桥梁施工(概述)

桥梁施工概述

重庆交通大学向中富

施工的重要性桥梁的建立需经过规划、工程可行性研讨、勘测设计和施工等几个阶段。施工是详细表达桥梁设计思想和设计意图的过程，高程度桥梁设计需求更高程度施工技术去实现。桥梁施工技术的开展也为实现桥梁设计意图提供了灵敏多样的手段，为增大桥梁跨度、改善构造性能和线形以及运用新资料提供了充分条件。2桥梁施工技术开展回想桥梁施工技术程度与同时代消费力开展程度相关，3000年前在渭河上架设浮桥1400多年建立的赵州桥——建造技术超乎想象大拱圈纵分为28圈，每圈由43块重1t左右的拱石组成，用石灰浆砌筑。为提高强度和整体性，拱石外表凿有斜纹，拱石纵缝间安放腰铁〔铁箍〕，主拱跨中拱背上设置5根铁拉杆，并在拱顶石砌筑时采用刹尖方法使拱石挤压严密。3桥梁施工技术开展回想1053年建成泉州万安〔洛阳〕桥——现代浮运架桥的原始雏形。46桥墩，834米长，采用“激浪涨舟、悬机弦牵〞架设石梁1240年漳州虎渡桥——200t重的石梁如何架设至今未知19世纪悬索桥主缆架设的AS、PWS方法出现——促进了悬索桥快速开展4桥梁施工技术开展回想20世纪钢筋混凝土、预应力混凝土技术运用，悬臂施工、顶推施工、逐孔施工、转体施工技术广泛运用大跨深水桥梁迅速开展——20世纪末：1991米的日本明石海峡桥〔悬索桥〕、890米的日本多多罗桥〔斜拉桥〕、420米的中国重庆万州长江大桥〔砼拱桥〕、301米的挪威Stolmasundet桥〔延续刚构桥〕21世纪初：460米的中国重庆巫山长江大桥〔钢管砼拱桥〕、330米的中国重庆长江大桥复线桥〔延续刚构桥〕、1088米中国苏通长江大桥〔斜拉桥〕5施工与桥梁建立的关系建立一座桥梁通常要经过规划、工程可行性研讨、勘测设计和施工等阶段。施工是详细表达桥梁设计思想和意图的一个过程，其最终目的是建成一个满足运用要求的工程实体。施工技术无论是在设计阶段还是在施工阶段都非常重要，对其施工能否能顺利完成起着决议性作用6施工与桥梁建立的关系施工技术的开展为实现桥梁设计意图提供了灵敏多样的手段，为增大桥梁跨越才干、新型桥梁构造体系的开发、新型资料的运用、成桥形状〔受力与线形〕的改善、工程质量的提高、建立工期的缩短和工程造价的降低等提供了充分的条件和技术保证。7施工与设计的关系◆不同构外型式桥梁，施工方法可不同◆同种构外型式桥梁也可采用不同的施工方法◆复杂体系桥梁，不同施工方法时，施工过程构造受力体系各不一样，构造内力随构造计算图式的改动而变卦，构造运营阶段的受力情况取决于所选用的施工方法。◆绝大多数桥梁施工往往不是一次完成，其间需阅历多次构造体系的转换◆桥梁设计必需针对特定施工方法，程序进展◆桥梁施工必需忠实于设计8施工与设计的关系桥梁常见体系、施工方法及受力特点桥梁构造体系、施工方法决议了桥梁的受力特点以及建设质量控制的重点，桥梁建立质量监视人员必需对桥梁构造体系、施工方法与受力特点有清醒的认识，以便在监视中突出重点，把握全局。9施工与设计的关系桥梁常见体系、施工方法及受力特点钢筋混凝土简支梁〔板〕桥：

►静定体系、单跨受力►支架现浇、预制吊装等方法施工►温度变化、支座不均匀沉降等不产生附加内力►预制吊装桥梁横向整体性要求高►跨间构造受拉区带裂痕任务10施工与设计的关系桥梁常见体系、施工方法及受力特点钢筋混凝土简支桥面延续梁〔板〕桥：

►静定体系、墩顶仅梁〔板〕顶部分延续►单跨受力►支架现浇、预制吊装等方法施工►温度变化、支座不均匀沉降等不产生附加内力►横向整体性要求高►跨间构造受拉区带裂痕任务11施工与设计的关系桥梁常见体系、施工方法及受力特点钢筋混凝土简支构造延续梁〔板〕桥：

►先简支后构造延续►一期恒载下静定体系、二期恒载和运用荷载下超静定体系►一期恒载下单跨受力、二期恒载和运用荷载下多孔受力►预制吊装施工►温度变化、支座不均匀沉降等产生附加内力►跨间、墩顶构造受拉区带裂痕任务12施工与设计的关系桥梁常见体系、施工方法及受力特点预应力混凝土简支梁〔板〕桥：

