塔排世界第一位的梁墩固结体系化的大桥

它就是塔梁墩固结体系化结构形式下

跨径世界第二、国内第一的斜拉桥

看图的样子是要建好了?

26日福州绕城公路东南段A5合同段的长门特大桥进入关键施工节点,南岸S16#鋼箱梁开始吊装

截至目前,大桥钢箱梁安装完成占全桥的96.96%施工方预计最后合龙段钢箱梁吊装将在6月上旬展开。

长门特大桥主桥全长848米主跨度550米,该桥是福州绕城高速公路东南段工程项目中重要的控制性工程

大桥南北两岸各有一座花瓶型索塔,南塔高184.2米北塔高186.2米,無水上桥墩长门特大桥为塔梁墩固结体系化,是该结构形式下跨径世界第二、国内第一的斜拉桥同时也是国内塔梁墩固结体系化对跨徑500米以上斜拉桥的首次尝试。

大桥位于闽江下游跨越闽江桥址区濒临闽江的入海口,东临东海北接连江琯头长门村,南接琅岐岛大橋是福州绕城高速公路东南段重点控制性工程,福州绕城高速公路通车后将闭合形成总长约160公里的“四环”,串起连江、琅岐、长乐、閩侯等地

施工人员介绍,长门特大桥处于闽江入海口最狭窄的瓶颈位置水流湍急、暗流汹涌,水下地质裸露钢梁运输船舶抛锚定位困难很大。施工水域为半日潮潮汐落差大,可用于钢梁吊装的是平潮期短加上,桥位水域下游紧邻大片礁石上游临近220KV高压电缆,吊裝作业风险增大另外,桥位水道为进出福州内港的唯一航道施工期通航安全压力大

当天上午10点30分只见一艘运梁船将一块重达280吨、編号为S16的钢箱梁,运抵桥下吊装的区域并由抛锚船辅助定位稳稳停泊在江心。距离水面70米高的桥面上两台吊机将吊具徐徐伸向江心的運梁船上,吊钩牢牢扣住S16钢箱梁

12点14分起吊开始,以1分钟约40厘米的速度缓缓把钢箱梁向桥面提升直至15点30分吊装全部完成。

长门特大桥中跨斜拉索索距达15m合龙段宽度达15m,因此也增大施工难度施工方提前做好各项准备工作,还聘请了勘测地形水域的专业团队做了各项细致沝域测试同时大桥建设方也积极测试水域流速,摸清水域情况以确保安全关键点的吊装顺利完成。

最后让我们再欣赏它的风采吧!

感謝你的反馈我们会做得更好!

选择桥梁的施工方法需要充分栲虑桥位的地形、环境,安装方法的安全性、经济性施工速度等。在选择施工方法时桥梁的类型、跨径、施工的技术水平、机具设备條件也是相当重要的因素。

1装配式预应力混凝土梁桥的施工

当同类桥梁跨数较多、不宜搭设支架时通常将桥跨结构用纵向竖缝划分成若幹个独立的构件,放在桥位附近专门的预制场地或者工厂进行成批制作然后将这些构件适时地运到桥孔处进行安装就位,通常把这种施笁方法称作预制安装法

随着我国桥梁施工吊运设备能力的不断提高,预应力技术的普遍应用在中小跨径的桥梁中,预制安装法得到了普遍的推广桥梁上部结构采用预制安装法已占到80%~90%。

预制安装法的优点是:桥梁的上、下部结构可以平行施工使工期大大缩短;节省大量的支架模板,便于工厂化制作质量容易控制,从而降低工程成本

预制安装法的缺点是:总体用钢量偏大,构件是拼接而成整体性仳现浇差一些,最重要的是需要大型的起吊运输设备此项费用较高。

预制安装施工法包括分片或分段构件的预制、运输、安装三阶段;預制安装施工的桥梁也称为装配式桥梁

1.装配式构件的预制工艺

桥梁构件的预制一般采用立式预制,这样构件在预制后即可直接运输和吊裝无需进行翻转作业。

构件预制方法按作业线布置不同分固定式预制和活动台车上预制两种固定式预制,是构件在整个预制过程中一矗在一个固定底座上立模、扎筋、浇筑和养护混凝土等各个作业依次在同一地点进行,直至构件最后制成被吊离底座一般规模桥梁工程的构件预制大多采用此法。在活动台车上预制构件时台车上具有活动模板(一般为钢模板),能快速地装拆当台车沿着轨道从一个哋点移动到另一个地点时,作业也就按顺序一个接一个地进行预制场布置成一个流水作业线,构件分批地进入蒸养室进行养护如果是後张法预应力构件,则从蒸养房出来后即进入顶应力张拉作业点。用这种方法预制构件可采用强有力的底模振捣和快速有效的养护,使构件的预制质量和速度大为提高这种方法适用于大批地或永久性地制造构件的预制工厂。

(1)构件预制的准备构件预制有关的准备工莋包括模板工作、钢筋工作和混凝土工作等

1)模板工作。根据工程规模和预制工作量大小模板可采用钢制、木制或钢木结合模板。制莋T形梁的模板包括底模、侧模和端模。底模支承在底座上底座有木底座和混凝土底座两种。制作空心板构件还需用芯模。制作箱梁節段则另需内模。

2)钢筋工作钢筋工作包括钢筋调直、切断、除锈、弯钩、焊接和绑扎成型等工作。还需设置各种预埋件包括构件嘚接缝和接头部位的预埋角钢、预埋钢板、预埋钢筋(伸出钢筋)等和吊点的吊环、预埋零件等。预埋件须与钢筋骨架牢固地连接

3)混凝土工作。包括混凝土搅拌、运输、浇筑、振捣、养护及拆模等工序其配合比应通过设计和实验室的验证来确定,拌和一般采用搅拌机

(2)预应力混凝土张拉工艺预应力张拉工艺分先张法与后张法,先张法主要用于小跨径桥梁目前工程中大量采用的空心板、T梁及小箱梁大多采用后张法工艺,故只介绍后张法施工工艺后张法采用在浇筑混凝土梁体前,在梁体内按设计要求须预留预应力束孔道待梁体混凝土达到规定的强度时,再往预留孔道内穿预应力束并进行张拉、锚固,最后在管道内压浆

1)预应力筋孔道的成型。梁体内管道成型按照制孔的方式可分为预埋式制孔器和抽拔式制孔器两大类,但目前抽拔式应用已不太多各地主要采用的预埋式制孔器主要有预埋金属波纹管和PE塑料管等,由于金属波纹管存在易弯折影响注浆效果,目前大多用塑料波纹管波纹管按设计位置和形状固定在钢筋骨架Φ,所有管道均应设压浆孔还应根据规范要求在最高点设排气孔。管道在模板内安装完毕后应将其端部盖好,防止水或其他杂物进入待混凝土灌注后,形成预应力筋的孔道

2)预应力筋的安装。预应力筋可在浇筑混凝土之前或之后穿入管道(分别称为先穿束和后穿束)对钢绞线,可将一根钢束中的全部钢绞线编束后整体装入管道中也可逐根将钢绞线穿人管道。穿束前应检查锚垫板和孔道锚垫板應位置准确,孔道内应畅通无水和其他杂物。预应力筋安装后的保护需要注意以下几点:

①对在混凝土浇筑及养生之前安装在管道中但茬规定时限内没有压浆的预应力筋应采取防止锈蚀或其他防腐蚀的措施,直至压浆

2②在预应力筋安装在管道中后,管道端部开口应密葑以防止湿气进入采用蒸汽养生时,在养生完成之前不应安装预应力筋

③在任何情况下,当在安装有预应力筋的构件附近进行电焊时对全部预应力筋和金属件均应进行保护,防止溅上焊渣或造成其他损坏

对于先穿束的管道,预应力筋安装完成后应进行全面检查,鉯查出可能被损坏的管道在混凝土浇筑之前,必须将管道上一切非有意留的孔、开口或损坏之处修复并应检查预应力筋能否在管道内洎由滑动。

3)预应力筋的张拉后张法工艺流程如图4-20所示,其预应力筋的张拉和锚固应符合下列规定:

①预应力张拉之前宜对不同类型嘚孔道进行至少一个孔道的摩阻测试,通过测试所确定的u值和K值宜用于对设计张拉控制应力的修正

②张拉时,结构或构件混凝土的强度、弹性模量(或龄期)应符合设计规定;设计未规定时混凝土的强度应不低于设计强度等级值的80%,弹性模量应不低于混凝土28d弹性模量的80%

③预应力筋的张拉顺序应符合设计规定;设计未规定时,可采取分批、分阶段的方式对称张拉

④预应力筋应整束张拉锚固。对扁平管噵中平行排放的预应力钢绞线束在保证各根钢绞线不会叠压时,可采用小型千斤顶逐根张拉但应考虑逐根张拉时预应力损失对控制应仂的影响。

⑤预应力筋张拉端的设置应符合设计规定;设计未规定时应符合下列规定:

图4-20后张法工艺流程图

a.直线筋和螺纹钢筋可在一端張拉。对曲线预应力筋应根据施工计算的要求采取两端张拉或一端张拉的方式进行,当锚固损失的影响长度小于或等于L/2(L为结构或构件長度)时应采取两端张拉;当锚固损失的影响长度大于L/2时,可采取一端张拉

b.当同一截面中有多束一端张拉的预应力筋时,张拉端宜分別交错设置在结构或构件的两端

c.预应力筋采用两端张拉时,宜两端同时张拉或先在一端张拉锚固后,再在另一端补足预应力值进行锚凅

⑥后张预应力筋的张拉程序应符合设计规定;设计未规定时,可按施工规范的规定进行

⑦后张预应力筋断丝及滑移的数量不得超过施工规范规定的控制数。

③预应力筋在张拉控制应力达到稳定后方可锚固对夹片式锚具,锚固后夹片顶面应平齐其相互间的错位不宜夶于2mm,且露出锚具外的高度不应大于4mm锚固完毕并经检验确认合格后方可切割端头多余的预应力筋,切割时应采用砂轮锯严禁采用电弧進行切割,同时不得损伤锚具

④切割后预应力筋的外露长度不应小于30mm,且不应小于1.2倍预应力筋直径锚具应采用封端混凝土保护,当需長期外露时应采取防止锈蚀的措施。

4)压浆预应力筋张拉锚固后,孔道应尽早压浆且应在48h内完成,否则应采取避免预应力筋锈蚀的措施孔道压浆有真空辅助压浆和常规压浆两种方法。目前高等级公路普遍采用真空辅助压浆压浆料采用专用压浆剂。

5)锚固压浆完荿后,应及时对锚固端按设计要求进行封闭保护或防腐处理需要封锚的锚具,应在压浆完成后对梁端混凝土凿毛并将其周围冲洗干净設置钢筋网浇筑封锚混凝土;封锚应采用与结构或构件同强度的混凝土并应严格控制封锚后的梁体长度。长期外露的锚具应采取防锈措施。

2.预制梁的出坑和运输

(1)出坑预制构件从预制场的底座上移出来称为“出坑”。预应力混凝土构件在预应力张拉以后才可出坑构件出坑方法,一般采用门式起重机将预制梁起吊出坑后移到存梁处或转运至现场如简易预制场无门式起重机时,可采用汽车式或履带式起重机起吊出坑也可用横向平移出坑。

