斜拉桥主梁施工方法分类及介绍

1、1斜拉桥主梁施工方法分类及介绍斜拉桥主梁作为斜拉桥主要的承力构件，与其它梁式桥相比，具有梁体高跨比小、梁体纤细、抗弯能力较差等特点。除少数人行桥采用诸如玻璃钢之类的复合材料外，一般有钢和混凝土两种，这两种材料又可组合成钢主梁、混凝土主梁、钢-混凝土叠合梁、钢混凝土混合梁等几种类型。常采用的截面形式有板式、箱形、形肋板式等。按照索、塔、梁三者不同的结合方式，主梁可分为漂浮体系、支承体系、塔梁固结体系及刚构体系等四种结构体系。 斜拉桥主梁施工方法与梁式桥大致相同，一般可分为顶推法、平转法、支架法和悬臂法等四种。 2斜拉桥主梁施工方法 顶推法：特点是施工需在跨间设置若干临时支墩，顶推过程中主梁要反复

2、承受正、负弯矩。该法较适用于桥下净空小、修建临时支墩造价较低、支墩不影响桥下通航、能反复承受正、负弯矩的钢斜拉桥主梁的施工。对混凝土斜拉桥而言，一般是在拉索张拉前顶推主梁，临时支墩间距如不能满足主梁负担自重弯矩能力时，为满足施工需要，要在主梁内设置临时预应力束，这在经济上并不合算。 平转法：分别在两岸或一岸顺河流方向的矮支架上现浇主梁，并在岸上完成所有的安装工序，即包括落架、张拉、调索，然后以塔墩为圆心，整体旋转到桥位合龙。该法适用于桥址地形平坦、塔身较低和适合整体转动的中小跨径斜拉桥。 3主梁施工方法三：支架法 支架法浇筑主梁具有施工简单方便，能确保结构满足设计线形的优点，但它仅适用于桥下净

3、空小、架搭设支架不影响桥下交通的情况。混凝土斜拉桥主梁在塔柱附近的0号、1号梁段一般需采用支架法现浇施工，其施工工序与一般梁式桥相同。本图为活动门式支架施工主梁沈阳富民桥4主梁施工方法三：支架法苏州京杭运河斜拉桥岸上跨采用现浇支架法施工钢筋混凝土主梁5主梁施工方法四：悬臂法 悬臂施工法分悬臂浇筑法和悬臂拼装法。悬臂浇筑法是在塔柱两侧用挂篮对称逐段浇筑主梁混凝土。悬臂拼装法是先在塔柱区现浇(对采用钢梁的斜拉桥为安装)一段放置起吊设备的起始梁段，然后用起吊设备从塔柱两侧依次对称拼装梁体节段。上述的几种施工方法中，悬臂法因适用范围较广而成为目前斜拉桥主梁施工最常用的方法，其余几种很少被采用。 6主梁

4、悬臂法 施工图例7主梁悬臂法 施工图例8斜拉桥主梁施工临时固结措施 在斜拉桥主梁悬臂施工过程中，索塔两侧的梁体因自重荷载的不平衡会产生一定的倾覆力矩，且因两侧斜拉索张拉索力的不对称性将会产生一定的水平推力。当飘浮体系的斜拉桥采用悬臂法进行主梁施工时，为确保结构在施工阶段的安全，一般在施工中都需采取适当的措施进行塔梁临时固结，待施工完毕后再进行拆除。对于塔梁墩固结的斜拉桥则不需临时固结。斜拉桥主梁施工临时固结的措施主要有以下两种。 (一)加临时支座并锚固主梁 (二)设临时支承9斜拉桥主梁施工临时固结措施 (一)加临时支座并锚固主梁这种方法构造简单，制作和装拆方便，安全可靠。即在下横梁上设置四个混