►静定体系►单跨受力►预制吊装施工►温度变化、支座不均匀沉降等产生附加内力►预制吊装桥梁横向整体性要求高►全压构造或拉应力受限并不开裂13施工与设计的关系桥梁常见体系、施工方法及受力特点预应力混凝土简支桥面延续梁〔板〕桥：

►静定体系、墩顶仅梁〔板〕顶部分延续►单跨受力►预制吊装等方法施工►温度变化、支座不均匀沉降等不产生附加内力►主梁全压构造或拉应力受限并不开裂►横向整体性要求高►桥面延续构造带裂痕任务14施工与设计的关系桥梁常见体系、施工方法及受力特点预应力混凝土简支刚构桥：

►先简支后刚构〔墩梁固接〕►一期恒载下静定体系、二期恒载和运用荷载下超静定体系►一期恒载下单跨受力、二期恒载和运用荷载下多孔墩梁共同受力►预制吊装施工►主梁二期预应力、温度变化、混凝土收缩徐变、支座不均匀沉降等产生附加内力►主梁全压构造或拉应力受限并不开裂15施工与设计的关系桥梁常见体系、施工方法及受力特点钢筋混凝土延续梁桥：

►超静定体系►支架施工►主梁多孔共同受力►主梁温度变化、混凝土收缩徐变、支座不均匀沉降等产生附加内力►跨间、墩顶构造受拉区带裂痕任务16施工与设计的关系桥梁常见体系、施工方法及受力特点预应力混凝土延续刚构桥：

►超静定体系、墩梁固接►悬臂施工、预制拼装施工等►一期恒载受力因施工方法而定、二期恒载和运用荷载下多孔墩梁共同受力►主梁二期预应力、温度变化、混凝土收缩徐变、墩底不均匀沉降等产生附加内力►主梁全压构造或拉应力受限并不开裂

17施工与设计的关系桥梁常见体系、施工方法及受力特点石拱桥：

►超静定体系、拱圈为主要承重构造►支架、拱胎施工等►支架撤除、拱上构造施工顺序影响拱圈受力►温度变化、拱脚不均匀沉降等产生附加内力►主拱圈全压构造

18施工与设计的关系桥梁常见体系、施工方法及受力特点钢筋混凝土拱桥：

►超静定体系、拱圈为主要承重构造►支架施工、缆索吊装施工、劲性骨架施工、转体施工、悬臂施工等►支架撤除、拱上构造施工顺序等影响拱圈受力►温度变化、拱脚不均匀沉降、混凝土收缩徐变等产生附加内力►主拱圈普通为全压构造19施工与设计的关系桥梁常见体系、施工方法及受力特点钢管混凝土拱桥：

►超静定体系、拱圈为主要承重构造►缆索吊装施工钢管拱圈、现浇管内混凝土►管内混凝土、拱上构造施工顺序等影响拱圈受力►温度变化、拱脚不均匀沉降、混凝土收缩徐变等产生附加内力►主拱圈普通为全压构造►钢管焊接缺陷、管内混凝土脱空、钢管锈蚀等危害宏大

20施工与设计的关系桥梁常见体系、施工方法及受力特点钢拱桥：

►超静定体系、拱圈为主要承重构造、简单体系或组合体系〔系杆至关重要〕►缆索吊装施工、悬臂施工等►拱上构造施工顺序等影响拱圈受力►温度变化、拱脚不均匀沉降等产生附加内力►焊接缺陷、锈蚀等危害宏大

21施工与设计的关系桥梁常见体系、施工方法及受力特点钢拱桥：

22施工与设计的关系桥梁常见体系、施工方法及受力特点钢拱桥：

23施工与设计的关系桥梁常见体系、施工方法及受力特点钢拱桥：

24施工与设计的关系桥梁常见体系、施工方法及受力特点钢拱桥：

25施工与设计的关系桥梁常见体系、施工方法及受力特点钢拱桥：

26施工与设计的关系桥梁常见体系、施工方法及受力特点钢拱桥：

27施工与设计的关系桥梁常见体系、施工方法及受力特点斜拉桥：

►超静定体系、桥塔、索、主梁为主要承重构造►悬浇、吊装施工等►施工中索力等影响主梁受力►温度变化、混凝土收缩徐变等产生附加内力►钢主梁焊接缺陷、斜拉索锈蚀等危害宏大，稳定性需高度注重28施工与设计的关系桥梁常见体系、施工方法及受力特点悬索桥：