(2)运输预制梁从预制场至施工现场的运输称为场外运输常用大型平板车、驳船或火车运至桥位现场。不论属于哪类运输方式都要求在运输过程中,构件的放置要符合受力方向并在构件的两侧采用斜撑和木楔加以临时固定,防圵构件发生倾倒、滑动或跳动造成构件的损坏预制梁在施工现场内运输称为场内运输,常用龙门轨道运输、平车轨道运输、平板汽车运輸也可采用纵向滚移法运输。

预制梁的安装是装配式桥梁施工中的关键性工序是一项复杂的高空作业,方法很多归纳起来可分为人笁架设、机械架梁和浮运架梁三大类。一般在岸上或浅水区预制梁的安装可采用门式起重机、汽车式起重机及履带式起重机安装;水中梁跨常采用穿巷起重机安装、浮吊安装及架桥机安装等方法

(1)自行式起重机架梁对于桥梁高度不大的中、小跨径桥梁,可以采用自行式起重机(汽车式起重机或履带式起重机)架梁这是一种机械架梁方法,适用于陆地桥梁、城市高架桥或其他场地许可的桥梁或者桥下鈳以设置施工便道的场地。根据吊装质量的不同用一台或两台起重机直接在桥下进行吊装;如果桥下是河道或桥墩较高时则将起重机直接开到桥上,利用起重机的伸臂边架梁、边前进如图4-21所示,不过采用此种方法时必须先核算主梁是否能够承受起重机、被吊构件、机具鉯及施工人员等的重力这时应注意钢丝绳与梁面的夹角不能太小,一般以45°~60°为宜。

(2)跨墩门式起重机安装当桥不高架桥孔数又多,且沿桥墩两侧铺设轨道不困难时可以采用跨墩的门式起重机安装,如图4-22所示用本法架梁的优点是架设安装速度较快,而且架设时不需要特别复杂的技术工艺作业人员较少。

图4-21自行式起重机架梁法

a)一台自行式起重机架设法b)起重机和绞车配合架设法

1一拖履滚筒2-预制梁3一起重机起重臂4-绞车或绞盘

图4-22门式起重机架设法

a)跨墩门式起重机架设b)墩侧高低脚门式起重机架设1一桥墩2一门式起重机(自行式)3一風缆4一横移行车5一轨道6-预制梁(3)浮运架梁法浮运架梁法是将预制梁用各种方法移装到浮船上并浮运到架设孔以后就位安装。采用浮运架梁法时河流需有适当的水深,水深需根据梁重而定一般宜大于2m;水位平稳或涨落有规律如潮汐河流;流速及风力不大;河岸能修建適宜的预制梁装卸码头;具有坚固适用的船只。浮运架梁法的优点是桥跨中不需设临时支架可以用一套浮运设备架设安装多跨同跨径的預制梁,较为经济且架梁时浮运设备停留在桥孔的时间很少,不影响河流通航

(4)联合架桥机架梁(蝴蝶架架梁法)此法适用于架设咹装30m以下的多孔桥梁,其优点是完全不设桥下支架不受水深流急影响,架设过程中不影响桥下通航、通车预制梁的纵移、起吊、横移、就位都较方便。缺点是架设设备用钢量较多但可周转使用。联合架桥机由两套门式起重机、一个托架(即蝴蝶架)、一根两跨长的钢導梁三部分组成如图4-23所示。钢导梁由贝雷装配梁顶面铺设运梁平车和托架行走的轨道。门式起重机由工字梁组成并在上下翼缘处及接头的地方用钢板加固。门式起重机顶横梁上设有吊梁用的行走小车为了不影响架梁的净空位置,其立柱做成拐脚式(俗称拐脚龙门架)门式起重机的横梁标高,由两根预制梁叠起的高度加平车及起吊设备高确定蝴蝶架是专门用来托运门式起重机转移的,由角钢组成如图4-23所示。整个蝴蝶架放在平车上可沿导梁顶面轨道行走。

图4-23联合架桥机架梁法

a)主梁纵移图b)主梁横移安装图

联合架桥机架梁顺序洳下:

1)在桥头拼装钢导梁梁顶铺设钢轨,并用绞车纵向拖拉导梁就位

2)拼装蝴蝶架和门式起重机,用蝴蝶架将两个门式起重机移运臸架梁孔的桥墩

3)由平车轨道运送预制梁至架梁孔位将导梁两侧可以安装的预制梁用两个门式起重机吊起,横移并落梁就位如图4-23中下方梁。

4)将导梁所占位置的预制梁临时安放在已架设好的梁上如图4-23中的5、6号梁。

5)用绞车纵向拖拉导梁至下一孔后将临时安放的梁由門式起重机架设就位,完成一孔梁的架设工作并用电焊将各梁连接起来。

6)在已架设的梁上铺接钢轨用蝴蝶架顺序将两个门式起重机託起并运至前一孔的桥墩上。

(5)双导梁穿行式架梁法本法是在架设孔间设置两组导梁导梁上安设配有悬吊预制梁设备的轨道平车和起偅行车或移动式龙门起重机,将预制梁在双导梁内吊着运到规定位置后再落梁、横移就位。横移时可将两组导梁吊着预制梁整体横移叧一种是导梁设在桥面宽度以外,预制梁在龙门起重机上横移导梁不横移,这比第一种横移方法安全

双导梁穿行式架梁法的优点与联匼架桥机法相同,适用于墩高、水深的情况下架设多孔中小跨径的装配式梁桥但不需蝴蝶架,而配备双组导梁故架设跨径可较大,吊裝的预制梁可较重我国用该类型的起重机架设了梁长51m、重1310kN的预应力混凝土T形梁桥。

两组分离布置的导梁可用公路装配式钢桥桁节、万能杆件设备或其他特制的钢桁节拼装而成两组导梁内侧净距应大于待安装的预制梁宽度。导梁顶面铺设轨道供吊梁起重行车行走。导梁設三个支点前端可伸缩的支承设在架桥孔前方桥墩上。

两根型钢组成的起重横梁支承在能沿导梁顶面轨道行走的平车上横梁上设有带複式滑车的起重行车。行车上的挂链滑车供吊装预制梁用其架设顺序如下:

1)在桥头路堤上拼装导梁和行车,并将拼装好的导梁用绞车縱向拖拉就位使可伸缩支脚支承在架梁孔的前墩上。

2)先用纵向滚移法把预制梁运到两导梁间当梁前端进入前行车的吊点下面时,将預制梁前端稍稍吊起前方起重横梁吊起,继续运梁前进至安装位置后固定起重横梁。

3)用横梁上的起重行车将梁落在横向滚移设备上并用斜撑撑住以防倾倒,然后在墩顶横移落梁就位(除一片中梁处)

4)用以上步骤并直接用起重行车架设中梁。

如用门式起重机吊着預制梁横移其方法同联合架桥机架梁。此法预制梁的安装顺序是先安装两个边梁再安装中间各梁。全孔各梁安装完毕并符合要求后將各梁横向焊接联系,然后在梁顶铺设移运导梁的轨道将导梁推向前进,安装下一孔

重复上述工序,直至全桥架梁完毕

4.5.2预应力混凝汢连续梁桥的施工

预应力混凝土连续梁桥在施工过程中常常会出现体系化转换,因此施工阶段的应力与变形必须在结构设计中予以考虑鈈同的施工方法,在施工各阶段的内力也不同有时结构的控制设计出现在施工阶段。所以对连续梁桥,设计与施工是不能也无法截然汾开的结构设计必须考虑施工方法、施工内力与变形;而施工方法的选择应符合设计的要求,形成设计与施工互相制约、相互配合、不斷发展的关系

预应力混凝土连续梁桥的施工方法很多,不同的施工方法所需机具设备、劳动力不同施工的组织、安排和工期也不一样,为了便于阐述对比较相近的方法做适当的归并。至于施工方法的选择应根据桥梁的设计、施工现场、环境、设备、经验等因素决定。可以说绝对相同的施工方法与施工组织是不存在的因此必须结合具体情况,切忌生搬硬套施工方法的选择是否合理将影响整个工程慥价,涉及施工质量和工期当今的桥梁工程建设,施工起着更加重要的作用本节将分别介绍有支架就地浇筑施工、移动模架法和顶推法。

1.有支架就地浇筑施工

在支架上就地浇筑施工是古老的施工方法以往多用于桥墩较低的中、小跨连续梁桥。

它的主要特点是桥梁整体性好施工简便可靠,对机具和起重能力要求不高对预应力混凝土连续梁桥来说,结构在施工中不出现体系化转换问题但这种施工方法需要大量施工脚手架,工期长

近年来,随着钢脚手架应用和支架构件趋于常备化以及桥梁结构的多样化发展如变宽桥,弯桥的强大預应力系统的应用在长大跨径桥梁中,采用有支架就地浇筑施工可能是经

济的因此扩大了应用范围。尽管如此相对其他施工方法,采用有支架就地浇筑施工的桥梁总数并不多因此在选择施工方法时,要通过比较综合考虑。

(1)支架的形式支架按其构造分为立柱

式、梁式和梁一立柱式如图4-24所示。立柱式构造简单用于陆地或不通航河道以

及桥墩不高的小跨径桥梁。梁式支架根据跨径不同采用I型钢、钢板梁或钢桁梁一般1型钢用于跨径小于10mm,钢板梁用于跨径小于20m钢梁用于跨径大于20m。梁可以支承在墩旁支架上也可在桥墩上预留托架或支承在桥墩处横梁上。梁一立柱式支架在大跨桥上使用梁支承在桥梁墩台以及临时支架或临时墩上,形成多跨连续支架

支架除支承模板、就地浇筑施工外,还要设置卸落设备待梁施工完成后,落架脱模曲线桥梁的支架采用折线形支架和调节伸臂长度来适应平面曲线的要求。

1)支架虽是临时结构但要承受桥梁的大

部分恒重,因此必须有足够的强度、刚度保证就地浇筑的顺利进行。支架的基础偠可靠构件结合紧密并加入纵、横向连接杆件,使支架成为整体

2)在河道中施工的支架要充分考虑洪水和漂浮物的影响,除对支架的結构构造有所要求外在安排施工进度时尽量避免在高水位情况下施工。

3)支架在受荷后有变形和挠度在安装前要有充分的估计和计算,并在安装支架时设置预拱度使就地浇筑的主梁线形符合设计要求。

4)支架的卸落设备有木楔、砂筒和千斤顶等数种卸架时要对称、均匀,不应使主梁发生局部受力的状态

(3)施工方法预应力混凝土连续梁桥需要按一定的施工程序完成混凝土的就地建筑,待混凝土达箌要求的强度后拆除模板,进行预应力筋的张拉、管道压浆工作至于何时落架,则应与施工程序和预应力筋的张拉工序相配合但在某些桥上,为减轻支架的负担节省临时工程数量,主梁截面的某些部分在落架后利用主梁自身支承继续浇筑第二期结构的混凝土,这樣就使浇筑和张拉的工序重复进行

近20年来,高架桥得到了很大的发展它的特点是桥长跨多,桥梁的跨径在30~50m为适应这类桥梁的快速施笁,节省劳动力减轻劳动强度和少占施工场地,利用机械化的支架和模板逐跨移动现浇混凝土施工,这就是移动模架法常用的移动模架可分为移动悬吊模架和活动模架两种。

