橋梁施工(概述)

橋梁施工概述

重慶交通大學(xué)向中富

施工的重要性橋梁的建立需經(jīng)過規(guī)劃、工程可行性研討、勘測設(shè)計和施工等幾個階段。施工是詳細(xì)表達(dá)橋梁設(shè)計思想和設(shè)計意圖的過程，高程度橋梁設(shè)計需求更高程度施工技術(shù)去實現(xiàn)。橋梁施工技術(shù)的開展也為實現(xiàn)橋梁設(shè)計意圖提供了靈敏多樣的手段，為增大橋梁跨度、改善構(gòu)造性能和線形以及運用新資料提供了充分條件。2橋梁施工技術(shù)開展回想橋梁施工技術(shù)程度與同時代消費力開展程度相關(guān)，3000年前在渭河上架設(shè)浮橋1400多年建立的趙州橋——建造技術(shù)超乎想象大拱圈縱分為28圈，每圈由43塊重1t左右的拱石組成，用石灰漿砌筑。為提高強度和整體性，拱石外表鑿有斜紋，拱石縱縫間安放腰鐵〔鐵箍〕，主拱跨中拱背上設(shè)置5根鐵拉桿，并在拱頂石砌筑時采用剎尖方法使拱石擠壓嚴(yán)密。3橋梁施工技術(shù)開展回想1053年建成泉州萬安〔洛陽〕橋——現(xiàn)代浮運架橋的原始雛形。46橋墩，834米長，采用“激浪漲舟、懸機弦牽〞架設(shè)石梁1240年漳州虎渡橋——200t重的石梁如何架設(shè)至今未知19世紀(jì)懸索橋主纜架設(shè)的AS、PWS方法出現(xiàn)——促進了懸索橋快速開展4橋梁施工技術(shù)開展回想20世紀(jì)鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)運用，懸臂施工、頂推施工、逐孔施工、轉(zhuǎn)體施工技術(shù)廣泛運用大跨深水橋梁迅速開展——20世紀(jì)末：1991米的日本明石海峽橋〔懸索橋〕、890米的日本多多羅橋〔斜拉橋〕、420米的中國重慶萬州長江大橋〔砼拱橋〕、301米的挪威Stolmasundet橋〔延續(xù)剛構(gòu)橋〕21世紀(jì)初：460米的中國重慶巫山長江大橋〔鋼管砼拱橋〕、330米的中國重慶長江大橋復(fù)線橋〔延續(xù)剛構(gòu)橋〕、1088米中國蘇通長江大橋〔斜拉橋〕5施工與橋梁建立的關(guān)系建立一座橋梁通常要經(jīng)過規(guī)劃、工程可行性研討、勘測設(shè)計和施工等階段。施工是詳細(xì)表達(dá)橋梁設(shè)計思想和意圖的一個過程，其最終目的是建成一個滿足運用要求的工程實體。施工技術(shù)無論是在設(shè)計階段還是在施工階段都非常重要，對其施工能否能順利完成起著決議性作用6施工與橋梁建立的關(guān)系施工技術(shù)的開展為實現(xiàn)橋梁設(shè)計意圖提供了靈敏多樣的手段，為增大橋梁跨越才干、新型橋梁構(gòu)造體系的開發(fā)、新型資料的運用、成橋形狀〔受力與線形〕的改善、工程質(zhì)量的提高、建立工期的縮短和工程造價的降低等提供了充分的條件和技術(shù)保證。7施工與設(shè)計的關(guān)系◆不同構(gòu)外型式橋梁，施工方法可不同◆同種構(gòu)外型式橋梁也可采用不同的施工方法◆復(fù)雜體系橋梁，不同施工方法時，施工過程構(gòu)造受力體系各不一樣，構(gòu)造內(nèi)力隨構(gòu)造計算圖式的改動而變卦，構(gòu)造運營階段的受力情況取決于所選用的施工方法。◆絕大多數(shù)橋梁施工往往不是一次完成，其間需閱歷多次構(gòu)造體系的轉(zhuǎn)換◆橋梁設(shè)計必需針對特定施工方法，程序進展◆橋梁施工必需忠實于設(shè)計8施工與設(shè)計的關(guān)系橋梁常見體系、施工方法及受力特點橋梁構(gòu)造體系、施工方法決議了橋梁的受力特點以及建設(shè)質(zhì)量控制的重點，橋梁建立質(zhì)量監(jiān)視人員必需對橋梁構(gòu)造體系、施工方法與受力特點有清醒的認(rèn)識，以便在監(jiān)視中突出重點，把握全局。9施工與設(shè)計的關(guān)系橋梁常見體系、施工方法及受力特點鋼筋混凝土簡支梁〔板〕橋：

