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主讲人：冀高山日期:2011年12月目录一、悬浇梁桥施工二、顶进桥涵施工三、隧道施工2悬浇梁施工技术基本知识及典型案例监控量测及跨线施工技术悬浇梁施工技术基本知识及典型案例第一讲悬臂施工悬臂施工法也称为分段施工法。悬臂施工法是从桥墩开始，对称地、不断悬出接长梁体的施工方法。——范立础《预应力混凝土连续梁桥》特点是：将梁部结构分为若干阶段，由墩顶向两侧逐段拼装或灌筑，最后合龙整孔桥跨结构。悬臂施工法的种类：一般分为悬臂浇筑法和悬臂拼装法。悬臂浇筑法是在桥墩两侧对称逐段就地（原位）浇筑混凝土，待混凝土强度达到一定强度后，张拉预应力筋，移动机具、模板继续施工，使悬臂不断接长，直至合龙（拢）。悬臂拼装法是将梁体按节段预制，从桥墩两侧依次对称安装节段块件，张拉预应力筋，使悬臂不断接长，直至合龙（拢）。历史：预应力混凝土桥梁采用悬臂施工法是从钢桥悬臂拼装发展而来。早在1948年，法国工程师E·弗莱西奈在巴黎附近的马恩河上采用预制分段施工法架设了吕章西(Luzancy)桥，主跨为74m，从此在欧洲各国得到推广采用。由于悬臂施工方法的优越性，后来被推广用于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。随着桥梁事业的发展，尤其近年来采用悬臂施工法在国内外大跨径预应力混疑土桥梁中得到广泛采用。一、悬臂施工法的概念及特点我国交通系统1964年在河南汤阴县，汤阴至濮阳原窄轨铁路线上修建了五陵卫河桥，采用悬臂拼装法施工，跨度为25m+50m+25m的T型刚构桥，于1965年4月建成通车，这是我国首次采用悬臂拼装法建成的预应力混凝土T型刚构桥。1968年底建成了柳州桥，跨越广西省柳江，桥跨为45.19m+66.71m+120m+124m+52.29m国内首次采用悬臂浇筑法施工。我国铁路系统几乎与公路系统同步研制悬臂施工法，60年代修建成昆铁路大会战中，集中科研、设计及施工技术人员组成新技术攻关组，经多年努力，通过试点，取得了成功经验。旧庄河一号桥采用铰接悬臂梁结构形式，跨径为24m+48m+24m，采用悬臂拼装法施工，经一年多努力，于1966年11月竣工，悬拼速度达到一昼夜一节。尔后孙水河五号大桥也采用铰接悬臂梁结构形式，跨径为32.3m+64m+32.3m，采用悬臂浇筑法施工，于1970年6月竣工，悬浇速度达5—7天/节。据资料统计，国内外1952年以来100m以上大跨径桥梁中，采用悬臂浇筑法施工占80％左右，采用悬臂拼装法施工占7％左右，如阿根廷的巴拉奎河(ParaguaryRiver)桥为预应力混凝土T构桥，主孔跨径达到270m，澳大利亚的给脱威桥主跨为260m的预应力混凝土连续梁桥，我国的上海奉浦大桥为主跨125m的预应力混凝土连续梁桥，奉浦大桥在软土地基上采用大跨径预应力连续梁是一个创举。1988年修建跨越珠江的广州洛溪大桥，主跨为65m+125m+180m+110m为预应力混凝土连续刚构桥，采用悬臂浇筑法施工。1995年11月竣工的湖北省黄石长江大桥，主跨162.5m+3×245m+162.5m为预应力混凝土连续刚构桥，采用悬臂浇筑法施工，并创造了几孔同时合拢的施工方法。1997年7月竣工的广东省虎门辅航道桥，主跨150m+270m+150m，为预应力混凝土连续刚构桥，是目前世界上同类桥梁采用悬臂浇筑法施工的最大跨径桥梁。悬臂施工的斜拉桥跨径已超过800m。上述实例证明，我国悬臂施工法技术水平已达到国际先进水平。本次主要介绍预应力混凝土梁式桥的悬臂浇筑法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。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的构造及设计（1）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(包括平弦无平衡重式、菱形、弓弦式)斜拉式、滑动斜拉式。