悬臂施工法

为了您的美好前程，请认真听讲，谢谢！本节课讲授内容悬臂施工法学习目标（知识目标+能力目标）教学设计（六部教学+案例讨论）本堂课程学习目标知识目标：掌握悬臂施工方法及其适用范围能力目标：能初步选用悬臂的施工方法，具备编写悬臂施工作业指导书及技术交底本堂课程教学设计评价任务布置检查教学设计计划与决策资讯实施任务布置识读拱桥相关资料，完成以下工作任务并作小组PPT汇报：1、熟读教材及任务单、工作单2、掌握悬臂梁桥基本构造及施工方法3、编制悬臂施工施工作业指导书◆学习情境任务单、工作单、检查单◆【客运专线施工基本规范】◆《桥梁工程》（铁路）教材◆《桥梁工程》电子课件及教师手册◆【铁路客运专线桥梁施工及验收标准】◆桥梁图片集◆中国桥梁网、客运专线网、网易土木论坛参考资料课件资讯阶段（参考资料）课件资讯定义：悬臂施工法是以桥墩为中心向两岸对称的、逐节悬臂接长的施工方法。适用：预应力T形刚构、预应力混凝土悬臂梁桥、连续梁桥、斜腿刚构桥、桁架桥、拱桥及斜拉桥等。方法：按照梁体的施工方法，悬臂施工又可分为：悬臂灌注法悬臂拼装法课件资讯平衡悬臂法一、悬臂灌注法悬臂灌注法又称为无支架平衡伸臂法或挂（吊）篮法。它是以已经完成的墩顶节段（0号块）为起点，通过挂篮的前移对称地向两侧跨中逐段灌注混凝土，并施加预应力的悬出循环作业方法。悬臂灌注法每节段长一般为2m～5m（在斜拉桥施工中现已达到8m～10m）。我国已建成的大跨度预应力混凝土梁式桥跨，大多数采用此种方法施工。悬臂灌注法程序:采用移动式挂篮作为主要施工设备，以桥墩为中心，对称向两岸利用挂篮逐段浇筑梁段混凝土，待混凝土达到要求强度后，张拉预应力束，再移动挂篮，进行下一节段的施工。平衡悬臂-挂篮现浇平衡悬臂施工内昆铁路花土坡大桥内昆铁路花土坡大桥大连立交桥•挂篮是一个能沿梁顶滑动或滚动的承重构架，其锚固悬挂在已施工梁段上，在挂篮上可进行下一梁段的模板、钢筋、预应力管道的安设，混凝土灌注和预应力张拉，灌浆等作业。•完成一个阶段的循环后，挂篮即可前移并固定，进行下一阶段的悬灌，如此循环直至悬臂灌注完成。用挂篮悬臂施工的主要工作内容包括：在墩顶浇筑起步梁段(0#块)，在起步梁段上拼装悬灌挂篮并依次分段悬浇梁段；边跨及中跨合拢。→0号块施工→梁端临时固结→浇筑梁段混凝土→结构体系转换→合拢段施工施工程序：挂篮类型及构造功能移动脚手架，挂在建成的梁段上；完成下个节段的作业。结构形式型钢式、桁架式、斜拉式、弓弦式、滑动斜拉式、菱形等。平衡方式压重式、锚固式和半压重、半锚固式。行走方式滚动式、滑动式和组合式。组成承重梁、悬吊模板、锚固装置、走行系统、工作平台。2、挂蓝种类与施工挂蓝的形式很多，构造也有差异，要求挂蓝的构造简单，操作使用方便，安全可靠，稳定性好，节省材料，造价低，装拆移动灵活，施工速度快。挂篮的分类项目类型特点按挂篮使用材料分由万能杆件组拼一次性投资少，重量大，体积大由型钢特制一次性投资大，布置合理按主承重结构分钢板梁空间小型钢加拉索重量较轻桁架可用通用杆件按受力原理分垂直吊杆吊杆吊住模板，传力到桁架上斜拉杆混凝土通过底模传离到斜拉带，斜拉带固定于主梁上刚性模板模板除了承受混凝土压力外，还能在顺桥向承力，这样可用预应力直接拉住模板按抗倾覆方式分全压重式尾部压重全锚固式尾部锚固在桥面上半压半锚固式压重较全重式少按走行方式分滚动式挂篮由小车牵引沿轨道走行滑动式在滑板上滑行(a)桁式挂篮结构(b)三角形挂篮结构(c)挂蓝的两种施工状态桁式挂篮结构简图平行桁架式挂篮平弦无平衡重挂篮请写出桁式挂篮的特点？特点:外形简单、受力明确、重量轻、变形小、稳定性好、装拆方便、移动灵活。(a)桁式挂篮结构(b)三角形挂篮结构(c)挂蓝的两种施工状态三角挂篮结构简图C）菱形挂篮南防铁路茅岭江大桥（斜拉式）钱江二桥(弓弦式）钱江二桥2）挂篮施工用挂篮悬臂浇筑施工，除0号块等少数梁段用托架施工外，其余利用挂篮施工。