以橋軸端點(diǎn)為基準(zhǔn):逐孔施工法(等跨等高梁,工廠化制作質(zhì)量好,混凝土徐變,通航,大型施工設(shè)備)、 頂推施工法(工廠化制作,地面作業(yè),通航,跨徑限制,受力性能)、 提升與浮運(yùn)法 以橫橋向?yàn)榛鶞?zhǔn):橫移施工法 上部結(jié)構(gòu)施工方法: 懸臂施工法、頂推施工法、轉(zhuǎn)體施工法、逐孔施工法、橫移施工法、提升、浮運(yùn)施工法(預(yù)制) 第2章混凝土梁式橋的施工 現(xiàn)澆施工法特點(diǎn): · 1)無(wú)需專門(mén)的預(yù)制場(chǎng)地和大型起重、運(yùn)輸設(shè)備; · 2)梁體結(jié)構(gòu)中橫橋向的主筋不中斷,結(jié)構(gòu)的整體性好; · 3)支架、模板等周轉(zhuǎn)材料用量大、周期長(zhǎng),施工工期長(zhǎng)、費(fèi)用高; · 4)施工受季節(jié)影響大,質(zhì)量不易控制,施工管理較復(fù)雜。 簡(jiǎn)支梁就地澆筑施工 支架 支架是施工過(guò)程中的臨時(shí)性結(jié)構(gòu),用以支撐模板、澆筑的混凝土梁體結(jié)構(gòu)以及施工設(shè)備、人員等其它施工荷載。 1)常用的支架形式 按材料分:a)木支架b)鋼支架c)鋼木混合支架d)萬(wàn)能桿件 按構(gòu)造分: a)立柱式b)梁式c)梁-柱式 2)支架的基礎(chǔ) 支架的基礎(chǔ)必須堅(jiān)實(shí)可靠,以將其沉陷值控制在容許范圍內(nèi) 滿堂支架:可將支架基腳設(shè)置在枕木上,枕木下設(shè)置墊層并夯實(shí) 梁式或梁-柱式支架 :設(shè)置樁基礎(chǔ)或混凝土擴(kuò)大基礎(chǔ),也可直接支承在墩臺(tái)身或其永久性基礎(chǔ)上 3)支架的預(yù)拱度 1.卸架后上部構(gòu)造本身及活載一半所產(chǎn)生的豎向撓度 2.支架在荷載作用下的彈性壓縮 3.支架在荷載作用下的非彈性變形 4.支架基底在荷載作用下的非彈性沉陷 5. 由混凝土收縮及溫度變化而引起的撓度 模板 1)模板的類型 按材料分:木模板、鋼模板、鋼木結(jié)合模板、鋼絲網(wǎng)水泥模板、竹木模板、玻璃鋼模板等 按模板的裝拆方法分: 拼裝式、整體式等 2)模板的安裝 模板支架的要求 1。模板、支架必須有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性 2.在河道中施工的支架,要充分考慮洪水和漂流物以及通過(guò)船只(隊(duì))對(duì)其的影響,要有足夠的安全措施 3.支架立柱必須安裝在有足夠承載力的地基上,保證澆筑混凝土后不發(fā)生超容許的沉降量 4。設(shè)置預(yù)拱度 5.構(gòu)造物的模板支架不應(yīng)與施工用的腳手架和便橋相連接 6.模板的接縫必須密合 7。模板、支架應(yīng)盡量做成裝配式組件或塊件 2.1.3鋼筋工程 鋼筋工程包括鋼筋整直、切斷、除銹、彎制、焊接或綁扎成型等工序 1)鋼筋加工的準(zhǔn)備工作 抽樣檢驗(yàn) ,整直 ,除銹 2)鋼筋的彎制和接頭 鋼筋可在工作平臺(tái)上用手工或鋼筋彎曲機(jī)按規(guī)定的彎曲半徑彎制成型 鋼筋的接頭:焊接 ,綁扎搭接 3)鋼筋骨架成型和安裝 鋼筋骨架中包括縱向主筋、彎起筋或斜筋、箍筋、架立筋、分布鋼筋等。 宜預(yù)先在工廠或工地制成平面或立體骨架,焊接或綁扎牢固 綁扎或安放鋼筋骨架時(shí),應(yīng)在鋼筋與模板間設(shè)置墊塊 2.1.4混凝土工程 包括混凝土拌制、運(yùn)輸、澆筑、振搗密實(shí)、混凝土養(yǎng)護(hù)等 1)混凝土拌制 機(jī)械攪拌 ,商品混凝土 2)混凝土運(yùn)輸 迅速?gòu)臄嚢璧攸c(diǎn)運(yùn)往澆筑位置 可采用泵送 3)混凝土澆筑 水平分層法, 斜層法(必須在前一層混凝土開(kāi)始凝結(jié)之前,將次一層混凝土澆筑完畢/氣溫30℃以上時(shí),前后兩層澆筑間 隔時(shí)間不宜超過(guò)1h,氣溫30℃以下時(shí),不宜超過(guò)1.5h,) 施工縫預(yù)留的位置 : 受剪力和彎矩較小且便于施工的部位 施工縫處理 : 將混凝土表面鑿毛,用水洗干凈 鋪一層厚為10~20mm的1:2的水泥砂漿; 斜面施工縫應(yīng)鑿成臺(tái)階狀再進(jìn)行澆筑 接縫處于重要部位或地震區(qū)時(shí),增設(shè)錨固鋼筋 4)混凝土振搗 增加混凝土的密實(shí)度 分人工振搗和機(jī)械振搗兩種 振搗設(shè)備有插入式振搗器、附著式振搗器、平板式振搗和振動(dòng)臺(tái)等 5)混凝土養(yǎng)護(hù) 自然養(yǎng)護(hù):在構(gòu)件上覆蓋草袋、麻袋、稻草或砂子,經(jīng)常灑水,以保持構(gòu)件處于濕潤(rùn)狀態(tài)。 2。1.5模板拆除及支架卸落 側(cè)模板在強(qiáng)度能保證其表面及棱角不致因拆模而受損壞時(shí)可拆除 承重模板、支架,應(yīng)在混凝土強(qiáng)度能承受其自重力及其他可能的疊加荷載時(shí)方可拆除,跨度不大于4m時(shí) 達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的50%后方可拆除;當(dāng)跨度大于4m時(shí),達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度75%后方可拆除。 11.2預(yù)制混凝土簡(jiǎn)支梁橋的施工 預(yù)制裝配法特點(diǎn): 可平行施工,加快進(jìn)度,縮短工期; 批量生產(chǎn),質(zhì)量容易控制,成本相對(duì)較低 需要預(yù)制場(chǎng)地和大型的起重、運(yùn)輸設(shè)備 構(gòu)件之間存在拼裝接縫,結(jié)構(gòu)整體性相對(duì)較差。 11.2.1預(yù)制鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁的制作工藝 預(yù)制梁的模板常采用鋼模板和鋼木組合模板以及充氣橡膠芯模 預(yù)制梁的模板有底模、側(cè)模、端模,空心板和箱形梁還需有內(nèi)模 空心板預(yù)制應(yīng)考慮內(nèi)模的立模和拆裝方便、不易損壞,可重復(fù)利用 內(nèi)??刹捎媚灸?,鋼模,充氣橡膠芯模,不抽拔的芯模,如混凝土管、紙管、鋼絲網(wǎng)管等 2.2.2先張法預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁的制作工藝 先張法制梁工藝是在澆筑混凝土之前先進(jìn)行預(yù)應(yīng)力筋的張拉,并將其臨時(shí)錨固在張拉臺(tái)座上,然后立模澆筑混凝土,待混凝土達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度(不得低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%)時(shí),逐漸將預(yù)應(yīng)力筋放松,利用預(yù)應(yīng)力筋的彈性回縮及其與混凝土之間的粘結(jié)作用,使構(gòu)件獲得預(yù)應(yīng)力。