[ppt]橋梁工程懸臂灌筑及鋼管拱安裝施工技術(shù)講座

1、橋梁懸臂灌筑及鋼管拱安裝施工技術(shù)一、懸臂施工法的概念及特點(diǎn)二、懸臂灌筑工藝流程三、懸臂灌筑施工技術(shù)要點(diǎn)四、懸灌掛籃五、鋼管拱制作與安裝六、頂升混凝土技術(shù)橋梁懸臂澆筑施工技術(shù) 懸臂施工法是上世紀(jì)50年代發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)建橋技術(shù)。特點(diǎn)是：將梁部結(jié)構(gòu)分為若干階段，由墩頂向兩側(cè)逐段拼裝或灌筑，最后合龍整孔橋跨結(jié)構(gòu)。 懸臂施工法是從橋墩開(kāi)始，對(duì)稱地、不斷懸出接長(zhǎng)梁體的施工方法。范立礎(chǔ) 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋一、懸臂施工法的概念及特點(diǎn)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(cè)對(duì)稱逐段就地（原位）澆筑混凝土，待混凝土強(qiáng)度達(dá)到一定強(qiáng)度后，張拉預(yù)應(yīng)力筋，移動(dòng)機(jī)具、模板繼續(xù)施工，使懸臂不斷接長(zhǎng)

2、，直至合龍（攏）。懸臂拼裝法則是將梁體按節(jié)段預(yù)制，從橋墩兩側(cè)依次對(duì)稱安裝節(jié)段塊件，張拉預(yù)應(yīng)力筋，使懸臂不斷接長(zhǎng)，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(diǎn)懸臂灌筑法又稱無(wú)支架平衡伸臂法或掛（吊）籃法。它是以已經(jīng)完成的墩頂節(jié)段（0號(hào)塊）為起點(diǎn)，通過(guò)掛籃的前移對(duì)稱地向兩側(cè)跨中逐段灌筑混凝土，并施加預(yù)應(yīng)力懸出循環(huán)作業(yè)方法。懸臂灌筑法每節(jié)段長(zhǎng)一般為2m5m（在斜拉橋施工中現(xiàn)已達(dá)到8m10m）。 串糖葫蘆 堆碼積木一、懸臂施工法的概念及特點(diǎn)一、懸臂施工法的概念及特點(diǎn)懸臂灌筑法圖示 特點(diǎn)： （1）施工期間可不影響橋梁通航； （2）逐段施工不需要大型起吊設(shè)備，僅用幾個(gè)掛籃即可完

3、成梁部施工；（3）每墩有兩個(gè)工作面平行作業(yè)，幾個(gè)墩可同時(shí)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(zhì)量；（5）節(jié)段施工都是重復(fù)作業(yè)，所需人員少，能較快熟練掌握施工技術(shù)，提高工效。 一、懸臂施工法的概念及特點(diǎn)體系轉(zhuǎn)換 變截面梁 臨時(shí)固結(jié) 逐段張拉預(yù)應(yīng)力一、懸臂施工法的概念及特點(diǎn)XX 270米 掛籃前移外模就位，并調(diào)整底模標(biāo)高綁扎底、腹板鋼筋，安裝相應(yīng)位置的預(yù)應(yīng)力管道（或者抽拔管）拼裝內(nèi)模（或內(nèi)模就位）和端模綁扎頂板鋼筋，安裝相應(yīng)位置的預(yù)應(yīng)力管道（或者抽拔管）澆注梁段混凝土養(yǎng)護(hù)，梁端面混凝土鑿毛張拉預(yù)應(yīng)力孔道壓漿接長(zhǎng)軌道，解除相關(guān)約束，做好掛籃前移準(zhǔn)備進(jìn)入下一個(gè)梁