每个梁段的混凝土宜一次浇筑，其循环作业工序为：挂篮前移、模板就位加固、钢筋绑扎及管道安装、混凝土浇筑、混凝土养生、张拉压浆，施工周期一般为一周左右。0号块简易流程图就地浇筑0号块圬工安装挂篮进行梁段悬臂浇筑0号块支架挂篮施工悬臂法施工步骤在墩顶托架上灌注0号梁段在0号块上拼组挂篮，灌注1号梁段悬臂对称灌注各个梁段合龙段施工图2-16001011悬臂施工法模板应用之情形A、0＃块浇筑•0号段位于桥墩上方，灌注0号段相当于给挂篮提供一个安装场地。•0号段一般需在桥墩两侧设托架或支架现浇。•立0号段底模时，同时安装支座及防倾覆锚固装置。2）设置墩旁临时支架如和第一种方法联合使用，则受力情况和稳定性将进一步改善。临时支架固定锚座临时锚杆临时支架临时锚杆(b)(d)临时支架固定锚座临时锚杆临时支架临时锚杆(b)(d)临时支承可设在预埋的固定锚座上，也可以在桥墩基础中设置预埋件用作临时支架的锚座。3）设置墩侧托架墩侧托架是通过预埋在墩身中的牛腿平台或吊挂固定于墩顶来获得支撑。应用在桥型高、水又深的情况。0号梁段托架设计应符合下列规定：1、托架设计计算时，应按下列荷载的最不利组合确定最大荷载：现浇梁体、模板及支架的重量，施工荷载（含振动力），风荷载，水中施工时的流水压力，冬期施工时的雪荷载及保温养护设施荷载；2、托架强度检算时，构件应力安全系数不小于1.3；3、托架刚度检算时，应考虑单个构件刚度与整体刚度的协调，梁体腹板处的纵梁或杆件间距应适当加密，防止梁体局部平整度不能满足相关验收标准的规定；4、托架稳定性检算时，应重点检算横向稳定性，并应考虑洪水及漂流物的冲击作用，稳定安全系数应大于1.5；5、托架与桥墩的连接方法，应经设计计算确定，并应绘制连接件（孔）在桥墩上预埋（留）布置详图，以便桥墩施工时按设计要求准确预埋（留）连接件（孔）；6、采用墩旁扇形托架并利用桥墩基础（承台）作支承时，应检算桥墩基础（承台）的局部强度及基底应力，必要时应采取措施对桥墩基础（承台）进行加固；7、采用门式托架时，支墩基础类型、埋深、结构、尺寸等，应根据托架结构形式、跨度、地基承载力等工况，经设计计算确定；在旱地采用浅埋式扩大基础时，尚应考虑地面浸水时对地基承载力的影响。支墩基础必须具有足够承载力，不得发生下沉，必要时应同时做好地面防、排地表水设施设计；8、托架结构应根据选用的常备式钢脚手架或型钢的种类、规格、力学性能等，经设计计算确定；托架上的分配梁，应适当加密、合理搭接，以保证在梁体混凝土浇筑和施工荷载不均匀作用下不发生突变；9、托架在浇筑0号梁段混凝土前须进行预压，预压荷载应不小于最大施工荷载的1.2倍，以检验托架的整体承载能力和消除托架的非弹性变形，并观测弹性变形量。悬浇～挂篮支架示例0号块临时锚固支座的临时锁定1）加临时锚固临时支座预应力钢筋千斤顶临时支座预应力钢筋图13-4临时锚固措施锚杆的下端顶埋在墩内，锚杆中段在混凝土块中穿过并锚在梁顶或梁体中锚杆的数量由施工弯矩计算决定。临时支座预应力钢筋千斤顶临时支座预应力钢筋图13-4临时锚固措施临时支座一般用C30～C40混凝土。为方便拆除，临时支座上下有隔离层，隔离层用硫磺砂浆或油毡纸等形成。为了便于施工过程中对梁体线形和仰俯的细微调整，有条件时可在临时支座附近加设千斤顶。挂篮施工现场0号块支架、模板安装0号块施工支架预压0号块支架、模板安装混凝土浇筑•挂篮是一个能沿梁顶滑动或滚动的承重构架，其锚固悬挂在已施工梁段上，在挂篮上可进行下一梁段的模板、钢筋、预应力管道的安设，混凝土灌注和预应力张拉，灌浆等作业。•完成一个阶段的循环后，挂篮即可前移并固定，进行下一阶段的悬灌，如此循环直至悬臂灌注完成。B、挂篮的安装主要流程C、挂篮混凝土浇筑(1)挂篮加载试验•在0号块上安装完成挂篮以后，应首先进行挂篮加载试验，以获取加载与挂篮变形的关系曲线•加载时应注意分级加载，且分级应均匀•加载方法：试验台加压和水箱加压法（2）混凝土浇筑请写出混凝土悬臂浇注施工要点？