悬臂浇筑施工连续梁桥
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预应力混凝土连续梁桥悬臂浇筑施工知识一、内容简述当我们谈论预应力混凝土连续梁桥时,悬臂浇筑施工是一个不可忽视的重要话题。
这种方法可不是简单的混凝土浇筑,而是一种相当精细且富有挑战性的技术活儿。
那么到底悬臂浇筑是怎么一回事呢?咱们一起来探讨探讨。
首先啥是预应力混凝土连续梁桥呢?简单来说就是在桥梁建造过程中使用了预应力技术的混凝土桥梁。
预应力技术就像是给桥梁的骨骼提前“拉紧”,增强它的抗压能力,让它更坚固耐用。
而连续梁桥则是一种桥面连续、桥墩分段的结构形式,具有很好的刚度与稳定性。
接下来咱们聊聊悬臂浇筑,悬臂浇筑是在桥梁施工中,采用分段浇筑的方式,一段一段地往前推进。
想象一下工程师们就像是在空中“搭积木”,一块一块地拼接、浇筑,最终完成整座桥梁的建设。
这种方法的优点在于能够适应各种复杂地形和环境,特别是一些地形起伏较大的地方。
这种施工方法可不简单哦!需要专业的施工团队,精确的施工技术,还得有严密的施工计划。
每一个细节都不能马虎,否则就会影响到整座桥梁的安全与稳定。
不过有了这样的施工技术,我们就可以建造出更加坚固、美观、实用的桥梁,为人们的出行提供更加便捷的条件。
那么接下来我们会更详细地介绍悬臂浇筑施工的具体步骤、注意事项等内容,让大家对这种技术有更深入的了解。
1. 预应力混凝土连续梁桥的重要性预应力混凝土连续梁桥的重要性不容忽视,这种桥梁以其独特的结构和优异的性能在现代交通建设中发挥着重要作用。
想象一下当我们行驶在高速公路上,穿越江河湖海,连续梁桥就像一条坚实的纽带,连接着彼岸与远方。
它不仅让我们的行程更加顺畅,更是现代城市发展的生命线。
预应力混凝土连续梁桥的建设对于城市交通、物流运输乃至国家经济发展都具有举足轻重的意义。
它不仅承载着人们的出行需求,更是国家基础设施建设的骄傲和象征。
因此无论是在城市还是乡村,预应力混凝土连续梁桥都是不可替代的重要交通节点。
每一座连续梁桥的建成都是一项巨大的工程成就,凝聚着工程师们的智慧和汗水。
悬臂浇筑连续梁施工控制要点及控制措施第一部分悬灌梁施工程序连续梁桥采用悬臂浇筑施工时,因施工程序不同,有以下三种基本方法:逐跨连续悬臂施工法、T构—单悬臂梁施工法、T构—双悬臂梁—连续梁施工法。
一、逐跨连续悬臂施工法(一)施工程序1、首先从边墩开始将梁墩临时固结,进行悬臂施工;2、岸跨边段合拢,边墩的临时固结释放后形成单悬臂梁;3、从次边墩开始,梁端临时固结,进行悬臂浇筑施工;4、次边跨中间合拢,释放次边墩的临时固结,形成带悬臂的两跨连续梁;5、从另一端次边墩开始,次边墩进行梁墩固结,进行悬臂施工;6、另一端次边跨合拢,释放另一端次边墩临时固结,形成带悬臂的三跨连续梁;7、按上述方法依次类推进行;8、最后岸边跨边段合拢,完成多跨的连续梁施工。
(二)施工特点上述逐跨连续悬臂法施工,从一端向另一端逐跨进行,逐跨经历了悬臂施工阶段,施工过程中进行了体系转换。
逐跨连续悬臂法施工可以在已建成的桥面上进行机具设备、材料、混凝土运输,方便了施工。
(三)适用范围该法每完成一个新的悬臂并在跨中合拢后,结构稳定性、刚度便得到了进一步加强,所以逐跨连续悬臂法常在多跨连续梁及大跨长桥中采用。
