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1、第6章 混凝土连续梁施工,本章的主要内容,悬臂法施工 逐孔施工法 顶推施工法,施工方法及适用情况,膺架法:膺架不高,地基承载力较好。 先简支后连续法:不适于大跨桥梁。 移动支架、模架逐孔施工法: 顶推法施工:水深、桥高及高架路等情况。 悬臂施工法:大跨,6.1 悬臂施工法,主要特点: 跨间不需要搭设支架。 施工期间不影响桥下通航或行车。 减少施工设备,简化施工程序。 每个墩有两个工作面平行作业,几个墩可同时施工,加快施工进度。 充分利用预应力混凝土悬臂结构承受负弯矩能力强的特点,将跨中正弯矩转移为支点负弯矩,使梁的跨越能力提高。 悬拼吊机或挂蓝设备可重复使用,施工费用省,降低造价。,悬臂拼装法
2、与悬臂灌注法,悬臂拼装法:将预制好的节段,用支撑在已建成悬臂上的专门悬拼吊机,悬吊于梁位上逐段拼装,一个节段张拉锚固后,再拼装下一节段。一般悬臂根部截面面积较大,节段长度较短,以后向根部逐段加长。 悬臂灌注法:用挂蓝就地分段灌注,待每段混凝土养护并张拉力筋后,再将挂蓝前移,以灌注下一节段。悬臂长度26米,两种方法的比较,1. 施工进度:悬臂灌注一般69天/节段 悬臂拼装一般11.5天/节段 2. 施工质量: 悬臂灌注:混凝土整体性较好,但节段混凝土质量难以保证,并且梁体不能与墩台平行施工,梁段混凝土加载龄期较短,对混凝土收缩、徐变影响较大 悬臂拼装:预制块质量易于保证,但梁体钢筋的连续性不好处
3、理,3. 施工变形控制 悬臂拼装:变形不易控制 悬臂灌注:施工过程中的变形较易控 制,可以逐段测量调整。 4. 适应性 (桥孔下地形、水文、船只等、温度) 5. 施工起重能力 悬臂拼装:40t以上 悬臂灌注:1.5t以上的吊机,悬臂灌注法,挂蓝的构造及设计 挂篮的类型: 按结构形式:型钢式、桁架式、斜拉式、弓弦式、滑动斜拉式、菱形等 按抗倾覆平衡方式:压重式、锚固式、半压重半锚固式 按走行方式:滚动式、滑动式、组合式,桁架式挂蓝 构成: 承重梁 悬吊模板 锚固装置 走行系统 工作平台,优点:走行平稳,方向和速度易控制、刚度大 缺点:笨重、用钢量大,安装费时 主要技术指标:重量系数=挂篮自重/承
4、重量(0.82.0),斜拉式挂篮,优点:加工简单、组装方便 主要技术指标:重量系数=挂篮自重/承重量(0.81.2),弓弦式挂蓝,优点:加工简单、组装方便 主要技术指标:重量系数=挂篮自重/承重量(0.350.5),上弦杆:拉杆,挂篮的计算,计算内容: 1. 挂篮各杆件及锚杆的内力计算和截面设计 2. 挂篮的变形和倾覆验算 考虑情况: 两个挂篮连成一体 挂篮空载行走 灌注梁段时,两挂篮连成一体,挂篮空载走行,灌注梁段时,平衡重,注: P1,P2, P3为挂篮自重及施工设备,挂篮的变形计算,计算内容:主要计算挂篮在最大荷载作用下,挂篮前端的挠度值(弹性和非弹性变形) 挂篮吊架在灌注梁段中所产生的
5、变形的调整方法: 调整前吊杆高度 用预压重调整 通过装在后锚梁处的千斤顶起顶,使挂篮前端上抬起。,设置目的:建造预应力混凝土梁时,承受施工过程中可能出现的不平衡力矩。 设置方法: 在墩旁搭设临时塔架(或托架),塔架顶设千斤顶,用以支撑墩顶梁段。 将墩顶的节段与桥墩临时固结起来。 (墩上两侧悬臂平衡作用、支撑平台),托架和临时固结措施,作用?,托架和临时固结措施,支架示意图,托架示意图,托架和临时固结措施,托架计算时,必须考虑对悬臂产生不平衡力矩的因素: 1. 作用在梁体和挂蓝上的顺桥向风力,8KPa。 2. 灌注时两端悬臂上的不平衡震动力。 3. 两悬臂端灌注混凝土的数量差异。 4. 走行在两
6、端悬臂上的吊篮,相互不等距离引起的作用力。,托架计算,1-预埋临时锚固用预应力筋 2-支座 3-工字钢 其它临时固结措施见书中P173图6-11,施工要点: 加载试验、测定挠度、消除永久变形、灌混凝土前后、张拉前后测定挠度、自悬臂端向后分层铺灌振捣、及时调整变形、两悬臂梁块混凝土,混凝土灌注,混凝土灌注合拢段施工,合拢段施工应采取的措施: 合拢段长度选择,一般1.52.0m 合拢段温度选择:与设计考虑温度一致,低温。 合拢段混凝土选择:减水剂,早强剂。 合拢段采用临时锁定措施。 对多跨连续梁,为保证合拢段施工时处于稳定状态,浇筑混凝土前应在各悬臂端配置与混凝土重量相当的压重,浇筑混凝土时分级卸