一般用于直線布筋的中小型件。 先張法 流水機(jī)組法:構(gòu)件在移動(dòng)式的鋼模中生產(chǎn),按流水方式通過(guò)張拉、澆筑、養(yǎng)護(hù)等各個(gè)固定機(jī)組完成每道工序。流水機(jī)組法可加快生產(chǎn)速度,但需要大量鋼模和較高的機(jī)械化程度,且需配合蒸汽養(yǎng)護(hù),適用于工廠內(nèi)預(yù)制定型構(gòu)件 臺(tái)座法,構(gòu)件施工的各道工序全部在固定臺(tái)座上進(jìn)行,因其不需復(fù)雜機(jī)械設(shè)備,施工適用性強(qiáng) 臺(tái)座:是先張法生產(chǎn)中的主要設(shè)備之一,要求有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性??煞譃槎帐?槽式 (1) 墩式臺(tái)座亦稱重力式臺(tái)座,是靠自重和土壓力來(lái)平衡張拉力所產(chǎn)生的傾覆力矩,并靠土壤的反力和摩擦力抵抗水平位移。臺(tái)座由臺(tái)面、承力架、橫梁和定位鋼板等組 (2) 槽式臺(tái)座當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件較差,臺(tái)座長(zhǎng)度不大時(shí),可采用槽式臺(tái)座(圖11-9)。槽式臺(tái)座由臺(tái)面、傳力柱、橫梁、橫系梁等組成。傳力柱和橫系梁一般采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),其它部分與墩式臺(tái)座相同。 預(yù)應(yīng)力筋的張拉 應(yīng)力筋可采用鋼絞線、高強(qiáng)鋼絲、精軋螺紋鋼筋等 下料長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)預(yù)應(yīng)力筋種類的不同通過(guò)計(jì)算確定 (1) 張拉前的準(zhǔn)備工作 安裝預(yù)應(yīng)力筋的定位鋼板 安裝預(yù)應(yīng)力筋 確定預(yù)應(yīng)力筋的張拉力 將張拉力換算成液壓張拉千斤頂上油壓表的讀數(shù) (2) 張拉工藝 為了減少預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力松弛損失,通常采用超張拉的方法 張拉時(shí),臺(tái)座兩端不得站人,操作人員要站在臺(tái)座側(cè)面的油泵外側(cè)進(jìn)行工作,以策安全 預(yù)應(yīng)力筋的放松 混凝土經(jīng)養(yǎng)護(hù)達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定的強(qiáng)度,設(shè)計(jì)未明確規(guī)定時(shí),應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)值的75%以上,方可放 松預(yù)應(yīng)力筋 先張法預(yù)應(yīng)力簡(jiǎn)支板梁 2.2.3后張法預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁的制作工藝 后張法制梁工藝是先制作留有預(yù)應(yīng)力筋孔道的梁體,待其混凝土達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度后,再在孔道內(nèi)穿入預(yù)應(yīng)力筋,并進(jìn)行張拉和錨固,最后進(jìn)行孔道壓漿并澆筑梁端封頭混凝土 1)預(yù)應(yīng)力孔道的成型 安放制孔器 埋置式制孔器可采用鐵皮管、鋁合金波紋管等 抽拔式制孔器常用的有橡膠抽拔管、金屬伸縮抽拔管和鋼管等。較少采用 2)預(yù)應(yīng)力筋的穿束 預(yù)應(yīng)力筋可在澆筑混凝土之前或之后穿入管道,稱為“穿束”。穿束前,可用空壓機(jī)吹風(fēng)等方法清理孔道內(nèi)的污物和積水,以確??椎罆惩?3)預(yù)應(yīng)力筋的張拉 張拉應(yīng)按順序?qū)ΨQ地進(jìn)行,以防過(guò)大偏心壓力導(dǎo)致梁體 4)孔道壓漿與封錨 孔道壓漿是為了保護(hù)預(yù)應(yīng)力筋不致銹蝕,并使力筋與混凝土粘結(jié)成整體,從而減輕錨具的受力,提高梁的承載能力、抗裂性能和耐久性 (1) 準(zhǔn)備工作 填塞錨塞周?chē)匿摻z間隙 ,用壓力水沖洗孔道 (2) 水泥漿的制備 水泥漿的水灰比應(yīng)為0.4~0.45。 可摻適量細(xì)砂以減少水泥用量、減小水泥漿體積收縮并提高強(qiáng)度 (3) 壓漿程序和操作方法 壓漿工藝有“一次壓注法”和“二次壓注法”兩種,前者用于長(zhǎng)度不大的直線形孔道,后者用于較長(zhǎng) 的孔道或曲線形孔道。 壓漿壓力以0.5~0.7MPa為宜,如壓力過(guò)大,易脹裂孔壁。壓漿順序應(yīng)先下孔道后上孔道,以免上孔 道漏漿把下孔道堵塞。直線孔道壓漿時(shí),應(yīng)從構(gòu)件的一端壓到另一端,曲線孔道壓漿時(shí),應(yīng)從孔道最低處開(kāi)始向兩端進(jìn)行。 二次壓漿時(shí),第一次從甲端壓入直至乙端流出濃漿時(shí)將乙端的閥門(mén)關(guān)閉,待灰漿壓力達(dá)到要求且各部 再無(wú)漏水現(xiàn)象時(shí)再將甲端的閥門(mén)關(guān)閉。待第一次壓漿后30分鐘,打開(kāi)甲、乙端的閥門(mén),自乙端再進(jìn)行第二次壓漿,重復(fù)上述步驟,待第二次壓漿完成經(jīng)30分鐘后,卸除壓漿管,壓漿工作便告完成。 (4) 封錨 為了避免錨頭銹蝕,并防止其在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中松動(dòng),應(yīng)將錨固端用混凝土封固 孔道壓漿后應(yīng)立即將梁端水泥漿沖洗干凈,并將端面混凝土鑿毛。在綁扎端部鋼筋網(wǎng)和安裝封端模板 時(shí),要妥善固定,以免在澆筑混凝土?xí)r因模板變位而影響梁長(zhǎng)。封端混凝土的強(qiáng)度應(yīng)不低于梁體的強(qiáng)度。混凝土澆筑完成后,應(yīng)進(jìn)行養(yǎng)護(hù) 2.2.4裝配式簡(jiǎn)支梁的運(yùn)輸與安裝 構(gòu)件的水平運(yùn)輸和垂直安裝 1)預(yù)制構(gòu)件的運(yùn)輸 場(chǎng)內(nèi)運(yùn)輸 :從工地預(yù)制場(chǎng)至橋頭的運(yùn)輸 . 由預(yù)制場(chǎng)的龍門(mén)吊車(chē)或木扒桿將梁裝上平車(chē)后用絞車(chē)牽引運(yùn)抵橋頭 場(chǎng)外運(yùn)輸 :從構(gòu)件預(yù)制廠至施工現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)輸 當(dāng)預(yù)制工廠距橋梁工地較遠(yuǎn)時(shí),通常可用大型平板拖車(chē)、火車(chē)或駁船將梁運(yùn)至工地存放,或直接運(yùn)至橋 頭或橋孔下進(jìn)行架設(shè)。 