二、T构—单悬臂梁—连续梁施工法(一)施工程序1、首先从边墩开始,梁墩固结,进行悬臂施工;2、岸边边段合拢,释放边墩临时固结,形成单悬臂梁;3、另一端边墩进行施工,梁墩固结,进行悬臂施工;4、岸边边段合拢,释放另一端边墩临时固结,形成单悬臂梁;5、中跨中段合拢,形成三跨连续梁结构。
(二)施工特点本施工施工方法可以多增设两套挂篮设备,两边墩同时悬臂浇铸施工,再到两岸边跨段合拢,释放两边墩临时固结,最后中间合拢成三跨连续梁,以加速施工进度,达到缩短工期的目的。
(三)适用范围使用于多跨连续梁几个合拢段同时施工的方案,在3~5跨连续梁施工中是常用的施工方法。
三、T构—双悬臂梁—连续梁施工方法(一)施工程序1、从边墩开始,梁墩固节后,进行悬臂施工;2、再从另一端边墩开始,梁墩固节后,进行悬臂施工;3、中间跨中间段合拢,释放两边墩临时固结,形成双悬臂梁;4、岸边边跨中间段合拢;5、另一岸边边跨中间段合拢,完成三跨连续梁施工。
连续梁悬臂浇筑施工工艺与施工控制要点全总结一、关于悬臂梁悬臂施工法是将桥梁的梁部分为若干段,由墩顶开始,两侧同步进行拼装或浇筑直至合龙。
按照两侧同步进行施工工法的不同,同步浇筑的为悬臂浇筑法,如图1所示,同步拼装的为悬臂拼装法。
其中,悬臂浇筑法是我国目前应用最为广泛的大跨径桥梁施工工法。
挂篮悬臂浇筑法,又称迪维达克法,起源于前西德。
自20世纪60年代起出现以来,由于该工法具有的显著特性和优势,使得其不断得到发展,成为目前进行大中跨径桥梁施工中应用最为广泛的技术之一。
该工法自20世纪80年代传入我国,由于不受通航、通行的限制,且随着连续梁桥向大跨、多跨的发展,该工法近年来在我国得到了不断的创新,在桥梁建设中得到了普遍的应用。
悬臂浇筑法的优势:施工期间对通航或通行的影响很小;梁段逐段施工,且都在挂篮上完成,不需要安装大型起吊设备;梁段采用现浇工艺,可有效确保梁体的稳定性和整体性;每墩有两个工作面平行作业,几个桥墩同时施工,施工效率高,有效缩短工期。
挂篮是悬臂浇筑法施工中最主要的设备。
在施工中,要求挂篮具有自重轻,构造简单,坚固稳定,拆装方便,且受力后变形小等特点。
挂篮具有很多种类,有平行桁架式、三角形桁架式、弓弦式、斜拉式等。
在我国,使用较多的是三角形及菱形结构挂篮。
在工程项目施工中,挂篮的选择应根据工程具体情况适当选定。
二.悬臂浇筑法施工工艺在国内外施工中,悬臂浇筑法是大跨度预应力混凝土梁桥最主要的施工工法。
悬臂灌注法,也称为无支架平衡伸臂法、挂(吊)篮法。
该工法以墩顶节段O号块为起点,通过在两端加挂挂篮并同步向前移动,按节段逐段对称进行混凝土浇筑,直至合龙。
1.。
号段施工在我国,O号块施工采用落地支架法或钢牛腿托架法较多。
在施工中,进行墩身、承台等浇筑完成后,进行墩体的强度检测。
符合设计强度要求后,进行永久支座安装和临时支座设置工作。
在墩顶设置临时固结支座。
当预应力混凝土连续梁桥选择采用悬臂施工时,墩梁较接不能承受弯矩,则需要在施工过程中采取临时固结措施将墩梁固结,待梁段至少一端合龙后将其解除。
市政工程实训课
第五讲
桥梁工程之连续梁桥悬臂施工
1.连续梁桥悬臂施工的基本概念
连续梁桥悬臂施工是在梁墩临时固结的基础上,利用挂篮从墩顶向两侧对称的分节段浇筑梁体、施加预应力、最终合龙的施工方法。
简言之,就是从桥墩开始,对称的、不断悬出接长梁体的施工方法。
施工特点:
(1)施工期间不影响通航;
(2)逐段施工不需要大型桥吊设备,仅需数对挂篮;
(3)每个桥墩有两个作业面,几个墩可同时施工,利于缩短工期。