?靜定體系、單跨受力?支架現(xiàn)澆、預(yù)制吊裝等方法施工?溫度變化、支座不均勻沉降等不產(chǎn)生附加內(nèi)力?預(yù)制吊裝橋梁橫向整體性要求高?跨間構(gòu)造受拉區(qū)帶裂痕任務(wù)10施工與設(shè)計的關(guān)系橋梁常見體系、施工方法及受力特點鋼筋混凝土簡支橋面延續(xù)梁〔板〕橋：

?靜定體系、墩頂僅梁〔板〕頂部分延續(xù)?單跨受力?支架現(xiàn)澆、預(yù)制吊裝等方法施工?溫度變化、支座不均勻沉降等不產(chǎn)生附加內(nèi)力?橫向整體性要求高?跨間構(gòu)造受拉區(qū)帶裂痕任務(wù)11施工與設(shè)計的關(guān)系橋梁常見體系、施工方法及受力特點鋼筋混凝土簡支構(gòu)造延續(xù)梁〔板〕橋：

?先簡支后構(gòu)造延續(xù)?一期恒載下靜定體系、二期恒載和運用荷載下超靜定體系?一期恒載下單跨受力、二期恒載和運用荷載下多孔受力?預(yù)制吊裝施工?溫度變化、支座不均勻沉降等產(chǎn)生附加內(nèi)力?跨間、墩頂構(gòu)造受拉區(qū)帶裂痕任務(wù)12施工與設(shè)計的關(guān)系橋梁常見體系、施工方法及受力特點預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁〔板〕橋：

?靜定體系?單跨受力?預(yù)制吊裝施工?溫度變化、支座不均勻沉降等產(chǎn)生附加內(nèi)力?預(yù)制吊裝橋梁橫向整體性要求高?全壓構(gòu)造或拉應(yīng)力受限并不開裂13施工與設(shè)計的關(guān)系橋梁常見體系、施工方法及受力特點預(yù)應(yīng)力混凝土簡支橋面延續(xù)梁〔板〕橋：

?靜定體系、墩頂僅梁〔板〕頂部分延續(xù)?單跨受力?預(yù)制吊裝等方法施工?溫度變化、支座不均勻沉降等不產(chǎn)生附加內(nèi)力?主梁全壓構(gòu)造或拉應(yīng)力受限并不開裂?橫向整體性要求高?橋面延續(xù)構(gòu)造帶裂痕任務(wù)14施工與設(shè)計的關(guān)系橋梁常見體系、施工方法及受力特點預(yù)應(yīng)力混凝土簡支剛構(gòu)橋：

?先簡支后剛構(gòu)〔墩梁固接〕?一期恒載下靜定體系、二期恒載和運用荷載下超靜定體系?一期恒載下單跨受力、二期恒載和運用荷載下多孔墩梁共同受力?預(yù)制吊裝施工?主梁二期預(yù)應(yīng)力、溫度變化、混凝土收縮徐變、支座不均勻沉降等產(chǎn)生附加內(nèi)力?主梁全壓構(gòu)造或拉應(yīng)力受限并不開裂15施工與設(shè)計的關(guān)系橋梁常見體系、施工方法及受力特點鋼筋混凝土延續(xù)梁橋：

?超靜定體系?支架施工?主梁多孔共同受力?主梁溫度變化、混凝土收縮徐變、支座不均勻沉降等產(chǎn)生附加內(nèi)力?跨間、墩頂構(gòu)造受拉區(qū)帶裂痕任務(wù)16施工與設(shè)計的關(guān)系橋梁常見體系、施工方法及受力特點預(yù)應(yīng)力混凝土延續(xù)剛構(gòu)橋：

