橋梁懸臂灌筑施工的技術PPT課件

1、一、懸臂施工法的概念及特點二、懸臂灌筑工藝流程三、懸臂灌筑施工技術要點四、懸灌掛籃五、鋼管拱制作與安裝六、頂升混凝土技術橋梁懸臂澆筑施工技術 第1頁/共50頁懸臂施工法是上世紀50年代發(fā)展起來的一項建橋技術。特點是：將梁部結構分為若干階段，由墩頂向兩側逐段拼裝或灌筑，最后合龍整孔橋跨結構。 懸臂施工法是從橋墩開始，對稱地、不斷懸出接長梁體的施工方法。范立礎 預應力混凝土連續(xù)梁橋一、懸臂施工法的概念及特點第2頁/共50頁懸臂施工法一般分為懸臂澆筑法和懸臂拼裝法 。懸臂施工法是在橋墩兩側對稱逐段就地（原位）澆筑混凝土，待混凝土強度達到一定強度后，張拉預應力筋，移動機具、模板繼續(xù)施工，使懸臂不斷接長

2、，直至合龍（攏）。懸臂拼裝法則是將梁體按節(jié)段預制，從橋墩兩側依次對稱安裝節(jié)段塊件，張拉預應力筋，使懸臂不斷接長，直至合龍（攏）。 今天主要介紹懸臂澆筑法施工。一、懸臂施工法的概念及特點第3頁/共50頁懸臂灌筑法又稱無支架平衡伸臂法或掛（吊）籃法。它是以已經完成的墩頂節(jié)段（0號塊）為起點，通過掛籃的前移對稱地向兩側跨中逐段灌筑混凝土，并施加預應力懸出循環(huán)作業(yè)方法。懸臂灌筑法每節(jié)段長一般為2m5m（在斜拉橋施工中現已達到8m10m）。 串糖葫蘆 堆碼積木一、懸臂施工法的概念及特點第4頁/共50頁一、懸臂施工法的概念及特點懸臂灌筑法圖示 第5頁/共50頁特點： （1）施工期間可不影響橋梁通航； （2

3、）逐段施工不需要大型起吊設備，僅用幾個掛籃即可完成梁部施工；（3）每墩有兩個工作面平行作業(yè)，幾個墩可同時施工，有利于縮短工期；（4）梁段施工都在掛籃上完成，能保證施工的連續(xù)性和施工質量；（5）節(jié)段施工都是重復作業(yè)，所需人員少，能較快熟練掌握施工技術，提高工效。 一、懸臂施工法的概念及特點第6頁/共50頁體系轉換 變截面梁 臨時固結 逐段張拉預應力一、懸臂施工法的概念及特點廣東虎門大橋輔航道 270米 第7頁/共50頁掛籃前移外模就位，并調整底模標高綁扎底、腹板鋼筋，安裝相應位置的預應力管道（或者抽拔管）拼裝內模（或內模就位）和端模綁扎頂板鋼筋，安裝相應位置的預應力管道（或者抽拔管）澆注梁段混凝

4、土養(yǎng)護，梁端面混凝土鑿毛張拉預應力孔道壓漿接長軌道，解除相關約束，做好掛籃前移準備進入下一個梁段循環(huán)。 二、懸臂灌筑工藝流程 文字框圖第8頁/共50頁以京九線泰和大橋為工程背景形成的菱形掛籃施工工藝流程。 銅九吳家灣橋連續(xù)梁施工組織設計制訂的掛籃施工工藝流程。京津城際跨北京三環(huán)路連續(xù)梁施工工藝流程圖。二、懸臂灌筑工藝流程 動畫第9頁/共50頁3 .1 掛籃懸臂灌注 1）掛籃行走 ：多采用導鏈在前端拖拉的方式也有采用液壓千斤頂頂推方式 三、施工技術要點 第10頁/共50頁3 .1 掛籃懸臂灌注 2）掛籃模板就位 掛籃后錨：利用豎向預應力筋 掛籃后錨必須連接可靠，需要專人負責檢查 早期掛籃采取過在