2.施工工艺流程
3.施工图片
总体布置-1
总体布置-2。
第一局部连续梁桥悬臂施工的一般知识➢前言➢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。
一、移动式悬臂施工挂篮简介➢(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,在挂篮上可进展下一梁段的模板、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,进展下一阶段的悬灌,如此循环直至悬臂灌注完成。
1.挂篮分类挂篮按构造形式可分为桁架式(包括平弦无平衡重式、菱形、弓弦式)、斜拉式、型钢式及混合式四种;挂篮按抗倾覆平衡式可分为压重式、锚固式和半压重锚固式三种;按挂篮走行方法可分为一次走行到位和两次走行到位两种;按其移动方式可分为滚动式、滑动式和组合式三种。
几种主要的挂篮构造如图5-1~5-6所示。
二、用挂篮悬臂灌注施工的主要工艺程序及其特点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;挂篮撤除;边跨合拢;➢中跨合拢。
(一) 0号段的浇筑➢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,如下图。
➢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。
墩梁临时锚固(二)拼装挂篮➢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。
挂篮操作考前须知➢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,后下横梁那么用吊杆支撑在箱梁底板上。
悬臂浇筑施工连续梁桥一、悬浇梁体分段1、墩顶梁段A(0号段)(1)长度一般为5m~10m;(但也不一定,这主要根据具体情况而定,比如XXXX桥主桥,为了刚开始能放两个挂篮对称施工,0号块有13m)(2)施工托架①在混凝土浇筑以前,应对托架进行试压;2、由0号段两侧对称分段悬臂浇筑部分B(1)长度一般为2.5m~5m,也有个别跨度大的桥梁的分段为2.5m、3.5m、4.5m;(2)一般一个梁段的施工周期为6~10天;(3)根据计算经验,梁段的多少直接影响结构配束计算,在不影响工期的前提下,适当增加梁段数,十分有利于纵向预应力钢束配置,以避免因梁段不足采用大吨位预应力钢束引起张拉端局部应力过大。
同时也使全桥截面受力状态均衡,边缘应力储备适当。
3、边孔在支架上浇筑部分C(1)长度一般为2~3个悬臂浇筑分段长;4、合拢段D(1)长度一般为2m~3m,看到2m用得最多;(2)合拢方法;(3)不宜过小;二、挂篮使用经验1、XX桥(1)挂篮在施工过程中的布置一般为对称的,挂篮单方向的长度一般比所划分悬浇的梁段长度长0.5m~1 m;举个例子,悬浇梁段的划分长度为4.5m,则挂篮单方向的长度可取为6m,两支点间的距离可取为5m。
(2)挂篮重量与最重梁段的比例为0.45。
2、XXX大桥(主跨120m连续梁桥)(1)用的是菱形挂篮。