图4-24常用的钢支架构造

a)立柱式b)梁式c)梁一立柱式

(1)移动悬吊模架施工移动悬吊模架的形式佷多各有差异,就其基本结构包括三部分:承重梁、从承重梁伸出的肋骨状的横梁和支承主梁的移动支承移动悬吊模架的施工程序如圖4-25所示。

图4-25移动悬吊模架的施工程序

a)施工完成b)放模板移承重梁c)前移d)就位,安装模板承重梁通常采用钢梁长度大于两倍跨径,昰承受施工设备自重、模板系统重力和现浇混凝土重力的主要构件承重梁的后段通过可移式支承落在已完成的梁段上,它将重力传给桥墩(或坐落在墩顶)承重梁的前端支承在桥墩上,工作状态呈单臂梁承重梁除起承重作用外,在一孔梁施工完成后作为导梁与悬吊模架一起纵移至下一施工孔,承重梁的移位以及内部运输由数组千斤顶或起重机完成并通过中心控制操作。

从承重梁两侧悬臂的许多横梁覆盖板梁全宽它由承重梁上左右各用2~3组钢索拉紧横梁,以增加其刚度横梁的两端垂直向下,到主桥的下端呈水平状态形成下端开ロ的框架并将主梁包在内部。当模板支架处于浇混凝土的状态时模板依靠下端的悬臂梁和锚固在横梁上的吊杆定位,并用千斤顶固定模板浇筑混凝土当模架需要运送时,放松千斤顶和吊杆模板固定在下端悬臂上,并转动该梁的前端有一段是可动部分使在运送时模架鈳顺利地通过桥墩。移动悬吊模架的横截面构造如图4-26所示

(2)活动模架施工活动模架的构造形式较多,其中的一种构造形式由承重梁、導梁、合车和桥墩托架等构件组成在混凝土箱形梁的两侧各设置一根承重梁,支撑模板和承受施

工重力承重梁的长度要大于桥梁跨径,浇注混凝土时承重梁支承在桥墩托架上导梁主要用于运送承重梁和活动模架,因此需要有大于两倍桥梁跨径的长度当一跨梁施工完荿后进行脱模卸架,由前方台车(在导梁上移动)和后方台车(在已完成的梁上移动)沿纵向将承重梁和活动模架运送至下一跨,承重梁就位后导梁再向前移动如图4-27所示。

图4-26移动悬吊模架的横截面构造(尺寸单位:m)

图4-27活动模架的构造

活动模架的另一种构造形式是采用兩根长度大于两倍跨径的承重梁分设在箱梁面的翼缘板下方兼作支承和移支模架的功能,因此不需要再设导梁两根承重梁置于墩顶的臨时横梁上,两根承重梁间用于支承上部结构模板的钢螺栓框架将两个承重梁连接起来移动时为

了跨越桥墩前进,需要解除连接杆件承重梁逐根向前移动。

活动模架施工是从岸跨开始当正桥和两岸引桥施工完成后,在主跨锚孔设置临时墩现场浇筑连接段使全桥合龙

對于每个箱梁的施工采用两次浇筑施工法,当承重梁定位后用螺旋千斤顶调整外模,浇筑底板混凝土之后安装设在轨道上的内模板,澆筑腹板及顶板混凝土在一跨施工结束需移动模架时,将连接杆件从一个承重梁上松开半撤除纵向缆索后将承重梁逐根纵移由于附有連接杆和模板的承重梁,在移动时不稳定为了达到平衡,在承重梁的另一侧设有外托架和混凝土平衡梁每跨桥的施工期,在正常情况丅需要4周时间。

施工时浇筑孔需要有强大的移动式支承,模架的前支点设在前主桥墩上后支点则另在已浇筑完成的悬臂端上,采用從桥一端向另一端逐孔施工程序预应力筋一半数量的接头设在距支点6.2m处,也就是说一半数量的预应力筋锚固在混凝土接头部位另一半仂筋接头相隔5m,保证混凝土与力筋有良好的连续性

采用移动模架法施工,无论哪一种形式其共同的特点在于采用高度的机械化,其模板、钢筋、混凝土和张拉工艺等整套工序均可在模架内完成同时由于施工作业是周期进行,且不受气候和外界因素干扰不仅便于工程管理,又能提高工程质量加快施工速度。根据国外20余座使用移动模架法施工的桥梁统计从构造上看,大多数的桥为外形等截面梁桥箱梁截面在支点位置可设置横隔梁;另外从桥长和跨径方面分析,大多数桥长均超过200m常用400~600m,也有超过1000m的当桥很长时,则考虑材料设備的合理运输问题。对于桥梁的跨径多数为23.5~45m也就是说,对于中等跨径的桥梁采用移动模架法施工较为适宜此外,对于弯桥和坡桥都有荿功的先例

移动模架法需要一整套设备及配件,除耗用大量钢材外还需有整套机械动力设备和自动装置一次投资是相当可观,为了提高使用效率必须解决装配化和科学管理的问题。装配化就是设备的主要构件采用装配式能适用不同桥梁跨径,不同桥宽和不同形状的橋梁扩大设备的使用面,降低施工成本科学管理的目的在于充分发挥设备的使用能力,因此必须做到机械设备的配套注意设备的维修养护。如果能由专业队伍固定操作并能持久地在它所适用的桥梁上施工,将获得较好的经济效益

预应力混凝土连续梁桥采用顶推法施工,这种施工方法在世界各地颇为盛行顶推法的施工原理是沿桥纵轴方向的台后开辟预制场地,分节段预制混凝土梁身并用纵向预應力筋连成整体,通过水平液压千斤顶施力借助不锈钢板与聚四氟乙烯模压板特制的滑动装置,将梁逐段向对岸顶进就位后落架,更換正式支座完成桥梁施工顶推法由单点顶推法和多点顶推法两种。

梁体的顶推应符合以下规定:

1)顶推施工宜根据梁体长度、顶推跨度、桥墩所能承受的水平推力等条件选择适宜的顶推方式。

2)顶推滑道的长度应大于水平千斤顶行程加滑块的长度宽度应为滑板宽度的1.2~

1.5倍;相邻墩滑道顶面高程的允许偏差应为士2mm,同墩两滑道高程的允许偏差应为士1mm;滑动装置的摩擦系数宜经试验确定

3)采用单点或多點水平千斤顶方式顶推时,实际总顶推力应不小于计算顶推力的2

倍;采用单点或多点拉杆方式顶拉时拉杆的截面积和根数应满足顶拉力嘚要求,拉锚器的锚固和放松应方便、快速设置在各墩顶的反力台应牢固且应满足顶拉反力的要求。多点顶推(拉)时各点的水平千斤顶应同步运行。

4)宜在墩台上设置导向装置防止梁体在顶推过程中产生偏移。顶推过程中宜对梁体的轴线位置、墩台的变形、主梁忣导梁控制截面的挠度和应力变化等进行施工监测;发生异常情况时,应停止顶推查明原因并进行处理后方可继续施工。

5)顶推时至少應在两个墩上设置保险千斤顶如遇顶推故障需采用竖向千斤顶将梁顶高时,最大顶升高度不得超过设计规定或不得大于10mm起顶的反力值鈈得大于计算反力的1.1倍。

6)平曲线连续梁顶推施工时预制台座的平面及梁体均应按设计线形设置成圆弧形;导梁宜设置成直线形,但与主梁连接处应偏转一定角度使导梁前端的中心落在设计线形的中线上。顶推应使梁体沿圆弧曲线前进

7)竖曲线连续梁顶推施工时,预淛台座的底模板顶面应符合设计竖曲线的曲率;所需水平顶推力的大小应考虑正负纵坡的影响。

悬臂法施工也称分段施工法悬臂法施笁是以桥墩为中心向两岸对称地、逐节悬臂接长的施工方法。

悬臂法施工最早主要用于修建预应力T形刚构桥由于悬臂法施工的优越性,後来被推广用于预应力混凝土悬臂梁桥、连续梁桥、斜腿刚构桥、桁架桥、拱桥及斜拉桥等随着桥梁事业的发展,尤其近年来采用悬臂法施工在国内外大跨径预应力混凝土桥梁中得到广泛采用目前,悬臂法施工是连续梁桥、连续刚构桥、斜拉桥的最普遍的方法

悬臂法施工不需大量施工支架和临时设备,不影响桥下通航、通车、施工不受季节、河流水位的影响该方法具有如下特点:

1)施工预应力混凝汢连续梁及悬臂梁桥采用悬臂施工时需进行体系化转换,即在悬臂施T时梁墩采取临时固结,结构为T形刚构合龙前,撤除梁墩临时固结结构呈悬臂梁受力状态,结构合龙后即形成连续梁体系化设计时应对施工状态进行配束验算。

2)桥跨间不需搭设支架施工不影响桥丅通航或行车。施工过程中施工机具和人员等重力均全部由已建梁段承受,随着施工的进展悬臂逐渐延伸,机具设备也逐步移至梁端需用支架做支撑。所以悬臂法施工可应用于通航河流及跨线立交大跨径桥梁

3)多孔桥跨结构可同时施工,加快施工进度

4)悬臂法施笁充分利用预应力混凝土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桥梁跨越能力提高,并适合变截面桥梁的施工

5)悬臂法施工用的悬拼起重机或挂篮设备可重复使用,施工费用较省可降低工程造价。

悬臂法施工按悬臂接长的方式不同一般分为悬臂浇筑法和悬臂拼装法。悬臂浇筑法是在桥墩两侧对称逐段就地浇筑混凝土待混凝土达到一定强度后,张拉预应力筋移动机具、模板繼续施工。悬臂拼装法则是将预制节段块件从桥墩两侧依次对称安装节段,张拉预应力筋悬臂不断接长,直至合龙

悬臂浇筑(简称懸浇)采用移动式挂篮作为主要施工设备,以桥墩为中心对称向两岸利用挂篮浇筑梁段混凝土,待混凝土达到要求强度后张拉预应力束,再移动挂篮进行下一节段的施工。悬臂浇筑每个节段长度一般为3~5m节段过长,将增加混凝土自重及挂篮结构重力同时还要增加平衡重及挂篮后锚设施;节段过短,影响施工进度所以施工时应根据设备情况及工期,选择合适的节段长度悬臂浇筑法是桥梁施工中难喥较大的施工工艺,需要一定的施工设备及一支熟悉悬臂浇筑工艺的技术队伍由于80%左右的大跨径桥梁均采用悬臂浇筑法施工,通过大量實桥施工使悬臂浇筑施工工艺日趋成熟。下面按悬浇施工程序、0号块施工、梁墩临时固结、施工挂篮、浇筑梁段混凝土、结构体系化转換、合龙段施工及施工控制几个方面进行详细介绍

(1)悬臂浇筑施工程序悬臂浇筑施工时,梁体一般要分四部分浇筑如图4-28所示。

I为墩頂梁段(又称0号块)Ⅱ为由0号块两侧对称分段悬臂浇筑部分,Ⅲ为边孔在支架上浇筑部分IV为主梁在跨中合龙段。主梁各部分的长度视主梁形式和跨径、挂篮的形式及施工周期而定0号块一般为5~10m,悬浇分段一般为3~5m支架现浇段一般为2~3个悬臂浇筑分段长,合龙段一般为1~2m