?超靜定體系、墩梁固接?懸臂施工、預(yù)制拼裝施工等?一期恒載受力因施工方法而定、二期恒載和運用荷載下多孔墩梁共同受力?主梁二期預(yù)應(yīng)力、溫度變化、混凝土收縮徐變、墩底不均勻沉降等產(chǎn)生附加內(nèi)力?主梁全壓構(gòu)造或拉應(yīng)力受限并不開裂

17施工與設(shè)計的關(guān)系橋梁常見體系、施工方法及受力特點石拱橋：

?超靜定體系、拱圈為主要承重構(gòu)造?支架、拱胎施工等?支架撤除、拱上構(gòu)造施工順序影響拱圈受力?溫度變化、拱腳不均勻沉降等產(chǎn)生附加內(nèi)力?主拱圈全壓構(gòu)造

18施工與設(shè)計的關(guān)系橋梁常見體系、施工方法及受力特點鋼筋混凝土拱橋：

?超靜定體系、拱圈為主要承重構(gòu)造?支架施工、纜索吊裝施工、勁性骨架施工、轉(zhuǎn)體施工、懸臂施工等?支架撤除、拱上構(gòu)造施工順序等影響拱圈受力?溫度變化、拱腳不均勻沉降、混凝土收縮徐變等產(chǎn)生附加內(nèi)力?主拱圈普通為全壓構(gòu)造19施工與設(shè)計的關(guān)系橋梁常見體系、施工方法及受力特點鋼管混凝土拱橋：

?超靜定體系、拱圈為主要承重構(gòu)造?纜索吊裝施工鋼管拱圈、現(xiàn)澆管內(nèi)混凝土?管內(nèi)混凝土、拱上構(gòu)造施工順序等影響拱圈受力?溫度變化、拱腳不均勻沉降、混凝土收縮徐變等產(chǎn)生附加內(nèi)力?主拱圈普通為全壓構(gòu)造?鋼管焊接缺陷、管內(nèi)混凝土脫空、鋼管銹蝕等危害宏大

20施工與設(shè)計的關(guān)系橋梁常見體系、施工方法及受力特點鋼拱橋：

?超靜定體系、拱圈為主要承重構(gòu)造、簡單體系或組合體系〔系桿至關(guān)重要〕?纜索吊裝施工、懸臂施工等?拱上構(gòu)造施工順序等影響拱圈受力?溫度變化、拱腳不均勻沉降等產(chǎn)生附加內(nèi)力?焊接缺陷、銹蝕等危害宏大

21施工與設(shè)計的關(guān)系橋梁常見體系、施工方法及受力特點鋼拱橋：

22施工與設(shè)計的關(guān)系橋梁常見體系、施工方法及受力特點鋼拱橋：

23施工與設(shè)計的關(guān)系橋梁常見體系、施工方法及受力特點鋼拱橋：

24施工與設(shè)計的關(guān)系橋梁常見體系、施工方法及受力特點鋼拱橋：

25施工與設(shè)計的關(guān)系橋梁常見體系、施工方法及受力特點鋼拱橋：

26施工與設(shè)計的關(guān)系橋梁常見體系、施工方法及受力特點鋼拱橋：

27施工與設(shè)計的關(guān)系橋梁常見體系、施工方法及受力特點斜拉橋：

?超靜定體系、橋塔、索、主梁為主要承重構(gòu)造?懸澆、吊裝施工等?施工中索力等影響主梁受力?溫度變化、混凝土收縮徐變等產(chǎn)生附加內(nèi)力?鋼主梁焊接缺陷、斜拉索銹蝕等危害宏大，穩(wěn)定性需高度注重28施工與設(shè)計的關(guān)系橋梁常見體系、施工方法及受力特點懸索橋：

?索塔、主纜、加勁梁為主要承重構(gòu)造?加勁梁吊裝施工?施工中主纜初始形狀對成橋形狀影響大?錨碇系心臟、主纜系生命線?鋼主梁焊接缺陷、主纜銹蝕等危害宏大29施工與設(shè)計的關(guān)系靜定構(gòu)造、一次構(gòu)成構(gòu)造：