運(yùn)輸過(guò)程中,構(gòu)件的放置要符合受力方向,一般應(yīng)豎立放置,為了防止構(gòu)件發(fā)生傾側(cè)、滑動(dòng)或跳動(dòng)等現(xiàn) 象,需要在構(gòu)件兩側(cè)采用斜撐和木楔等臨時(shí)固定。 梁在起吊和堆放時(shí),應(yīng)按設(shè)計(jì)規(guī)定的位置布置吊點(diǎn)或支承點(diǎn)。 2)預(yù)制構(gòu)件的安裝 預(yù)制梁的安裝是裝配式橋梁施工中的關(guān)鍵工序。應(yīng)結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)條件、工程規(guī)模、橋梁跨徑、工期條件、 設(shè)備能力等具體情況,以安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、適用、快速為原則,合理選擇架梁的方法。 簡(jiǎn)支式梁、板構(gòu)件的安裝,一般包括起吊、縱移、橫移、落梁就位等工序 從架梁的工藝類別來(lái)分,有陸地架設(shè)、浮吊架設(shè)和高空架設(shè)等,每一類架設(shè)工藝中,按起重、吊裝等機(jī) 具的不同,又可分成各種獨(dú)具特色的架設(shè)方法。隨著土木建筑領(lǐng)域工業(yè)化和機(jī)械化程度的不斷提高,新的架橋工藝、設(shè)備不斷涌現(xiàn),推動(dòng)橋梁施工技術(shù)的不斷進(jìn)步。 (1) 自行式吊車(chē)架梁 對(duì)于中小跨徑橋梁,可采用自行式吊車(chē)(汽車(chē)吊或履帶式吊車(chē))安裝構(gòu)件。如果是岸上的引橋或 者橋墩不高時(shí),可以視吊裝質(zhì)量的不同,用一臺(tái)或兩臺(tái)(抬吊)吊車(chē)直接在橋下進(jìn)行吊裝[圖11-12a)];如果橋下是河道或橋墩較高時(shí)則將吊車(chē)直接開(kāi)到橋上 (2) 跨墩龍門(mén)吊架梁 對(duì)于橋梁高度不大,孔數(shù)較多,沿橋墩兩側(cè)鋪設(shè)軌道不困難的情況,可以采用跨墩龍門(mén)吊車(chē)來(lái)架 梁。除了吊車(chē)行走軌道外,在其內(nèi)側(cè)尚應(yīng)鋪設(shè)運(yùn)梁軌道,或者設(shè)便道用拖車(chē)運(yùn)梁。梁運(yùn)到后,用龍門(mén)吊起吊、橫移,并安裝在預(yù)定位置。一孔架設(shè)完成后,吊車(chē)前移,再架設(shè)下一孔。 河灘上如有淺水,可在水中填筑臨時(shí)路堤,水較深時(shí)可修建臨時(shí)便橋,在臨時(shí)路堤或便橋上鋪設(shè) 軌道,供龍門(mén)吊行走 本法屬于陸地架設(shè)法,其優(yōu)點(diǎn)是架設(shè)安裝速度較快,不需要特別復(fù)雜的技術(shù)工藝,作業(yè)人員較少, 河灘無(wú)水時(shí)也較經(jīng)濟(jì)。但龍門(mén)吊機(jī)的設(shè)備費(fèi)用較高,尤其是橋墩較高的情況 (3) 浮運(yùn)架梁 浮運(yùn)架梁法是將預(yù)制構(gòu)件移裝到浮船上,浮運(yùn)到架設(shè)橋孔后用吊裝設(shè)備將梁安裝就位。運(yùn)用浮運(yùn) 架梁法的條件:需有適當(dāng)?shù)乃?,一般宜大?m;水位平穩(wěn)或漲落有規(guī)律;流速及風(fēng)力不大;河岸能修建適宜的構(gòu)件裝卸碼頭;具有堅(jiān)固適用的船只和起吊設(shè)備 浮運(yùn)架梁可采用以下幾種方法: ① 預(yù)制梁裝船浮運(yùn)至架設(shè)孔,用船載吊機(jī)吊裝就位; ② 若裝載預(yù)制梁的船本身無(wú)起吊設(shè)備,可用另外的浮吊吊裝就位; ③ 用裝設(shè)在墩頂?shù)钠鸬踉O(shè)備吊裝就位。 本法適用于修建海上和深水大河橋梁,施工比較安全,工效較高,可用一套浮運(yùn)設(shè)備架設(shè)安 裝多跨橋梁 (4) 架橋機(jī)架梁 架橋機(jī)可分為單導(dǎo)梁式、雙導(dǎo)梁式、斜拉式和懸吊式等類型。 ① 一孔架設(shè)完成后,前后橫梁移至尾部作平衡重,架橋機(jī)整體前移; ② 架橋機(jī)整體向前移動(dòng)了一孔位置,將前支腿支承在墩頂上;待架梁裝載在運(yùn)梁平車(chē)上向前移動(dòng); ② 待架梁前端接近吊裝孔時(shí),前橫梁吊機(jī)將其吊起,梁的后端仍放在運(yùn)梁平車(chē)上,繼續(xù)前移; ③ 后橫梁吊機(jī)吊起梁的后端,緩慢前移,縱向?qū)?zhǔn)梁位后,固定前后橫梁,吊機(jī)沿橫梁橫移,落梁就位 2.3連續(xù)梁橋的施工 2.3.1逐孔施工法 1)支架施工在支架上澆筑連續(xù)梁時(shí),其支架、模板、鋼筋工程、混凝土工程等與簡(jiǎn)支梁橋 的現(xiàn)澆施工法基本相同。所不同的是連續(xù)梁在中墩支點(diǎn)處結(jié)構(gòu)連續(xù),為超靜定結(jié)構(gòu),須重視以下因素的影響: (1) 不均勻沉降的影響墩、臺(tái)的剛度比臨時(shí)支架的剛度大得多,支架及其基礎(chǔ)的不均 勻沉降往往導(dǎo)致主梁在支點(diǎn)截面處開(kāi)裂。 (2) 混凝土收縮的影響混凝土的收縮受到橋墩、支座摩阻力和先澆部分混凝土的約束, 也容易引起主梁開(kāi)裂。 為消除上述影響,可采用設(shè)置工作縫或分段澆筑的方法 工作縫應(yīng)設(shè)在主梁彎矩和剪力較小的部位,一般可設(shè)在墩臺(tái)的頂部。若支架采用了較大跨徑的梁式構(gòu)件,則在其兩端支點(diǎn)上方也應(yīng)設(shè)置工作縫。 梁段間工作縫寬度一般為0.8~1.0m,用木板與梁體隔開(kāi),留出鋼筋通過(guò)的孔洞。待梁體 澆筑完成,沉降和收縮穩(wěn)定后,拆除隔板,鑿毛并清洗端面,然后澆筑接縫混凝土。 也可以采取不設(shè)寬工作縫的分段澆筑方法,4、5段須待1、2、3段達(dá)到足夠強(qiáng)度后才能 澆筑 2)移動(dòng)模架施工 移動(dòng)模架施工法是利用機(jī)械化支架和裝配式模板逐跨移動(dòng),現(xiàn)澆混凝土施工。它像一座設(shè)在橋孔 上的活動(dòng)預(yù)制場(chǎng),隨著模架的不斷移動(dòng)實(shí)現(xiàn)連續(xù)澆筑施工。 移動(dòng)模架可分為支承式模架和懸吊式模架兩大類。 由承重梁、導(dǎo)梁、臺(tái)車(chē)、橋墩托架和模架等構(gòu)件組成 在橋墩兩側(cè)各設(shè)置一根承重梁,用來(lái)支承模架和承受施工重力。承重梁的長(zhǎng)度要大于橋梁跨徑, 澆筑混凝土?xí)r承重梁支承在橋墩托架上。導(dǎo)梁主要用于運(yùn)送承重梁和模架,因此,其長(zhǎng)度應(yīng)大于兩倍橋梁跨徑。前端臺(tái)車(chē)在導(dǎo)梁上行走,后端臺(tái)車(chē)在已建成的梁上行走 施工流程 ①澆筑混凝土,混凝土達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度后施加預(yù)應(yīng)力; ②脫模卸架,由臺(tái)車(chē)將承重梁和模架運(yùn)送至下一橋孔; ③承重梁就位后,再將導(dǎo)梁向前移動(dòng),準(zhǔn)備下一循環(huán)的澆筑工作。 