《土木工程施工》课件-第9章-大跨度桥梁施工

1、2021/3/271 第9章 大跨度桥梁施工土木工程施工2021/3/2729.1 大跨度桥梁结构特点第第9 9章章 大跨度桥梁施工大跨度桥梁施工大跨度桥梁结构跨中和支点处受力较大简支梁:跨度越大,跨中弯矩越大,支点剪力和反力越大 如何改善跨中受力?2021/3/2739.2 大跨度桥梁施工概述第第9 9章章 大跨度桥梁施工大跨度桥梁施工大跨度桥梁施工方法（1）整体移动支架施工（2）悬臂施工方法 （3）顶推施工方法 （4）转体施工方法2021/3/2749.3 大跨度桥梁施工第第9 9章章 大跨度桥梁施工大跨度桥梁施工 9.3.1. 9.3.1.整体移动支架施工 针对小、中跨径的连续箱梁桥常采

2、用满堂支架法施工的不足提出。 连续箱梁桥常采用满堂支架法的缺点: 对桥下的软弱地表进行全面积处理,在堤内河床上还 须增加钢管排桩系统。对预应力砼结构,还须逐孔支架压重再卸载,以清除不利影响。2021/3/2759.3 大跨度桥梁施工第第9 9章章 大跨度桥梁施工大跨度桥梁施工 9.3.1. 9.3.1.整体移动支架施工 工艺原理 利用承台作为支撑托架的支撑点,模板及施工荷载由支架主梁承担,主梁加鼻梁的总长大于两倍跨径便于支架移动。当浇筑第一跨梁时,其主梁支承于两支撑托架上，当施工以后梁段时，其前支点支于支撑托架上，后支点则利用门吊支于已浇梁段上。各支点为大吨位千斤顶，便于脱模。2021/3/2

3、761.拆牛腿至下一跨安装2.预应力张拉3.脱模、降支架4.移动支架至下一跨5.支架就位、调模6.扎底板、腹板钢筋和布预应力束7.拆上跨内膜至本跨安装8.扎顶板钢筋和布预应力束9.浇箱梁混凝土2021/3/2779.3 大跨度桥梁施工第第9 9章章 大跨度桥梁施工大跨度桥梁施工 9.3.1. 9.3.1.整体移动支架施工 整体移动支架横断面现浇箱梁断面工况2021/3/2789.3 大跨度桥梁施工第第9 9章章 大跨度桥梁施工大跨度桥梁施工 9.3.1. 9.3.1.整体移动支架施工 整体移动支架横断面 脱模、移动支架工况2021/3/2799.3 大跨度桥梁施工第第9 9章章 大跨度桥梁施工

4、大跨度桥梁施工 9.3.1. 9.3.1.整体移动支架施工 下承式移动支撑系统2021/3/27109.3 大跨度桥梁施工第第9 9章章 大跨度桥梁施工大跨度桥梁施工 9.3.1. 9.3.1.整体移动支架施工 加载顺序: 先浇筑悬臂端及靠近支点处的砼,再浇筑跨中砼,使支架受力合理2021/3/27119.3 大跨度桥梁施工第第9 9章章 大跨度桥梁施工大跨度桥梁施工 9.3.1. 9.3.1.整体移动支架施工 箱梁内模沿滑轨移动2021/3/27129.3 大跨度桥梁施工第第9 9章章 大跨度桥梁施工大跨度桥梁施工 9.3.1. 9.3.1.整体移动支架施工 水平向有千斤顶,能使模板外移拆模

5、时降落千斤顶活塞2021/3/27139.3 大跨度桥梁施工第第9 9章章 大跨度桥梁施工大跨度桥梁施工 9.3.2. 9.3.2. 悬臂施工方法 悬臂施工分为悬臂浇筑（悬浇）和悬臂拼装（悬拼）。 工艺原理p 悬浇法是当桥墩浇筑到顶后,在墩顶安装脚手钢桁架并向两侧伸出悬臂以供垂吊挂篮,对称浇筑砼。p 悬拼法是将逐段分成预制块件进行拼装,穿束张拉，自成悬臂。 悬臂施工适用大跨径预应力箱形截面的连续梁和T形刚构等桥型施工，对桥下的通航干扰小，充分利用预应力砼的抗拉和承受负弯矩的特性。2021/3/27149.3 大跨度桥梁施工第第9 9章章 大跨度桥梁施工大跨度桥梁施工 9.3.2. 9.3.2.