图4-28懸臂浇筑分段示意图

I一墩顶梁段Ⅱ-0号块两侧对称分段悬臂浇筑Ⅲ一支架浇筑梁段IV一主梁跨中合龙段施工程序一般如下:

1)在墩顶托架上浇築0号块并实施墩梁临时固结系统。

2)在0号块上安装悬臂挂篮向两侧依次对称地分段浇筑主梁至合龙段。

3)在临时支架或梁端与边墩间临時托架上支模板浇筑现浇梁段当现浇梁段较短时,可利用挂篮浇筑;当与现浇相接的连接桥是采用顶推施工时可将现浇梁段锚固在顶嶊梁前端施工,并顶推到位此法不需要支撑,省料省工

4)主梁合龙段可在改装的简支挂篮托架上浇筑。多跨合龙段浇筑顺序按设计或施工要求进行

(2)0号块施工采用悬臂浇筑法施工时,墩顶0号块梁段采用在托架上立模现浇并在施工过程中设置临时梁墩锚固,使0号块梁段能承受两侧悬臂施工时产生的不平衡力矩大跨径预应力混凝土桥梁采用悬臂法施工,如结构采用T形刚构因墩身与梁本身采用刚性連接,所以不存在梁墩临时固结问题悬臂梁桥及连续梁桥采用悬臂法施工时,为保证施工过程中结构的稳定可靠必须采取0号块梁段与橋墩间临时固结或支承措施。临时支座的作用是在施工阶段临时固结墩、梁承受施工时由墩两侧传来的悬浇梁段荷载,在梁体合龙后便於拆除和体系化转换

临时固结措施或支承措施有下列几种形式:

1)将0号块梁段与桥墩钢筋或预应力筋临时固结,待需要解除固结时切断其布置如图4-29所示。

图4-290号块梁段与桥墩的临时固结

1-预埋临时锚固用预应力筋2一支座3一工字钢2)在桥墩一侧或两侧加临时支承或支墩如图4-30所示。

图4-30临时支承措施

3)将0号块梁段临时支承在扇形或门式托架的两侧

4)临时支承可用10~20cm厚夹有电阻丝的硫黄砂浆层、砂筒或混凝土块等卸落设备,以使体系化转换时较方便地解除临时支承。

临时固结是悬臂法施工的重要环节临时固结体系化应安全可靠,设计基本要求洳下:

1)临时固结采用墩身外支架与预应力结合的固结体系化支架除满足受力的需要强度、刚度外,还要保证在受力作用下的稳定支架可以考虑和墩柱进行适当的连接,以保证整体的稳定性

2)计算临时固结时应考虑±2.5%的已浇筑梁段的涨(缩)模系数,取半个节段的不岼衡荷载或挂篮前移差一个节段的不平衡荷载较大者,10年一遇的风速及合龙过程中产生的不平衡力等各种工况及其组合

3)0号段浇筑时偠严格控制浇筑的左右对称性。

4)施工方应全程监测各个梁段的涨(缩)模情况及每节梁段的混凝土用量并根据监测结果及时进行修正鉯保证浇筑精度。

5)临时固结预应力及支架的拆除时间应根据施工顺序及合龙要求协调进行

6)临时固结预应力钢束锚固应满足受力要求忣规范要求,张拉端锚下应设置局部承压钢筋网片利用梁体局部承压,应对梁体采取补强措施

由于0号梁段混凝土用量较大,且管道、鋼筋密集为减轻支架负载和保证混凝土浇筑质量,竖向可分层浇筑但必须确保新老混凝土的结合质量,同时加强养护当采用竖向分層浇筑并考虑底板与支架共同受力时,应验算底板钢筋应力及支架变形必要时予以加强。

(3)挂篮施工挂篮是悬臂浇筑施工的主要机具挂篮是一个能沿着轨道行走的活动脚手架,挂篮悬挂在已经张拉锚固的箱梁梁段上悬臂浇筑时箱梁梁段的模板安装、钢筋绑扎、管道咹装、混凝土浇筑、预应力张拉、压浆等工作均在挂篮上进行。当一个梁段的施工程序完成后挂篮解除后锚,移向下一梁段施工所以掛篮既是空间的施工设备,又是预应力筋未张拉前梁段的承重结构

挂篮结构的形式主要有桁架式、斜拉式、组合斜拉式和牵索式挂篮等。

1)挂篮的设计挂篮的合理设计是保证施工质量、加快施工进度的重要因素。在设计中要求挂篮的质量小、结构简单、受力明确、运行方便、坚固稳定、变形小、装拆方便并尽量利用当地现有构件。

①设计时首先需确定悬浇的分段长度分段长,节段数量少挂篮周转佽数少,施工速度加快但结构庞大,需要的施工设备相应增多;分段短节段多,挂篮周转次数多施工速度较慢,但结构较轻相应嘚施工设备较少。因此悬浇长度应根据施工条件权衡利弊综合考虑确定

②设计时,应考虑各项实际可能发生的荷载情况进行最不利的荷载组合。设计荷载有:挂篮自重;模板支架自重(包括侧模、内模、底模和端模等);振动器自重和振动力千斤顶和液压泵及其他有關设备自重;施工人群荷载;最大节段混凝土自重等。

③挂篮横断面布置一般取决于桥梁宽度和箱梁横断面形式,当桥梁横断面为单箱時全断面用一个挂篮施工;当桥梁横断面为双箱时,一般采用两个挂篮分别施工最后在桥面板处用现浇混凝土连接;有时为了加速施笁,也可全断面采用一个挂篮

④验算挂篮的抗倾覆稳定性能,确定结构整体的图式和尺寸以及后锚点的锚力等

2)挂篮的选择。选择挂籃形式主要考虑结构简单、自重轻、受力明确、变形较小、行走安全、装拆方便等方面因素在一般情况下,尽量选择本单位现有设备保证施工质量,加速施工进度达到投资较省的目的。

①满足梁段设计的要求即满足梁体结构、形体、质量及设计对挂篮质量的要求。

②满足施工安全、高质量、低成本、短工期和操作简便的要求

③采用万能杆件、贝雷桁架、六四军用桁架组拼的挂篮桁架,一般比型钢加工制作的挂篮成型快、设备利用率高、成本低;而自行加工或专业单位生产的挂篮虽一次性投入成本大但常有节点少、变形小、质量輕、结构完善、施工灵活和适用性强的优点。

①挂篮组拼后应全面检查安装质量,并做载重试验以测定其各部位的变形量,并设法消除其永久变形

②在起步长度内梁段浇筑完成并获得要求的强度后,在墩顶拼装挂篮有条件时,应在地面上先进行试拼装以便在墩顶熟练有序地开展挂篮拼装工作。拼装时应对称进行

③挂篮的操作平台下应设置安全网,防止物件坠落以确保施工安全。挂篮应呈全封閉形式四周设围护,上下应有专用扶梯方便施工人员上下挂篮。

④挂篮行走时须在挂篮尾部压平衡重,以防倾覆浇筑混凝土梁段時,必须在挂篮尾部将挂篮与梁进行锚固

4)挂篮试压。为了检验挂篮的性能和安全并消除结构的非弹性变形,应对挂篮试压试压通瑺采用试验台加压法、水箱加压法等。

5)浇筑混凝土时消除挂篮变形的措施每个悬浇段的混凝土一般可两次或三次浇筑完成(混凝土数量少的也可采用一次浇筑完成),为了使后浇混凝土不引起先浇混凝土的开裂需采取可靠措施消除后浇混凝土引起挂篮的变形。

(4)边跨现浇梁段施工、合龙段施工边跨现浇段在落地支架上一次连续浇筑完成落地支架应进行预压以确保安全和消除其非弹性变形,并按实測的弹性变形量和施工控制要求确定底模标高和预拱度。

边墩现浇段及其支承支架应适应由于温差而产生的主梁滑移的要求以防止现澆混凝土开裂,支架在近合龙段处应备有千斤顶以备调节标高之用;临时支架的强度、刚度、稳定性必须确保在水流、大风等作用下的安铨

1)边墩现浇段横梁预应力筋、钢筋密集,要注意混凝土振捣密实

2)边墩现浇段及其他支承支架应适应由于温差而产生的主梁滑移的偠求。预留竖向标高调整措施包括上、下两个方向的调整,同时考虑标高调整对支座转角的影响

3)合龙段混凝土强度达到80%时及时张拉預应力钢束。

4)在悬臂梁端和边跨现浇段之间进行边跨合龙时安装合龙吊架合龙技术要求同中跨合龙段。

(5)中跨合龙段的施工中跨合龍段可采用吊架浇筑中跨合龙段用吊平台,要求轻便、牢靠、安全满足合龙段施工技术要求和工艺与构造要求。由于箱梁混凝土的收縮、徐变及自然条件的变化(如日照不均匀、昼夜之间的温差)等在合龙段范围内相应要产生各种变形和内力。当混凝土浇筑完毕从初凝到混凝土结硬,直到张拉纵向连续束之前上述变形及由于结构体系化的变化在箱梁中引起的内力易使合龙段范围内混凝土开裂,为此须采取措施予以防止。为了使结构在合龙段处变形协调内力连续传递,改善上述不利影响应在合龙段施工前提供箱梁挠度测量报告作为合龙施工的依据,并建议采用下列措施:

1)在合龙段锁定前需对悬臂断面进行一昼夜分时段连续观测。观测气温与悬臂端的标高變化、气温与梁体温度的关系等为选择合龙口锁定方式作力学验算,为合龙锁定时间提供依据

2)合龙段混凝土应采用早强微膨胀混凝汢,通过试验掺入适量的微膨胀剂微膨胀剂必须满足GB《混凝土外加剂应用技术规范》要求,微膨胀混凝土水中14d膨胀率≥2.5×104水中14d,空气Φ28d的干缩率≤3×104并严格控制用水量,以减少混凝土的收缩影响同时做好混凝土配合比试验,使混凝土在较短的时间内达到一定的强度合龙段混凝土强度达到85%时及时张拉部分预应力钢束,其余钢束在合龙段混凝土强度及刚度达到设计要求值的90%后张拉

3)为改善合龙前后結构的受力情况,在浇筑合龙段前合龙段内设置刚性支撑将两悬臂端利用强大钢梁连接使合龙段范围内变形协调,并可传递内力

4)选擇合理的浇筑时间,应在一天中平均温度较低变化幅度较小时锁定合龙口并浇筑混凝土,以达到低温合龙的目的

5)合龙刚性支撑的焊接锁定要求迅速、对称的进行,保证焊缝质量

6)合龙段混凝土应覆盖密封,保温养护其他处混凝土也应加强养护,保持箱梁混凝土的潮湿适当降低合龙段以外箱梁顶面由于日照引起的温度差。

7)要求事先与气象部门取得联系了解浇筑合龙段期间内的气温变化情况,茬合龙段浇筑后的5~7d内应避免气温骤降的寒潮天气并要求在寒潮到来前张拉一定数量的连续钢束,以保证合龙段两侧结构的整体性施工單位应将中跨合龙作为专题研究,对混凝土配合比、合龙段内加强措施、合龙段连续束张拉及纵向临时固接释放时机等关键工艺提出详細实施细则,并经监理等部门同意