動(dòng)模架移法適用于20~50m跨徑的等截面連續(xù)梁橋,也可以用來(lái)修建多跨簡(jiǎn)支梁橋。特點(diǎn): ①不需要設(shè)置地面支架,施工不受河流、道路、橋下凈空和地基等條件的影響; ②機(jī)械化程度高,勞動(dòng)力少,質(zhì)量好,施工速度快,安全可靠 ③只要下部結(jié)構(gòu)稍提前施工,之后上下部結(jié)構(gòu)可同時(shí)平行施工,縮短工期。而且施工從一端推進(jìn),梁建成后就可用作運(yùn)輸便道; ④ 整套設(shè)備投資較大,準(zhǔn)備工作較復(fù)雜,要求施工人員具有較熟練的操作技術(shù),用于長(zhǎng)度較大、孔數(shù)較多的橋梁較經(jīng)濟(jì) 3)裝配-整體施工 將整根連續(xù)梁按吊裝能力先分段預(yù)制,然后用各種安裝方法將預(yù)制構(gòu)件安裝至墩、臺(tái)或臨時(shí)支架 上,再現(xiàn)澆接頭混凝土,最后通過(guò)張拉部分預(yù)應(yīng)力筋,使梁體集整成連續(xù)體系。 此法施工可以避免采用滿堂支架,最大限度地減少在橋上現(xiàn)澆混凝土的數(shù)量,并能使上部結(jié)構(gòu)的 預(yù)制工作和下部結(jié)構(gòu)的施工同時(shí)進(jìn)行,顯著縮短工期。 簡(jiǎn)支-連續(xù) ①按簡(jiǎn)支梁預(yù)制梁體構(gòu)件,并張拉正彎矩預(yù)應(yīng)力筋;預(yù)制時(shí)應(yīng)預(yù)留頂板負(fù)彎矩預(yù)應(yīng)力孔道,并預(yù) 設(shè)齒板,預(yù)留工作人孔 ② 根據(jù)施工條件用各種方法將梁體安裝就位,支承在墩頂兩側(cè)的臨時(shí)支座上(硫磺 砂漿) ③ 在墩頂設(shè)計(jì)位置安放永久支座,布置模板,按設(shè)計(jì)要求連接相鄰梁端預(yù)留鋼筋,在頂部布設(shè)與相鄰梁體對(duì)應(yīng)的負(fù)彎矩預(yù)應(yīng)力筋孔道,澆筑接縫混凝土; ④接縫混凝土養(yǎng)護(hù)達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度后,拆除模板,穿束張拉承受墩頂負(fù)彎矩的預(yù)應(yīng)力筋并錨固,拆 除臨時(shí)支座,使結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換成連續(xù)體系 2.3.2懸臂施工法 懸臂施工法是以橋墩為中心,向兩岸對(duì)稱地、逐節(jié)懸臂接長(zhǎng)的施工方法 分為懸臂澆筑法和懸臂拼裝法 1)懸臂澆筑法 懸臂澆筑是以橋墩為中心,在懸吊模架 (掛籃)上向兩岸對(duì)稱平衡地澆筑梁端混凝土,待每段混凝土養(yǎng)護(hù)并達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度后,張拉預(yù)應(yīng)力筋并錨固,再將掛籃前移 懸臂澆筑的每個(gè)節(jié)段長(zhǎng)度一般3~4m,特大橋也不宜超過(guò)6m。節(jié)段太長(zhǎng),將增加混凝土自重與掛籃結(jié)構(gòu)的重量,同時(shí)還要相應(yīng)增加平衡重或掛籃后錨固設(shè)施;節(jié)段過(guò)短,影響施工進(jìn)度 掛籃是懸臂澆筑的主要施工設(shè)備,它是一個(gè)能夠沿軌道行走的活動(dòng)模架,懸掛在已經(jīng)張拉錨固的梁段上。在掛籃上可進(jìn)行下一節(jié)段的模板、鋼筋的安裝,預(yù)留孔道,混凝土澆筑和預(yù)應(yīng)力張拉、壓漿等工作。完成一個(gè)循環(huán)后,掛籃即可前移一個(gè)節(jié)段,再固定在新的節(jié)段位置上,如此循環(huán)直至懸臂梁澆筑完成。 掛籃按其構(gòu)造形式大致可分為桁架式和斜拉式兩大類 懸臂澆筑工藝流程 用掛籃澆筑墩側(cè)第一對(duì)梁段時(shí),由于墩頂位置受限,往往需要將兩側(cè)掛籃的承重結(jié)構(gòu)連在一起,如圖11-23a)所示。待澆筑到一定長(zhǎng)度后再將兩側(cè)承重結(jié)構(gòu)分開(kāi)。如果墩頂位置過(guò)小,開(kāi)始用掛籃澆筑有困難時(shí),可以設(shè)置局部支架來(lái)澆筑頭幾對(duì)梁段,然后再安裝掛籃。 懸臂澆筑一般采用由快凝水泥配制的C40以上混凝土。在自然條件下,每段施工周期約為6~10天,視節(jié)段混凝土數(shù)量、設(shè)備、氣溫等條件而異 懸臂澆筑法施工的主要優(yōu)點(diǎn)是:不需要占地很大的預(yù)制場(chǎng)地;逐段澆筑,易于調(diào)整和控制梁段的位置,整體性好;不需要大型機(jī)械設(shè)備;主要作業(yè)在設(shè)有頂棚、養(yǎng)生設(shè)備等的掛籃內(nèi)進(jìn)行,不受氣候條件影響;各段施工屬嚴(yán)密的重復(fù)作業(yè),需要施工人員少,技術(shù)熟練快,工作效率高等。主要缺點(diǎn)是:梁體部分不能與橋墩平行施工,施工周期較長(zhǎng),而且懸臂澆筑的混凝土加載齡期短,混凝土收縮和徐變影響較大 2)懸臂拼裝法 懸臂拼裝法施工是在工廠或橋位附近將梁體沿軸線劃分成適當(dāng)長(zhǎng)度的節(jié)段進(jìn)行預(yù)制,然后將預(yù)制節(jié)段運(yùn)至架設(shè)地點(diǎn),用懸拼吊機(jī)起吊后向橋墩兩側(cè)對(duì)稱均衡地拼裝就位,張拉預(yù)應(yīng)力筋。重復(fù)這些工序直至拼裝完全部節(jié)段為止。 優(yōu)點(diǎn):梁體塊件的預(yù)制和下部結(jié)構(gòu)的施工可同時(shí)進(jìn)行,拼裝成橋的速度較現(xiàn)澆的快,可顯著縮短工期;塊件在預(yù)制場(chǎng)內(nèi)集中制作,質(zhì)量較易保證;混凝土收縮、徐變的影響小,可減少預(yù)應(yīng)力損失;施工不受氣候影響 缺點(diǎn):需要占地較大的預(yù)制場(chǎng)地;為了移運(yùn)和安裝需要大型的機(jī)械設(shè)備,如不用濕接縫,則塊件安裝的位置不易調(diào)整 2.3.3頂推施工法 特點(diǎn) 機(jī)具設(shè)備簡(jiǎn)便,無(wú)需大型起吊設(shè)備 節(jié)省施工用地,工廠化制作,能保證構(gòu)件質(zhì)量 模板可周轉(zhuǎn) 不影響通航 節(jié)約勞力,施工安全 適應(yīng)于連續(xù)梁,結(jié)合梁(橋面板),簡(jiǎn)支梁,拱橋(橋面縱梁,斜拉橋(主梁)等結(jié)構(gòu) 不適應(yīng)多跨變高梁,曲率變化的曲線橋和豎向曲率大的橋梁 受頂推懸臂彎矩的限制,頂推跨徑大于70~80米不經(jīng)濟(jì) 頂推過(guò)程中的反復(fù)應(yīng)力,使梁高取值大,臨時(shí)束多,張拉工序繁瑣 隨著橋長(zhǎng)的增大,施工進(jìn)度較慢 分類 單點(diǎn)頂推:一對(duì)頂推裝置集中在橋臺(tái)上或某一橋墩,其它墩臺(tái)僅設(shè)滑道。