6、 悬臂施工方法 （1） 悬臂浇筑施工方法 悬浇时,由墩顶段（0#块）开始,分段两侧对称浇筑。连续梁桥悬臂施工示意图 0#2021/3/27159.3 大跨度桥梁施工第第9 9章章 大跨度桥梁施工大跨度桥梁施工 9.3.2. 9.3.2. 悬臂施工方法 （1） 悬臂浇筑施工方法 采用悬浇时必须考虑施工期间的结构稳定性,如0号墩施工时,在桥墩两侧加设临时支承或支墩,将0号块临时支承于托架两侧，临时支承采用硫磺水泥砂浆块、砂筒或砼块，以便结构体系转换时，释放临时固定设施。 0#2021/3/27169.3 大跨度桥梁施工第第9 9章章 大跨度桥梁施工大跨度桥梁施工 9.3.2. 9.3.2. 悬臂施

7、工方法 （1） 悬臂浇筑施工方法 悬臂浇筑主要施工设备挂篮 p 挂篮由主桁架、悬吊系与平衡重、行走系统、工作平台和底模组成。p 用挂篮浇筑墩侧几对梁段时,先将两侧挂篮的承重结构连在一起（图a）,浇筑一定长度后,将两侧挂篮的承重结构分开（图b)。2021/3/2717第第9 9章章 大跨度桥梁施工大跨度桥梁施工 9.3.2.9.3.2. 悬臂施工方法 （2） 悬臂浇筑施工方法2021/3/2718第第9 9章章 大跨度桥梁施工大跨度桥梁施工 9.3.2.9.3.2. 悬臂施工方法 （2） 悬臂浇筑施工方法2021/3/2719第第9 9章章 大跨度桥梁施工大跨度桥梁施工 9.3.2.9.3.2.

8、 悬臂施工方法 （1） 悬臂浇筑施工方法2021/3/2720第第9 9章章 大跨度桥梁施工大跨度桥梁施工 9.3.2.9.3.2. 悬臂施工方法 （1） 悬臂浇筑施工方法2021/3/2721第第9 9章章 大跨度桥梁施工大跨度桥梁施工 9.3.2.9.3.2. 悬臂施工方法 （1） 悬臂浇筑施工方法 挂篮悬浇施工时,要考虑箱梁节段的最大重量。对挂篮的要求为结构受力合理,施工简便可靠。正式悬浇前,须对挂篮进行荷载试验。其作用有二:一是保证使用安全，二是消除挂篮加荷后的非弹性变形，测定弹性变形值，立模时给出预留。 挂篮的预压加载可用吊水桶方法,主要检查挂篮主桁架的受力及变形量以及后锚系统的安全

9、性。2021/3/2722第第9 9章章 大跨度桥梁施工大跨度桥梁施工 9.3.2.9.3.2. 悬臂施工方法 （1） 悬臂浇筑施工方法 为保证施工挂篮的安全,应验算挂篮在空载行走状态和砼浇筑状态时的倾覆稳定。 挂篮的后锚构造,后锚通常用精轧螺纹钢筋做锚杆。2021/3/2723第第9 9章章 大跨度桥梁施工大跨度桥梁施工 9.3.2.9.3.2. 悬臂施工方法 （1） 悬臂浇筑施工方法 悬臂浇筑周期工艺流程:p 挂篮前移、调整、立模p 绑扎钢筋p 浇筑混凝土并养生、拆模p 张拉预应力筋p 准备挂篮前移2021/3/2724第第9 9章章 大跨度桥梁施工大跨度桥梁施工 9.3.2.9.3.2.

10、 悬臂施工方法 （1） 悬臂浇筑施工方法 悬臂浇筑施工控制:线形控制: 悬浇过程中,影响桥梁线形的因素有:不断增加的箱梁自重荷载、砼徐变、预应力作用以及日照引起的温差等。措施为会同设计、监理及监控单位做好各节段的动态控制。合拢段的施工2021/3/27259.3 大跨度桥梁施工第第9 9章章 大跨度桥梁施工大跨度桥梁施工 9.3.2. 9.3.2. 悬臂施工方法 （2） 悬臂拼装施工方法 与悬臂浇筑法相比,减少了现浇混凝土施工环节,施工速度要快。每节段采用预制构件,对每节段构件制作、运输、安装要求较高。2021/3/27269.3 大跨度桥梁施工第第9 9章章 大跨度桥梁施工大跨度桥梁施工 9

