第6章 混凝土连续梁施工

第6章混凝土连续梁施工本章的主要内容悬臂法施工逐孔施工法顶推施工法施工方法及适用情况膺架法：膺架不高，地基承载力较好。先简支后连续法：不适于大跨桥梁。移动支架、模架逐孔施工法：顶推法施工：水深、桥高及高架路等情况。悬臂施工法：大跨6.1悬臂施工法主要特点：1.跨间不需要搭设支架。2.施工期间不影响桥下通航或行车。3.减少施工设备，简化施工程序。4.每个墩有两个工作面平行作业，几个墩可同时施工，加快施工进度。5.充分利用预应力混凝土悬臂结构承受负弯矩能力强的特点，将跨中正弯矩转移为支点负弯矩，使梁的跨越能力提高。6.悬拼吊机或挂蓝设备可重复使用，施工费用省，降低造价。悬臂拼装法与悬臂灌注法悬臂拼装法：将预制好的节段，用支撑在已建成悬臂上的专门悬拼吊机，悬吊于梁位上逐段拼装，一个节段张拉锚固后，再拼装下一节段。一般悬臂根部截面面积较大，节段长度较短，以后向根部逐段加长。悬臂灌注法：用挂蓝就地分段灌注，待每段混凝土养护并张拉力筋后，再将挂蓝前移，以灌注下一节段。悬臂长度2～6米两种方法的比较1.施工进度：悬臂灌注一般6～9天/节段悬臂拼装一般1～1.5天/节段2.施工质量：悬臂灌注：混凝土整体性较好，但节段混凝土质量难以保证，并且梁体不能与墩台平行施工，梁段混凝土加载龄期较短，对混凝土收缩、徐变影响较大悬臂拼装：预制块质量易于保证，但梁体钢筋的连续性不好处理3.施工变形控制悬臂拼装：变形不易控制悬臂灌注：施工过程中的变形较易控制，可以逐段测量调整。4.适应性（桥孔下地形、水文、船只等、温度）5.施工起重能力悬臂拼装:40t以上悬臂灌注:1.5t以上的吊机悬臂灌注法挂蓝的构造及设计挂篮的类型：按结构形式：型钢式、桁架式、斜拉式、弓弦式、滑动斜拉式、菱形等按抗倾覆平衡方式：压重式、锚固式、半压重半锚固式按走行方式：滚动式、滑动式、组合式桁架式挂蓝构成：承重梁悬吊模板锚固装置走行系统工作平台优点：走行平稳，方向和速度易控制、刚度大缺点：笨重、用钢量大，安装费时主要技术指标：重量系数=挂篮自重/承重量（0.8～2.0）斜拉式挂篮优点：加工简单、组装方便主要技术指标：重量系数=挂篮自重/承重量（0.8～1.2）弓弦式挂蓝优点：加工简单、组装方便主要技术指标：重量系数=挂篮自重/承重量（0.35～0.5）上弦杆:拉杆挂篮的计算计算内容：1.挂篮各杆件及锚杆的内力计算和截面设计2.挂篮的变形和倾覆验算考虑情况：1.两个挂篮连成一体2.挂篮空载行走3.灌注梁段时两挂篮连成一体挂篮空载走行灌注梁段时平衡重注：P1,P2,P3为挂篮自重及施工设备挂篮的变形计算计算内容：主要计算挂篮在最大荷载作用下，挂篮前端的挠度值（弹性和非弹性变形）挂篮吊架在灌注梁段中所产生的变形的调整方法：1.调整前吊杆高度2.用预压重调整3.通过装在后锚梁处的千斤顶起顶，使挂篮前端上抬起。设置目的：建造预应力混凝土梁时，承受施工过程中可能出现的不平衡力矩。设置方法：1.在墩旁搭设临时塔架（或托架），塔架顶设千斤顶，用以支撑墩顶梁段。2.将墩顶的节段与桥墩临时固结起来。（墩上两侧悬臂平衡作用、支撑平台）托架和临时固结措施作用？托架和临时固结措施支架示意图托架示意图托架和临时固结措施托架计算时，必须考虑对悬臂产生不平衡力矩的因素：1.作用在梁体和挂蓝上的顺桥向风力，8KPa。2.灌注时两端悬臂上的不平衡震动力。3.两悬臂端灌注混凝土的数量差异。4.走行在两端悬臂上的吊篮，相互不等距离引起的作用力。托架计算1-预埋临时锚固用预应力筋2-支座3-工字钢其它临时固结措施见书中P173图6-11施工要点：加载试验、测定挠度、消除永久变形、灌混凝土前后、张拉前后测定挠度、自悬臂端向后分层铺灌振捣、及时调整变形、两悬臂梁块混凝土混凝土灌注混凝土灌注合拢段施工合拢段施工应采取的措施：1.合拢段长度选择，一般1.5～2.0m2.合拢段温度选择:与设计考虑温度一致，低温。3.合拢段混凝土选择：减水剂，早强剂。4.合拢段采用临时锁定措施。5.对多跨连续梁，为保证合拢段施工时处于稳定状态，浇筑混凝土前应在各悬臂端配置与混凝土重量相当的压重，浇筑混凝土时分级卸载。