斜拉橋主梁施工方法分類及介紹

1斜拉橋主梁施工方法分類及介紹斜拉橋主梁作為斜拉橋主要的承力構(gòu)件，與其它梁式橋相比，具有梁體高跨比小、梁體纖細(xì)、抗彎能力較差等特點(diǎn)。除少數(shù)人行橋采用諸如玻璃鋼之類的復(fù)合材料外，一般有鋼和混凝土兩種，這兩種材料又可組合成鋼主梁、混凝土主梁、鋼-混凝土疊合梁、鋼—混凝土混合梁等幾種類型。常采用的截面形式有板式、箱形、Ⅱ形肋板式等。按照索、塔、梁三者不同的結(jié)合方式，主梁可分為漂浮體系、支承體系、塔梁固結(jié)體系及剛構(gòu)體系等四種結(jié)構(gòu)體系。斜拉橋主梁施工方法與梁式橋大致相同，一般可分為頂推法、平轉(zhuǎn)法、支架法和懸臂法等四種。

2斜拉橋主梁施工方法

頂推法：特點(diǎn)是施工需在跨間設(shè)置若干臨時(shí)支墩，頂推過程中主梁要反復(fù)承受正、負(fù)彎矩。該法較適用于橋下凈空小、修建臨時(shí)支墩造價(jià)較低、支墩不影響橋下通航、能反復(fù)承受正、負(fù)彎矩的鋼斜拉橋主梁的施工。對(duì)混凝土斜拉橋而言，一般是在拉索張拉前頂推主梁，臨時(shí)支墩間距如不能滿足主梁負(fù)擔(dān)自重彎矩能力時(shí)，為滿足施工需要，要在主梁內(nèi)設(shè)置臨時(shí)預(yù)應(yīng)力束，這在經(jīng)濟(jì)上并不合算。平轉(zhuǎn)法：分別在兩岸或一岸順河流方向的矮支架上現(xiàn)澆主梁，并在岸上完成所有的安裝工序，即包括落架、張拉、調(diào)索，然后以塔墩為圓心，整體旋轉(zhuǎn)到橋位合龍。該法適用于橋址地形平坦、塔身較低和適合整體轉(zhuǎn)動(dòng)的中小跨徑斜拉橋。3主梁施工方法三：支架法

支架法澆筑主梁具有施工簡(jiǎn)單方便，能確保結(jié)構(gòu)滿足設(shè)計(jì)線形的優(yōu)點(diǎn)，但它僅適用于橋下凈空小、架搭設(shè)支架不影響橋下交通的情況。混凝土斜拉橋主梁在塔柱附近的0號(hào)、1號(hào)梁段一般需采用支架法現(xiàn)澆施工，其施工工序與一般梁式橋相同。本圖為活動(dòng)門式支架施工主梁—沈陽富民橋4主梁施工方法三：支架法蘇州京杭運(yùn)河斜拉橋岸上跨采用現(xiàn)澆支架法施工鋼筋混凝土主梁5主梁施工方法四：懸臂法懸臂施工法分懸臂澆筑法和懸臂拼裝法。懸臂澆筑法是在塔柱兩側(cè)用掛籃對(duì)稱逐段澆筑主梁混凝土。懸臂拼裝法是先在塔柱區(qū)現(xiàn)澆(對(duì)采用鋼梁的斜拉橋?yàn)榘惭b)一段放置起吊設(shè)備的起始梁段，然后用起吊設(shè)備從塔柱兩側(cè)依次對(duì)稱拼裝梁體節(jié)段。上述的幾種施工方法中，懸臂法因適用范圍較廣而成為目前斜拉橋主梁施工最常用的方法，其余幾種很少被采用。6主梁懸臂法施工圖例7主梁懸臂法施工圖例8斜拉橋主梁施工臨時(shí)固結(jié)措施

在斜拉橋主梁懸臂施工過程中，索塔兩側(cè)的梁體因自重荷載的不平衡會(huì)產(chǎn)生一定的傾覆力矩，且因兩側(cè)斜拉索張拉索力的不對(duì)稱性將會(huì)產(chǎn)生一定的水平推力。當(dāng)飄浮體系的斜拉橋采用懸臂法進(jìn)行主梁施工時(shí)，為確保結(jié)構(gòu)在施工階段的安全，一般在施工中都需采取適當(dāng)?shù)拇胧┻M(jìn)行塔梁臨時(shí)固結(jié)，待施工完畢后再進(jìn)行拆除。對(duì)于塔梁墩固結(jié)的斜拉橋則不需臨時(shí)固結(jié)。斜拉橋主梁施工臨時(shí)固結(jié)的措施主要有以下兩種。(一)加臨時(shí)支座并錨固主梁(二)設(shè)臨時(shí)支承9斜拉橋主梁施工臨時(shí)固結(jié)措施

