市政公用工程專業(yè)一級(jí)注冊(cè)建造師繼續(xù)教育培訓(xùn)-2-橋梁主梁施工技術(shù)

1、斜拉橋施工新技術(shù) 斜拉橋主梁施工技術(shù)主講人： 汪勁豐博士浙江大學(xué)建筑工程學(xué)院講課內(nèi)容123主梁結(jié)構(gòu)與構(gòu)造 斜拉橋主梁施工方法主梁懸臂澆筑施工方法主梁支架現(xiàn)澆施工方法本章總結(jié)與重點(diǎn)提示45主梁截面形式與所用材料及索面的布置位置有關(guān)預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋常用截面 板式分離式雙箱閉合箱形半封閉箱形c)的改進(jìn)式c)的改進(jìn)式雙主梁形倒三角形（斯卡恩圣特）1、主梁結(jié)構(gòu)與構(gòu)造東營(yíng)黃河大橋諾曼底大橋多多羅大橋1、主梁結(jié)構(gòu)與構(gòu)造鋼梁橫截面實(shí)例鋼梁橫截面（正交異性板）1、主梁結(jié)構(gòu)與構(gòu)造結(jié)合梁橫截面實(shí)例（續(xù)）鋼主梁 鋼橫梁小縱梁 行車軌道梁人行道挑梁 預(yù)制橋面板現(xiàn)澆橋面板 斜拉索安那西斯橋南浦大橋1、主梁結(jié)構(gòu)與構(gòu)造2、

2、斜拉橋主梁施工方法可采用適合于梁式橋施工的任一合適方法，如支架上拼裝或現(xiàn)澆，懸臂拼裝或澆筑，頂推法和平轉(zhuǎn)法。由于斜拉橋梁體尺寸較小，各節(jié)段間有拉索，索塔還可以用來(lái)架設(shè)輔助鋼索，因此對(duì)各種無(wú)支架施工法更為有利。 各方法的適用跨度：支架上拼裝或現(xiàn)澆： 100m左右頂推法和平轉(zhuǎn)法： 不超過(guò)200m懸臂拼裝或澆筑： 可達(dá)近900m該方法適用于河流無(wú)通航要求或便于設(shè)置臨時(shí)墩，此時(shí)在腳手架上完成現(xiàn)澆和拼裝。主梁和塔柱安裝完畢后，然后安裝斜拉索。2、斜拉橋主梁施工方法 在支架上施工（拼裝或現(xiàn)澆）當(dāng)橋下不允許多搭設(shè)支架時(shí)，可以考慮頂推法施工。頂推施工需在跨內(nèi)設(shè)置臨時(shí)支承墩，頂推前在橋臺(tái)后方拼裝主梁（塔架），利

3、用頂推設(shè)備將梁體向跨中頂推，此時(shí)斜拉索只承受部分拉力。當(dāng)頂推就位后，張拉斜拉索，拆除臨時(shí)支承墩。 頂推法施工2、斜拉橋主梁施工方法 轉(zhuǎn)體施工2、斜拉橋主梁施工方法 將主塔和主梁沿岸邊制造，在斜拉索安裝和調(diào)整后，將整個(gè)橋塔-斜拉索-梁體以塔軸為中心轉(zhuǎn)體就位。 轉(zhuǎn)體過(guò)程中為防止梁體產(chǎn)生過(guò)大的負(fù)彎矩，可在懸臂端增設(shè)臨時(shí)索，待就位后拆除。 轉(zhuǎn)體施工2、斜拉橋主梁施工方法將主梁在工廠預(yù)制（混凝土梁）或焊接（鋼梁），由懸拼吊機(jī)實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)安裝。對(duì)于混凝土主梁，由于其預(yù)制齡期較長(zhǎng)，收縮徐變變形小，斷面尺寸和質(zhì)量易于控制。2、斜拉橋主梁施工方法 懸臂拼裝 一般采用牽索式掛籃。利用施工節(jié)段前端最外側(cè)兩根斜拉索，將掛

4、籃前端大部分施工荷載傳至橋塔，變懸臂負(fù)彎矩受力為簡(jiǎn)支正彎矩受力。懸臂澆注（最適宜方法）3、主梁懸臂施工方法 基本/總體步驟0號(hào)段施工安裝掛籃/吊機(jī)各段懸臂澆筑/吊裝各段安裝拉索并張拉合龍必要時(shí)調(diào)索力0#段安裝掛籃/吊機(jī)安裝合攏段安裝3、主梁懸臂施工方法懸臂澆筑施工：牽索掛籃/前支點(diǎn)掛籃斜拉橋的施工一般采用牽索掛籃。牽索式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)、調(diào)高系統(tǒng)及行走系統(tǒng)六部分組成。主要特點(diǎn)：牽索系統(tǒng)利用斜拉索將掛籃前端的垂直荷載直接傳遞給斜拉橋的主塔，以減小掛籃作用在斜拉橋主梁上的垂直荷載。牽索另外一個(gè)作用是完成體系轉(zhuǎn)換，即施工時(shí)纜索錨固在掛籃上，施工后錨固在斜拉橋主梁上。拉