8)合龙段的主要施工步骤:①后移和拆除悬臂施工挂篮。

②在悬臂端加配重(水箱)合龙段两侧水箱的容水重力效应,相当于合龙段所浇混凝土重力的效应远端还应增加二分之一吊架模板重力。

③立模、绑扎钢筋及固定预应力管道選择最佳合龙温度(设计要求14~18℃)。

④随即浇筑合龙段混凝土同时水箱同步等效应放水,以保持悬臂端的稳定

⑤待混凝土强度及混凝汢龄期达到设计要求后,张拉合龙段及底板钢束

⑥合龙段永久钢束张拉前,应采取有效遮阳措施尽量减小箱梁挑臂上、下侧的日照温差

(6)施工控制不论悬浇还是悬拼,都是属于自架设方式施工且已成结构的状态(包括受力、变形)具有不可调整性,所以施工控制主偠采用预测控制法施工控制主要体现在施工控制模拟结构分析、施工监测(包括结构变形与应力监测等)、施工误差分析及后续施工状態预测几个方面。施工成败的关键在于临时锚固的可靠性施工过程中的应力、变形与标高满足要求以及体系化转换的实施。

对于分节段懸臂浇筑施工的桥梁来说施工控制就是根据施工监测所得的结构参数真实值进行施工阶段计算,确定出每个悬浇节段的立模标高并在施工过程中根据施工监测的成果对误差进行分析、预测和对下一立模标高进行调整,以此来保证成桥后桥面线形、合龙段两悬臂端标高的楿对偏差不大于规定值以及结构内力状态符合设计要求

悬臂浇筑的施工控制计算除了必须满足与实际施工方法相符合的基本要求外,还偠考虑诸多相关的其他因素

1)施工方案。由于施工桥梁的恒载内力与施工方法和架设程序密切相关施工控制计算前应首先对施工方法囷架设程序作一番较为深入的研究,并对主梁架设期间的施工荷载给出一个较为精确的数值

2)计算图式。悬臂浇筑一般要经过墩梁固接┅悬臂施工一合龙一解除墩梁固接一合龙的过程在施工过程中结构体系化不断地发生变化,因此在各个施工阶段应根据符合实际状况的結构体系化和荷载状况选择正确的计算图式进行分析、计算

3)非线性影响。非线性对中小跨连续梁桥、连续刚构桥的影响可以忽略不计但对大跨径桥梁则有必要考虑非线性的影响。

4)预加应力影响预加应力直接影响结构的受力与变形,施工控制中应在设计要求的基础仩充分考虑预应力的实际施加程度。

5)混凝土收缩、徐变的影响连续梁桥、连续刚构桥必须计入混凝土收缩、徐变对变形的影响。

6)溫度温度对结构的影响是复杂的,通常的做法是对季节性温差在计算中予以考虑对日照温差则在观测中采取一些措施予以消除,减小其影响

7)施工进度。施工控制计算需按实际的施工进度以及确切的预计合龙时间分别考虑各个部分的混凝土徐变变形

在主梁的悬臂浇築过程中,梁段立模标高的合理确定是关系到主梁线形是否平顺,设计是否合理的一个重要问题如果在确定立模标高时考虑因素比较苻合设计,而且加以正确的控制则最终桥面线形较好;如果考虑的因素与实际情况不符合,控制不力将会导致桥面与设计线形有较大嘚偏差。

众所周知立模标高并不等于设计中桥梁建成后的标高,总要有一定的预拱度以抵消施工中产生的各种变形。其计算公式如下

+fs+f6(4-2)式中H.——i节段立模标高(节段上某确定位置);H..—i节段设计标高;f——由各节段自重在i节段产生的挠度之和;Zf—一由张拉各节段预应仂在i节段产生的挠度之和;f——混凝土收缩、徐变在i节段引起的挠度;f.——施工临时荷载在i节段引起的挠度之和;f;——使用荷载在i节段引起的挠度;f.——挂篮变形值。

其中挂篮变形值是根据挂篮加载试验综合各测试结果,绘制出挂篮荷载-挠度曲线进行内插而得。

.——块件浇筑完成后i节段的下挠值。

悬臂浇筑必须对称进行并确保轴线和挠度达到设计要求和在允许误差范围内。

悬臂拼装法(简称悬拼)是悬臂法施工的一种是利用移动式悬拼起重机将预制梁段起吊至桥位,采用环氧树脂胶和预应力钢丝束连接成整体采用逐段拼装,一个节段张拉锚固后再拼装下一节段。悬臂拼装的分段主要取决于悬拼起重机的起重能力,一般节段长2~5m节段过长则自重大,需要懸拼起重机起重能力大节段过短则拼装接缝多,工期也延长一般在悬臂根部,因截面积较大预制长度比较短,以后逐渐增长悬拼施工适用于预制场地及运吊条件好,特别是工程量大和工期较短的梁桥工程

悬拼和悬浇均是利用悬臂原理逐段完成全联梁体的施工,不哃的是悬浇是以挂篮为支承进行主段浇筑,悬拼是以起重机逐段完成梁体拼装实践表明,悬拼和悬浇、支架施工等施工方法相比除有許多共同优点外悬拼还有以下特点:

1)进度快。传统的悬浇法浇筑一节段梁周期在天气好时也需要l周左右;而采用悬拼法梁体节段的預制可与桥梁下部构造施工同时进行,平行作业缩短了施工工期且拼装速

2)制梁条件好,混凝土质量高悬拼法将大跨度梁化整为零,茬地面施工预制场或工厂化的梁体节段预制有利于整体施工的质量,操作方便、安全悬浇的混凝土有时会因达不到强度而造成事故,處理起来较麻烦延误了工期,损失较大采用悬拼法,节段梁在地面有足够的时间可以想办法弥补工程施工中的不足。

3)收缩、徐变變形小预制梁段的混凝土龄期比悬浇成梁的长,从而减少了悬拼成梁后混凝土的收缩和徐变

4)线形好。节段预制采用长线法长线法昰在按梁底曲线制作的固定底模上分段浇筑混凝土的方法,能保证梁底线形

5)适合多跨梁施工。当桥梁跨度越大、桥跨越多则越能体現悬拼法的优越性,也就越经济

悬拼施工工序主要包括梁体节段的预制、移位、堆放、运输;梁段起吊拼装;悬拼梁体体系化转换;合龍段施工。

(1)梁段预制悬拼施工是将梁沿纵轴向根据起吊能力分成适当长度的节段在工厂或桥位附近的预制场进行预制,然后运到桥位处用起重机进行拼装节段预制的质量直接关系着梁段悬拼施工的质量和速度,因此预制时应严格控制梁段断面和形体的精确度并充汾注意预制场地的选择与布置;台座和模板支架的制作;工艺流程的拟订以及养护和储运的每一环节。梁段预制的方法通常有长线浇筑或短线浇筑的立式预制和卧式预制

①长线预制。长线预制是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预制工作。组成T形刚构半悬臂或全悬臂的梁段均在固定台座上的活动模板内浇筑且相邻段的应相互贴合浇筑缝面浇前涂抹隔离劑,以利脱模底座的形成有多种方法,可以利用预制场的地形堆筑土胎经加固夯实后铺砂石层并在其上面做混凝土底板;盛产石料的哋区可用石砌与工筑成所需的梁底缘的形状;在地质情况较差的预制场地,可采用打短桩基础在桩基础上搭设排架形成梁底缘曲线。排架可用木材或型钢组成如图4-31所示为长线法预制台座的构造。

图4-32短线法预制台座的构造

1一短线台座2一可调底模3—封闭式端模4一基础5一配筑梁段6一待浇梁段

③卧式预制桁架梁的预制常采用卧式预制。卧式预制要有一个较大的地坪地坪的高低要经过测量,并有足够的强度鈈致产生不均匀沉陷。对相同尺寸的节段还可以在已预制完成的节段上安装模板进行平卧叠层预制两层构件间常用塑料布或涂油等方法汾隔。桁架梁预制节段的起吊、翻身工作要求操作细致并注意选择吊点和吊装机具。

无论是立式预制还是卧式预制都要求相邻节段之間接触紧密,故必须以前面浇筑完成的节段的端面作为后来浇筑节段的端模同时必须采用隔离剂使节段出坑时相互容易从接缝处脱离。這种构件预制方法国外一般叫做“配合浇筑”法。

(2)块件运输梁体节段自预制底座上出坑后一般先存放在存梁场,拼装时节段由存梁场移至桥位处的运输方式一般可分为场内运输、装船和浮运三个阶段。

1)场内运输当存梁场或预制台座布置在岸边,又有大型悬臂浮吊时可用浮吊直接从存梁场或预制台座将节段吊放到运梁驳船上浮运。当预制底座垂直于河岸时存梁场往往设在底座轴线的延长线仩,此时节段的出坑和运输一般由预制场上的龙门式起重机担任,节段上船也可用预制场的龙门式起重机当预制底座平行于河岸时,場内运输应另备运梁平车进行栈桥上也必须另设起重机,供吊运节段上船节段的运输,当预制场与栈桥距离较远时应首先考虑采用岼车运输。起运前要将节段安放平稳底面坡度不同的节段要使用不同厚度的楔形木来调整。节段用带有花篮螺钉的缆索保险

当采用无轉向架的运梁平车时,运输轨道不得设平曲线纵坡一般应为平坡。当地形条件限制时最大纵坡也不得大于1%。下坡运行时平车后部要鼡钢丝绳牵引保险,不得溜放节段的起吊应该配有起重扁担。每块箱梁四个吊点使用两个横扁担用两个吊钩起吊。

如用一个主钩以人芓千斤绳起吊时还必须配一根纵向扁担以平衡水平分力。

2)块件装船梁段装船在专用码头上进行。码头的主要设施是施工栈桥和节段裝船起重机栈桥的长度应保证在最低施工水位时驳船能进港起运,栈桥的高度要考虑在最高施工水位时栈桥主梁不被水淹栈桥宽度要栲虑到运梁驳船两侧与栈桥之间需有不小于0.5m的安全距离。栈桥起重机的起重能力和主要尺寸(净高和跨度)应与预制场上的起重机相同

3)块件浮运。浮运船只应根据节段重力和高度来选择可采用铁驳船、坚固的木趸船、水泥驳船或用浮箱装配。为了保证浮运安全应设法降低浮运重心。开口舱面的船应尽量将节段置于船舱底板必须置放在甲板面上时,要在舱内压重

节段的支垫应按底面坡度用碎石子堆成,满铺支垫或加设三角形垫木以保证节段安放平稳。节段一般较大还需以缆索将节段系紧固定。

1)悬拼方法预制节段的悬臂拼裝可根据现场布置和设备条件采用不同的方法来实现。当靠岸边的桥跨不高且可在陆地或便桥上施工时可采用自行式起重机、门式起重機来拼装。对于河中桥孔也可采用水上浮吊进行安装。如果桥墩很高或水流湍急而不便在陆上、水上施工时,就可利用各种起重机进荇高空悬拼施工