混凝土悬臂浇注施工要点（A）在梁段混凝土浇筑前，进行全面检查，经签认后方准浇筑。（B）连续梁悬臂浇筑施工时，要有保证梁体施工稳定的措施。（C）桥墩两侧梁段悬臂施工进度应对称、平衡，混凝土应同时灌注，其差不应大于1.0m3。（D）悬臂浇筑段前端底板和桥面的标高，应根据挂篮前端的垂直变形及预拱度设置，施工过程中要对实际高程进行监测。（E）箱形截面混凝土浇筑顺序应按设计要求办理。当采用两次浇筑时，各梁段的施工应错开。（F）梁段混凝土达到要求的强度后，方可进行预应力筋的张拉、压浆。（G）梁段混凝土的拆模时间，应根据混凝土强度及施工安排确定。混凝土应尽量采用早强措施，缩短施工周期，加快施工进度。三角挂篮施工录象洞庭湖大桥桥悬浇请写出混凝土挂篮施工注意事项？注意事项：1）挂篮就位后，安装并校正模板吊架及模板，模板安装应核准中心位置及标高，此时应对浇筑预留梁段混凝土进行抛高，模板与前一段混凝土面应平整密帖。2）安装预应力预留管道时，应与前一段预留管道接头严密对准，并用胶布包贴，防止灰浆渗入管道。管道四周应布置足够定位钢筋，确保预留管道位置正确，线形平顺。3）浇筑混凝土时，可以从前端开始，应尽量对称平衡浇筑。浇筑时应加强振捣，并注意对预留管道的保护。4）为提高混凝土早期强度，以加快施工速度，在设计混凝土配合比时，一般加入早强剂或减水剂，为防止混凝土出现过大的收缩、徐变，应在配合比设计时按规范要求控制水泥用量。5）梁段拆模后，应对梁端的混凝土表面进行凿毛处理，在安装新旧梁段接缝处的钢筋、锚具等时，严格控制质量，加强接缝处的连接，避免在此开裂。6）当箱梁梁段分次浇筑混凝土时，为了不使后浇混凝土的重力引起挂篮变形，导致先浇混凝土开裂，为了避免这种开裂，对挂篮可采用水箱压重梁等措施。悬臂施工～预应力束示例悬臂梁浇筑施工的周期为6～10d。周期长短依据混凝土的数量和结构的复杂程度而不同。节段长度一般为2～8m。为了加快施工进度同时又保证施工质量，在悬浇施工中应尽量使用早强混凝土。4、结构体系转换注意：★结构由双悬臂状态转换成单悬臂受力状态时，梁体某些部位的弯矩方向发生转换。★梁端临时锚固的放松，应均衡对称进行，确保逐渐均匀地释放。★对转换为超静定结构，需考虑钢束张拉、支座变形、温度变化等因素引起结构的次内力。★结构体系转换中，临时固结解除后，将梁落于正式支座上，并将按标高调整支座高度。5、合拢梁段施工（1）预应力混凝土连续梁悬臂施工的几种情况a、逐跨连续悬臂施工ABCDAB(a)(b)(c)(d)(e)合拢前使用临时支架示例(a)浇筑T构(b)T构合龙成π构(c)桥跨中间两π构合龙ABCDb、T构——多跨连续梁的施工(2)合拢段的构造和施工要点在合拢段的施工过程中，由于昼夜温度变化，新浇混凝土的早期收缩，已完成结构混凝土的收缩、徐变，新浇注混凝土的水化热影响，结构体系的变化以及施工荷载等因素对尚未达到强度的合拢段混凝土的质量均可能产生直接的影响。3）合拢段的结构措施①用支撑钢管作为合拢段预应力筋的套管临时钢索支撑钢管调节套管螺栓支撑钢管2000mm②加强合拢段配筋加强普通钢筋的配置，或配有一定数量的劲性型钢，目的是在合拢段混凝土施工过程中可以传递内力，并保持合拢段两侧梁体的连续性。③用临时劲性钢杆锁定劲性钢杆或型钢设置在箱截面以外，用螺栓固定在箱梁上，将合拢段两侧连成整体。同时，可在钢杆中部设置千斤顶，调整劲性钢杆使处于受压状态。④压柱支撑采用预制的混凝土压柱安置在合拢段的上，下部，并张拉临时钢索使压柱能承受拉力及压力。4）合拢段的施工要点合拢段的工程质量除了在构造上要采用以上措施外，同时与其施工质量有着密切的关系，主要需注意以下四点：①合拢段的混凝土应选用早强、高强、少收缩或微膨胀的混凝土，这样可以加速提高混凝土的强度，及早实施预应力。完成合拢段的施工。②合拢段混凝土浇注的时间应选在一天中最低温度时施工，使之在混凝土早期结硬过程中处于升温的受压状态，减少温度变化对合拢段混凝土的影响，一般宜选在早晨施工。③支撑梁体的施工支架或托架，