(2)计算经验:挂篮的前后吊点假设为前面已浇梁段的两个端面点即可,对整个结构影响不大的3、XXXX主桥(1)挂篮的前后吊点假设为前面已浇梁段的两个端面点(2)挂篮重量取为800kN,以临时荷载考虑三、施工挂篮1、按照构造形式可分为桁架式,斜拉式,型钢式,混合式;2、平行桁架式挂篮(1)结构特点:它的上部结构一般为一等高桁架,其受力特点是:底模平台及侧模支架所承荷载均由前后吊杆垂直传至桁架节点和箱梁底板上,故又称吊篮式结构,桁架在梁顶用压重或锚固或二者兼之来解决倾覆稳定问题,桁架本身为受弯结构。
(2)评价:早期使用较多,由于其自身载荷大,现在一般已不大采用。
3、平弦无平衡重挂篮(1)结构特点:平弦无平衡重挂篮是在平行桁架式挂篮的基础上,取消压重,在主桁架上部增设前后上横梁,根据需要,其可沿主桁纵向滑移,并在主桁横移时吊住底模平台及侧模支架。
由于挂篮底部荷载作用在主桁架上的力臂减小,大大减小了倾覆力矩,故不需平衡压重,其主桁后端则通过梁体竖向预应力筋锚固于主梁顶板上。
(2)评价:由于其并未从根本上克服平行桁架式挂篮结构庞大,自身静荷较大的缺点,应用不是很广泛。
4、弓弦桁架式挂篮(1)结构特点:弓弦桁架(又称曲弦桁架)式挂篮的主桁外形似弓形,故可认为是从平行桁架式挂篮演变而来,除具有桁高随弯矩大小变化,受力合理的特点外,还可在安装时在结构内部预施应力以消除非弹性变形,故也可取消平衡重,所以一般重量较轻。
(2)评价:受力较合理,对不想一次性投入过多的施工单位有一定的吸引力,但其缺点是杆件数量多、制作安装都较麻烦,且易丢失。
总体来讲,使用较广泛。
(3)应用示例5、菱形桁架挂篮(1)结构特点:菱形挂篮可认为是在平行桁架式挂篮的基础上简化而来,其上部结构为菱形,前部伸出两伸臂小梁,作为挂篮底模平台及侧模前移的滑道,其菱形结构后端锚固于主梁顶板上,无平衡压重,而且结构简单,故大大减轻了自身荷载。
(2)评价:具有结构简单、受力合理和一次移动到位等特点,较受欢迎。
(3)应用示例6、滑动斜拉式挂篮(1)结构特点:滑动斜拉式挂篮在力学体系方面有较大突破,其上部结构采用斜拉体系代替梁式或桁架式结构的受力,而由此引起的水平分力,通过上下限位装置(或称水平制动装置)承受,主梁的纵向倾覆稳定由后端锚固压力维持。
其底模平台后端仍吊挂后锚固于箱梁底板之上。
(2)评价:被认为是国内目前最轻的挂篮之一。
跨度和梁高都较大时不便使用。
(3)应用示例7、预应力斜拉式挂篮(1)结构特点:预应力斜拉式挂篮的最大特点是利用梁体内腹板的预应力筋拉住模板,从而使得挂篮结构简化,重量变轻。
(2)评价:属永久结构和临时结构相结合,需设计、施工,乃至建设单位意见一致方可采用。
8、三角形组合梁挂篮(1)结构特点:三角形组合梁挂篮是在平行桁架式挂篮的基础上,将受弯桁架改为三角形组合梁结构。
又由于斜拉杆的拉力作用,大大降低了主梁的弯矩,从而使主梁能采用单构件实体型钢,由于挂篮上部结构轻盈,除尾部锚固外,还需较大压重。
其底模平台及侧模支架等的承重传力与平行桁架式挂篮基本相同。
(2)评价:虽较平行桁架式挂篮轻,但仍需一定的压重,故应用受到一定的限制。
9、自承式挂篮(1)结构特点:自承式挂篮分为两种,一种是模板支撑在整体桁架上,桁架用销子和预应力筋挂在已成箱梁的前端角上,灌注砼时主梁和行走桁架移至一边,挂篮前移时再安上,吊着空载的模板系统前移。
另一种是将侧模制成能承受巨大压力的刚性模板,通过梁上的水平及竖向预应力筋拉住模板来承受砼重量,走行方法与前者相同,由临时吊车悬吊着模板系统前移到下一梁段。
这种方法对跨度不是很大的等高度箱梁较为适宜。