合拢段临时锁定6.1.2悬臂拼装法浮吊悬拼牵引滑轮组悬拼连续千斤顶悬拼缆索起重机（缆吊）悬拼移动支架悬拼分类悬臂拼装法悬拼的基础：梁段的预制悬拼的核心：梁的吊运与拼装工序：梁段预制、移位、存放、运输→悬拼→体系转换→合拢段施工梁段预制及运输（1）预制方法：基本要求：尺寸准确、外表光洁、孔道正确、接缝处理方便、力筋防锈可靠基本方法：长线预制、短线预制宽接缝：节段单独灌注结构中线、水平和曲率均可在接缝处调整密接接缝：间隔灌注法相邻两端必须平整且角度符合设计要求长线预制在预制厂或施工现场，按桥梁底缘曲线制作固定台座，在台座上安装底模进行节段混凝土灌注工作注意：（1）较大场地（2）台座两侧设挡土墙，内填不沉降砂石加20cm混凝土封顶并涂抹高强找平砂浆，再加一层镀锌铁皮。（3）底座的最小长度应为桥孔跨径的一半。间隔法在固定台位且能纵移的模板内灌注，有可调整内外模板的台车与端梁完成短线预制灌注单元配合单元两种方法比较长线预制：（1）成桥后梁体线形较好（2）梁段储存占地大，混凝土灌注和养护移动分散。短线预制：（1）预制场地相对小（2）灌注模板及设备基本不需移动，可调的底、侧模便于平竖曲线梁段的预制（3）要求精度高，施工严，周转不便，工期长。梁段运输形式：水、陆、栈桥、缆索阶段：场内运输装船浮运梁段拼装悬臂吊机拼装法浮吊拼装法连续桁架（闸式吊机）拼装法缆索起重机（缆吊）拼装法起重机拼装法悬拼方法梁段拼装悬拼状态支架移动状态支架就位状态接缝处理注意：0号块与1号块连接。1号块—基准节段。跨度大的T构桥，须在伸臂中部设置一道现浇箱梁横隔板，同时设置一道湿接缝（作用）胶接缝：相邻段接缝错位小于2mm，纵向轴线偏移值不大于5mm。接缝处理增加箱梁刚度，调整拼装位置增加结构的抗剪，整体刚度，不透水性6.1.3悬臂施工时挠度控制影响因素：自重、预应力、混凝土徐变、施工荷载等弹性挠度计算（虚梁法）：6.1.3.3安装误差的控制和纠正悬臂灌注法影响挠度的因素：预应力，自重，施工荷载，混凝土弹性模量的取值，环境温度等。误差调整：（1）可在下一节段施工中予以纠正；（2）偏差大时，重新进行后几段的预拱度设置。悬臂拼装法影响挠度因素：预应力，自重力，接缝上引起的弹性和非弹性变形，块件拼装的几何尺寸误差等。影响安装误差因素：最关键的1号块定位和胶接缝施工6.1.3.3安装误差的控制和纠正胶接缝施工时为控制和纠正过大上翘，可采取如下措施：（1）1号块定位时，按计算悬臂挠度及需设的预拱度确定正确的位置，仔细定位；（2）其它块件胶接缝涂层尽量薄，并在临时均匀压力下固化；（3）悬拼过程中发现实际悬拼挠度过大时及时采取措施。纠正梁段上翘的具体措施：胶接缝做成上厚下薄的胶结层；接缝上缘的胶层内加垫钢板，增加接缝厚度；凿打端面，凿去的厚度沿截面的上下方按需要变化，然后涂胶拼接；改胶接缝为湿接缝。6.2逐孔施工法特点：（1）施工连续操作。（2）使结构选择最佳的施工接头位置和合理结构形式。（3）便于使用接长的预应力索筋；（4）可按最优位置布置索筋，节省高强材料；（5）结构体系不断转换。施工方法：（1）将连续梁分成若干梁段，预制时施加一部分预应力承受自重，后逐孔施工。施工方法：简支—连续悬臂—连续（2）移动支架法：将梁先预制成若干梁段，使用临时支架将节段组拼成梁，张拉预应力筋与先完成的梁连成整体，移动临时支架逐孔施工。（3）移动模架法：使用一孔支架和模板现场灌注混凝土，后张拉预应力筋，移动支架和模板逐孔施工。6.2逐孔施工法移动支架法组成：拼装桁架、下托梁、叉式梁节升降装置、活动纵梁、梁节移动及调位装置、桁架拖拉滚筒6.3.1顶推施工法分类：单点顶推：顶推装置集中设在预制场附近的桥台或桥墩上，前方墩各支点设置滑动支撑。分类：千斤顶顶推、拉杆式顶推特点：施工设备少，易于集中控制和同步，要求功率大。多点顶推：顶推力分散到多个桥墩上的点。利用水平千斤顶传给墩台的反力，平衡梁体滑移时产生的摩阻力，从而使桥墩在顶推过程中承受较小的水平力。特点：与单点顶推相反。千斤顶顶推6.3.3使用与永久支座兼用的滑动支撑顶推施工6.3.5施工中的临时设施（1）导梁导梁控制内力：是位于导梁与箱梁连接处的最大正、负弯矩和下弦杆（或下缘）承受的最大支点反力。导梁长度：一般长度：顶推跨径的0.6～0.7倍。合理长度：主梁最大悬臂负弯矩与运营状态的支点负弯矩基本接近，导梁的抗弯刚度和重量，使架设时作用在主梁上的应力最小，且在容许应力范围内。过长：导梁与箱梁接头处负弯矩和支反力增加。过短：增大主梁的施工负弯矩。顶推法施工导梁刚度：过小：主梁内就会引起多于应力过大：支点处主梁负弯矩急增。（2）临时墩作用：调整顶推跨度（40～60m），节省上部结构材料用量缺点：增加施工费用（3）拉索、托架支撑