5、凝土临时支座，将粗螺纹钢的下端预埋在主塔下横梁中，钢筋中段穿过支座和梁体并锚在0号梁段顶部；钢筋的数量由施工反力计算确定。为便于拆除，在每个支座中间可设20mm厚的硫磺砂浆夹层。(二)设临时支承在塔墩两旁设立临时支承与临时支座共同承担施工反力，临时支承常用钢管桩或钢护筒。在下塔柱上设置预埋件作为临时支承的锚座。如果塔两侧的主梁不对称，拆除这些支承时飘浮体系会引起体系转换，梁向一端(通常是向岸端)水平移动，索力重新分布，如该水平位移甚大，而且是突然发生时，会引起事故，因此拆除支承时应特别注意。当0号块尚在支架上即已安装1号块和1号索时，经过计算，也可不设临时支承，仅设置一些简单约束即可。 10临

6、时固结措施施工图例墩顶临时固结及墩旁托架11混凝土主梁悬臂浇筑法施工程序 a)支架现浇0号及1号块并挂索；b)拼装牵索挂篮，对称悬浇梁段；c)挂篮前移，依次悬浇梁段1.索塔；2-现浇梁段；3.现浇支架；4.前支点挂篮；5.斜拉索；6.前支点斜拉索；7-悬浇梁段12主梁悬臂浇筑法施工特点及主要方法 斜拉桥与一般梁桥相比，主梁高跨比较小，梁体十分纤细，抗弯能力差，当进行悬臂浇筑施工时，如果仍采用传统的挂篮，就会因挂篮自重大而导致梁塔和拉索截面设计由施工内力控制，显得很不经济。所以施工中可利用斜拉桥结构本身特点，充分发挥斜拉索的效用，尽量减轻施工荷载。在各种施工方法中，主梁悬臂施工采用的挂篮形式很多

7、，各有特色，归纳起来可分为普通挂篮、劲性骨架挂篮、前支点挂篮三种。后锚点挂篮：在浇筑一个节段混凝土过程中，挂篮结构和索塔结构无直接关系，挂篮的定位和一个节段的混凝土浇筑过程中一个节段的混凝土浇筑过程不需调索，施工工艺简单。但挂篮需承受全部施工荷载，节段长度受限，要求挂篮有较大的刚度。劲性骨架挂篮：利用斜拉索吊拉主梁中的劲性骨架，减少挂篮所受荷载，施工安全可靠，但钢材用量大，很少使用。前支点挂篮：结构合理，能充分发挥斜拉索的效用而使用最为普遍。其不足之处是在浇筑一个节段混凝土过程中要分阶段调索，工艺复杂，挂篮与斜拉索之间的套管定位难度较大。13前支点挂篮工作原理 前支点挂篮也称牵索式挂篮，利用待

8、浇梁段斜拉索作为挂篮前支点支承力，施工过程中将挂篮后端锚固在已浇梁段上，它能充分发挥斜拉索的效用，由斜拉索和已浇梁段来共同承担待浇节段的混凝土梁段的重量。待主梁混凝土达到设计强度后，拆除斜拉索与挂篮的连接，使节段重力转换到斜拉索上，再前移挂篮。前支点挂篮的优越性在于它使普通挂篮中的悬臂梁受力变成为简支梁受力，使节段悬浇长度及承重能力均大为提高，加快了施工进度。其不足之处是在浇筑一个节段混凝土过程中要分阶段调索，工艺复杂，挂篮与斜拉索之间的套管定位难度较大。 14前支点挂篮主要构造特点 前支点挂篮主要由承重系统、模板系统、牵索系统、锚固系统及行走系统五大部分组成。牵索系统和锚固系统作为前支点挂篮