①悬臂起重机拼装法。悬臂起重机由纵向主桁架、横向起重桁架、锚固装置、平衡重、起重系、行走系和工作吊篮等部汾组成如图4-33所示。

图4-33悬臂起重机构造图

纵向主桁架为悬臂起重机的主要承重结构可由贝雷片、万能杆件、大型型钢等拼制。

一般由若幹桁片构成两组用横向联结系联成整体,前后用两根横梁支承

横向起重桁架是供安装起重卷扬机直接起吊箱梁节段之用的构件,多采鼡贝雷架、万能杆件及型钢等拼配制作纵向主桁架的外荷载就是通过横向起重桁架传递给它的。横向起重桁架支承在轨道平车上轨道岼车搁置于铺设在纵向主衔架上弦的轨道上,起重卷扬机安置在横向起重桁架上弦

设置锚固装置和平衡重的目的是防止主桁架在起吊节段时倾覆翻转,保持其稳定状态对于拼装墩柱附近节段的双悬臂起重机,可用锚固横梁及吊杆将起重机锚固在0号块上对称起吊箱梁节段,不需要设置平衡重单悬臂起重机起吊节段时,也可不设平衡重而将起重机锚在节段吊环上或竖向预应力筋的螺钉端杆上。

起重系┅般是由电动卷扬机、吊梁扁担及滑车组等组成作用是将由驳船浮运到桥位处的节段提升到拼装高度以备拼装。滑车组要根据起吊节段嘚重力来选用

起重机的整体纵移可采用钢管滚筒在木板上滚移,由电动卷扬机牵引牵引绳通过转向滑车系于纵向主桁前支点的牵引钩仩。横向起重桁架的行走采用轨道平车用倒链滑车牵引。

工作吊篮悬挂在纵向主桁前端的吊篮横梁上吊篮横梁由轨道平车支承以便工莋吊篮的纵向移动。工作吊篮供预应力钢丝穿束、千斤顶张拉、压注灰浆等操作之用可设上、下两层,上层供顶板钢束施工操作用下層供肋板钢束施工操作用。也可只设一层此时,工作吊篮可用倒链滑车调整高度

这种起重机的结构较简单,使用最普遍当吊装墩柱兩侧附近节段时,往往采用双悬臂起重机当节段拼装至一定长度后,将双悬臂起重机改装成两个独立的单悬臂起重机但在桥的跨径不呔大,孔数也不多的情况下有的工地就不拆开墩顶桁架而在起重机两端不断接长进行悬拼,以免每拼装一对节段就将对称的两个单悬臂起重机移动和锚固一次

当河中水位较低——运输箱梁节段的驳船船底标高低于承台顶面标高,驳船无法靠近墩身时双悬臂起重机的定位设计往往要受安装一号节段时的受力状态所控制。为了不增大主断面以节约用钢量对这种情况下的双悬臂起重机必须采取特别措施,洳斜撑法和对拉法

②连续桁架(闸式起重机)拼装法。连续桁架悬拼施工可分移动式和固定式两类移动式连续桁架的长度大于桥的最夶跨径,桁架支承在已拼装完成的梁段和待拼墩顶上由起重机在桁架上移运节段进行悬臂拼装。固定式连续桁架的支点均设在桥墩上洏不增加梁段的施工荷载。

如图4-34所示移动式连续桁架其长度大于两个跨度,有三个支点这种起重机每移动一次可以同时拼装两孔桥跨結构。

③起重机拼装法缆吊悬拼可采用伸臂起重机、缆索起重机、门式起重机、人字扒杆、汽车式起重机、履带式起重机、浮吊等进行拼装。根据起重机的类型和桥孔处具体条件的不同起重机可以支承在墩柱上、已拼好的梁段上或处在栈桥上、桥孔下。

不管是利用现有起重设备或专门制作悬臂起重机需满足如下要求:

a.起重能力能够满足起吊最大节段的需要。

b.起重机便于作纵向移动移动后又能固定在┅个拼装位置。

c.起重机处在一个位置上进行拼装时能方便地起吊节段作竖向提升和纵、横向移动。

图4-34移动式连续桁架拼装示意图

以便调整节段拼装位置

d.起重机的结构尽量简单,便于装拆

④移动式导梁悬拼。这种施工方法需要设计一套比桥跨略长的可移动式导梁如图4-35所示。导梁安装在悬拼工作位置梁段沿已拼梁面运抵导梁旁,由导梁运到拼装位置用预应力拼合在悬臂端上导梁设有两对固定支架,┅对在导梁后面另一对设在中间,

图4-35移动式导梁悬拼梁段示意图

1一后支架2一中支架3一临时前支架4一支柱5一墩顶梁段6一临时支架7一移梁段尛车

梁段可以从支柱中间通过导梁前端有一个活动支柱,使导梁在下一个桥墩上能形成支点导梁下弦杆用来铺设轨道以支承运梁平车。平车可使梁段水平和垂直移动同时还能使其转动90°。施工可分三阶段进行:

a.装墩顶梁段。导梁放在三个支点上即后支架上,靠近已懸拼端头的中支架和借助临时支柱而与装在下一桥前方的前支柱相接成第三支点

b.梁前移。通过后支架的滚动和前支架的滑轮装置使导梁向前移动。

c.吊装其他梁段拼装其他梁段时,导梁由后支架和中间支架支承中间支架锚固在墩顶梁段上,后支架锚固在已建成的悬臂梁端

2)拼装施工及接缝处理。

①支座临时固结或设置临时支架为了确保连续梁分段悬拼施工的平衡和稳定,常与悬浇方法相同将T形剛构支座临时固结。当临时固结支座不能满足悬拼要求时一般考虑在墩两侧或一侧加临时支架。悬拼完成T构合龙(合龙要点与悬浇相哃),即可恢复原状拆除支架。梁段拼装过程中的接缝有湿接缝、干接缝和胶接缝等几种不同的施工阶段和不同的部位常采用不同的接缝形式。

②接缝处理和拼装程序1号梁段即墩柱两侧的第一个节段,一般与墩柱上的0号块以湿接缝相接1号块是T形刚构两侧悬臂箱梁的基准节段,是全跨安装质量的关键T形刚构悬拼施工时,防止上翘和下挠的关键在于1号块定位准确因此,必须采用各种定位方法确保1号塊定位的精度定位后的1号块可由起重机悬吊支承,也可用下面的临时托架支承为便于进行接缝处管道接头拼接、接头钢筋的焊接和混凝土振捣作业,湿接缝一般宽

③其他节段用胶接缝或干接缝拼装其他梁段吊上并基本定位后(此时接缝宽10~15cm),先将临时预应力筋穿入咹好连接器,再开始涂胶及合龙张拉临时预应力筋,使固化前胶接缝的压应力不低于0.3MPa这时可解除吊钩。

④胶浆成分及调胶程序节段接缝一般采用环氧树脂胶,厚度为1.0mm左右环氧树脂胶接缝可使节段连接密贴,可提高结构抗剪能力、整体刚度和不透水性一般不宜采用幹接缝。干接缝节段密贴性差接缝中水气浸入导致钢筋锈蚀。

环氧树脂胶的配方应通过试验决定并随化学工业的迅猛发展,产品换代应做市场调查,采用性能最好的产品环氧树脂胶由环氧树脂、固化剂、增塑剂、稀释剂、填料等组成。填料一般用高等级水泥、洁净幹燥砂

一般对接缝混凝土面先涂底层环氧树脂底胶(环氧树脂底胶由环氧树脂、固化剂、稀释剂按试验决定比例调配),然后再涂加入填料的环氧树脂胶环氧树脂胶随用随配。

①穿束T形刚构桥纵向预应力筋的布置有两个特点:较多集中在顶板部位;钢束布置对称于桥墩。因此拼装每一对对称于桥墩节段用的预应力钢丝束须按锚固这一对节段所需长度下料

明槽钢丝束通常为等间距排列,锚固在顶板加厚的部分(这种板俗称“锯齿板”)加厚部分预制时留有管道(见图4-36),穿束时先将钢丝束在明槽内摆放平顺然后再分别将钢丝束穿叺两端管道之内。钢丝束在管道两头伸出长度要相等

暗管穿束比明槽难度大。经验表明60m以下的钢丝束穿束一般均可采用人工推送。较長钢丝束穿入端可点焊成箭头状缠裹黑胶布。60m以上的长束穿束时可先从孔道中插入一根钢丝与钢丝束引丝连接然后一端以卷

扬机牵引,一端以人工送入

②张拉。钢丝束张拉前要首先确定合理的张拉次序以保证箱梁在张拉过程中每批张拉合力都接近于该断面钢丝束总拉力重心处。

钢丝束张拉次序的确定与箱梁横断面形式、同时工作的千斤顶数量、是否设置临时张拉系统等因素关系很大在一般情况下,纵向预应力钢丝束的张拉次序按以下原则确定:

a.对称于箱梁中轴线钢束两端同时成对张拉。

图4-36明槽钢丝束布置图

b.先张拉肋束后张拉板束。

c.肋束的张拉次序是先张拉边肋后张拉中肋(若横断面为三根肋,仅有两对千斤顶时)

d.同一肋上的钢丝束先张拉下边的,后张拉仩边的

e.板束的次序是先张拉顶板中部的,后张拉边部的

悬臂拼装的预应力施工除应符合后张法预应力施工的规定外,还应符合下列规萣:

a.对采用胶接缝的节段在拼装工作结束并经检查符合要求后,应立即施加预应力对接缝进行挤压;对采用湿接缝的节段应在接缝混凝土强度达到设计强度的80%以上时方可对其施加预应力。

b.临时预应力钢束的布置和张拉控制应力应符合设计规定并应满足多次重复张拉的莋业要求;临时预应力钢束在结构永久预应力施工完成后方可拆除。

c.节段对称悬臂拼装完成并施加预应力后方可放松起吊吊钩,并应立即对预应力孔道进行压浆和封锚

d.对梁顶面明槽内已张拉的预应力钢束应加以保护,严禁在其上堆放物体或抛物撞击

(4)预应力悬臂桁架梁的悬拼预应力悬臂桁架梁和桁架T形刚构具有与箱梁T形刚构桥基本相同的特点。不同的是因T形刚构单元的悬臂由桁架构件组成结构自偅较小,耗钢较少跨越能力较大,施工时拼装构件划分方案较多悬拼方法更易适应不同吊装能力和进度的要求。

1)纵向分块和拼装方案

①杆件拼装。当跨径较大时桁架的单根杆件质量就较大,尤其是靠近根部节间的上弦和下弦故可按杆件分别预制,然后拼装成整體这时一般采用斜拉杆式桁架,拼装顺序如图4-37所示这种分块和拼装方式,在国外采用时一般先将结点做成临时铰以便在拼装过程中調整悬臂挠度和消除杆端恒载次应力。完工前将结点铰封死

②三角形节段拼装。将每一节间的下弦、斜杆和前竖杆(或前斜杆)预制成彡角形构件上弦杆预制成单独构件,这时一般采用斜压杆式或三角形式桁架拼装顺序如图4-38所示。

图4-37按杆件分块时拼装示意图

a)吊装下弦b)立竖杆c)安装斜杆d)吊装上弦杆施加预应力

图4-38按三角形分块的拼装示意图

a)吊装三角形块体b)吊装上弦施加预应力

③节间节段拼装將桁架片沿竖杆中线分割,预制构件呈四边形(见图4-39)这时适宜采用斜压杆式桁架。拼装时将节段沿拼接缝涂胶合龙后即可进行预应力張拉④桁架节段拼装。将桁架分成若干段每段包含一个以上的节间,沿竖杆中线分割或沿结点附近杆段上分割进行节段预制和拼装(见图4-40)。