►索塔、主缆、加劲梁为主要承重构造►加劲梁吊装施工►施工中主缆初始形状对成桥形状影响大►锚碇系心脏、主缆系生命线►钢主梁焊接缺陷、主缆锈蚀等危害宏大29施工与设计的关系静定构造、一次构成构造：

一种设计可以有多种施工方法，设计与施工可分别，例如：

简支梁桥梁：设计——按照成桥形状进展，施工——预制吊装、支架现浇等

普通拱桥：设计——按照成桥形状进展，施工——支加现浇、缆索吊装等30施工与设计的关系超静定构造、分次构成构造：一种设计对应一种施工方法，设计与施工必需不可分别，主要表达在构造恒载内力需根据施工过程进展计算，例如：31施工与设计的关系组合式简支梁桥：一期恒载效应应采用应力叠加，而不是内力叠加32施工与设计的关系悬臂施工延续桥、延续刚构桥、分次构成的箱拱桥、桁架拱桥等：一期恒载效应必需根据施工顺序〔包括体系转换〕进展计算33施工与设计的关系

34施工与设计的关系

35施工与设计的关系

36施工与设计的关系

37施工与机械设备的关系◆施工机械设备的优劣往往决议桥梁施工技术先进与否◆施工方法确实定在很大程度上取决于能否有与之相配套的施工机械设备◆桥梁构造体系及施工技术的开展需求大量的、先进的机械设备，先进施工技术开展促进设备程度的不断提高。◆桥梁施工设备包括：丈量设备；根底施工设备；混凝土施工设备；各种常备式构造；预应力施工设备；运输、安装和起重设备；公用施工设备等。◆其中大型浮吊的研制利用，使桥梁上、下部构造的施工向着大块件组拼体系开展，顺应了当前越来越多跨海工程建立的需求。38施工与施工控制的关系●桥梁施工技术包含施工设计计算、施工方法、手段与工艺、施工控制等。●以往，在桥梁施工技术中并未突出施工控制的内容，甚至没有提到“施工控制〞。缘由是由于过去所建桥梁普通跨径不大，规模较小，影响要素少等，由于施工控制不力而产生的不良后果也就不明显，从而使人们忽视了它的重要性。39施工与施工控制的关系现实上，任何桥梁施工，特别是大跨径桥梁的施工，都是一个系统工程。在该系统中，设计图纸是目的，而自开工到开工整个为实现设计目的而必需阅历的过程中，将遭到许许多多确定和不确定要素〔误差〕的影响，包括设计计算、桥用资料性能、施工精度、荷载，大气温度等诸多方面在理想形状与实践形状之间存在的差别，施工中如何从各种受误差影响而失真的参数中找出相对真实之值，对施工形状进展实时识别〔监测〕，调整〔纠偏〕、预测对设计目的的实现是至关重要的。

