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文檔簡介
1、現(xiàn)代施工技術(shù)梁橋懸澆法施工大跨徑連續(xù)箱梁橋懸臂澆筑法施工1.大跨徑連續(xù)梁橋懸臂施工大跨徑連續(xù)梁橋懸臂施工 懸臂施工分為:懸臂澆筑(懸澆)和懸臂拼裝(懸拼)。 懸澆法是當(dāng)橋墩澆筑到頂后,在墩頂安裝腳手鋼桁架并向兩側(cè)伸出懸臂以供垂吊掛籃,對稱澆筑砼。 懸拼法是將逐段分成預(yù)制塊件進(jìn)行拼裝,穿束張拉,自成懸臂。 懸臂施工適用大跨徑預(yù)應(yīng)力箱形截面的連續(xù)梁、懸臂梁、T形剛構(gòu)等橋型施工,對橋下的通航干擾小,充分利用預(yù)應(yīng)力砼的抗拉和承受負(fù)彎矩的特性。1-墩頂梁段墩頂梁段 2-懸澆部分懸澆部分 3-邊孔支架現(xiàn)澆部分邊孔支架現(xiàn)澆部分 4-合攏段部分合攏段部分2.懸臂澆筑法施工懸臂澆筑法施工懸澆時,由墩頂段(0#塊
2、)開始,分段兩側(cè)對稱澆筑。 采用懸澆時必須考慮施工期間的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,如0號墩施工時,在橋墩兩側(cè)加設(shè)臨時支承或支墩,將0號塊臨時支承于托架兩側(cè),臨時支承采用硫磺水泥砂漿塊、砂筒或砼塊,以便結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換時,釋放臨時固定設(shè)施。 掛籃是懸臂澆筑法施工的主要設(shè)備。掛籃由主桁架、懸吊系與平衡重、行走系統(tǒng)、工作平臺和底模組成。 用掛籃澆筑墩側(cè)幾對梁段時,先將兩側(cè)掛籃的承重結(jié)構(gòu)連在一起(圖a),澆筑一定長度后,將兩側(cè)掛籃的承重結(jié)構(gòu)分開(圖b)。3.南京長江二橋北汊連續(xù)箱梁橋懸臂澆筑施工南京長江二橋北汊連續(xù)箱梁橋懸臂澆筑施工 南京長江二橋的北汊為輔航道,經(jīng)設(shè)計比較,主橋采用大跨徑預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)箱梁橋:90m+31
3、65m+90m=675m 大跨徑預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)箱梁橋具有結(jié)構(gòu)整體性好,剛度大,變形小,行車舒適,斷面抗扭剛度大,抗震性能好,主墩剛度相對較大,抵抗船舶撞擊能力較強(qiáng),施工難度不大,養(yǎng)護(hù)維修方便,造價適度等優(yōu)點。 PC箱梁采用掛籃懸臂澆筑施工,梁段劃分為箱梁采用掛籃懸臂澆筑施工,梁段劃分為8m(0號號塊)+52.5m+53.0m+53.5m+84.0m,中跨、次邊跨合攏段長3.0m,邊跨合攏段長2.0m。箱梁按三向預(yù)應(yīng)力設(shè)計。0#塊長塊長8m,二橋采用兩側(cè)加臨時支墩,其優(yōu)點為支架變形,二橋采用兩側(cè)加臨時支墩,其優(yōu)點為支架變形小,無須預(yù)壓;缺點為支撐材料用量較大。南京馬汊河85m跨PC連續(xù)剛構(gòu)梁橋建成
4、后的情景。 為節(jié)省支架費用,有的工程采用三角支架臨時錨固,支架直接與墩身預(yù)埋件焊接。一般0#塊可分兩次澆筑,第一次澆筑底板及部分側(cè)壁(倒角處),第二次澆筑的砼及施工荷載由第一次澆注的砼結(jié)構(gòu)承受。 掛籃懸澆施工時,要考慮箱梁節(jié)段的最大重量。對掛籃的要求為結(jié)構(gòu)受力合理,施工簡便可靠。正式懸澆前,須對掛籃進(jìn)行荷載試驗。其作用有二:一是保證使用安全,二是消除掛籃加荷后的非彈性變形,測定彈性變形值,立模時給出預(yù)留。 掛籃的預(yù)壓加載可用吊水桶方法,主要檢查掛籃主桁架的受力及變形量以及后錨系統(tǒng)的安全性。 為保證施工掛籃的安全,應(yīng)驗算掛籃在空載行走狀態(tài)和砼澆筑狀態(tài)時的傾覆穩(wěn)定(穩(wěn)定系數(shù)不小于1.5)。 圖為掛