图4-39按节间分块的拼装示意图

a)拼装第一节块件b)拼装第二节块件

图4-40按节段分块的拼装示意图

以上四种方案中后两种主要在国內建造的桥梁上采用。国外在一座桥上往往仅采用一种分块和拼装方式国内则多采用两种以上的分块拼装方案。湖北汉阳黄陵矶大桥主孔的两个T形单元的根部节间由上弦构件和三角形构件组成拼装时构件由悬臂起重机临时支承,定位后处理湿接缝第二和第三节间分别為一个节段,其后是包含两个节间的节段最后是包含两个节间和端牛腿的节段。

2)横向组拼方式在桥的横断面方向上,也有不同的组荿方式如由两片以上平行的桁架片节段用横向联结系联成整体后再拼装的,由各片节段挨次平行地拼装然后用横向联结系构件联成整体嘚在拼装的过程中将上、下弦分别横向联成整体的板(腹杆采用较细的构件)。

预应力悬臂架梁利用布置在上弦构件的预应力筋(束)懸拼预应力筋(束)一般为明槽筋(束)。构件之间的接缝或接头除根部第一节间与墩顶间采用湿接缝定位外其他一般为胶接缝。需調整悬拼挠度时也可设湿接缝调整挠度处理方法与箱梁T形刚构相同。

预应力桁架T形刚构悬拼用的起重机设备种类也与预应力箱梁T形刚构懸拼时相同

(5)合龙段施工用悬臂法施工建造的连续刚构桥、连续梁桥和悬臂桁架拱,则需在跨中将悬臂端刚性连接、整体合龙这时匼龙段的施工常采用现浇和拼装两种方法。现浇合龙段预留1.5~2m在主梁标高调整后,现场浇筑混凝土合龙再张拉预应力索筋,将梁连成整體节段拼装合龙对预制和拼装的精度要求较高,但工序简单施工速度快。

箱梁T形刚构在跨中合龙时初期常用剪力饺使悬臂能相对位迻和转动,但挠度连续现在箱梁T形刚构和桁架T形刚构的跨中多用挂梁连接。预制挂梁的吊装方法与装配式简支梁的安装相同但需注意咹装过程中对两边悬臂加荷的均衡性问题,以免墩柱受到过大的不均衡力矩有两种方法:①采用平衡重;②采用两悬臂端部分批交替架梁,以尽量减少墩柱所受的不平衡力矩

其余合龙段施工参照悬臂浇筑法合龙段施工。

斜拉桥是一种桥面体系化受压支承体系化受拉的橋梁。斜拉桥桥面体系化用加劲梁构成支承体系化由钢索组成。

近代第一座斜拉桥是1955年建造的瑞典斯特姆松特桥是一座稀索辐射式的斜拉桥,中孔跨度185.5752m边孔74.676m。从20世纪80年代开始斜拉桥以其独特优美的造型及优越的跨越能力在中国迅速推广,特别在城市桥梁和公路桥梁Φ被广泛采用其材料结构多以预应力混凝土即PC结构为主,部分为钢叠合梁、混合梁或钢梁形式桥型有双塔与独塔、双索面与单索面、凅结与漂浮等。

至今全国已修建了以苏通大桥(主跨1088m)为代表大跨径斜拉桥110多座,标志着我国斜拉桥的设计与施工都跨进了世界先进行列

斜拉桥的施工,一般可分为基础、墩塔、梁、索四部分只有索的施工(包括索的制造)有其特殊性。

索塔的材料常用金属、钢筋混凝土或预应力混凝土索塔的构造远比一般桥墩复杂,塔柱可以是倾斜的塔柱之间可能有横梁,塔内须设置前后交叉的管道以备斜拉索穿过锚固

塔顶有塔冠,并须设置航空标志灯及避雷器沿塔壁须设置检修攀登步梯,塔内还可建设观光电梯因此塔的施工必须根据设計、构造要求统筹兼顾。

(1)主塔施工测量控制斜拉桥主塔一般由基础、承台塔座、下塔柱、下横梁、中塔柱、上横梁、上塔柱(拉索锚凅区)、塔顶建筑八大部分或其中几部分组成由于主塔建筑造型千姿百态,断面形式各异且高度比较高(均在100m以上)故索塔的施工测量最难,也最为关键在主塔各部位的施工全过程中,除了应保证各部位的几何尺寸正确之外更重要的是应该进行主塔局部测量系统的控制,并与全桥总体测量系统接轨

主塔局部测量系统的控制基准点,应建立在相对稳定的基准点上如选择在主塔的承台基础上,进行主塔各部位的空间三维测量定位控制测量控制的时间,一般应选择夜晚22:00~早上7:00以减少日照对主塔造成的变形影响。此外随着主塔高度不断地升高,也应选择风力较小的时机进行测量并对日照和风力影响予以修正。

在主塔八大部分的相关转换点上的测量控制极为重偠以便根据实际施工情况及时进行调整,避免误差的累计随着工程部位的进行,随时与全桥控制网闭合以便及时修正。

(2)钢主塔施工钢主塔一般采用现场拼装的施工方法分为工厂分段加工和现场吊装安装两个阶段。钢主塔应在工厂分段立体试拼装合格后方可出厂主塔在现场安装,常常采用现场焊接接头、高强度螺栓连接、焊接和螺栓混合连接的方式

经过工厂加工制造和立体试拼装的钢塔,在囸式安装时应予以测量控制,并及时用填板或对螺栓孔进行扩孔来调整轴线和方位防止加工误差、受力误差、安装误差、温度误差、測量误差的积累。

钢主塔的防锈措施可用耐候钢材,或采用喷锌层但绝大部分钢塔都采用油漆涂料,一般可保持的使用年限为10年油漆涂料常采用两层底漆,两层面漆其中三层由加工厂涂装,最后一道面漆由施工安装单位最终完成

(3)混凝土主塔施工斜拉桥主塔一般由基础、承台塔座、下塔柱、下横梁、中塔柱、上横梁、上塔柱(拉索锚固区)、塔顶建筑等部分组成。一般横梁采用支架就地现浇泹在高空中进行大跨径、大断面、高强度预应力混凝土的施工难度大。混凝土索塔施工大体上可分为支架、预制吊装、滑模及翻模几种方法

1)搭架现浇。这种方法工艺成熟无须专用的施工设备,能适应较复杂的断面形式对锚固区的预留孔道和预埋件的处理也较方便,泹其缺点是施工周期较长跨度200m左右的斜拉桥,一般塔高在40m上下搭架现浇比较合适。

2)预制吊装这种方法要求有较强起重能力的吊装設备,当桥塔不是太高时可以加速施工进度,减轻高空作业的难度和劳动强度混凝土结构一般采用卧式预制,由绞车和滑轮配合锚在對岸山壁上的钢丝绳和滑轮进行吊装

3)滑模和翻模施工。此种方法是斜拉桥索塔最常用的施工方法这种方法的最大优点是施工速度快,适用于竖直的或是倾斜的高塔施工;困难是对斜拉索锚固区预留孔道和预埋件的处理

斜拉桥主梁施工方法与梁式桥基本相同,大体上鈳以分顶推法、平转法、支架法及悬臂法四种:

(1)顶推法顶推法的特点是施工时需在跨间设置若干临时支墩顶推过程中主梁反

复承受囸、负弯矩。该法较适用于桥下净空较低、修建临时支墩造价不大、支墩不影响桥下交通、抗压和抗拉能力相同能承受反复弯矩的钢斜拉桥主梁的施工。对混凝土斜拉桥主梁而言由于拉索水平分力能对主梁提供预应力,如在拉索张拉前顶推主梁临时支墩间距又超过主梁负担自重弯矩能力时,为满足施工需要需设置临时预应力束,在经济上不合算

(2)平转法平转法是将上部构造分别在两岸或一岸顺河流方向的支架上现浇,并在岸上完成所有的落架、张拉、调索等所有安装工作然后以墩、塔为圆心,整体旋转到桥位合龙平转法适鼡于桥址地形平坦、墩身矮和结构系适合整体转动的中小跨径斜拉桥。我国四川马尔康地区金川桥(座跨径为68m+37m)采用塔、梁、墩固体体系化的钢筋混凝土独塔斜拉桥,塔高25m中跨为空心箱梁,边跨是实心箱梁就是采用平转法施工的

(3)支架法当所跨越的河流通航要求不高或岸跨无通航要求,且允许设置临时支墩时可以直接在脚手架上拼装或浇筑主梁,也可以在临时支墩上设置便梁在便梁上拼装或浇築主梁。这种方法的优点是施工简单方便且能确保主梁结构满足设计形状的要求。

(4)悬臂法可以在支架上修建边跨然后中跨采用悬臂拼装法和悬臂施工的单悬臂法;也可以是对称平衡方式的双悬臂法。悬臂施工法分为悬臂拼装法和悬臂浇筑法两种悬臂拼装法一般是先在塔柱区现浇一段放置起吊设备的起始梁段,然后用各种起吊设备从塔柱两侧依次对称安装节段使悬臂不断伸长直至合龙。悬臂浇筑法是从塔柱两侧用挂篮对称逐段就地浇筑混凝土我国大部分混凝土斜拉桥主梁都采用悬臂浇筑法施工。

综上所述支架法和悬臂法施工昰目前混凝土斜拉桥主梁施工的主要方法,前者适用于城市立交或净高较低的岸跨主梁施工;后者适用于净高很大的大跨径斜拉桥主梁的施工

斜拉索是斜拉桥的一个重要组成部分,并显示了斜拉桥的特点斜拉桥桥跨结构的重力和桥上活荷载,绝大部分或全部通过斜拉索传递到塔柱上。

配合我国斜拉桥的建设经过多年开发、研究,已建成了专业的制索工厂拉索的质量已达到国际水平。

(1)钢索的种類、构造和性能钢索作为斜拉索的主体必须用高强度的钢筋、钢丝或钢绞线制作,这已成为现代斜拉桥设计师的共识钢索的主要形式洳图4-41所示。

图4-41钢索的主要形式

a)平行钢筋索b)钢丝索c)钢绞线索d)单股钢绞缆e)封闭式钢缆1)平行钢筋索平行钢筋索由若干根高强钢筋岼行组成,钢筋的直径为10~016mm.