4、段循環(huán)。 二、懸臂灌筑工藝流程 文字框圖以XX為工程背景形成的菱形掛籃施工工藝流程。 XX連續(xù)梁施工組織設(shè)計(jì)制訂的掛籃施工工藝流程。XX施工工藝流程圖。二、懸臂灌筑工藝流程 動(dòng)畫(huà)3 .1 掛籃懸臂灌注 1）掛籃行走 ：多采用導(dǎo)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(shù)要點(diǎn) 3 .1 掛籃懸臂灌注 2）掛籃模板就位 掛籃后錨：利用豎向預(yù)應(yīng)力筋 掛籃后錨必須連接可靠，需要專人負(fù)責(zé)檢查 早期掛籃采取過(guò)在桁架后端施加配重的方式 三、施工技術(shù)要點(diǎn) 3 .1 掛籃懸臂灌注 3）鋼筋綁扎，預(yù)應(yīng)力管道安裝 與前段鋼筋的連接符合技術(shù)要求預(yù)應(yīng)力管道位置正確 預(yù)應(yīng)力管道連接可靠 錨墊板與預(yù)應(yīng)力管道垂

5、直 三、施工技術(shù)要點(diǎn) 3 .1 掛籃懸臂灌注 4）混凝土澆注 對(duì)稱澆筑不平衡重由設(shè)計(jì)提出澆注時(shí)間與運(yùn)送方式和時(shí)間相適應(yīng)混凝土的搗固三、施工技術(shù)要點(diǎn) 3 .1 掛籃懸臂灌注 5）養(yǎng)生及穿索、接長(zhǎng)走形軌道 養(yǎng)生很重要高性能混凝土對(duì)養(yǎng)護(hù)的要求提高了高速鐵路（客運(yùn)專線）要求5天齡期三、施工技術(shù)要點(diǎn) 3 .1 掛籃懸臂灌注 6）張拉預(yù)應(yīng)力預(yù)應(yīng)力是生命線 按設(shè)計(jì)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(shù)要點(diǎn) 3 .1 掛籃懸臂灌注 7）孔道壓漿 注意預(yù)留排氣孔 按設(shè)計(jì)要求及時(shí)壓漿 采用真空壓漿新技術(shù)提高壓漿質(zhì)量 三、施工技術(shù)要點(diǎn) 3 .1 掛籃懸臂灌注 8）掛籃主構(gòu)架卸載（或者脫底模），準(zhǔn)備

6、前行進(jìn)入下一循環(huán)三、施工技術(shù)要點(diǎn) 3 .1 掛籃懸臂灌注 9）懸灌循環(huán)時(shí)間解除后錨、松前吊帶，掛籃前移就位，底模、側(cè)模同時(shí)前移。約6h后錨底模，修整、校正側(cè)模，調(diào)整底模標(biāo)高，側(cè)模就位。約12h綁扎底板、腹板鋼筋，安裝預(yù)埋件、波紋管道和豎向預(yù)應(yīng)力筋。約20h前移內(nèi)模，修整就位。約10h綁扎頂板鋼筋，安裝頂板波紋管及預(yù)埋件。約18h灌筑混凝土。約10h混凝土養(yǎng)生，穿鋼絞線，拆內(nèi)外模板。約72h張拉縱向預(yù)應(yīng)力筋。約10h縱向預(yù)應(yīng)力管道壓漿。約8h合計(jì)：166h（7天）正常情況下，一個(gè)循環(huán)710天。 三、施工技術(shù)要點(diǎn) 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(shè)計(jì)和加工階段就要

7、考慮： 掛籃的安裝和拆除 掛籃形式 起重設(shè)備的能力 運(yùn)輸條件和方式 能否租用三、施工技術(shù)要點(diǎn) 3 .3 0號(hào)段施工 1）0號(hào)段施工托架 三、施工技術(shù)要點(diǎn) 3 .3 0號(hào)段施工 2）臨時(shí)支座一般用混凝土結(jié)構(gòu)拆除相對(duì)設(shè)置比較復(fù)雜預(yù)埋電阻絲融化硫磺砂漿混凝土硬鑿水鉆鋼支座三、施工技術(shù)要點(diǎn) 3 .3 0號(hào)段施工 3）0號(hào)段模板 可借用掛籃模板 永久支座處理 4）0號(hào)段鋼筋綁扎和預(yù)應(yīng)力管道安裝 數(shù)量比較大 施工人員還不熟悉宜出錯(cuò) 預(yù)應(yīng)力管道密集 三、施工技術(shù)要點(diǎn) 3 .3 0號(hào)段施工 5 ）混凝土澆注 鋼筋、管道密集 永久結(jié)構(gòu)構(gòu)造復(fù)雜 施工人員還太熟悉 易出現(xiàn)質(zhì)量事故 0號(hào)段施工時(shí)間一般4060天三、施