一種設(shè)計可以有多種施工方法，設(shè)計與施工可分別，例如：

簡支梁橋梁：設(shè)計——按照成橋形狀進展，施工——預(yù)制吊裝、支架現(xiàn)澆等

普通拱橋：設(shè)計——按照成橋形狀進展，施工——支加現(xiàn)澆、纜索吊裝等30施工與設(shè)計的關(guān)系超靜定構(gòu)造、分次構(gòu)成構(gòu)造：一種設(shè)計對應(yīng)一種施工方法，設(shè)計與施工必需不可分別，主要表達(dá)在構(gòu)造恒載內(nèi)力需根據(jù)施工過程進展計算，例如：31施工與設(shè)計的關(guān)系組合式簡支梁橋：一期恒載效應(yīng)應(yīng)采用應(yīng)力疊加，而不是內(nèi)力疊加32施工與設(shè)計的關(guān)系懸臂施工延續(xù)橋、延續(xù)剛構(gòu)橋、分次構(gòu)成的箱拱橋、桁架拱橋等：一期恒載效應(yīng)必需根據(jù)施工順序〔包括體系轉(zhuǎn)換〕進展計算33施工與設(shè)計的關(guān)系

34施工與設(shè)計的關(guān)系

35施工與設(shè)計的關(guān)系

36施工與設(shè)計的關(guān)系

37施工與機械設(shè)備的關(guān)系◆施工機械設(shè)備的優(yōu)劣往往決議橋梁施工技術(shù)先進與否◆施工方法確實定在很大程度上取決于能否有與之相配套的施工機械設(shè)備◆橋梁構(gòu)造體系及施工技術(shù)的開展需求大量的、先進的機械設(shè)備，先進施工技術(shù)開展促進設(shè)備程度的不斷提高?！魳蛄菏┕ぴO(shè)備包括：丈量設(shè)備；根底施工設(shè)備；混凝土施工設(shè)備；各種常備式構(gòu)造；預(yù)應(yīng)力施工設(shè)備；運輸、安裝和起重設(shè)備；公用施工設(shè)備等?！羝渲写笮透〉醯难兄评茫箻蛄荷?、下部構(gòu)造的施工向著大塊件組拼體系開展，順應(yīng)了當(dāng)前越來越多跨海工程建立的需求。38施工與施工控制的關(guān)系●橋梁施工技術(shù)包含施工設(shè)計計算、施工方法、手段與工藝、施工控制等。●以往，在橋梁施工技術(shù)中并未突出施工控制的內(nèi)容，甚至沒有提到“施工控制〞。緣由是由于過去所建橋梁普通跨徑不大，規(guī)模較小，影響要素少等，由于施工控制不力而產(chǎn)生的不良后果也就不明顯，從而使人們忽視了它的重要性。39施工與施工控制的關(guān)系現(xiàn)實上，任何橋梁施工，特別是大跨徑橋梁的施工，都是一個系統(tǒng)工程。在該系統(tǒng)中，設(shè)計圖紙是目的，而自開工到開工整個為實現(xiàn)設(shè)計目的而必需閱歷的過程中，將遭到許許多多確定和不確定要素〔誤差〕的影響，包括設(shè)計計算、橋用資料性能、施工精度、荷載，大氣溫度等諸多方面在理想形狀與實踐形狀之間存在的差別，施工中如何從各種受誤差影響而失真的參數(shù)中找出相對真實之值，對施工形狀進展實時識別〔監(jiān)測〕，調(diào)整〔糾偏〕、預(yù)測對設(shè)計目的的實現(xiàn)是至關(guān)重要的。