5、籃的后錨構(gòu)造,后錨通常用精軋螺紋鋼筋做錨桿。掛籃操作注意事項:(1)砼強(qiáng)度達(dá)80 %后方可張拉預(yù)應(yīng)力筋;縱橫向預(yù)應(yīng)力后方可張拉預(yù)應(yīng)力筋;縱橫向預(yù)應(yīng)力筋張拉完成前,不可脫離底模。(2)行走軌道時,后錨筋不允許松動、拆除;(3)掛籃行走對稱、緩慢進(jìn)行,專人統(tǒng)一指揮,做好行走記錄,應(yīng)連續(xù)行走到位;(4)保證每一根行走軌道有不少于三根反壓梁,至少兩根處于錨固狀態(tài);(5)所有用于后錨及反壓梁的精軋螺紋鋼筋必須逐根用千斤頂張拉檢驗,保證其設(shè)計的錨固力。懸澆線形控制: 懸澆過程中,影響橋梁線形的因素有:不斷增加的箱梁自重荷載、砼徐變、預(yù)應(yīng)力作用以及日照引起的溫差等。措施為會同設(shè)計、監(jiān)理及監(jiān)控單位做好各節(jié)段的
6、動態(tài)控制。 (1)精確按監(jiān)控單位給出的立模高程立模,砼澆筑過程中及時調(diào)整模板,消除掛籃發(fā)生的彈性變形;(2)測量應(yīng)注意日照、水氣影響,定時觀測; (3)認(rèn)真做好已澆段高程觀測,及時報送監(jiān)理、設(shè)計及監(jiān)控單位;(4)均衡施工。合攏段的施工。連續(xù)梁橋頂推法施工 預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)梁橋頂推法施工是沿橋縱軸方向,在橋臺(或引橋)后設(shè)置預(yù)制場澆筑梁段,達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度后,施加力,向前頂推,空出底座繼續(xù)澆筑梁段,隨后施加預(yù)應(yīng)力與先一段梁聯(lián)結(jié),直至將整個梁段澆筑并頂推完畢,最后進(jìn)行體系轉(zhuǎn)換形成連續(xù)梁橋。短跨徑情況下,不設(shè)臨時墩直接頂推長跨徑情況下,設(shè)臨時墩支頂推,或設(shè)拉撐架頂推 由于施工過程中的彎矩包絡(luò)圖與成橋后運營狀
7、態(tài)的彎矩包絡(luò)圖相差大,頂推施工過程中常采用設(shè)置導(dǎo)梁、臨時支墩,縮小頂推跨徑。 重慶萬州大橋為鋼管桁架橋,主孔3孔120m,兩邊跨各75.4m,總長510.8m。采用組拼和連續(xù)頂推法施工,在主墩和臨時支墩上每墩設(shè)兩條滑道,滑道頂面鋪不銹鋼板,桁架下弦節(jié)點墊滑塊。鋼管砼系桿拱橋施工 下承式系桿拱橋在江蘇得到大量應(yīng)用,解決了江蘇軟土地基上拱橋拱腳的推力問題。缺點為河流通航高度不夠。 蘇州的齊門橋為鋼管砼拱橋與預(yù)應(yīng)力箱梁橋的結(jié)合,跨度為50m,箱梁的高度減至最低,以取得最大通航高度。 大跨徑鋼管砼拱橋目前主要采用纜索吊裝-斜拉扣定施工法,在國外較早應(yīng)用,屬無支架施工,其思路為借助鋼骨架階段吊裝的扣索來