5、索后錨點(diǎn)調(diào)高裝置側(cè)錨成型梁段待澆注梁段3、主梁懸臂施工方法懸臂澆筑施工：牽索掛籃/前支點(diǎn)掛籃牽索掛籃有：長(zhǎng)平臺(tái)牽索掛籃、短平臺(tái)復(fù)合型牽索掛籃。按桿件種類：常備桿件組拼式牽索掛籃、型鋼組焊式牽索掛籃。 前支點(diǎn)掛籃的分類平臺(tái)長(zhǎng)短承重方式桁架式前支點(diǎn)掛籃鋼箱式前支點(diǎn)掛籃長(zhǎng)平臺(tái)式前支點(diǎn)掛籃短平臺(tái)式前支點(diǎn)掛籃3、主梁懸臂施工方法拉索后錨點(diǎn)調(diào)高裝置側(cè)錨成型梁段待澆注梁段短平臺(tái)長(zhǎng)平臺(tái)3、主梁懸臂施工方法長(zhǎng)平臺(tái)牽索掛：一般僅在混凝土主梁下設(shè)置掛籃平臺(tái)，且已成梁段下的掛籃平臺(tái)長(zhǎng)度一般要略長(zhǎng)于待澆梁段下的掛籃的平臺(tái)長(zhǎng)度，因而使掛籃的總長(zhǎng)度很長(zhǎng)，其目的一是為了掛籃的走行，二是為了保證掛籃在順橋向的剛度。缺點(diǎn)：掛籃長(zhǎng)

6、（澆注8米梁段，平臺(tái)長(zhǎng)度達(dá)23米），自重大，使掛籃前移時(shí)掛鉤直接作用于主梁的反力過(guò)大，對(duì)某些斷面可能會(huì)改變主梁的設(shè)計(jì)尺寸，增加工程數(shù)量和工程費(fèi)用。3、主梁懸臂澆筑施工方法短平臺(tái)復(fù)合型牽索掛籃由掛籃平臺(tái)、三角架和伺服系統(tǒng)（牽索、懸吊、行走、錨固、水平支承、微調(diào)定位）組成。（1） 通過(guò)掛籃平臺(tái)前、后吊桿將部分荷載傳給三腳架，通過(guò)三腳架直接傳遞給已澆注主梁上的橫梁上；（2）另一部分荷載則通過(guò)斜拉索直接傳遞給塔墩；（3） 牽索下端的水平力，由牽索縱梁前端傳至掛籃平臺(tái)底層的水平拉桿，再通過(guò)抗剪柱傳給已澆注主梁。優(yōu)點(diǎn)：掛籃平臺(tái)后支點(diǎn)直接作用于主梁上的力不足長(zhǎng)平臺(tái)的一半；縮短掛籃長(zhǎng)度（8米），減輕掛籃自重；

7、掛籃長(zhǎng)度減小，剛度增大，主梁變形小。 力學(xué)特點(diǎn)：改變了普通掛盤單純吊掛傳力給主梁的方式，采用吊掛和牽拉相結(jié)合的傳力方式將荷載分別傳給主梁和塔，從而大大減小了主梁的受力。使用特點(diǎn)：就掛籃的走行而言，長(zhǎng)平臺(tái)牽索掛籃為一步到位，而短平臺(tái)復(fù)合型牽索掛籃分兩步；就施工控制而言，前者因縱向長(zhǎng)度較大，要求更嚴(yán)些；而對(duì)灌注混凝土而言，由于后者前部由前吊桿和牽索共同受力，故應(yīng)嚴(yán)格控制吊桿的受力，以防超載。適用性分析：由于常備桿件組拼式長(zhǎng)平臺(tái)牽索掛籃取材較易，大部分桿件可有多種用途，故一次攤消成本可能較低，對(duì)于跨度不是很大，且掛籃利用率不是很高的情況較適用，而型鋼組焊式短平臺(tái)復(fù)合型牽索掛籃由于是用型材特殊加工而成