頂推力要求大。 多點(diǎn)頂推:在每個(gè)橋墩、臺(tái)(不包括臨時(shí)墩)上都設(shè)有一對(duì)頂推裝置。要求千斤頂同步運(yùn)行。 水平——豎直千斤頂法(推頭式) :由水平千斤頂和豎向千斤頂交互使用而產(chǎn)生頂推力 拉桿千斤頂法——由固定在墩臺(tái)上的水平張拉千斤頂,通過(guò)張拉錨碇在主梁上的拉桿而使梁體前移 減少頂推施工時(shí)內(nèi)力的措施 主梁前端設(shè)導(dǎo)梁 跨中設(shè)臨時(shí)墩,縮小頂推跨徑(至40~60米) 橋墩順橋向設(shè)臨時(shí)撐架,縮小頂推跨徑 主梁前端設(shè)臨時(shí)塔架,以斜纜索系于梁上錨固 當(dāng)中孔跨徑較大,又無(wú)法設(shè)臨時(shí)墩,則變單向頂推為雙向頂推 2.4剛構(gòu)橋的施工 門(mén)式剛構(gòu) :整體支架現(xiàn)澆法,頂進(jìn)法 斜腿剛構(gòu):纜索吊裝,懸臂拼裝,轉(zhuǎn)體施工 連續(xù)剛構(gòu):懸臂施工。由于連續(xù)剛構(gòu)本身的構(gòu)造特點(diǎn)就是墩梁固結(jié),因此懸臂施工時(shí)不需要像連續(xù)梁那樣采取臨時(shí)錨固措施和進(jìn)行體系轉(zhuǎn)換,因而采用懸臂施工方法更為方便 第3章拱橋施工 拱橋的施工方法 3.2 拱橋的有支架施工 3.2.1拱架 1.拱架的主要型式 1)滿布式拱架 滿布式拱架一般采用鋼管腳手架、萬(wàn)能桿件或木材拼設(shè),模板可以采用組合鋼模、木模等。 滿布式拱架通常由拱架上部(拱盔)、卸架設(shè)備、拱架下部(支架)三個(gè)部分組成 (1)立柱式 立柱式滿布拱架的上部一般由斜梁、立柱、斜撐和拉桿組成拱形桁架,又稱拱盔,它的下部是由立柱和橫向聯(lián)系組成支架,上下部之間放置卸架設(shè)備 (2)撐架式拱架 撐架式拱架下部是用少數(shù)框架式支架加斜撐來(lái)代替眾多數(shù)目的立柱,因此支架用量相對(duì)較少,如圖所示。這種拱架構(gòu)造上并不復(fù)雜,而且能在橋孔下留出的空間,減少洪水及漂流物的威脅,并在一定程度上滿足通航的要求。 2)三鉸桁式木拱架 三鉸桁式木拱架由兩片對(duì)稱弓形桁架在拱頂拼裝而成,兩端直接支承在墩臺(tái)所挑出的牛腿上或緊貼的臨時(shí)排架上, 跨中不另設(shè)支架。三鉸木桁架結(jié)構(gòu)型式很多,按腹桿的型式常用的有N式、V式及有反向斜桿的交叉式等 3)鋼拱架 鋼拱架一般采用桁架式。通常采用六四軍用梁(三角架)、貝雷架拼設(shè)。由單片拱形桁架構(gòu)成。片與片之間距離可為0.4m或1.9m,桁架片數(shù)視橋墩寬度及重量來(lái)決定,可拼成三鉸、兩鉸或無(wú)鉸拱架 4)可移動(dòng)式鋼拱架 當(dāng)橋位較平坦或常水位不高且河床平坦時(shí),也可采用著地式的鋼拱架。圖示是河南省義馬市許溝大橋所采用的可移動(dòng)式鋼拱架構(gòu)造。該橋主跨跨徑220m,箱形截面主拱圈的箱寬為9m,分上、下兩幅進(jìn)行現(xiàn)澆混凝土施工。整個(gè)拱架由萬(wàn)能桿件拼裝而成,待上游半幅拱箱合攏后,再通過(guò)滑軌平移至下游半幅處重復(fù)使用,從而大大節(jié)省支架 2.拱架的設(shè)計(jì)基本要求 1)拱架設(shè)計(jì)原則 拱架應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、剛度和整體穩(wěn)定性, 2)拱架的設(shè)計(jì)荷載 計(jì)算拱架時(shí),應(yīng)考慮下列荷載: (1)拱架自重; (2)新澆筑混凝土、鋼筋混凝土或其他圬工結(jié)構(gòu)物重力; (3)施工人員和施工材料、機(jī)具等行走運(yùn)輸或堆放的荷載; (4)振搗混凝土?xí)r產(chǎn)生的荷載; (5)傾倒混凝土?xí)r產(chǎn)生的水平荷載; (6)其他可能產(chǎn)生的荷載,如雪荷載,風(fēng)荷 3)預(yù)拱度的設(shè)置 1.拱圈自重產(chǎn)生的拱頂彈性下沉; 2.拱圈由于溫度降低與混凝土收縮產(chǎn)生的拱頂彈性下沉; 3.墩臺(tái)水平位移產(chǎn)生的拱頂下沉; 4.拱架在承重后的彈性及非彈性變形; 5. 拱架基礎(chǔ)受載后的非彈性變形; 6. 梁式及拱式拱架的跨中撓度 4)拱架的基礎(chǔ) 拱架的基礎(chǔ)必須穩(wěn)固,承重后應(yīng)能保持均勻沉降且沉降值不得超過(guò)預(yù)計(jì)范圍 3.2.2 拱圈或拱肋混凝土的澆筑程序 1)跨徑小于16m,應(yīng)按拱圈的全寬度從兩端拱腳同時(shí)對(duì)稱地向拱頂砌筑,并在拱腳混凝土初凝前全部完成。如不能在限定時(shí)間內(nèi)完成,則在拱腳預(yù)留一個(gè)隔縫并最后澆筑隔縫混凝土。 2)跨徑大于或等于16m,應(yīng)沿拱跨方向分段澆筑。分段能使拱架受力對(duì)稱、均勻,拱式拱架設(shè)置在拱架受力反彎點(diǎn)、拱腳節(jié)點(diǎn)、拱頂及拱腳處;滿布式拱架宜設(shè)置在拱頂、1/4部位、拱腳及拱架節(jié)點(diǎn)等處。各段的接縫面應(yīng)與拱軸線垂直,各分段點(diǎn)應(yīng)預(yù)留間隔槽,其寬度一般為0.5~1.0m,有鋼筋接頭時(shí),其寬度尚應(yīng)滿足鋼筋接頭的需要。如預(yù)計(jì)拱架變形較小,可不設(shè)間隔槽,而采取分段間隔澆筑 3)分段澆筑程序應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求,可對(duì)稱于拱頂進(jìn)行,使拱架變形保持均勻和盡可能的最小,并預(yù)先做出設(shè)計(jì),分段時(shí)對(duì)稱施工的順序如圖所示。分段澆筑時(shí),各分段內(nèi)的混凝土應(yīng)一次連續(xù)澆筑完畢,因故中斷時(shí),應(yīng)澆筑成垂直于拱軸線的施工縫;如已澆筑成斜面,應(yīng)鑿成垂直于拱軸線的平面或臺(tái)階式接面。 4)間隔槽混凝土,應(yīng)待拱圈分段澆筑完成,其后其強(qiáng)度達(dá)到75%設(shè)計(jì)強(qiáng)度和接合面按施工縫處理后,由拱腳向拱頂對(duì)稱進(jìn)行澆筑。拱頂及兩拱腳間隔槽混凝土應(yīng)在最后封拱時(shí)澆筑。封拱合攏溫度符合設(shè)計(jì)要求, 5)澆筑大跨徑鋼筋混凝土拱圈(拱肋)時(shí),縱向鋼筋接頭應(yīng)安排在設(shè)計(jì)規(guī)定的最后澆筑的幾個(gè)間隔槽內(nèi),并應(yīng)在這些間隔槽澆筑時(shí)再連接 6)澆筑大跨徑拱圈(拱肋)混凝土?xí)r,宜采用分環(huán)(層)分段法澆筑,也可沿縱向分成為若干條幅,中間條幅先行澆筑合攏,達(dá)到設(shè)計(jì)要求后,再按橫向?qū)ΨQ、分次澆筑合攏其它條幅 7)大跨徑鋼筋混凝土箱形拱圈(拱肋)可采取在拱架上組裝并現(xiàn)澆的施工方法 3.2.3拱上建筑的施工 拱上建筑的施工,應(yīng)在拱圈合攏、混凝土強(qiáng)度達(dá)到要求強(qiáng)度后進(jìn)行. 