斜拉桥主体结构施工课件讲解

主讲：廖健凯斜拉桥主体结构施工这一节我们要学什么？一索塔施工二主梁施工三斜拉索施工总体施工进程斜拉桥是伴随悬臂分段施工技术进步而发展起来的桥梁，在其适用的跨径范围内比其它桥梁有较大的优势，基于索支承结构的受力要求，斜拉桥总体施工进程为：塔柱——是首先施工的主要受力构件主梁——塔柱施工完毕后或塔柱拉素锚固区施工约一半时开始施工（部分塔柱旁的梁段可能更早施工）斜拉索——主梁施工至锚索段后随主梁延伸逐步安装塔、梁、索的施工必须相互配合一索塔施工2.索塔钢筋：塔座预埋钢筋和塔柱钢筋1.索塔材料：钢结构、（预应力）钢筋混凝土结构。我国多采用混凝土索塔，施工方法有：支架现浇、预制拼装、滑模、翻模、爬模等。2.索塔施工顺序：一般分节（段）施工，2~5m一段对于倾斜度较大的塔柱以及拉索锚固区的上塔柱均设置劲性骨架。其设计往往结合构件受力需要设置劲性骨架安装定位后，可供测量放样、立模、钢筋绑扎、拉索钢套管定位使用，也可承受部分施工荷载。3.索塔模板确保模板结构安全可靠，模板必须具有足够的强度和刚度，在施工中不变形，不错位，不漏浆，且结构简单合理，便于制作、安装、调整定位、拆除和重复使用。无支架现浇施工滑模：只适用于等截面垂直塔柱，已较少采用提升模板：适应性强，广泛采用依靠外部吊点单节整体模板逐段提升；已较少采用多节模板交替提升（翻模）本身自带爬架自带爬架的爬升模板（爬模）（1）滑模由于其只适用等截面垂直墩的特点，使得滑模在斜拉桥索塔中应用不多，在高墩中还有所应用施工工艺：一节模板边浇砼边提升，昼夜不停，持续施工，模板一直紧贴砼，上升过程有摩阻力，砼质量不易保证。施工要点滑模就地组装：全面检查，及时纠偏灌注砼：低流动性早强砼，利用砼初期强度（4-8h），脱模后立即对砼表面缺陷进行修饰提升初次滑升：初灌底层砼50cm左右，强度达到0.2~0.4MPa即可试升，一切检查正常后即进入正常滑升阶段正常滑升：每灌注一层砼，提升一次，灌注厚度与提升高度基本一致最后滑升：砼已灌注到需要高度，但模板尚需继续滑升接长顶杆、绑扎钢筋：穿插进行在模板每提升后。钢筋接头应错开砼停工处理：因故停工时，每隔30分钟稍微提一下模板，以防粘接。停工时在砼面插入短钢筋，以加强新老砼的粘接，复工时按施工缝处理滑模示意图（2）翻模模板的大小可根据施工能力灵活选用，砼接缝较易处理，施工速度快，适应各种结构形式的索塔施工，特别是折线形索塔，目前被大量使用。但模板自身不能爬升，要依靠起重设备提升翻转循环使用。施工工艺：三节模板组成一套模板（底节+中节+顶节，每节1-3m）；浇筑砼完成第一层三节模板后，以已浇砼为依托，拆除底节和中节模板，向上提升，将拆下的中节模板接于顶节模板上，拆下的底节模板接于中节模板上，安装对拉螺杆和内撑，完成第二层模板；如此一次交替上升。翻模交替提升示意图1-模板桁架；2-工作平台；3-内模板；4-已浇索塔；5-内模平台；6-外模板（3）爬模施工速度快、安全可靠，对起重设备要求不高。但对折线形索塔适应性较差，故一般在直线型索塔施工中广泛采用。爬模系统模板：大块钢模板、大块木模板或组合钢模爬架：万能杆件组拼，也可用型钢加工。一般15-20m上部为操作层工作架下部为附墙固定架提升系统倒链手动爬模：用倒链手动提升爬架，简便实用，所需机具设备少，但人员投入多，施工方法较原始。