40施工與施工控制的關(guān)系橋梁施工控制是橋梁施工技術(shù)的重要組成部分橋梁施工控制是確保橋梁施工宏觀質(zhì)量的關(guān)鍵橋梁施工控制又是橋梁建立的平安保證41施工與施工控制的關(guān)系42施工與造價的關(guān)系★橋梁工程的總造價包括規(guī)劃、工程可行性研討、勘測設(shè)計、征地拆遷、工程施工等費用，其中施工普通要占工程費用的60％以上。近年來，工程施工費用和勞動力的工資所占的比例呈現(xiàn)上升趨勢，對于特大跨徑和構(gòu)造比較復(fù)雜的橋梁更是如此。因此，施工費用對工程造價有著舉足輕重的影響。43施工與造價的關(guān)系★影響橋梁施工費用的主要要素是構(gòu)件制造的費用、架設(shè)費用和工期。為在施工階段降低工程造價、節(jié)省投資，除采取加強施工的組織管理、節(jié)約資料、提高機械設(shè)備的利用率等措施外，在施工中運用新技術(shù)、新工藝非常重要?！锸┕し椒ê褪侄蔚牟煌绊懙绞┕に栀M用的差別，科學(xué)合理的先進施工方法既能保證工程的質(zhì)量和進度，也使施工費用途于最合理的程度，導(dǎo)致工程本錢升高。★合理地采用先進施工技術(shù)對于降低工程造價至關(guān)重要。44施工與組織管理的關(guān)系★橋梁施工過程是一項龐大的系統(tǒng)工程，涉及到大量的人力、資金、資料、機具設(shè)備及技術(shù)，要求進展科學(xué)的管理。★施工組織管理的目的是要保證工程按設(shè)計要求的質(zhì)量、方案進度和低于設(shè)計預(yù)算和合同包價的本錢，平安、順利地完成施工義務(wù)。45施工與組織管理的關(guān)系★橋梁施工具有固定的場地；流動的勞力、機具和資料；較長的施工周期；不斷變化、調(diào)整的施工程序和工藝等特點?！飶?fù)雜的管理任務(wù)要求一切參與施工的人員〔建立方、施工方、監(jiān)理方、設(shè)計方以及監(jiān)控方、監(jiān)視方〕必需相互協(xié)作、相互促進，在施工中隨時掌握工程進展的實踐情況和存在的問題，采用科學(xué)的管理方法，從方案、技術(shù)、全面質(zhì)量、定額、本錢、信息和企業(yè)規(guī)章制度等方面進展真實有效的任務(wù)。46橋梁施工方法擴展根底樁和管柱根底沉井根底〔大型重力式根底〕地下延續(xù)墻根底組合根底石砌墩臺式墩臺就地澆筑式墩臺預(yù)制裝配式墩臺根底施工橋墩、臺施工上部構(gòu)造施工就地澆筑法預(yù)制安裝法按構(gòu)件制造地點橫移施工法以橋墩為基準(zhǔn)以橋軸端點為基準(zhǔn)以橫橋向為基準(zhǔn)按構(gòu)造構(gòu)成方式轉(zhuǎn)體施工法懸臂施工法頂推施工法逐孔施工法大型構(gòu)件預(yù)制安裝法以橋位為基準(zhǔn)整體就地澆筑施工法提升施工法47橋梁整體就地澆注施工在橋位處搭設(shè)支架，在支架上澆筑混凝土，待混凝土到達(dá)強度后撤除模板、支架48橋梁整體就地澆注施工優(yōu)點：無需預(yù)制場地，不需大型起吊、運輸設(shè)備，橋跨構(gòu)造整體性好。缺陷：工期長，施工質(zhì)量易受季節(jié)性氣候的影響不容易控制，對預(yù)應(yīng)力混凝土梁因受混凝土收縮、徐變的影響將產(chǎn)生較大的預(yù)應(yīng)力損失，施工中的支架、模板耗用量大，施工費用高，搭設(shè)支架影響排洪、通航，施工期間能夠遭到洪水和飄流物的要挾。49橋梁預(yù)制安裝施工在工廠或現(xiàn)場預(yù)制整孔主梁或大型主梁節(jié)段，采用某種架設(shè)方法進展安裝、銜接，完成橋體構(gòu)造的施工預(yù)制安裝法50橋梁預(yù)制安裝施工特點：▲工場預(yù)制，有利確保構(gòu)件的質(zhì)量；▲上、下部構(gòu)造平行作業(yè)，將縮短現(xiàn)場施工工期，可降低工程造價；▲主梁構(gòu)件在安裝時已有一定齡期，故可減少混凝土收縮、徐變引起的變形；▲不同架設(shè)方式對橋下通航的影響各異。51橋梁逐孔施工運用一套設(shè)備從橋梁的一端逐孔施工，直到對岸挪動模架逐孔施工法52橋梁逐孔施工特點：□不需設(shè)置地面支架，不影響橋下通航、通車，施工平安、可靠□有良好的施工環(huán)境，施工質(zhì)量易于保證，一套模架可多次周轉(zhuǎn)運用，具有在預(yù)制場消費的優(yōu)點□機械化、自動化程度高，節(jié)省勞力，降低勞動強度□挪動模架設(shè)備投資大，施工預(yù)備和操作較復(fù)雜□挪動模架逐孔施工宜在橋梁跨徑小于50米的多跨長橋上運用。□從施工設(shè)備、梁體構(gòu)件制造等方面可分為：運用挪動支架逐孔組拼預(yù)制節(jié)段施工和挪動模架逐孔現(xiàn)澆施工。53橋梁懸臂施工從橋梁墩臺開場向跨中不斷接長梁體構(gòu)件(包括拼裝與現(xiàn)澆)施工54橋梁懸臂施工特點：