8、，故成本較高，但其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔緊湊，使用較為方便，適用于跨度較大且利用率較高的情況。 3、主梁懸臂施工方法各類牽索掛籃的特點(diǎn)：施工流程：支架架設(shè)、模板加工、鋼筋制作等底模安裝、塔梁臨時(shí)固結(jié)施工安裝鋼筋、預(yù)應(yīng)力系統(tǒng)安裝內(nèi)模、外模及橫隔板模板混凝土澆筑及養(yǎng)護(hù)、拆模板預(yù)應(yīng)力張拉。懸臂澆筑施工：0號(hào)段（無(wú)索區(qū)）施工3、主梁懸臂施工方法安裝方法：施工支架上安裝地面或船上拼裝整體起升 支架上拼裝整體起升3、主梁懸臂施工方法懸臂澆筑施工：安裝掛籃掛籃就位提升內(nèi)模拱架調(diào)整掛籃初始狀態(tài)鋼絞線掛索鋼筋及預(yù)應(yīng)力管道安裝第一次張拉斜拉索澆筑一半混凝土第二次張拉斜拉索混凝土澆筑完成預(yù)應(yīng)力張拉張拉斜拉索，體系轉(zhuǎn)換第三次張拉斜

9、拉索掛籃前移?；炷恋臐仓?yīng)對(duì)稱均衡澆筑，入模采用先“前端”，后“后端”的原則。3、主梁懸臂施工方法懸臂澆筑施工：主梁標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段懸澆掛籃移動(dòng)流程3、主梁懸臂施工方法懸臂澆筑施工：主梁標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段懸澆3、主梁懸臂施工方法懸臂澆筑施工：主梁標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段懸澆體系轉(zhuǎn)換構(gòu)造邊跨密索區(qū)現(xiàn)澆段施工，不能進(jìn)行對(duì)稱的掛籃施工，只能在支架上進(jìn)行現(xiàn)澆，且必須在邊跨合龍前全部完成，否則將影響中跨標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段的懸澆。3、主梁懸臂施工方法懸臂澆筑施工：邊跨密索區(qū)現(xiàn)澆段施工采用預(yù)壓換重法施工：預(yù)先在合龍段一端加水箱按合龍段混凝土質(zhì)量注水壓重；隨即對(duì)合龍段剛性連接施焊；澆筑混凝土?xí)r邊澆邊放水直至合龍段澆筑完成。3、主梁懸臂施工方法懸臂澆筑

10、施工：邊主梁合龍段施工3、主梁懸臂施工方法懸臂拼裝施工：僅圖示3、主梁懸臂施工方法懸臂拼裝施工：僅圖示4、主梁支架現(xiàn)澆施工方法支架的設(shè)計(jì)與安全：強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性支架變形及預(yù)拱度：荷載滿跨預(yù)壓消除非彈性變形；彈性可恢復(fù)變形在主梁預(yù)拱度中予以考慮。支架預(yù)壓：滿跨預(yù)壓、120%箱梁自重；預(yù)壓23天；檢測(cè)加卸載過(guò)程中支架變曲線主梁的支架現(xiàn)澆：主梁豎向預(yù)拱度：根據(jù)主梁的豎向變形，在支架模板搭設(shè)時(shí)設(shè)置預(yù)拱度；橫向預(yù)偏位：非對(duì)稱索力作用下，曲線形主梁產(chǎn)生徑向側(cè)移，沿徑向設(shè)置預(yù)偏量；模板技術(shù)：張拉拉索產(chǎn)生徑向側(cè)移，模板的搭設(shè)完成后在底模上涂抹高質(zhì)量的脫模劑，減小模板和主梁的側(cè)向阻力，斜拉索張拉前拆除側(cè)向模板

11、和側(cè)向支撐。4、主梁支架現(xiàn)澆施工方法1、采用漂浮體系、半漂浮體系的斜拉橋，主梁懸臂澆筑前，應(yīng)將梁、塔臨時(shí)固結(jié)，以抵抗施工中的不平衡彎矩，且需要采取可靠措施便于后期拆除。2、懸臂澆筑混凝土主梁在掛籃首次安裝完成后，應(yīng)進(jìn)行靜載試驗(yàn)，以消除節(jié)點(diǎn)的非彈性變形和掛籃的非彈性撓度，并測(cè)出彈性變形的范圍。3、斜拉橋主梁懸臂澆筑過(guò)程中，混凝土應(yīng)對(duì)稱、均衡澆筑，入模遵循先“前端”，后“后端”的原則，同時(shí)按照“水平分層，斜向分條”的方式進(jìn)行澆筑。4、懸臂澆筑施工的斜拉橋，一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)梁段的施工順序是（C）。掛籃前移定位 澆筑一半節(jié)段混凝土 牽索張拉 體系轉(zhuǎn)換 澆筑完成節(jié)段混凝土 調(diào)索 再次牽索張拉 A B C D 5、本章總結(jié)與重點(diǎn)提示5、采用牽索式掛籃懸臂澆筑斜拉橋主梁，一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)段分兩次澆筑混凝土，完成一個(gè)過(guò)程至少需要張拉（B）次斜拉索。A 2 B 3 C 4 D 56、斜