(一)加臨時(shí)支座并錨固主梁這種方法構(gòu)造簡(jiǎn)單，制作和裝拆方便，安全可靠。即在下橫梁上設(shè)置四個(gè)混凝土臨時(shí)支座，將粗螺紋鋼的下端預(yù)埋在主塔下橫梁中，鋼筋中段穿過支座和梁體并錨在0號(hào)梁段頂部；鋼筋的數(shù)量由施工反力計(jì)算確定。為便于拆除，在每個(gè)支座中間可設(shè)20mm厚的硫磺砂漿夾層。(二)設(shè)臨時(shí)支承在塔墩兩旁設(shè)立臨時(shí)支承與臨時(shí)支座共同承擔(dān)施工反力，臨時(shí)支承常用鋼管樁或鋼護(hù)筒。在下塔柱上設(shè)置預(yù)埋件作為臨時(shí)支承的錨座。如果塔兩側(cè)的主梁不對(duì)稱，拆除這些支承時(shí)飄浮體系會(huì)引起體系轉(zhuǎn)換，梁向一端(通常是向岸端)水平移動(dòng)，索力重新分布，如該水平位移甚大，而且是突然發(fā)生時(shí)，會(huì)引起事故，因此拆除支承時(shí)應(yīng)特別注意。當(dāng)0號(hào)塊尚在支架上即已安裝1號(hào)塊和1號(hào)索時(shí)，經(jīng)過計(jì)算，也可不設(shè)臨時(shí)支承，僅設(shè)置一些簡(jiǎn)單約束即可。10臨時(shí)固結(jié)措施—施工圖例墩頂臨時(shí)固結(jié)及墩旁托架11混凝土主梁懸臂澆筑法施工程序

a)支架現(xiàn)澆0號(hào)及1號(hào)塊并掛索；b)拼裝牽索掛籃，對(duì)稱懸澆梁段；c)掛籃前移，依次懸澆梁段1.索塔；2-現(xiàn)澆梁段；3.現(xiàn)澆支架；4.前支點(diǎn)掛籃；5.斜拉索；6.前支點(diǎn)斜拉索；7-懸澆梁段12主梁懸臂澆筑法施工特點(diǎn)及主要方法

斜拉橋與一般梁橋相比，主梁高跨比較小，梁體十分纖細(xì)，抗彎能力差，當(dāng)進(jìn)行懸臂澆筑施工時(shí)，如果仍采用傳統(tǒng)的掛籃，就會(huì)因掛籃自重大而導(dǎo)致梁塔和拉索截面設(shè)計(jì)由施工內(nèi)力控制，顯得很不經(jīng)濟(jì)。所以施工中可利用斜拉橋結(jié)構(gòu)本身特點(diǎn)，充分發(fā)揮斜拉索的效用，盡量減輕施工荷載。在各種施工方法中，主梁懸臂施工采用的掛籃形式很多，各有特色，歸納起來可分為普通掛籃、勁性骨架掛籃、前支點(diǎn)掛籃三種。后錨點(diǎn)掛籃：在澆筑一個(gè)節(jié)段混凝土過程中，掛籃結(jié)構(gòu)和索塔結(jié)構(gòu)無直接關(guān)系，掛籃的定位和一個(gè)節(jié)段的混凝土澆筑過程中一個(gè)節(jié)段的混凝土澆筑過程不需調(diào)索，施工工藝簡(jiǎn)單。但掛籃需承受全部施工荷載，節(jié)段長(zhǎng)度受限，要求掛籃有較大的剛度。勁性骨架掛籃：利用斜拉索吊拉主梁中的勁性骨架，減少掛籃所受荷載，施工安全可靠，但鋼材用量大，很少使用。前支點(diǎn)掛籃：結(jié)構(gòu)合理，能充分發(fā)揮斜拉索的效用而使用最為普遍。其不足之處是在澆筑一個(gè)節(jié)段混凝土過程中要分階段調(diào)索，工藝復(fù)雜，掛籃與斜拉索之間的套管定位難度較大。13前支點(diǎn)掛籃工作原理前支點(diǎn)掛籃也稱牽索式掛籃，利用待澆梁段斜拉索作為掛籃前支點(diǎn)支承力，施工過程中將掛籃后端錨固在已澆梁段上，它能充分發(fā)揮斜拉索的效用，由斜拉索和已澆梁段來共同承擔(dān)待澆節(jié)段的混凝土梁段的重量。待主梁混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，拆除斜拉索與掛籃的連接，使節(jié)段重力轉(zhuǎn)換到斜拉索上，再前移掛籃。前支點(diǎn)掛籃的優(yōu)越性在于它使普通掛籃中的懸臂梁受力變成為簡(jiǎn)支梁受力，使節(jié)段懸澆長(zhǎng)度及承重能力均大為提高，加快了施工進(jìn)度。其不足之處是在澆筑一個(gè)節(jié)段混凝土過程中要分階段調(diào)索，工藝復(fù)雜，掛籃與斜拉索之間的套管定位難度較大。14前支點(diǎn)掛籃主要構(gòu)造特點(diǎn)