對(duì)于實(shí)腹式拱上建筑,應(yīng)由拱腳向拱頂對(duì)稱地澆筑。當(dāng)側(cè)墻澆筑好以后,再填筑拱腹填料。對(duì)空腹式拱橋,一般是在腹拱墩澆筑完后就卸落主拱圈的拱架,然后再對(duì)稱均勻地砌筑腹拱圈,以免由于主拱圈不均勻下沉導(dǎo)致腹拱圈開(kāi)裂 3.2.4 拱架的卸落 1. 卸落的程序設(shè)計(jì) 卸架必須待拱圈混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%后才能進(jìn)行。為了保證拱圈逐漸均勻降落,以便使拱架所支承重量逐漸轉(zhuǎn)移給拱圈自身來(lái)承擔(dān),因此拱架不能突然卸除。應(yīng)按照一定的卸架程序進(jìn)行 對(duì)滿布式拱架的中小跨徑拱橋,可從拱頂開(kāi)始,逐漸向拱腳對(duì)稱卸落;對(duì)于拱式拱架可在兩支座處同時(shí)均勻卸落;對(duì)于多孔拱橋卸架時(shí),若橋墩允許承受單孔施工荷載,可單孔卸落,否則應(yīng)多孔同時(shí)卸落,或各連續(xù)孔分階段卸落;對(duì)于大跨徑拱圈,為了避免拱圈發(fā)生“M”形的變形,也有從兩邊L/4處逐次對(duì)稱地向拱腳和拱頂均勻地卸落 2.卸架設(shè)備 卸架設(shè)備,一般采用木楔、沙筒或千斤頂 3.3 拱橋纜索吊裝施工 纜索吊裝施工是拱橋無(wú)支架施工方法之一。其施工工序大致包括:拱箱(肋)的預(yù)制、拱箱(肋)的移運(yùn)和吊裝、主拱圈的安裝、橋面結(jié)構(gòu)的施工等。 優(yōu)點(diǎn) :跨越能力大、水平和垂直運(yùn)輸機(jī)動(dòng)靈活、適應(yīng)性廣、施工也比較穩(wěn)妥方便 3.3.1 纜索吊裝設(shè)備 纜索吊機(jī)一般由承重纜索(又稱主纜)、工作索、起重跑車(chē)索、扣索、塔架、風(fēng)纜、錨錠、卷?yè)P(yáng)機(jī)等部件組成 1.承重纜索(主索、天線、主纜) 常用鋼芯或纖維芯鋼絲組成 一般直徑為25-50mm,常用47.5mm鋼芯或纖維芯鋼繩,一組主索一般由1—4根組成,起重量特大則由6—8根組成 架設(shè)主索一般是在索架塔頂先行架好工作索,在利用工作索(其上設(shè)有跑車(chē)、牽引索、起重索等設(shè)備)逐根牽引過(guò)江;也可以先在索塔下面拖拉過(guò)江,然后再往塔頂起吊安裝 2.起重索 起重索系套繞于主索跑車(chē)下聯(lián)的起重滑車(chē)組,作起吊重物之用,跑車(chē)(又稱天線滑車(chē)、騎馬滑車(chē))和聯(lián)在下面的起重滑車(chē)組,一般自行設(shè)計(jì)制作,跑車(chē)由縱向夾板將滑輪分為數(shù)排,排數(shù)與主索根數(shù)相同,跑車(chē)輪縱向一般2—4個(gè)滑輪。跑輪直徑200—300mm,起重滑車(chē)組視起吊重量來(lái)確定所需輪數(shù)。 起重索的穿線方法一般采用套繞法,即起重索通過(guò)起重滑車(chē)組后的一端(死頭)固定在塔架或錨錠上,另一端穿入卷?yè)P(yáng)機(jī)(活頭),其特點(diǎn)是起重與牽引可以同時(shí)進(jìn)行 3.牽引索 牽引索沿跑車(chē)前進(jìn)、后退方向布置。一般由單線牽引,如是采用兩點(diǎn)吊,則兩跑車(chē)之間用鋼繩連接(其間距等于兩點(diǎn)距相同);牽引索在兩岸各自由卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引,當(dāng)向一岸牽引時(shí),這岸就要收緊,另一端則要放松牽引索。 當(dāng)?shù)觞c(diǎn)距索架很近時(shí),牽引力很大,可采用雙線牽引,即跑車(chē)的前面設(shè)一單輪向滑車(chē)或另設(shè)輔助索引。 4.塔架(又稱索塔) 索塔由塔身、塔頂、索鞍、抗風(fēng)繩五部分組成。 索塔按所用材料可分為木質(zhì)索塔和鋼索塔;按所構(gòu)成的結(jié)構(gòu)類型可分為門(mén)式索塔、人字式、桅桿式,利用山坡地形可不用或少用一個(gè)索塔;按塔腳類型分為固接索塔和鉸接索塔 塔身一般采用萬(wàn)能桿件、六四式軍用梁、貝雷架組拼。 塔頂部應(yīng)設(shè)置索鞍及橫移索鞍的裝置,索鞍用以放置主索的設(shè)備,一般都采用單滑輪式索鞍,要求所用滑輪直徑宜大于15倍主索直徑,滑輪的輪槽的寬與深均應(yīng)大于主索直徑。 索塔在組拼過(guò)程中,隨索塔的升高需敷設(shè)臨時(shí)抗風(fēng)索以確保施工安全。 索塔組拼完成后敷設(shè)正式抗風(fēng)索,正式抗風(fēng)索設(shè)于塔頂,角度布置與所需根數(shù)要通過(guò)計(jì)算來(lái)確定。 塔腳為固結(jié)的鋼結(jié)構(gòu)塔頂位移的限制值為:H/400;對(duì)于塔腳為鉸結(jié)的鋼結(jié)構(gòu)為H/100—H/150;H為索塔高。 5.錨碇(又稱地錨、地垅) 錨碇是一種與地層有效受力聯(lián)系的臨時(shí)構(gòu)造,它承受主索、壓塔索、工作索、抗風(fēng)索、轉(zhuǎn)向滑車(chē)等傳來(lái)的力,再將力傳至地層,因此地錨可以是橋梁的墩、臺(tái)、大型建筑、巖層、大孤石等,作為人工制作的錨碇則有樁錨、坑錨、鋼環(huán)錨、壓錨、重力錨。 采用哪種類型錨碇應(yīng)根據(jù)錨碇受力的大小和所處的地形及地質(zhì)條件通過(guò)設(shè)計(jì)計(jì)算確定。 在大型吊裝施工中,錨碇多采用重力式錨碇、埋置式洞錨、嵌固式錨樁等 6.纜風(fēng)索 7.卷?yè)P(yáng)機(jī) 3.3.2 拱圈(肋)的預(yù)制 板拱、肋拱、箱拱和雙曲拱橋,預(yù)制、運(yùn)輸、吊裝等工序要求和方法大致相同。 箱形拱橋的箱肋制作工藝。 為減輕安裝重量,箱形主拱圈從橫方向上劃分成若干根箱肋,縱方向上劃分為數(shù)段,待拱肋拼裝成拱后,在箱壁間用現(xiàn)澆混凝土把各箱肋節(jié)段連接, 1)按設(shè)計(jì)圖的尺寸,對(duì)每一個(gè)吊裝節(jié)段進(jìn)行坐標(biāo)放樣。 2)在拱箱節(jié)段的底模上,將側(cè)板(箱壁)和橫隔板安放就位,并綁扎好接頭鋼筋,然后澆底板混凝土及接縫混凝土,組成開(kāi)口箱。 3)若采用閉口箱時(shí),便在開(kāi)口箱內(nèi)立頂板的底模,綁扎底板的鋼筋,澆筑頂板混凝土,組成閉口箱。待節(jié)段箱肋混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后即可移運(yùn)拱箱,以便進(jìn)行下一節(jié)段拱箱的預(yù)制。 3.3.3 拱肋的吊裝 為了保證拱肋吊裝的穩(wěn)定和安全,必須遵循以下規(guī)定: 1)纜索吊機(jī)在吊裝前必須按規(guī)定進(jìn)行試?yán)驮嚨酰?