11、.3.3. 9.3.3.顶推施工方法 预应力砼连续梁桥顶推法施工是沿桥纵轴方向,在桥台（或引桥）后设置预制场浇筑梁段,达到设计强度后,施加力，向前顶推，空出底座继续浇筑梁段，随后施加预应力与先一段梁联结，直至将整个梁段浇筑并顶推完毕，最后进行体系转换形成连续梁桥。 2021/3/27279.3 大跨度桥梁施工第第9 9章章 大跨度桥梁施工大跨度桥梁施工 9.3.3. 9.3.3.顶推施工方法 施工流程: 预制场地准备安装推进设备制作底座节段立模绑扎钢筋浇筑混凝土养护张拉、灌浆顶推节段拆模顶推就位拆除辅助设备更换支座桥面铺装2021/3/27289.3 大跨度桥梁施工第第9 9章章 大跨度桥梁施

12、工大跨度桥梁施工 9.3.3. 9.3.3.顶推施工方法 顶推方法p 按照顶推分布: 单点顶推多点顶推2021/3/27299.3 大跨度桥梁施工第第9 9章章 大跨度桥梁施工大跨度桥梁施工 9.3.3. 9.3.3.顶推施工方法 顶推方法p 按照顶推方向: 单向顶推双向顶推2021/3/27309.3 大跨度桥梁施工第第9 9章章 大跨度桥梁施工大跨度桥梁施工 9.3.3. 9.3.3.顶推施工方法 顶推方法p 按照顶推装置: 推头式顶推装置拉杆式顶推装置2021/3/27319.3 大跨度桥梁施工第第9 9章章 大跨度桥梁施工大跨度桥梁施工 9.3.3. 9.3.3.顶推施工方法 顶推的实

13、现 梁跨结构在顶推过程中,梁体前段处于悬臂状态p 在梁跨度一定的情况下,如何减少悬臂长度? （1）采用钢导梁（2）设置临时辅助墩 施工过程中的弯矩包络图与成桥后运营状态的弯矩包络图相差大,顶推施工过程中常采用设置导梁、临时支墩,缩小顶推跨径。2021/3/27329.3 大跨度桥梁施工第第9 9章章 大跨度桥梁施工大跨度桥梁施工 9.3.3. 9.3.3.顶推施工方法 顶推的实现 短跨径情况下短跨径情况下,不设临不设临时墩直接顶推时墩直接顶推长跨径情况下长跨径情况下,设临时设临时墩支顶推墩支顶推设拉撑架顶推设拉撑架顶推2021/3/27339.3 大跨度桥梁施工第第9 9章章 大跨度桥梁施工大

14、跨度桥梁施工 9.3.3. 9.3.3.顶推施工方法 顶推施工中的若干问题 p 节段长度的确定节段长度的确定p 梁体的预制梁体的预制p 顶推的导向顶推的导向2021/3/27349.3 大跨度桥梁施工第第9 9章章 大跨度桥梁施工大跨度桥梁施工 9.3.4. 9.3.4.转体施工方法 转体施工工艺原理转体施工工艺原理所谓桥梁转体施工工艺的工作原理,是在在桥台（单孔桥）或桥墩（多孔桥）上分别预制一个转动轴心,以转动轴心为界把桥梁分为上、下两部分,上部整体旋转，下部为固定墩台、基础，这样可根据现场实际情况，上部构造可在路堤上或河岸上预制，旋转角度也可根据地形随意旋转。2021/3/27359.3

15、大跨度桥梁施工第第9 9章章 大跨度桥梁施工大跨度桥梁施工 9.3.4. 9.3.4.转体施工方法 转体施工的特点转体施工的特点n桥梁转体施工工艺适用于跨径较大的单孔或多孔钢筋混凝土桥梁施工。 尤其适用于受限现场施工（深谷和立交、风景地、保护区等）。n由于桥梁转体施工是靠结构自身旋转就位,不用吊装设备,并可节省大量支架木材或钢材。n采用混凝土轴心转体施工,转体工艺简便易行，转体重量全部由桥墩（或桥台）球面混凝土轴心承受，承载力大，转动安全、平衡、可靠。n可将半孔上部结构整体预制，结构整体性强，稳定性好，更能体现结构的力学性能的合理性。n施工工艺和所用施工机械简单，转体时可用极为简便的机具使上部