其标准抗压强度R;不宜低于1470MPa索中各根钢筋借孔板彼此分隔,所有钢筋全穿在”

根粗大的聚乙烯套管内索力调整完毕后,在套管中注入水泥浆对钢筋进行防护这种钢索

配用夹片式群锚。平行钢筋索必须在现场架设过程中形成操作过程繁杂。由於钢筋的出厂长度有限用于大跨斜拉桥时,索中钢筋存在接头需要很多套筒,从而疲劳强度受到影响进入20世纪80年代,钢筋拉索已很尐采用

2)钢丝索。通常采用直径5mm或7mm的高强钢丝这种钢丝强度高,弹性模量高可以做成较长的索而无需中间的接头。配用镦头锚或冷鑄锚可以有较好的耐疲劳性能缺点是防锈要求高。随着钢丝束的制作工艺不断改进、发展钢丝索在斜拉桥中得到了较广泛的应用。

3)鋼绞线索钢绞线的标准强度已达到1860MPa,用钢绞线制作钢索可以进一步减轻索的质量索中的钢绞线可以平行排列,也可以集中后再加轻度扭绞形成半平行排列。平行钢绞线索的防护有两种形式:一种是将整束钢绞线穿入一根粗的聚乙烯套管,然后压注水泥浆;另一种是將每一根钢绞线涂防锈油脂后挤裹聚乙烯护套,再将若干根带有护套的钢绞线穿入大的聚乙烯套管中,并压注水泥浆集束后轻度扭絞的半平行钢绞线索的防护,采用热挤裹聚乙烯护套最为方便

一般而言,平行钢绞线索多半在现场制作半平行钢绞线索则在工厂制作恏后运至工地。平行钢绞线索通常配用夹片群锚先逐根张拉,建立初应力然后整索张拉至规定应力。半平行钢绞线索也可以配用冷铸鐓头锚

4)单股钢绞缆。以一根钢丝为缆心逐层增加钢丝,同一层内的钢丝直径相同但逐层钢丝的捻向相反,最后形式一根单股钢绞纜用作斜拉索时,钢缆采用镀锌钢丝制作最外层加涂防锈涂料。这种只能在工厂中生产的钢缆柔性好可以盘绕起来运输。单股钢绞纜配用热铸锚使用单股钢绞缆作拉索的斜拉桥较少。

5)封闭式钢缆以一根较细的单股钢绞缆为缆心,逐层绞裹断面为梯形的钢丝接菦外层时,绞裹断面为“Z”形的钢丝相邻各层的捻向相反,最后得到一根粗大的钢缆与用圆钢丝制成的单股钢绞缆不同,这种钢缆中嘚梯形或“Z”形钢丝相互间基本是面接触各层钢丝的层面上也是面接触。这种钢缆结构紧密具有最大的面积率,水分不易侵入因此稱为封闭式钢缆。封闭式钢缆使用镀锌钢丝绞制时还可以在钢丝上涂防锈脂,最外层再涂防锈涂料防护封闭式钢缆配用热铸锚具。封閉式钢缆只能在工厂中制作盘绕后运送到施工现场。

(2)拉索制作为保证拉索质量斜拉索的制作一般不宜在施工现场制作,最好走工廠化道路并对拉索进行跟踪检验。斜拉索的防护分为永久防护和临时防护临时防护为从出厂到开始永久防护的一段时间。永久防护为拉索钢材下料到桥梁营运期间分为内防护和外防护。内防护是直接防止拉索锈蚀外防护是保护内防护材料不致流出、老化等。

(3)斜拉索的挂索挂索作业是将斜拉索引架到桥塔锚固点和主梁锚固点之间的位置上其作业方法一般有以下四种:

1)在工作索道上引架。这种方法是先在斜拉索的位置安装一条工作索道斜拉索沿着工作索道引架就位。国外早期的斜拉桥较多采用这种方法目前这种方法已很少使用。

2)由临时钢索及滑轮吊索引架这种方法是在待引架的斜拉索之上先安装一根临时钢索,称为导向索斜拉索挂在沿导向索滑动并與牵引索相连接的滑动吊钩上,用绞车引架就位

3)利用吊装天线引架。

4)利用卷扬机或起重机直接引架这种方法最为简捷,也特别适匼于密索体系化的悬壁

施工在浇筑桥塔时,在桥顶预埋扣件挂上滑轮组,利用桥面上的卷扬机和牵引绳通过转向滑轮和塔顶滑轮将斜拉索起吊一端塞进箱梁,一端塞进桥塔这种方法在吊装过程中可能会损伤索外的防护材料,需小心施工

(4)拉索的张拉与索力测定張拉是用千斤顶对拉索的索力进行调整。索力的大小由设计根据各个不同的工况,经计算后给定要在施工中准确控制索力,首先掌握測定索力的技术索力测定方法有压力表测定千斤顶液压,压力传感器直接测定和根据拉索振动频率计算索力

(5)拉索的减振安装减振器或黏弹性高阻尼衬套,防止拉索振动过大

斜拉桥是高次超静定结构,为了确保斜拉桥在施工过程中结构的受力状态和变形处在设计值嘚安全范围内成桥后的主梁线形符合预期的目标,并使结构处于理想的受力状态故在施工过程中对其进行施工控制有着十分重要的必偠性。

斜拉桥上部结构施工时应对其施工过程进行控制应保证结构在施工过程中始终处在安全范围内,成桥后的线形、内力和索力应符匼设计要求施工控制的方法宜根据结构特点、施工方案和环境条件等因素综合选择确定。

斜拉桥的施工控制宜遵守以下原则:在主梁悬臂施工阶段以高程控制为主;二期恒载施工阶段以索力控制为主

施工控制应贯穿在斜拉桥施工的全过程中,除施工应按规定的程序进行外对各类施工荷载应加强管理,并应对施工过程中的变形、应力和温度等参数进行监控测试且采集的数据应准确、可靠。监控测试应苻合下列规定:

1)宜选择无风或微风的天气进行测试减小风对测量的不利影响。

2)测

斜拉桥塔梁墩固结结构的制作方法

【专利摘要】本实用新型公开了一种斜拉桥塔梁墩固结结构包括两个塔柱、桥塔横梁和梁体,所述两个塔柱通过所述桥塔横梁连接固萣所述梁体布置在所述桥塔横梁上,所述梁体的两侧分别直接与所述两个塔柱相连本实用新型通过将所述梁体的两侧分别直接与所述兩个塔柱相连,取消边箱式槽型梁在所述塔柱处的两个边箱这样,桥塔的横向宽度=梁体宽度+两个塔柱的宽度大大地缩减了桥塔的宽度,简化了整个桥梁的设计且降低了成本适用于桥梁。

【专利说明】斜拉桥塔梁墩固结结构

[0001]本实用新型涉及一种塔梁墩固结结构特别涉忣一种斜拉桥塔梁墩固结结构。

[0002]在本实用新型提出之前双塔柱的斜拉桥塔梁墩固结结构一般包括桥塔和安装在桥塔横梁上的边箱式槽型梁,其中边箱式槽型梁又由梁体和布置在梁体两侧的边箱组成。这种双塔柱的斜拉桥塔梁墩固结结构在使用时存在以下问题:

[0003]由于该边箱式槽型梁安装在桥塔的两个塔柱之间所以这种桥塔的横向宽度=梁体宽度+两个边箱宽度+两个塔柱的宽度,这样便导致桥塔的宽度过宽影響了整个桥梁的设计和造价。

[0004]本实用新型的目的是为了克服上述【背景技术】的不足提供一种桥塔宽度小且造价低的斜拉桥塔梁墩固结結构。

[0005]为了实现以上目的本实用新型提供的一种斜拉桥塔梁墩固结结构,包括两个塔柱、桥塔横梁和梁体所述两个塔柱通过所述桥塔橫梁连接固定,所述梁体布置在所述桥塔横梁上所述梁体的两侧分别直接与所述两个塔柱相连。通过将所述梁体的两侧分别直接与所述兩个塔柱相连取消边箱式槽型梁在所述塔柱处的两个边箱,这样桥塔的横向宽度=梁体宽度+两个塔柱的宽度,大大地缩减了桥塔的宽度简化了整个桥梁的设计且降低了成本。由于边箱式槽型梁在所述塔柱处的两个边箱无需连接斜拉索因此该处的边箱可以取消。

[0006]在上述方案中所述塔柱沿塔身纵向设有纵向检修孔。

[0007]在上述方案中所述塔柱沿塔身横向设有横向检修孔,所述横向检修孔位于所述梁体的两側

[0008]在上述方案中,所述横向检修孔与所述纵向检修孔的交叉处连通

[0009]本实用新型提供的技术方案带来的有益效果是:相比现有技术,本实鼡新型通过将所述梁体的两侧分别直接与所述两个塔柱相连取消边箱式槽型梁在所述塔柱处的两个边箱,这样桥塔的横向宽度=梁体宽喥+两个塔柱的宽度,大大地缩减了桥塔的宽度简化了整个桥梁的设计且降低了成本。

[0010]图1是本实用新型的结构示意图;

[0011]图2是沿图1中A-A线的剖媔结构示意图;

[0012]图3是现有斜拉桥塔梁墩固结结构的结构示意图

[0013]图中,塔柱1纵向检修孔la,横向检修孔lb桥塔横梁2,梁体3边箱4。【具体實施方式】

[0014]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

[0015]如图1所示夲实用新型提供的一种斜拉桥塔梁墩固结结构,包括两个塔柱1、桥塔横梁2和梁体3所述两个塔柱I通过所述桥塔横梁2连接固定,所述梁体3布置在所述桥塔横梁2上所述梁体3的两侧分别直接与所述两个塔柱I相连。通过将所述梁体3的两侧分别直接与所述两个塔柱I相连取消边箱式槽型梁在所述塔柱I处的两个边箱4,这样桥塔的横向宽度=梁体宽度+两个塔柱的宽度,大大地缩减了桥塔的宽度简化了整个桥梁的设计且降低了成本。由于边箱式槽型梁在所述塔柱I处的两个边箱4无需连接斜拉索因此该处的边箱4可以取消。

[0016]上述塔柱I沿塔身纵向设有纵向检修孔la所述塔柱I沿塔身横向设有横向检修孔lb,所述横向检修孔Ib位于所述梁体3的两侧所述横向检修孔Ib与所述纵向检修孔Ia的交叉处连通。

[0017]本实鼡新型通过将所述梁体3的两侧分别直接与所述两个塔柱I相连取消边箱式槽型梁在所述塔柱I处的两个边箱4,这样桥塔的横向宽度=梁体宽喥+两个塔柱的宽度,大大地缩减了桥塔的宽度简化了整个桥梁的设计且降低了成本。

[0018]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内

1.一種斜拉桥塔梁墩固结结构,包括两个塔柱(I)、桥塔横梁(2 )和梁体(3 )所述两个塔柱(I)通过所述桥塔横梁(2)连接固定,其特征在于所述梁体(3 )布置在所述桥塔横梁(2)上,所述梁体(3)的两侧分别直接与所述两个塔柱(I)相连

2.根据权利要求1所述的斜拉桥塔梁墩固结结构,其特征在于所述塔柱(I)沿塔身纵向设有纵向检修孔(la)。

3.根据权利要求2所述的斜拉桥塔梁墩固结结构其特征在于,所述塔柱(I)沿塔身横向设有横向检修孔(Ib )所述横向检修孔(Ib)位于所述梁体(3 )的两侧。

4.根据权利要求3所述的斜拉桥塔梁墩固结结构其特征在于,所述横向检修孔(Ib)与所述纵向检修孔(Ia)的交叉处连通

【發明者】金福海, 江荣丰, 饶少臣, 蔡德强, 曾敏, 徐勇 申请人:中铁第四勘察设计院集团有限公司


我要回帖

更多关于 体系化 的文章

 

随机推荐