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。挂篮可利用系数挂篮的可利用系数，也称为重量系数（挂篮自重／承重量）是衡量挂篮技术的主要指标之一，早期桁架式挂篮的重量系数往往达到甚至超过1.0，斜拉式挂篮的重量系数为0.3～0.5左右，弓弦挂篮是一种结构合理的轻型挂篮，其重量系数在0.4以下，菱形挂篮也是一种结构合理的挂篮，其重量系数也在0.4以下，牵索式挂篮可利用系数约为0.3左右。平行桁架式挂篮平弦无平衡重挂篮4.1挂篮形式四、悬灌挂篮三角形挂篮较早出现的挂篮，至今仍然大量使用。南防铁路茅岭江大桥（斜拉式）4.1挂篮形式弓弦式挂篮受力经典市场不佳钱江二桥(弓弦式）钱江二桥4.1挂篮形式四、悬灌挂篮菱形挂篮——经典挂篮形式底模板300470500100主构架外侧模行走及锚固系统前吊装置走行梁千斤顶前上横梁440后吊装置挂篮结构图4.1挂篮形式斜拉式挂篮4.1挂篮形式牵索式挂篮——用于斜拉桥4.1挂篮形式万能杆件桁架式挂篮分解形象(一)施工挂篮的构造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。挂篮由主桁架、提吊系统、模板系统、走行系统、锚固系统五大部分组成。(图十一）三角形挂篮实体图41挂篮五大系统图主桁架提吊系统模板系统行走系统锚固系统体系转换变截面梁临时固结逐段张拉预应力一、悬臂施工法的四大特点广东虎门大桥辅航道270米两种状态（1）施工期间可不影响桥梁通航；（2）逐段施工不需要大型起吊设备，仅用几个挂篮即可完成梁部施工；（3）每墩有两个工作面平行作业，几个墩可同时施工，有利于缩短工期；（4）梁段施工都在挂篮上完成，能保证施工的连续性和施工质量；（5）节段施工都是重复作业，所需人员少，能较快熟练掌握施工技术，提高工效。一、悬臂施工法的概念及特点悬臂浇筑施工工艺流程下部结构施工完成后，首先安装永久支座、设置临时支座、搭设临时支架，并对支架进行预压，然后施工0#段；在0#段上进行挂篮安装和预压；然后利用挂篮对称悬臂灌注梁段。连续梁合拢顺序有先边跨后中跨和先中跨后边跨两种，施工时必须严格按照设计图纸进行组织施工。45一、悬臂施工法的概念及特点悬臂灌筑法图示连续梁悬臂施工主要内容1、固结及支架2、支座安装3、0#块施工4、循环施工5、边跨现浇施工6、边跨合拢段施工7、中跨合拢段施工8、体系转换47用挂篮主段悬浇施工的主要工艺程序为：灌注0号段及墩梁临时锚固；拼装挂篮；灌注1号段；张拉预应力钢索挂篮前移、调整、锚固；灌注下一梁段；包括：1)挂篮前移，按立模标高设顶底模标高；2)浇筑混凝土，养护；3)张拉预应力钢索。依次类推完成悬臂灌注；挂篮拆除；边跨合拢；中跨合拢。悬臂浇筑施工工艺流程图49悬臂灌注施工工艺悬臂灌注施工工艺主要包括挂篮前移，挂篮调整及锚固，钢筋及孔道安装，砼灌注及养护，预应力张拉，孔道压浆六个工序循环进行。施工步骤见右图50悬臂灌注循环图主要流程审核盆式橡胶支座出厂合格证和质量证明书；施工单位审核活动支座和固定支座平面布置图检查预留孔平面位置、孔位、深度；检查支承垫石表面凿毛，清除预留孔中杂物；检查支座上下座板是否水平安装固定；锚栓孔，垫石顶面与支座板底面内压浆采用重力式压浆，自由高度大于3米,压力不小于1MPa。1、支座安装52第二章连续梁悬臂施工墩顶梁段临时固结约束，必须形成刚性体系，能承受中支点处最大不平衡弯矩和竖向支点反力。临时固结可采用临时支墩与临时支座，临时支座与0#块通过预埋精扎螺纹钢筋或粗钢筋锚固方式来实现主墩与0#块的固结。2、固结及支架2、固结及支架临时支墩可以采用钢管或钢管砼柱，采用时要和梁底固结设计，钢管或钢管砼柱要支立在箱梁腹板梁底位置，梁底要预埋钢板，钢板要锚固箱梁砼中。