/p> 2)拱肋吊裝時(shí),除拱頂段以外,各段應(yīng)設(shè)一組扣索懸掛; 3)扣索位置必須與所吊掛的拱肋在同一豎直面內(nèi),且扣索上索鞍頂面高程應(yīng)高于拱肋扣環(huán)高程; 4)對(duì)于中小跨徑的箱形拱橋,可采用單肋合攏,嵌緊拱腳后,松索成拱,如圖 a所示。 5)拱肋分3段或5段拼裝時(shí),至少應(yīng)保持2根基肋設(shè)置固定風(fēng)纜,拱肋接頭處應(yīng)設(shè)橫向聯(lián)結(jié), 6)當(dāng)拱肋跨徑在80m以上,應(yīng)采用雙基肋合攏松索成拱的方式,即當(dāng)?shù)谝桓袄吆蠑n,楔緊拱肋接頭縫后稍松扣索和起重索,壓緊接頭縫,但不卸掉扣索和起重索,待第二根拱肋合攏,兩根拱肋橫向聯(lián)結(jié)固定好并接好纜風(fēng)后,再同時(shí)松卸兩根拱肋的扣索和起重索。 7)拱肋合攏溫度應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定 8)各段拱肋松索應(yīng)按一定程序進(jìn)行 (1)松索應(yīng)按拱腳段扣索、次拱肋段扣索、起重索,三者先后順序,并按比例定長(zhǎng)、對(duì)稱、均勻松卸; (2)每次松索量宜小,各接頭高程變化不宜超過(guò)10mm; (3)大跨徑箱形拱橋分3段或5段吊裝合攏后,根據(jù)拱肋接頭密合情況及拱肋的穩(wěn)定度,可保留起重索和扣索部分受力,等拱肋接頭的連接工序基本完成后再依序松索 3.3.4 拱腳臨時(shí)鉸的設(shè)置 臨時(shí)鉸是在施工過(guò)程中,為消除或減小主拱的部分附加內(nèi)力,以及對(duì)主拱內(nèi)力作適當(dāng)調(diào)整時(shí)在拱腳或拱頂設(shè)的鉸 3.3.5 施工加載程序設(shè)計(jì) 1.施工加載程序設(shè)計(jì)的目的和意義 在采用無(wú)支架或早脫架施工方法建成的拱肋(拱箱)上,繼續(xù)進(jìn)行以后各工序的施工時(shí),如澆筑拱圈和拱上建筑等,如何合理安排這些工序,對(duì)保證工程質(zhì)量和施工安全都有重大影響。如果采用的施工步驟不當(dāng)。都會(huì)引起拱軸線變形不均勻,而導(dǎo)致拱圈開(kāi)裂,嚴(yán)重的甚至造成倒塌事故。因此,對(duì)施工步驟必須做出合理的設(shè)計(jì)。 施工加載設(shè)計(jì)程序的目的,就是要在裸肋(或裸拱圈)上加載時(shí),使拱肋各個(gè)截面在整個(gè)施工過(guò)程中,都能滿足應(yīng)力強(qiáng)度和穩(wěn)定的要求。并在保證施工安全和工程質(zhì)量的前提下,盡量減少施工工序,便于操作,以加快橋梁建設(shè)速度 2.施工加載程序設(shè)計(jì)的一般原則 1)對(duì)于中、小跨徑拱橋、當(dāng)拱肋的截面尺寸滿足一定的要求時(shí),可不作施工加載程序設(shè)計(jì)。但應(yīng)按有支架施工方法對(duì)拱上建筑進(jìn)行對(duì)稱、均勻地施工; 2)對(duì)于大、中跨徑的箱形拱橋或雙曲拱橋,一般應(yīng)按分環(huán)、分段、均勻?qū)ΨQ加載的總原則進(jìn)行設(shè)計(jì)。即在拱的兩個(gè)半跨上,按需要分成若干段,并在相應(yīng)部位同時(shí)進(jìn)行相等數(shù)量的施工加載。但對(duì)于坡拱橋,一般應(yīng)使低拱橋半跨的加載量稍大于高拱腳半跨的加載量; 3)在多孔拱橋的兩個(gè)相鄰孔之間,也須均衡加載。兩孔間的施工進(jìn)度不能相差太遠(yuǎn),以免橋墩承受過(guò)大的單向推力而產(chǎn)生過(guò)大的位移,造成施工快的一孔的拱頂下沉,鄰孔的拱頂上冒,從而導(dǎo)致拱圈開(kāi)裂。 3.4 桁架拱橋的施工 桁架拱橋是拱和桁架兩種結(jié)構(gòu)的組合體系,是一種具有水平推力的拱形桁架橋 特點(diǎn): 整體剛度大,上部結(jié)構(gòu)自重較輕,材料較省,對(duì)地基的適應(yīng)性較強(qiáng), 通常采用預(yù)制安裝法施工,裝配化程度高,施工工序少,工期短。 相比其他圬工拱橋,桁架拱橋更適用于軟土地基,但它無(wú)論如何還是一種有推力結(jié)構(gòu),隨著跨徑的增大,拱腳推力的增大仍會(huì)影響其適用性 構(gòu)造: 施工主要內(nèi)容:構(gòu)件預(yù)制、構(gòu)件安裝 桁架拱橋的建造程序 安裝預(yù)制的桁架拱片,與此同時(shí)隨時(shí)安裝桁架拱片之間的橫線聯(lián)結(jié)系構(gòu)件,使各片桁架拱片聯(lián)成整體。 在合攏成拱的桁架拱片上鋪裝預(yù)制的橋面板,安裝人行道懸臂梁和人行道板,鋪設(shè)橋面鋼筋網(wǎng),澆筑橋面混凝土; 安裝人行道欄桿和鋪設(shè)橋面磨耗層 3.5 轉(zhuǎn)體施工法 轉(zhuǎn)體施工是將拱肋先在橋位處岸邊(或路邊及適當(dāng)位置)進(jìn)行預(yù)制,待混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后旋轉(zhuǎn)構(gòu)件就位的施工方法。其主要特點(diǎn)是: 1)可利用地形,方便預(yù)制構(gòu)件; 2)施工期間不斷航,不影響橋下交通; 3)施工設(shè)備少、裝置簡(jiǎn)單、容易制作并便于掌握; 4)減少高空作業(yè),施工工序簡(jiǎn)單,施工迅速; 5)節(jié)省支架。 1.平面轉(zhuǎn)體施工 將拱圈分為兩個(gè)轉(zhuǎn)跨,分別在兩岸利用地形作簡(jiǎn)單支架(或土牛拱胎),現(xiàn)澆或預(yù)制拼裝拱肋,再安裝拱肋間橫向聯(lián)系 把扣索的一端錨固在拱肋的端部(靠拱頂)附近,經(jīng)引橋橋墩延伸至埋入巖體內(nèi)的錨錠中,最后用液壓千斤頂收緊扣索,使拱肋脫模,借助環(huán)形滑道和卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引,慢速地將拱肋轉(zhuǎn)體180°(或小于180°),最后再進(jìn)行主拱圈合攏段和拱上建筑的施工。 轉(zhuǎn)動(dòng)裝置是利用摩阻系數(shù)特別小的聚四氟乙烯材料和不銹鋼板制造,以利于轉(zhuǎn)動(dòng); 有平衡重平面轉(zhuǎn)體拱橋的主要施工程序:1、作底盤(pán);2、作上轉(zhuǎn)盤(pán);3、轉(zhuǎn)上轉(zhuǎn)盤(pán)到預(yù)制軸線位置;4、澆筑背墻; 5、筑主拱圈上部結(jié)構(gòu);6、張拉拉桿,使上部結(jié)構(gòu)脫離支架,并且和上轉(zhuǎn)盤(pán)、背墻形成一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)體系,通過(guò)配重基本把重心調(diào)到軸心(磨心)處;7、引轉(zhuǎn)動(dòng)體系,使半拱平面轉(zhuǎn)動(dòng)合攏;8、封上下盤(pán),夯填橋臺(tái)背土,封拱項(xiàng),松拉桿,實(shí)現(xiàn)體系轉(zhuǎn)換。 無(wú)平衡重轉(zhuǎn)體 錨固體系:錨碇、尾索、平撐、錨梁(或錨塊)及立柱 轉(zhuǎn)動(dòng)體系:上轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)造、下轉(zhuǎn)動(dòng)構(gòu)造.