5、桁架后端施加配重的方式 三、施工技術要點 第11頁/共50頁3 .1 掛籃懸臂灌注 3）鋼筋綁扎，預應力管道安裝 與前段鋼筋的連接符合技術要求預應力管道位置正確 預應力管道連接可靠 錨墊板與預應力管道垂直 三、施工技術要點 第12頁/共50頁3 .1 掛籃懸臂灌注 4）混凝土澆注 對稱澆筑不平衡重由設計提出澆注時間與運送方式和時間相適應混凝土的搗固三、施工技術要點 第13頁/共50頁3 .1 掛籃懸臂灌注 5）養(yǎng)生及穿索、接長走形軌道 養(yǎng)生很重要高性能混凝土對養(yǎng)護的要求提高了高速鐵路（客運專線）要求5天齡期三、施工技術要點 第14頁/共50頁3 .1 掛籃懸臂灌注 6）張拉預應力預應力是生命線

6、 按設計要求的位置和順序張拉防止管道堵塞 穿索方式 三、施工技術要點 第15頁/共50頁3 .1 掛籃懸臂灌注 7）孔道壓漿 注意預留排氣孔 按設計要求及時壓漿 采用真空壓漿新技術提高壓漿質量 三、施工技術要點 第16頁/共50頁3 .1 掛籃懸臂灌注 8）掛籃主構架卸載（或者脫底模），準備前行進入下一循環(huán)三、施工技術要點 第17頁/共50頁3 .1 掛籃懸臂灌注 9）懸灌循環(huán)時間解除后錨、松前吊帶，掛籃前移就位，底模、側模同時前移。約6h后錨底模，修整、校正側模，調整底模標高，側模就位。約12h綁扎底板、腹板鋼筋，安裝預埋件、波紋管道和豎向預應力筋。約20h前移內模，修整就位。約10h綁扎頂

7、板鋼筋，安裝頂板波紋管及預埋件。約18h灌筑混凝土。約10h混凝土養(yǎng)生，穿鋼絞線，拆內外模板。約72h張拉縱向預應力筋。約10h縱向預應力管道壓漿。約8h合計：166h（7天）正常情況下，一個循環(huán)710天。 三、施工技術要點 第18頁/共50頁3 .2 掛籃安裝 連接牢固，不得隨意焊接、切割吊裝作業(yè)安全在掛籃設計和加工階段就要考慮： 掛籃的安裝和拆除 掛籃形式 起重設備的能力 運輸條件和方式 能否租用三、施工技術要點 第19頁/共50頁3 .3 0號段施工 1）0號段施工托架 三、施工技術要點 第20頁/共50頁3 .3 0號段施工 2）臨時支座一般用混凝土結構拆除相對設置比較復雜預埋電阻絲融

8、化硫磺砂漿混凝土硬鑿水鉆鋼支座三、施工技術要點 第21頁/共50頁3 .3 0號段施工 3）0號段模板 可借用掛籃模板 永久支座處理 4）0號段鋼筋綁扎和預應力管道安裝 數量比較大 施工人員還不熟悉宜出錯 預應力管道密集 三、施工技術要點 第22頁/共50頁3 .3 0號段施工 5 ）混凝土澆注 鋼筋、管道密集 永久結構構造復雜 施工人員還太熟悉 易出現質量事故 0號段施工時間一般4060天三、施工技術要點 第23頁/共50頁3 .4 合龍段施工 是懸臂施工的關鍵工序，關系到成橋線型 為縮短合龍時間，合龍梁段較短，一般2m為宜 合龍依據設計計算確定，沒有固定順序臨時鎖定 合龍段溫度控制 三、施