7、载。,合拢段临时锁定,6.1.2 悬臂拼装法,浮吊悬拼 牵引滑轮组悬拼 连续千斤顶悬拼 缆索起重机(缆吊)悬拼 移动支架悬拼,分类,悬臂拼装法,悬拼的基础:梁段的预制 悬拼的核心:梁的吊运与拼装 工序: 梁段预制、移位、存放、运输悬拼体系转换 合拢段施工,梁段预制及运输,(1)预制方法: 基本要求:尺寸准确、外表光洁、孔道正确、接缝 处理方便、力筋防锈可靠 基本方法:长线预制、短线预制 宽接缝:节段单独灌注 结构中线、水平和曲率均可在接缝处调整 密接接缝:间隔灌注法 相邻两端必须平整且角度符合设计要求,长线预制,在预制厂或施工现场,按桥梁底缘曲线制作固定台座,在台座上安装底模进行节段混凝土灌注
8、工作 注意: (1)较大场地 (2)台座两侧设挡土墙,内填不沉降砂石加20cm混凝 土封顶并涂抹高强找平砂浆,再加一层镀锌铁皮。 (3)底座的最小长度应为桥孔跨径的一半。,间隔法,在固定台位且能纵移的模板内灌注,有可调整内外模板的台车与端梁完成,短线预制,灌注单元,配合单元,两种方法比较,长线预制: (1)成桥后梁体线形较好 (2)梁段储存占地大,混凝土灌注和养护移动 分散。 短线预制: (1)预制场地相对小 (2)灌注模板及设备基本不需移动,可调的底、 侧模便于平竖曲线梁段的预制 (3)要求精度高,施工严,周转不便,工期长。,梁段运输,形式:水、陆、栈桥、缆索 阶段:,场内运输 装船 浮运,
9、梁段拼装,梁段拼装,悬拼状态,支架移动状态,支架就位状态,接缝处理,注意: 0号块与1号块连接。 1号块基准节段。 跨度大的T构桥,须在伸臂中部设置一道现浇箱梁横隔板,同时设置一道湿接缝(作用) 胶接缝:相邻段接缝错位小于2mm,纵向轴线偏移值不大于5mm。,接缝处理,增加箱梁刚度,调整拼装位置,增加结构的抗剪,整体刚度,不透水性,6.1.3 悬臂施工时挠度控制,影响因素: 自重、预应力、混凝土徐变、施工荷载等 弹性挠度计算(虚梁法):,6.1.3.3 安装误差的控制和纠正,悬臂灌注法 影响挠度的因素:预应力,自重,施工荷载,混凝土弹性模量的取值,环境温度等。 误差调整: (1)可在下一节段施
10、工中予以纠正; (2)偏差大时,重新进行后几段的预拱度设置。,悬臂拼装法 影响挠度因素:预应力,自重力,接缝上引起的弹性和非弹性变形,块件拼装的几何尺寸误差等。 影响安装误差因素: 最关键的1号块定位和胶接缝施工,6.1.3.3 安装误差的控制和纠正,胶接缝施工时为控制和纠正过大上翘,可采取如下措施:,(1)1号块定位时,按计算悬臂挠度及需设的预拱度确定正确的位置,仔细定位; (2)其它块件胶接缝涂层尽量薄,并在临时均匀压力下固化; (3)悬拼过程中发现实际悬拼挠度过大时及时采取措施。,纠正梁段上翘的具体措施:,胶接缝做成上厚下薄的胶结层; 接缝上缘的胶层内加垫钢板,增加接缝厚度; 凿打端面,
11、凿去的厚度沿截面的上下方按需要变化,然后涂胶拼接; 改胶接缝为湿接缝。,6.2 逐孔施工法,特点: (1)施工连续操作。 (2)使结构选择最佳的施工接头位置和合理结构 形式。 (3)便于使用接长的预应力索筋; (4)可按最优位置布置索筋,节省高强材料; (5)结构体系不断转换。,施工方法: (1)将连续梁分成若干梁段,预制时施加一部分预应力承受自重,后逐孔施工。 施工方法:简支连续 悬臂连续 (2)移动支架法:将梁先预制成若干梁段,使用临时支架将节段组拼成梁,张拉预应力筋与先完成的梁连成整体,移动临时支架逐孔施工。 (3)移动模架法:使用一孔支架和模板现场灌注混凝土,后张拉预应力筋,移动支架和
12、模板逐孔施工。,6.2 逐孔施工法,移动支架法,组成:拼装桁架、下托梁、叉式梁节升降装置、活动纵梁、 梁节移动及调位装置、桁架拖拉滚筒,6.3.1 顶推施工法,分类: 单点顶推:顶推装置集中设在预制场附近的桥台或桥墩上,前方墩各支点设置滑动支撑。 分类:千斤顶顶推、拉杆式顶推 特点:施工设备少,易于集中控制和同步, 要求功率大。 多点顶推:顶推力分散到多个桥墩上的点。利用水平千斤顶传给墩台的反力,平衡梁体滑移时产生的摩阻力,从而使桥墩在顶推过程中承受较小的水平力。 特点:与单点顶推相反。,千斤顶顶推,6.3.3 使用与永久支座兼用的滑动支撑顶推施工,6.3.5 施工中的临时设施,(1)导梁 导梁控制内力:是位于导梁与箱梁连接处的最大正、负弯矩和下弦杆(或下缘)承受的最大支点反力。 导梁长度: 一般长度:顶推跨径的0.60.7倍。 合理长度:主梁最大悬臂负弯矩与运营状态的支点负弯矩基本接近,导梁的抗弯刚度和重量,使架设时作用在主梁上的应力最小,且在容许应力范围内。 过长:导梁与箱梁接头处负弯矩和支反力增加。 过短:增大主梁的施工负弯矩。,顶推法施工,导梁刚度: 过小:主梁内就会引起多于应力 过大:支点处主梁负弯矩急增。 (2)临时墩 作用:调整顶推跨度(4060m),节省上部结构材料用量 缺点:增加施工费用,(3)拉索、托架支撑,