8、工技術(shù)要點(diǎn) 3 .4 合龍段施工 是懸臂施工的關(guān)鍵工序，關(guān)系到成橋線型 為縮短合龍時(shí)間，合龍梁段較短，一般2m為宜 合龍依據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)算確定，沒(méi)有固定順序臨時(shí)鎖定 合龍段溫度控制 三、施工技術(shù)要點(diǎn) 3 .5 體系轉(zhuǎn)換 與合龍段施工密切相關(guān) 從臨時(shí)鎖定開(kāi)始，由靜定結(jié)構(gòu)變?yōu)槌o定結(jié)構(gòu) 連續(xù)剛構(gòu)在合龍段施工同時(shí)完成體系轉(zhuǎn)換連續(xù)梁主要在臨時(shí)支座拆除時(shí)完成體系轉(zhuǎn)換多跨梁多次體系轉(zhuǎn)換三、施工技術(shù)要點(diǎn) 3 .6 掛籃拆除 不是重要工序注意安全和構(gòu)件的保護(hù) 在有些情況下存在困難3 .7 掛籃試壓（預(yù)壓）目的：檢查掛籃加工及安裝質(zhì)量，消除非彈性變形； 測(cè)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(jù)。 方法

9、：原位堆載預(yù)壓和模擬等效預(yù)壓。 分級(jí)加載三、施工技術(shù)要點(diǎn) 3 .8 施工控制 懸澆梁的施工控制包括線型控制和應(yīng)力監(jiān)控 施工控制是懸澆梁施工技術(shù)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(jìn)行應(yīng)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(xiàn)場(chǎng)簡(jiǎn)單到只是調(diào)整底模的立模標(biāo)高而這個(gè)標(biāo)高的確定非常復(fù)雜；必須由專業(yè)人員進(jìn)行結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工實(shí)際計(jì)算確定，并在過(guò)程中逐步調(diào)整 三、施工技術(shù)要點(diǎn) 4.1 掛籃形式 掛籃是懸臂灌筑混凝土施工的主要施工設(shè)備，它是一個(gè)能沿軌道走行的活動(dòng)腳手架。掛籃的結(jié)構(gòu)形式很多，變化發(fā)展也很快。按結(jié)構(gòu)形式分掛籃有：型鋼式、桁架式、斜拉式等按

10、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(dòng)式、滑動(dòng)式和組合式等。不同的橋跨、橋型可選用不同形式的掛籃。四、懸灌掛籃4.1 掛籃形式 四、懸灌掛籃萬(wàn)能桿件桁架式掛籃4.1 掛籃形式 四、懸灌掛籃三角形掛籃較早出現(xiàn)的掛籃，至今仍然大量使用。4.1 掛籃形式 四、懸灌掛籃弓弦式掛籃受力經(jīng)典市場(chǎng)不佳4.1 掛籃形式 四、懸灌掛籃斜拉式掛籃4.1 掛籃形式 四、懸灌掛籃菱形掛籃經(jīng)典掛籃形式4.1 掛籃形式 四、懸灌掛籃牽索式掛籃用于斜拉橋4.1 掛籃形式 四、懸灌掛籃萬(wàn)能桿件桁架式掛籃分解形象4.1 掛籃形式 四、懸灌掛籃菱形掛籃改進(jìn)型4.2 掛籃可利用

11、系數(shù) 掛籃的可利用系數(shù)，也稱為重量系數(shù)（掛籃自重承重量）是衡量掛籃技術(shù)的主要指標(biāo)之一早期桁架式掛籃的重量系數(shù)往往達(dá)到甚至超過(guò)1.0斜拉式掛籃的重量系數(shù)為0.30.5左右弓弦掛籃是一種結(jié)構(gòu)合理的輕型掛籃，其重量系數(shù)在0.4以下 菱形掛籃也是一種結(jié)構(gòu)合理的掛籃，其重量系數(shù)也在0.4以下?tīng)克魇綊旎@可利用系數(shù)約為0.3左右四、懸灌掛籃4.3 掛籃構(gòu)造應(yīng)重視掛籃的選型、設(shè)計(jì)和加工必須制訂施工操作規(guī)程或作業(yè)指導(dǎo)書(shū)四、懸灌掛籃5.1 技術(shù)難點(diǎn) 五、鋼管拱制作與安裝 5.1 技術(shù)難點(diǎn) 1）鋼管拱圓管在各部位的弧率不同，多處存在相貫線，下料精度要求高；焊縫要求嚴(yán)格，、級(jí)焊縫均要求100%探傷檢測(cè)；各部位加工精度