拱箱及扣索組成。 位控體系:在拱箱頂端扣點(diǎn)的纜風(fēng)索與無(wú)級(jí)調(diào)速自控卷?yè)P(yáng)機(jī)、光電測(cè)角裝置.控制臺(tái) 2.豎向轉(zhuǎn)體施工 該方法是在豎直位置澆筑拱肋混凝土。當(dāng)橋位處無(wú)水或水很淺時(shí),可以將拱肋分為兩個(gè)半跨放在橋孔下面預(yù)制;如果橋位處水較深時(shí),可以在橋位附近預(yù)制,然后浮運(yùn)至橋軸線處,再用起吊設(shè)備和旋轉(zhuǎn)裝置進(jìn)行豎向轉(zhuǎn)體施工。這種方法是最適宜于鋼管混凝土拱橋的施工。因?yàn)殇摴芑炷凉皹虻闹鞴叭Ρ仨毾茸尶招匿摴艹晒耙院笤俟嘧⒒炷?,故在旋轉(zhuǎn)起吊時(shí),不但鋼管自重相對(duì)較輕而且鋼管本身強(qiáng)度也高,易于操作 · 主要施工過(guò)程是,將主拱圈從拱頂分成兩個(gè)半拱在地面胎架上完成,經(jīng)過(guò)對(duì)焊接質(zhì)量、幾何尺寸、拱軸線 形等驗(yàn)收合格后,由豎立在兩個(gè)主墩頂部的兩套扒桿分別將其旋轉(zhuǎn)拉起,在空中對(duì)接合攏。 3.平—豎相結(jié)合的轉(zhuǎn)體施工法 這種施工方法是在我國(guó)廣州丫髻沙大橋上首次采用,該橋?yàn)槿走B續(xù)自錨中承式鋼管混凝土系桿拱橋。它綜合吸收了上述兩種轉(zhuǎn)體施工方法的優(yōu)點(diǎn),具體體現(xiàn)在: 1.利用豎向轉(zhuǎn)體法優(yōu)點(diǎn),變高空作業(yè)為地上作業(yè),避免了長(zhǎng)、大、重安裝單元的運(yùn)輸和起吊; 2.利用豎向平面轉(zhuǎn)體法的優(yōu)點(diǎn),將全橋三孔分為兩段,放在主河道的兩岸進(jìn)行預(yù)制和拼裝,將橋跨結(jié)構(gòu)的施工對(duì)主航道航運(yùn)的影響減少到最小程度; 3.利用邊孔作為中孔半拱的平衡重,使整個(gè)轉(zhuǎn)體施工形成自平衡體系,免除了在岸邊設(shè)置錨錠構(gòu)造 4.1 石砌橋墩的施工 按設(shè)計(jì)放樣,掛線砌筑 基底鋪砂漿或生漿 石料分層分塊放樣編號(hào) 砌筑方法:同一層石料及水平灰縫的的厚度均勻一致,丁順相間,砌筑灰縫相互垂直,順序先角,再鑲石后填腹 立模板澆筑墩頂混凝土 裝配柱式橋墩拼裝接頭類型:承插式、鋼筋錨固、焊接、扣環(huán)式、法蘭式 4.3 高墩施工 1)滑模施工 在我國(guó)滑動(dòng)模板首先應(yīng)用于高煙囪施工,后逐步推廣應(yīng)用于空心橋墩。經(jīng)過(guò)不斷實(shí)踐改進(jìn),已能適用于各類橋墩的施工 滑動(dòng)模板施工的主要優(yōu)點(diǎn):施工進(jìn)度快,在一般氣溫下,每晝夜平均進(jìn)度能達(dá)到5~6m;混凝土質(zhì)量好,采用半干硬性混凝土,機(jī)械振搗,連續(xù)作業(yè),可提高墩臺(tái)質(zhì)量;節(jié)省木材和勞力,以鋼模代替木模。滑動(dòng)模板本身附帶有內(nèi)外吊欄,平臺(tái)、欄桿等,隨模移動(dòng),安全可靠。 (1)滑模組裝 在墩位上就地進(jìn)行組裝時(shí),安裝步驟為:1、在基礎(chǔ)頂面搭枕木垛,定出橋墩中心線;2、在枕木垛上安裝圍圈,并準(zhǔn)確定位,然后安裝頂桿、頂架、千斤頂、內(nèi)外模板等3、提升整個(gè)裝置,撤去枕木垛,再將模板落下就位,安裝余下的設(shè)施。內(nèi)外吊架待模板滑升至一定高度,及時(shí)安裝。模板在安裝前,表面需涂潤(rùn)滑劑,以減少滑升時(shí)的摩阻力。 (2) 混凝土澆筑 滑模宜澆筑低流動(dòng)度或半干硬性混凝土,澆筑時(shí)應(yīng)分層、分段對(duì)稱地進(jìn)行采用插入式振搗器搗固,振搗時(shí)避免觸及鋼筋及模板,脫模時(shí)混凝土強(qiáng)度應(yīng)為0.2~0.5Mpa,以防在其自重壓力下變形坍塌。 (3) 滑模提升 整個(gè)橋墩澆筑過(guò)程可分為初次滑升、正?;湍┐位齻€(gè)階段。從開(kāi)始澆灌注混凝土到模板首次試升為初次滑升階段:初灌混凝土的高度一般為60~70cm,分三次澆筑 (4) 接長(zhǎng)頂桿、綁扎鋼筋 模板每提升至一定高度后,就需要進(jìn)行接長(zhǎng)頂桿、綁扎鋼筋等工作。為不影響提升的時(shí)間,鋼筋接頭均應(yīng)事先配好,并注意將接頭錯(cuò)開(kāi)。對(duì)預(yù)埋件及預(yù)埋的接頭鋼筋,滑?;?,要及時(shí)清理,使之外露。 (5) 混凝土停工后的處理 每隔半小時(shí)左右稍為提升模板一次,以免粘結(jié);停工時(shí)在混凝土表面要插入短鋼筋,以加強(qiáng)新老混凝土的粘結(jié);復(fù)工時(shí)還需將混凝土表面鑿毛,并用水沖走殘?jiān)瑵駶?rùn)混凝土表面,澆筑一層厚度為2~3cm的1:1水泥砂漿,然后再澆筑原配合比的混凝土,繼續(xù)滑模施工。 2)爬模施工 爬升模板施工與滑模施工相似,不同的是支架支承在預(yù)埋于墩壁中的預(yù)埋件上,待澆筑好的墩身混凝土達(dá)到要求強(qiáng)度后,將模板松開(kāi),通過(guò)提升設(shè)備將支架連同模板升到新的位置,就位后再繼續(xù)澆筑墩身混凝土,如此往復(fù)循環(huán),逐節(jié)爬升。模板爬升可采用液壓式千斤頂自升的方式,可也借助塔吊等設(shè)備。由于爬升設(shè)備的不同,爬模體系的構(gòu)造也有所不同,圖為一種液壓自升爬模體系的示意圖,主要包括模板、預(yù)埋件、爬架、液壓系統(tǒng)等四個(gè)部分。 (1) 模板:模板的作用是控制混凝土的造型,限制新澆混凝土的變形,必須具有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性,表面光滑平整、不漏漿,同時(shí)應(yīng)便于脫模、移動(dòng),盡可能減輕重量。 (2) 預(yù)埋件:用于固定爬升導(dǎo)軌并支承整個(gè)爬模系統(tǒng)及其施工荷載,必須具有足夠的強(qiáng)度和抗拔力。為確保施工安全,必須在混凝土強(qiáng)度達(dá)10 MPa 以上具有足夠的錨固力后方可安裝導(dǎo)軌、提升模架。 (3) 爬架:爬架是模板的依托和施工的操作平臺(tái)及爬升的液壓操作臺(tái),必須具有足夠的強(qiáng)度、剛度和整體穩(wěn)定性并移動(dòng)靈活,結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量輕巧以便于拆裝和爬升。它包括附墻座、導(dǎo)軌、主平臺(tái)、模板后移裝置和懸吊平臺(tái)等。 (4) 液壓系統(tǒng):液壓系統(tǒng)是整個(gè)爬模的提升動(dòng)力系統(tǒng),主要由主控制臺(tái)、液壓千斤頂、油路管閥等組成,必須具有足夠的提升能力,安全可靠。 |
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