前支點(diǎn)掛籃主要由承重系統(tǒng)、模板系統(tǒng)、牽索系統(tǒng)、錨固系統(tǒng)及行走系統(tǒng)五大部分組成。牽索系統(tǒng)和錨固系統(tǒng)作為前支點(diǎn)掛籃的關(guān)鍵部位，在施工過程中應(yīng)作經(jīng)常性檢查。同時(shí)牽索系統(tǒng)也是前支點(diǎn)掛籃區(qū)別于普通懸臂式掛籃的核心所在。在澆筑主梁混凝土之前，前支點(diǎn)掛籃通過牽索系統(tǒng)與斜拉索臨時(shí)聯(lián)結(jié)在一起，使掛籃和節(jié)段混凝土的自重由斜拉索承擔(dān)一部分，以減小掛籃作用在主梁上的垂直荷載，它的另一作用是完成體系轉(zhuǎn)換，即將澆筑節(jié)段混凝土之前臨時(shí)錨固在掛籃上的斜拉索在澆筑后錨固到斜拉橋主梁上。15桁架式前支點(diǎn)掛籃示意圖1-已澆梁段斜拉索；2-待澆梁段前支點(diǎn)斜拉索；3-索管；4-拉索錨具；5-接長(zhǎng)拉桿；6-千斤頂；7-水平力平衡桿；8-掛籃上橫粱；9-掛籃桁架；10-懸掛升降系統(tǒng)；11-下底模；12-頂板底模16桁架式前支點(diǎn)掛籃實(shí)例江津地維長(zhǎng)江大橋17桁架式前支點(diǎn)掛籃實(shí)例