9、工技術要點 第24頁/共50頁3 .5 體系轉換 與合龍段施工密切相關 從臨時鎖定開始，由靜定結構變?yōu)槌o定結構 連續(xù)剛構在合龍段施工同時完成體系轉換連續(xù)梁主要在臨時支座拆除時完成體系轉換多跨梁多次體系轉換三、施工技術要點 第25頁/共50頁3 .6 掛籃拆除 不是重要工序注意安全和構件的保護 在有些情況下存在困難3 .7 掛籃試壓（預壓）目的：檢查掛籃加工及安裝質量，消除非彈性變形； 測定彈性變形及非彈性變形，為各段箱梁立模的抬高量提供依據。 方法：原位堆載預壓和模擬等效預壓。 分級加載三、施工技術要點 第26頁/共50頁3 .8 施工控制 懸澆梁的施工控制包括線型控制和應力監(jiān)控 施工控制是

10、懸澆梁施工技術的重要組成部分，并始終貫穿于橋梁施工中常用跨度的懸澆梁一般情況下不進行應力監(jiān)控 線型控制是必須要做的 線型控制是懸灌橋施工的重要工作之一懸澆梁在現場簡單到只是調整底模的立模標高而這個標高的確定非常復雜；必須由專業(yè)人員進行結合現場施工實際計算確定，并在過程中逐步調整 三、施工技術要點 第27頁/共50頁4.1 掛籃形式 掛籃是懸臂灌筑混凝土施工的主要施工設備，它是一個能沿軌道走行的活動腳手架。掛籃的結構形式很多，變化發(fā)展也很快。按結構形式分掛籃有：型鋼式、桁架式、斜拉式等按抗傾覆平衡方式的不同掛籃有：壓重式、錨固式和半壓重半錨固式等按其走行方式的不同則又可分為滾動式、滑動式和組合式

11、等。不同的橋跨、橋型可選用不同形式的掛籃。四、懸灌掛籃第28頁/共50頁4.1 掛籃形式 四、懸灌掛籃萬能桿件桁架式掛籃第29頁/共50頁4.1 掛籃形式 四、懸灌掛籃三角形掛籃較早出現的掛籃，至今仍然大量使用。第30頁/共50頁4.1 掛籃形式 四、懸灌掛籃弓弦式掛籃受力經典市場不佳第31頁/共50頁4.1 掛籃形式 四、懸灌掛籃斜拉式掛籃第32頁/共50頁4.1 掛籃形式 四、懸灌掛籃菱形掛籃經典掛籃形式第33頁/共50頁4.1 掛籃形式 四、懸灌掛籃牽索式掛籃用于斜拉橋第34頁/共50頁4.1 掛籃形式 四、懸灌掛籃萬能桿件桁架式掛籃分解形象第35頁/共50頁4.1 掛籃形式 四、懸灌掛

12、籃菱形掛籃改進型第36頁/共50頁4.2 掛籃可利用系數 掛籃的可利用系數，也稱為重量系數（掛籃自重承重量）是衡量掛籃技術的主要指標之一早期桁架式掛籃的重量系數往往達到甚至超過1.0斜拉式掛籃的重量系數為0.30.5左右弓弦掛籃是一種結構合理的輕型掛籃，其重量系數在0.4以下 菱形掛籃也是一種結構合理的掛籃，其重量系數也在0.4以下牽索式掛籃可利用系數約為0.3左右四、懸灌掛籃第37頁/共50頁4.3 掛籃構造應重視掛籃的選型、設計和加工必須制訂施工操作規(guī)程或作業(yè)指導書四、懸灌掛籃第38頁/共50頁5.1 技術難點 五、鋼管拱制作與安裝 第39頁/共50頁5.1 技術難點 1）鋼管拱圓管在各部