12、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(wú)法安裝。2）鋼管拱安裝雖然有支架法、斜拉扣掛法、轉(zhuǎn)體法、整體提升法等方法，但針對(duì)本工程特點(diǎn)，選擇合適的安裝方案，采用有效的臨時(shí)固定和調(diào)整拱肋技術(shù)措施，達(dá)到既安全經(jīng)濟(jì)、又快速的目的，是鋼管拱施工面臨的技術(shù)難題。 五、鋼管拱制作與安裝 5.2 采取的技術(shù)措施 1）采用數(shù)控切割機(jī)床下料，縱向焊縫采用埋弧自動(dòng)焊等先進(jìn)設(shè)備 ，橫向焊接采用坡口焊縫，所有焊縫通過(guò)超聲波探傷檢測(cè)，并抽檢20%進(jìn)行X射線探傷。 五、鋼管拱制作與安裝 5.2 采取的技術(shù)措施 2）加工前，對(duì)已施工完的梁部拱腳、下錨箱位置進(jìn)行精確測(cè)量，將誤差輸入到鋼管拱第一節(jié)拱肋及吊桿上錨箱加

13、工設(shè)計(jì)圖上，先從理論上消除偏差。焊接完成后，除按常規(guī)進(jìn)行橫向預(yù)拼外，還在工廠內(nèi)完全模擬現(xiàn)場(chǎng)搭設(shè)支架進(jìn)行豎向預(yù)拼裝，將問(wèn)題解決在吊裝前，確保一次吊裝成功。 五、鋼管拱制作與安裝 5.2 采取的技術(shù)措施 3）結(jié)合拱肋高度在橋面上方不超過(guò)21.3 m的情況，經(jīng)過(guò)受力計(jì)算并經(jīng)設(shè)計(jì)院同意，采取支架原位拼裝方案，在橋上搭設(shè)支架安裝鋼拱節(jié)，汽車(chē)起重機(jī)上橋面進(jìn)行吊裝。支架采取萬(wàn)能桿件搭設(shè)，兩臺(tái)50 t汽車(chē)起重機(jī)吊上橋抬吊拱肋。 五、鋼管拱制作與安裝 5.2 采取的技術(shù)措施 4）拱節(jié)外側(cè)采用噴砂除銹，基體表面清潔程度應(yīng)達(dá)到Sa2.5級(jí)，噴涂底漆、中間漆、面漆后，每層漆的厚度均采用測(cè)厚儀檢測(cè)。 5）編制了鋼管拱安

14、裝專項(xiàng)方案，突出安全預(yù)防措施和應(yīng)急方案，并報(bào)北京市安監(jiān)局進(jìn)行審查。施工過(guò)程中將萬(wàn)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(nèi)法蘭高強(qiáng)螺栓鎖定方案，實(shí)現(xiàn)了鋼管拱的快速合龍。通過(guò)連續(xù)3天的溫度及合龍口長(zhǎng)度觀測(cè)和對(duì)比分析，選擇了合適的合龍時(shí)間，使結(jié)構(gòu)合龍后的應(yīng)力狀態(tài)良好。 五、鋼管拱制作與安裝 5.2 采取的技術(shù)措施 7）鋼管拱節(jié)段間臨時(shí)連接采用外法蘭固定，千斤頂調(diào)整高低，倒鏈調(diào)整橫向位置，鋼鍥塊支頂固定，做到了簡(jiǎn)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(shè)置內(nèi)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(jìn)度。 五、鋼管拱制作與安裝 6.1 技術(shù)難點(diǎn) 自地面到拱頂混凝土頂升高度達(dá)到了36 m，從梁部到拱頂也有21 m。根據(jù)以往的橋梁施工實(shí)踐，頂升混凝土比較容易出現(xiàn)質(zhì)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(diǎn)。 6.2采取的技術(shù)措施 1）通過(guò)多次試配，配制