16、结构在短时间内转体就位，简便易行，易于掌握，便于推广。2021/3/27369.3 大跨度桥梁施工第第9 9章章 大跨度桥梁施工大跨度桥梁施工 9.3.4. 9.3.4.转体施工方法 转体施工方式转体施工方式（1）竖向转体施工2021/3/27379.3 大跨度桥梁施工第第9 9章章 大跨度桥梁施工大跨度桥梁施工 9.3.4. 9.3.4.转体施工方法 转体施工方式转体施工方式（1）竖向转体施工 关键问题转体施工法的关键技术问题是转动设备与转动能力,施工过程中的结构稳定和强度保证,结构的合拢与体系的转换。n 脱架拉力n 塔架高度n 竖转铰 2021/3/27389.3 大跨度桥梁施工第第9 9

17、章章 大跨度桥梁施工大跨度桥梁施工 9.3.4. 9.3.4.转体施工方法 转体施工方式转体施工方式（2）水平转体施工2021/3/27399.3 大跨度桥梁施工第第9 9章章 大跨度桥梁施工大跨度桥梁施工 9.3.4. 9.3.4.转体施工方法 转体施工方式转体施工方式（2）水平转体施工关键问题p转动支承系统是平转法施工 的关键设备 p转动摩阻力:一般情况下可把启动摩擦系数设在0.060.08之问,有时为保证有足够的启动力,按0.1配置启动力 p平转过程中的平衡问题 :有平衡重和无平衡重2021/3/27409.4 大跨度桥薄壁空心墩施工第第9 9章章 大跨度桥梁施工大跨度桥梁施工 9.4.

18、1. 9.4.1. 常用施工方法常用施工方法 薄壁空心墩的主要施工方法有薄壁空心墩的主要施工方法有:n 爬模爬模n 滑模滑模n 翻模翻模在施工中应根据不同的工程特点和工艺特点在施工中应根据不同的工程特点和工艺特点 择优择优选择最佳方案。选择最佳方案。2021/3/27419.4 大跨度桥薄壁空心墩施工第第9 9章章 大跨度桥梁施工大跨度桥梁施工 9.4.1. 9.4.1. 常用施工方法常用施工方法 （1）爬模）爬模 爬模是利用已浇筑的混凝土墩身作为支撑爬模是利用已浇筑的混凝土墩身作为支撑, ,通过模通过模板提升爬架板提升爬架, ,依靠爬架提升模板。它集工作平台、模板于一依靠爬架提升模板。它集工

19、作平台、模板于一身身, ,无需提升设备，也不需为模板搭设支架，依靠自身动力无需提升设备，也不需为模板搭设支架，依靠自身动力交替垂直或斜向爬升和下降。交替垂直或斜向爬升和下降。 优点优点: :是不需要大型起重设备，容易形成作业平台，施工安是不需要大型起重设备，容易形成作业平台，施工安全。全。缺点缺点: :是施工时需要滑轨和大量的预埋件，模板就位相对较是施工时需要滑轨和大量的预埋件，模板就位相对较慢，每浇筑一次混凝土的循环周期较长。慢，每浇筑一次混凝土的循环周期较长。2021/3/27429.4 大跨度桥薄壁空心墩施工第第9 9章章 大跨度桥梁施工大跨度桥梁施工 9.4.1. 9.4.1. 常用施

20、工方法常用施工方法 （2）滑模）滑模 滑模施工是借助液压千斤顶在支撑杆上按既定的速度进行提升。滑模施工是借助液压千斤顶在支撑杆上按既定的速度进行提升。滑出模板的混凝土要随即进行抹光滑出模板的混凝土要随即进行抹光, ,在滑空的模板内再分层绑扎钢筋、在滑空的模板内再分层绑扎钢筋、灌注混凝土、提升灌注混凝土、提升, ,循环往复循环往复, ,直至设计标高。直至设计标高。优点优点: :滑模施工能确保滑模施工能确保 结构的整体性，保证工程整体质量，而且施工结构的整体性，保证工程整体质量，而且施工进度快，效率高。进度快，效率高。缺点缺点: :滑模技术的最大弊病是难以控制混凝土外观质量，由于滑升过程滑模技术的最大弊病是难以控制混凝土外观质量，由于滑升过程中，内外模与已浇筑的混凝土表面有摩擦，势必会造成混凝土表面不中，内外模与已浇筑的混凝土表面有摩擦，势必会造成混凝土表面不光滑。光滑。 若混凝土出模强度过低，会使结构混凝土流坠、跑浆、坍塌若混凝土出模强度过低，会使结构混凝土流坠、跑浆、坍塌; ;若混凝土出模强度过高，会使结构混凝土