13、位的弧率不同，多處存在相貫線，下料精度要求高；焊縫要求嚴格，、級焊縫均要求100%探傷檢測；各部位加工精度要求高，特別是吊桿上錨箱焊接位置如果不正確，將造成吊桿無法安裝。2）鋼管拱安裝雖然有支架法、斜拉扣掛法、轉體法、整體提升法等方法，但針對本工程特點，選擇合適的安裝方案，采用有效的臨時固定和調整拱肋技術措施，達到既安全經濟、又快速的目的，是鋼管拱施工面臨的技術難題。 五、鋼管拱制作與安裝 第40頁/共50頁5.2 采取的技術措施 1）采用數控切割機床下料，縱向焊縫采用埋弧自動焊等先進設備 ，橫向焊接采用坡口焊縫，所有焊縫通過超聲波探傷檢測，并抽檢20%進行X射線探傷。 五、鋼管拱制作與安裝

14、第41頁/共50頁5.2 采取的技術措施 2）加工前，對已施工完的梁部拱腳、下錨箱位置進行精確測量，將誤差輸入到鋼管拱第一節(jié)拱肋及吊桿上錨箱加工設計圖上，先從理論上消除偏差。焊接完成后，除按常規(guī)進行橫向預拼外，還在工廠內完全模擬現場搭設支架進行豎向預拼裝，將問題解決在吊裝前，確保一次吊裝成功。 五、鋼管拱制作與安裝 第42頁/共50頁5.2 采取的技術措施 3）結合拱肋高度在橋面上方不超過21.3 m的情況，經過受力計算并經設計院同意，采取支架原位拼裝方案，在橋上搭設支架安裝鋼拱節(jié)，汽車起重機上橋面進行吊裝。支架采取萬能桿件搭設，兩臺50 t汽車起重機吊上橋抬吊拱肋。 五、鋼管拱制作與安裝 第

15、43頁/共50頁5.2 采取的技術措施 4）拱節(jié)外側采用噴砂除銹，基體表面清潔程度應達到Sa2.5級，噴涂底漆、中間漆、面漆后，每層漆的厚度均采用測厚儀檢測。 5）編制了鋼管拱安裝專項方案，突出安全預防措施和應急方案，并報北京市安監(jiān)局進行審查。施工過程中將萬能桿件橋下拼裝成節(jié)、橋上連接的方法，大大減少了高空作業(yè)量及桿件螺栓墜落的幾率，保證了施工安全。6）采取內法蘭高強螺栓鎖定方案，實現了鋼管拱的快速合龍。通過連續(xù)3天的溫度及合龍口長度觀測和對比分析，選擇了合適的合龍時間，使結構合龍后的應力狀態(tài)良好。 五、鋼管拱制作與安裝 第44頁/共50頁5.2 采取的技術措施 7）鋼管拱節(jié)段間臨時連接采用外

16、法蘭固定，千斤頂調整高低，倒鏈調整橫向位置，鋼鍥塊支頂固定，做到了簡單方便。橫撐采用先將與拱肋連接的有相貫線的部分焊接固定，然后設置內法蘭焊接合龍口的方式，解決了空間吊裝及焊接相貫線位置的困難，加快了鋼管拱安裝進度。 五、鋼管拱制作與安裝 第45頁/共50頁6.1 技術難點 自地面到拱頂混凝土頂升高度達到了36 m，從梁部到拱頂也有21 m。根據以往的橋梁施工實踐，頂升混凝土比較容易出現質量事故。如何保證頂升混凝土快速、不間斷、飽滿，保證排氣口中排出的漿體不撒落到橋面及四環(huán)主路上，是頂升混凝土施工的難點。 6.2采取的技術措施 1）通過多次試配，配制了流動性和耐久性均滿足設計要求的微膨脹高性能混凝土。 六、頂升混凝土技術頂升混凝土技術 第46頁/共50頁6.2 技術難點 2）采用汽車泵與地泵接力的方式，將地泵放在橋上拱腳處，由汽車泵將混凝土先泵到地泵喂料口，減少了地泵堵