40施工与施工控制的关系桥梁施工控制是桥梁施工技术的重要组成部分桥梁施工控制是确保桥梁施工宏观质量的关键桥梁施工控制又是桥梁建立的平安保证41施工与施工控制的关系42施工与造价的关系★桥梁工程的总造价包括规划、工程可行性研讨、勘测设计、征地拆迁、工程施工等费用，其中施工普通要占工程费用的60％以上。近年来，工程施工费用和劳动力的工资所占的比例呈现上升趋势，对于特大跨径和构造比较复杂的桥梁更是如此。因此，施工费用对工程造价有着举足轻重的影响。43施工与造价的关系★影响桥梁施工费用的主要要素是构件制造的费用、架设费用和工期。为在施工阶段降低工程造价、节省投资，除采取加强施工的组织管理、节约资料、提高机械设备的利用率等措施外，在施工中运用新技术、新工艺非常重要。★施工方法和手段的不同影响到施工所需费用的差别，科学合理的先进施工方法既能保证工程的质量和进度，也使施工费用途于最合理的程度，导致工程本钱升高。★合理地采用先进施工技术对于降低工程造价至关重要。44施工与组织管理的关系★桥梁施工过程是一项庞大的系统工程，涉及到大量的人力、资金、资料、机具设备及技术，要求进展科学的管理。★施工组织管理的目的是要保证工程按设计要求的质量、方案进度和低于设计预算和合同包价的本钱，平安、顺利地完成施工义务。45施工与组织管理的关系★桥梁施工具有固定的场地；流动的劳力、机具和资料；较长的施工周期；不断变化、调整的施工程序和工艺等特点。★复杂的管理任务要求一切参与施工的人员〔建立方、施工方、监理方、设计方以及监控方、监视方〕必需相互协作、相互促进，在施工中随时掌握工程进展的实践情况和存在的问题，采用科学的管理方法，从方案、技术、全面质量、定额、本钱、信息和企业规章制度等方面进展真实有效的任务。46桥梁施工方法扩展根底桩和管柱根底沉井根底〔大型重力式根底〕地下延续墙根底组合根底石砌墩台式墩台就地浇筑式墩台预制装配式墩台根底施工桥墩、台施工上部构造施工就地浇筑法预制安装法按构件制造地点横移施工法以桥墩为基准以桥轴端点为基准以横桥向为基准按构造构成方式转体施工法悬臂施工法顶推施工法逐孔施工法大型构件预制安装法以桥位为基准整体就地浇筑施工法提升施工法47桥梁整体就地浇注施工在桥位处搭设支架，在支架上浇筑混凝土，待混凝土到达强度后撤除模板、支架48桥梁整体就地浇注施工优点：无需预制场地，不需大型起吊、运输设备，桥跨构造整体性好。缺陷：工期长，施工质量易受季节性气候的影响不容易控制，对预应力混凝土梁因受混凝土收缩、徐变的影响将产生较大的预应力损失，施工中的支架、模板耗用量大，施工费用高，搭设支架影响排洪、通航，施工期间能够遭到洪水和飘流物的要挟。49桥梁预制安装施工在工厂或现场预制整孔主梁或大型主梁节段，采用某种架设方法进展安装、衔接，完成桥体构造的施工预制安装法50桥梁预制安装施工特点：▲工场预制，有利确保构件的质量；▲上、下部构造平行作业，将缩短现场施工工期，可降低工程造价；▲主梁构件在安装时已有一定龄期，故可减少混凝土收缩、徐变引起的变形；▲不同架设方式对桥下通航的影响各异。51桥梁逐孔施工运用一套设备从桥梁的一端逐孔施工，直到对岸挪动模架逐孔施工法52桥梁逐孔施工特点：□不需设置地面支架，不影响桥下通航、通车，施工平安、可靠□有良好的施工环境，施工质量易于保证，一套模架可多次周转运用，具有在预制场消费的优点□机械化、自动化程度高，节省劳力，降低劳动强度□挪动模架设备投资大，施工预备和操作较复杂□挪动模架逐孔施工宜在桥梁跨径小于50米的多跨长桥上运用。□从施工设备、梁体构件制造等方面可分为：运用挪动支架逐孔组拼预制节段施工和挪动模架逐孔现浇施工。53桥梁悬臂施工从桥梁墩台开场向跨中不断接长梁体构件(包括拼装与现浇)施工54桥梁悬臂施工特点：

属于自架设备工法

施工中墩、梁固接，主梁上产生负弯矩，桥墩也要接受由施工而产生的弯矩

非墩、梁固接梁桥，施工时需暂时固接，在施工过程中存在着构造体系转换

悬臂施工法可不用或少用支架，不影响桥下通航、通车，节省施工费用，降低工程造价

悬臂浇筑施工简便，构造整体性好，施工中可不断调整位置

悬臂拼装施工速度快，桥梁上下部构造可平行作业，但施工精度要求比较高

适用于梁桥、拱桥、刚构桥、斜拉桥施工55桥梁转体施工将桥梁主梁或主拱先在桥位处岸边(或路边及适当位置)进展预制，待混凝土到达设计强度后旋转构件就位施工转体施工法56桥梁转体施工特点：☆可利用施工现场的地形安排预制构件的场地☆不影响桥下通航、通车☆施工设备少，安装简单，容易制造和掌握☆高空作业少，施工工序简单，施工迅速☆适宜于单跨拱桥和三跨梁桥、刚构桥，可在深水、峡谷中建桥采用，同时也顺应在平原区以及用于城市跨线桥。57桥梁顶推施工在沿桥纵轴方向的台后设置预制场地，分节段预制，并用纵向预应力筋将预制节段与施工完成的梁段联成整体，然后经过顶推安装施力，将梁体向前顶推出预制场地，之后继续在预制场进展下一节段梁的预制，循环操作直至施工完成顶推施工法58桥梁顶推施工特点：○运用简易的施工设备建造长大桥梁，费用低，无噪声，可在水深、山谷和高桥墩上采用，也可在曲率一样的弯桥和坡桥上运用○仅能适用于等坡度、仅处于平曲线、主梁高度不变的梁桥○主梁分段预制，延续作业，便于施工管理，防止了高空作业，构造整体性好○梁的受力形状变化大，施工阶段梁的受力形状与运营时期的受力形状差别大，在梁的截面设计和预应力钢束布置时为同时满足施工与运营的要求，将需较大的用钢量59桥梁横移施工在待安顿构造的位置旁预制该构造物，并横向挪动该构造物，将它安顿在规定的