屬于自架設(shè)備工法

施工中墩、梁固接，主梁上產(chǎn)生負(fù)彎矩，橋墩也要接受由施工而產(chǎn)生的彎矩

非墩、梁固接梁橋，施工時需暫時固接，在施工過程中存在著構(gòu)造體系轉(zhuǎn)換

懸臂施工法可不用或少用支架，不影響橋下通航、通車，節(jié)省施工費用，降低工程造價

懸臂澆筑施工簡便，構(gòu)造整體性好，施工中可不斷調(diào)整位置

懸臂拼裝施工速度快，橋梁上下部構(gòu)造可平行作業(yè)，但施工精度要求比較高

適用于梁橋、拱橋、剛構(gòu)橋、斜拉橋施工55橋梁轉(zhuǎn)體施工將橋梁主梁或主拱先在橋位處岸邊(或路邊及適當(dāng)位置)進展預(yù)制，待混凝土到達(dá)設(shè)計強度后旋轉(zhuǎn)構(gòu)件就位施工轉(zhuǎn)體施工法56橋梁轉(zhuǎn)體施工特點：☆可利用施工現(xiàn)場的地形安排預(yù)制構(gòu)件的場地☆不影響橋下通航、通車☆施工設(shè)備少，安裝簡單，容易制造和掌握☆高空作業(yè)少，施工工序簡單，施工迅速☆適宜于單跨拱橋和三跨梁橋、剛構(gòu)橋，可在深水、峽谷中建橋采用，同時也順應(yīng)在平原區(qū)以及用于城市跨線橋。57橋梁頂推施工在沿橋縱軸方向的臺后設(shè)置預(yù)制場地，分節(jié)段預(yù)制，并用縱向預(yù)應(yīng)力筋將預(yù)制節(jié)段與施工完成的梁段聯(lián)成整體，然后經(jīng)過頂推安裝施力，將梁體向前頂推出預(yù)制場地，之后繼續(xù)在預(yù)制場進展下一節(jié)段梁的預(yù)制，循環(huán)操作直至施工完成頂推施工法58橋梁頂推施工特點：○運用簡易的施工設(shè)備建造長大橋梁，費用低，無噪聲，可在水深、山谷和高橋墩上采用，也可在曲率一樣的彎橋和坡橋上運用○僅能適用于等坡度、僅處于平曲線、主梁高度不變的梁橋○主梁分段預(yù)制，延續(xù)作業(yè)，便于施工管理，防止了高空作業(yè)，構(gòu)造整體性好○梁的受力形狀變化大，施工階段梁的受力形狀與運營時期的受力形狀差別大，在梁的截面設(shè)計和預(yù)應(yīng)力鋼束布置時為同時滿足施工與運營的要求，將需較大的用鋼量59橋梁橫移施工在待安頓構(gòu)造的位置旁預(yù)制該構(gòu)造物，并橫向挪動該構(gòu)造物，將它安頓在規(guī)定的