8、調(diào)整砼澆筑階段內(nèi)力。通過扣索的張放,給拱肋施加一定量的拉力,減小應(yīng)力,控制變形。1.京杭運河大橋主橋簡介京杭運河大橋主橋簡介 京杭運河大橋的主橋主孔跨徑235m,邊孔跨徑57.5m,主橋全長,主橋全長350m。主橋采用上承式和中承式系桿。主橋采用上承式和中承式系桿拱組合,主孔為自錨式鋼管砼中承式系桿拱橋,邊孔為鋼筋砼主拱肋構(gòu)成的上承式拱橋。主拱肋按1:5.71的斜率在橫斷面上向橋軸心線傾斜,呈提籃型。2. 主跨鋼管拱的施工方案選擇:(1)滿堂支架法 需要大量支架材料,現(xiàn)場焊接鋼管桁架條件差,影響質(zhì)量,且運河封航,無法實施;(2)纜索吊裝法 纜索吊裝法是原設(shè)計單位擬定的方案,將鋼管桁架分為14節(jié)
9、,單節(jié)重量55t,工廠預(yù)制水運到位,利用纜索系統(tǒng)進(jìn)行垂直吊裝。該法工藝成熟,并有專用施工機(jī)械。缺點為臨時索塔高達(dá)94m,組拼難度大,空中拱肋對接操作復(fù)雜,臨,組拼難度大,空中拱肋對接操作復(fù)雜,臨時地錨處于軟土地面,錨體耗用材料多。(3)三大段吊裝法 主跨結(jié)構(gòu)經(jīng)過內(nèi)力計算,在考慮運河航運要求的條件下,劃分為邊段成橋水平跨徑60m,中段成橋水平跨徑115m。邊段利用鷹架懸臂拼裝,中間段細(xì)分小節(jié)在工廠預(yù)制,河邊預(yù)拼,整體浮運到橋位,利用鷹架和液壓提升系統(tǒng)將中間段提升就位。該法在美國俄勒岡州的FremontBreidge采用過。缺點為中間須采用臨時系桿,存在結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換。(4)轉(zhuǎn)體施工法 轉(zhuǎn)體施工法根
10、據(jù)平面劃分:平轉(zhuǎn)施工法、豎轉(zhuǎn)施工法,平轉(zhuǎn)加豎轉(zhuǎn)施工法。(3)三大段吊裝法 主跨結(jié)構(gòu)經(jīng)過內(nèi)力計算,在考慮運河航運要求的條件下,劃分為邊段成橋水平跨徑60m,中段成橋水平跨徑115m。邊段利用鷹架懸臂拼裝,中間段細(xì)分小節(jié)在工廠預(yù)制,河邊預(yù)拼,整體浮運到橋位,利用鷹架和液壓提升系統(tǒng)將中間段提升就位。該法在美國俄勒岡州的FremontBreidge采用過。缺點為中間須采用臨時系桿,存在結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換。(4)轉(zhuǎn)體施工法 轉(zhuǎn)體施工法根據(jù)平面劃分:平轉(zhuǎn)施工法、豎轉(zhuǎn)施工法,平轉(zhuǎn)加豎轉(zhuǎn)施工法。京杭運河主橋最終采用豎轉(zhuǎn)施工法施工。方案的主導(dǎo)思想為: 三個階段:支架上拼裝、鋼管拱豎轉(zhuǎn)、合攏段吊裝。 優(yōu)點:解決了提籃式拱橋的安裝線形,提高了安全感,桁架焊接質(zhì)量有保證;施工過程體系內(nèi)力能控制,施工設(shè)備自動化程度高;施工中可合理布置支架,不影響運河航運。京杭特大橋豎轉(zhuǎn)施工技術(shù)方案主要技術(shù)參數(shù):(1)主跨度:235m 主拱高度:58.75m(2)豎轉(zhuǎn)角度:26(徐州側(cè))、25(連云港側(cè))(3)1號索組最大索力4758KN,2號索組最大索力3172kN。(4)豎轉(zhuǎn)設(shè)計提升速度2m/h,預(yù)計半跨豎轉(zhuǎn)8h完成。3. 鋼管砼拱橋的施工監(jiān)測鋼管砼拱橋施工監(jiān)測的主要內(nèi)容為:溫度監(jiān)測、應(yīng)力監(jiān)測、位移(撓度、軸線監(jiān)測)等。(1)對各主拱肋拱腳進(jìn)行變位監(jiān)測,以確定拱座
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