电动爬架拆翻模：利用模板导向并支承爬升模架，再利用模架上的吊装设备拆翻安装模板进行施工。较常用，且费用较低的一种形式。液压爬模：以塔柱壁为支承主体，以液压顶升油缸为爬升设备主体。安全、平稳，是普遍采用且技术先进的爬升方式施工工艺：先用支架施工一段爬模安装锚固段，待爬模起始段施工完成后拼装爬模系统，依次循环进行索塔爬模施工。根据提升系统不同，工艺有所不同。液压爬模施工工艺第一节段塔柱施工：a第二节段塔柱施工：b标准节段塔柱施工：c→f后退模板脱模安装悬挂爬升靴提升爬升导轨并锁紧启动液压提升机构提升锁紧爬架驱动模板紧靠塔柱完成支模浇筑混凝土二主梁施工1.主梁材料：钢主梁、混凝土主梁、钢-砼组（叠）合梁、钢-砼混合梁2.施工方法：与梁式桥基本相同主梁施工方法支架现浇法：索力调整过程中主梁逐步脱架顶推法塔柱、斜拉索在主梁顶推到位后安装，顶推过程中主梁是连续梁主梁、塔柱及（全部或部分）斜拉索整体结构顶推转体法悬臂法悬臂拼装：一般先在塔柱两侧现浇一段起始梁段以提供放置起吊设备的长度，然后用起吊设备从塔柱两侧依次对称安装预制梁段，使悬臂不断伸长直至合拢悬臂浇筑：先在塔柱两侧现浇部分梁段以提供安装挂篮的长度，然后用挂篮对称逐段现浇混凝土直至合拢三斜拉索施工拉索材料：几种拉索的主要性能见下表拉索类型静载动载效率系数极限延伸率（%）弹性模量（MPa）应力上限（MPa）应力幅（MPa）平行钢丝索0.9522.0×105710200半平行钢丝索0.9521.95×105710200钢绞线索0.9521.90×105840160半平行钢绞线索0.9521.85×105840160封装式钢缆0.9221.85×105840150我国常用5~7mm的高强钢丝，其标准强度不低于1570MPa；φ12mm和φ15mm的钢绞线，刚度与直线钢丝相接近，但较钢丝本身的弹性模量要低。斜拉索的锚具常用：热铸锚、墩头锚、冷铸墩头锚、夹片群锚钢绞线拉索采用夹片群锚钢丝索采用冷铸墩头锚单根钢绞线安装起吊重量小、张拉力也小，可采用小型千斤顶，因此平行钢绞线索较适合超长拉索钢丝索斜拉索安装1.斜拉索转运驳船或货车运送至指定地点，然后通过塔吊或者梁面吊索桁车转运至梁面放索盘上2.斜拉索桥面展开其目的一是安装需要，二是舒展索体散去扭力，使索在安装时处于无应力自然状态桥面展开放索立式放索盘卧式放索盘索在主梁上移动滚筒法小车法垫层法3.斜拉索拖拽力的计算安装斜拉索前应计算出克服索自重所需的拖拽力，以便选择卷扬机、吊机及滑轮组配置方式4.斜拉索塔端安装塔顶设置塔顶桁架和卷扬机或塔吊塔端安装吊点法单点吊法：起吊绳与手拉葫芦配合两点吊法：牵引绳与起吊绳相互调节多点吊法：每隔一定距离设置一个吊点与牵引绳相连塔吊安装法：对于短索、自重不大的索，不需要安装塔顶桁架等起吊动力系统，对塔吊的起重能力要求高5.斜拉索梁端安装牵引绳通过安装在主梁上的导向滑车连接索夹，导向绳从套筒中伸出连接梁端锚头，启动卷扬机，至梁端锚头固定6.斜拉索的千斤顶牵引当斜拉索的一端安装完成后，另一端安装时，斜拉索越接近另一端的锚垫板，牵引力就越大，这时再用钢丝绳牵引就很危险，可更换为千斤顶牵引7.斜拉索张拉一般在塔端进行，采用大型穿心顶牵引锚头对称同步张拉（1）锚垫板处安装张拉设施