9、的关键部位，在施工过程中应作经常性检查。同时牵索系统也是前支点挂篮区别于普通悬臂式挂篮的核心所在。在浇筑主梁混凝土之前，前支点挂篮通过牵索系统与斜拉索临时联结在一起，使挂篮和节段混凝土的自重由斜拉索承担一部分，以减小挂篮作用在主梁上的垂直荷载，它的另一作用是完成体系转换，即将浇筑节段混凝土之前临时锚固在挂篮上的斜拉索在浇筑后锚固到斜拉桥主梁上。15桁架式前支点挂篮示意图1-已浇梁段斜拉索；2-待浇梁段前支点斜拉索；3-索管；4-拉索锚具；5-接长拉杆；6-千斤顶；7-水平力平衡杆；8-挂篮上横粱；9-挂篮桁架；10-悬挂升降系统；11-下底模；12-顶板底模 16桁架式前支点挂篮实例江津地维长

10、江大桥17桁架式前支点挂篮实例 江津地维长江大桥18钢箱式前支点挂篮示意图1-纵梁；2-C型挂粱；3-水平止推座；4-水平止推杆；5-转动锚座；6-后锚座系统；7-斜拉索；8-前支点斜拉索；9-待浇梁段 19钢箱式前支点挂篮实例四川宜宾中坝大桥施工挂篮 20后锚式挂篮悬臂浇筑施工我国于20世纪70年代至90年代初修建的斜拉桥，主梁采用普通挂篮悬臂浇筑施工的较多，其挂篮结构构造与受力特性同连续梁、连续刚构主梁施工中使用的相似。因为挂篮是施工梁段的承重结构，又是施工梁段的作业现场，随着施工技术的不断改进，挂篮已由过去的压重平衡式发展成现在的通用的后锚点挂篮。后锚点施工挂篮结构的形式主要桁架式、斜拉

11、式两类。桁架式挂篮按其构成部件的不同，可分为万能杆件挂篮、贝雷梁（或装配式公路钢桁梁组合式）挂篮、型钢组合式挂篮、桁组合式挂篮等。按桁架构成形状的不同，又可分为平行桁架式、平弦无平衡重式、弓弦式、菱形式等多种。斜拉式挂篮主要有三角斜拉、预应力筋斜拉、体内斜拉等多种。21斜拉桥混凝土主梁悬臂拼装法施工 预应力混凝土斜拉桥悬臂拼装法是先在塔柱区现浇一段放置起吊设备的起始梁段，然后用适宜的起吊设备从塔柱两侧依次对称安装预制节段，使悬臂不断伸长直到合龙。非塔、梁、墩固结的斜拉桥采用悬臂拼装法施工时，需采取临时固结措施，方法与悬臂浇筑法相同。此法对预制场地和起重设备要求较高，一般没有悬臂浇筑法使用广泛

12、。22斜拉桥混凝土主梁悬臂拼装法施工 (一)特点及适用条件悬臂拼装法由于主梁是预制的，墩塔与梁可平行施工，因此可以缩短施工周期，加快施工进度，减少高空作业。主梁预制混凝土龄期较长，收缩和徐变影响小，梁段的断面尺寸和浇筑质量容易得到保证。但该法需配备一定的吊装设备和运输设备，要有适当的预制场地和运输方式，安装精度要求较高。23斜拉桥混凝土主梁悬臂拼装法施工 (二)梁段的预制、移运及整修主梁在预制场的预制应考虑安装顺序，以便于运输。预制台座按设计要求设置预拱度，各梁段依次串联预制，以保证各梁段相对位置及斜拉索与预应力管道的相对尺寸。预制块件的长度划分以梁上水平索距为标准，并根据起吊能力决定，采用一个索距或将一个索距梁段分为有索块和无索块两个节段预制安装。块件的预制工序、移运和整修均与一般预制构件相同。24斜拉桥钢主梁悬臂拼装法施工 钢桁架和钢箱是钢斜拉桥及钢-混凝土叠合梁斜拉桥的主要受力构件。钢桁架和钢箱一般先在工厂加工制作，再运至现场吊装就位，钢梁在出厂前需按设计精度进行预拼装。钢梁预制节段长度从方便架设考虑，以布置12根斜拉索和24根横梁为宜，节段过长会引起架设时所用临时拉