墩顶现浇梁段(0#段)是悬浇的关键梁段，在墩身不高的情况下，可采用落地支架法施工；水中墩、高支墩可在墩上预留支腿，形成0#段砼浇筑的支撑体系。54普通连续梁和钢构连续梁对比普通连续梁（固结）钢构连续梁（整体）55临时支座、支墩图56临时支座、支墩图57临时支柱照片临时支柱支腿式支架58混凝土浇筑悬臂现浇法24.30＃块浇筑临时锚固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，如图所示。立0号段底模时，同时安装支座及防倾覆锚固装置。如图5-12所示。3.墩身1.底模架2.支架0号块1230号块1233.节点板1.底模架2.三角撑架44.墩身支架搭设方式图3.30号段施工1）0号段施工托架三、施工技术要点3、0#段施工墩顶现浇梁段（0#段）是悬灌的关键梁段，结构复杂，施工难度大，为三向预应力，管道多、钢筋密，技术要求及质量要求高，施工前要了解掌握整个梁的预应力管道布置情况和张拉步骤。713.30号段施工2）临时支座一般用混凝土结构拆除相对设置比较复杂预埋电阻丝融化硫磺砂浆混凝土硬凿水钻钢支座三、施工技术要点3.30号段施工3）0号段模板可借用挂篮模板永久支座处理三、施工技术要点挂篮代替墩旁托架0#块模板支架753.30号段施工5）混凝土浇注钢筋、管道密集永久结构构造复杂施工人员还太熟悉易出现质量事故0号段施工时间一般40～60天三、施工技术要点挂篮运至工地后，应在试拼台上试拼，以发现由于制作不精良及运输中变形造成的问题，保证正式安装时的顺利及工程进度。如图5-16。在0号段上安装梁顶滑道，然后安装支座及三角形组合梁，并将其梁尾部相连并锚固，配置压重。吊挂相应调带(杆)。将底模平台及侧模支架作为整体起吊，与相应吊点相连结，后下横梁则用吊杆支撑在箱梁底板上。从2号段开始，两挂篮分开作业，其尾部各安装接长梁,并将主梁后端锚固在箱梁顶面上.挂篮锚固应有专人负责，以保证挂篮在每次变形时规律一致。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。试验方案应经指挥部、监理和监控小组批准后实施。加载时应注意分级加载，且分级应均匀。条件允许时应逐个进行挂篮加载试验，以便于检测全部挂篮的性能。加载方法：试验台加压和水箱加压法原材三证审核签认钢筋、钢绞线、波纹管出厂合格证，质量证明书及检测和试验报告的审核，见证取样送检试验。碎石，中砂，水泥，外加剂，胶结材料，见证取样。碗口脚手架，竹胶板和木材，提供的资料进行审核。千斤顶，油表，配套校正检验，预应力锚具进场时应进行外观检查，硬度检查，锚固能力试验。82第二章连续梁悬臂施工循环施工注意事项施工挂篮行走时其抗倾覆稳定系数不小于2。挂篮总重的变化不应超过设计重量的10%。施工单位应成立专业的线型控制技术小组，确保连续梁的线型符合设计要求。悬臂梁段张拉压浆完毕后方可进行挂篮移动。循环施工浇筑砼前，应对挂篮锚固、水平限位、吊杆和吊带锚固情况进行检查。挂篮施工中重点检查部位：①滑道系统检查;②后锚固系统检查；③主桁节点检查；④吊挂系统检查；⑤模板系统检查；⑥不平衡力矩控制。铺设无渣轨道时梁体的实测线形与设计线形的偏差，上拱不大于10毫米，下拱不大于20毫米。83第二章连续梁悬臂施工锯齿块布置图84第二章连续梁悬臂施工3.1挂篮悬臂灌注1）挂篮行走：多采用导链在前端拖拉的方式也有采用液压千斤顶顶推方式三、施工技术要点3.1挂篮悬臂灌注2）挂篮模板就位挂篮后锚：利用竖向预应力筋挂篮后锚必须连接可靠，需要专人负责检查早期挂篮采取过在桁架后端施加配重的方式三、施工技术要点3.1挂篮悬臂灌注3）钢筋绑扎，预应力管道安装与前段钢筋的连接符合技术要求预应力管道位置正确预应力管道连接可靠锚垫板与预应力管道垂直三、施工技术要点模板、支架安装检查控制检查模板平整度，钢度，强度及稳定性，检查保护层厚度，垫块质量，数量，检查拉筋安装情况。检查模板拼