江津地維長(zhǎng)江大橋18鋼箱式前支點(diǎn)掛籃示意圖1-縱梁；2-C型掛粱；3-水平止推座；4-水平止推桿；5-轉(zhuǎn)動(dòng)錨座；6-后錨座系統(tǒng)；7-斜拉索；8-前支點(diǎn)斜拉索；9-待澆梁段19鋼箱三式前三支點(diǎn)三掛籃實(shí)例四川三宜賓三中壩三大橋三施工三掛籃20后錨三式掛三籃懸三臂澆三筑施三工我國(guó)三于20世紀(jì)70年代三至90年代三初修三建的三斜拉三橋，三主梁三采用三普通三掛籃三懸臂三澆筑三施工三的較三多，三其掛三籃結(jié)三構(gòu)構(gòu)三造與三受力三特性三同連三續(xù)梁三、連三續(xù)剛?cè)龢?gòu)主三梁施三工中三使用三的相三似。因?yàn)槿龗旎@三是施三工梁三段的三承重三結(jié)構(gòu)三，又三是施三工梁三段的三作業(yè)三現(xiàn)場(chǎng)三，隨三著施三工技三術(shù)的三不斷三改進(jìn)三，掛三籃已三由過三去的三壓重三平衡三式發(fā)三展成三現(xiàn)在三的通三用的三后錨三點(diǎn)掛三籃。三后錨三點(diǎn)施三工掛三籃結(jié)三構(gòu)的三形式三主要三桁架三式、三斜拉三式兩三類。桁架三式掛籃三按其三構(gòu)成三部件三的不三同，三可分三為萬三能桿三件掛三籃、三貝雷三梁（三或裝三配式三公路三鋼桁三梁組三合式三）掛三籃、三型鋼三組合三式掛三籃、三桁組三合式三掛籃三等。三按桁架三構(gòu)成三形狀的不三同，三又可三分為平行三桁架三式、平弦三無平三衡重三式、弓弦三式、菱形三式等多三種。斜拉三式掛籃三主要三有三角三斜拉、預(yù)三應(yīng)力三筋斜三拉、三體內(nèi)三斜拉三等多三種。21斜拉三橋混三凝土三主梁三懸臂三拼裝三法施三工預(yù)應(yīng)三力混三凝土三斜拉三橋懸臂三拼裝三法是先三在塔三柱區(qū)三現(xiàn)澆三一段三放置三起吊三設(shè)備三的起三始梁三段，三然后三用適三宜的三起吊三設(shè)備三從塔三柱兩三側(cè)依三次對(duì)三稱安三裝預(yù)三制節(jié)三段，三使懸三臂不三斷伸三長(zhǎng)直三到合三龍。三非塔三、梁三、墩三固結(jié)三的斜三拉橋三采用三懸臂三拼裝三法施三工時(shí)三，需三采取三臨時(shí)三固結(jié)三措施三，方三法與三懸臂三澆筑三法相三同。三此法三對(duì)預(yù)三制場(chǎng)三地和三起重三設(shè)備三要求三較高三，一三般沒三有懸三臂澆三筑法三使用三廣泛三。22斜拉三橋混三凝土三主梁三懸臂三拼裝三法施三工(一)特點(diǎn)三及適三用條三件懸臂三拼裝三法由三于主三梁是三預(yù)制三的，三墩塔三與梁三可平三行施三工，三因此三可以三縮短三施工三周期三，加三快施三工進(jìn)三度，三減少三高空三作業(yè)三。主三梁預(yù)三制混三凝土三齡期三較長(zhǎng)三，收三縮和三徐變?nèi)绊懭?，三梁段三的斷三面尺三寸和三澆筑三質(zhì)量三容易三得到三保證三。但三該法三需配三備一三定的三吊裝三設(shè)備三和運(yùn)三輸設(shè)三備，三要有三適當(dāng)三的預(yù)三制場(chǎng)三地和三運(yùn)輸三方式三，安三裝精三度要三求較三高。23斜拉三橋混三凝土三主梁三懸臂三拼裝三法施三工(二)梁段三的預(yù)三制、三移運(yùn)三及整三修主梁三在預(yù)三制場(chǎng)三的預(yù)三制應(yīng)三考慮三安裝三順序三，以三便于三運(yùn)輸三。預(yù)三制臺(tái)三座按三設(shè)計(jì)三要求三設(shè)置三預(yù)拱三度，三各梁三段依三次串三聯(lián)預(yù)三制，三以保三證各三梁段三相對(duì)三位置三及斜三拉索三與預(yù)三應(yīng)力三管道三的相三對(duì)尺三寸。三預(yù)制三塊件三的長(zhǎng)三度劃三分以三梁上三水平三索距三為標(biāo)三準(zhǔn)，三并根三據(jù)起三吊能三力決三定，三采用三一個(gè)三索距三或?qū)⑷粋€(gè)三索距三梁段三分為三有索三塊和三無索三塊兩三個(gè)節(jié)三段預(yù)三制安三裝。三塊件三的預(yù)三制工三序、三移運(yùn)三和整三修均三與一三般預(yù)三制構(gòu)三件相三同。24斜拉三橋鋼三主梁三懸臂三拼裝三法施三工鋼桁三架和三鋼箱三是鋼三斜拉三橋及三鋼-混凝三土疊三合梁三斜拉三橋的三主要三受力三構(gòu)件三。鋼三桁架三和鋼三箱一三般先三在工廠三加工制作三，再三運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)三吊裝就位三，鋼三梁在三出廠三前需三按設(shè)三計(jì)精三度進(jìn)三行預(yù)三拼裝三。鋼三梁預(yù)三制節(jié)三段長(zhǎng)三度從三方便三架設(shè)三考慮三，以三布置1~三2根斜三拉索三和2~三4根橫三梁為三宜，三節(jié)段三過長(zhǎng)三會(huì)引三起架三設(shè)時(shí)三所用三臨時(shí)三拉索三的麻三煩。斜拉三橋鋼三主梁三的懸三臂安三裝與三預(yù)應(yīng)三力混三凝土三斜拉三橋主三梁懸三臂安三裝施三工方三法基三本相三同，三具有三施工三快捷三、方三便的三特點(diǎn)三。常三用的三起重三設(shè)備三有懸臂三吊機(jī)