(2)评价:本质上与预应力斜拉式挂篮并无很大区别,唯一不同的只是预应力筋采用特殊设计,并配置必要的定位销和钢销。
10、牵索式挂篮(1)牵索式挂篮是斜拉桥主梁悬臂浇注专用挂篮,它又分为长平台牵索挂篮和短平台牵索挂篮两种。
牵索挂篮主要有以下优点:A.承载能力大。
该挂篮可承受斜拉桥主梁一个索区砼的灌注重量。
B.施工速度快。
一个索区砼一次灌注成型。
C.利用牵索挂篮,使施工时的大部分荷载直接传至主塔。
已成梁段受力小,减少了主梁配筋,降低了工程造价。
D.挂篮自重轻。
E.挂篮采用上承式桁架,使底模直接联在桁架上,不但增强了挂篮的刚度,而且扩大了桥面施工空间。
F.施工过程中,斜拉桥主梁最大变位量减小,容易实现索力一次张拉到位,简化了施工工序,提高了工效。
四、纵向预应力筋的布置1、悬臂预应力筋(1)定义:在悬臂浇筑施工时,要配置承受负弯矩的悬臂预应力筋(亦称一期配筋或前期预应力束)2、连续预应力筋(1)定义:合拢成桥后,要配置承受恒、活载产生正、负弯矩的预应力筋或连续预应力筋(亦称二期配筋或后期预应力束)五、其他杂项1、悬臂施工连续梁桥,底板束的张拉应按照从长束到短束的张拉顺序进行。
2、关于锚固齿块(1)要尽量将齿块设在底板内压应力较大处,以及底板较厚处;(2)要尽量减少齿块的数量,而可增加每束的张拉力,这样可在总体上减少所增加的混凝土数量和钢筋用量;3、预应力筋布置(1)钢束在横断面中布置时直束靠近顶板位置,弯束位于或靠近腹板,便于下弯锚固;六、一些收获1、关于塑料波纹管(1)优缺点①优点:密封性能好,孔道摩阻系数比钢管和金属波纹管小;②缺点:价格昂贵,比金属波纹管贵1~2倍;塑料管与混凝土的粘结力即共同工作不如金属波纹管,而且受温度变形影响大。
(2)外径与内径(一般来讲)①φ76以下的不小于2.5mm;②≥φ85不小于3mm;③≥φ130不小于3.5mm;④壁厚要均匀,不允许有负公差。
2、关于悬臂施工阶段建模(1)对于悬臂施工的桥梁,成桥前结构的约束点少,属静定结构;(模拟时一定要模拟对,不能把其模拟为超静定结构)(2)大桥在悬臂施工阶段,主梁悬臂根部承受由自重产生的较大的负弯矩,箱梁顶板为拉应力,底板为压应力,形成较强的劈裂作用,为受力最不利截面,这种负弯矩主要由预应力钢筋来平衡;在合拢后,结构受力体系发生变化,由静定结构转化为超静定结构,除悬臂根部截面外,跨中合拢截面也是最不利截面。
七、裂缝问题1、某些大跨径桥梁设计,对跨中压应力的储备留得过大,即后期底板束张拉应力过大,由于混凝土材料的泊松比影响,沿预应力作用的横向会产生拉应变,也会加剧底板在顺桥向裂缝的发展。
2、为避免主拉应力产生斜裂缝,在靠近梁端增加腹板和底板的厚度,适当加密或加粗腹板的箍筋,或增设弯起束,有效地减小剪应力值是较为积极的的措施。
八、运用桥梁博士进行分析1、施工阶段分析(1)如果不考虑湿重:0号块――上挂篮――1号块――张拉1号块预应力――移动挂篮――2号块――………..(2)如果考虑湿重:0号块――上挂篮――1号块湿重荷载――取消1号块湿重荷载、安装1号块――张拉1号块预应力――移动挂篮――2号块湿重――取消2号块湿重荷载、安装2号块――………..(3)我的分析方法(当然是考虑湿重的):0号块――上挂篮、1号块湿重荷载――取消1号块湿重荷载、安装1号块、张拉1号块预应力――移动挂篮、2号块湿重――取消2号块湿重荷载、安装2号块、张拉2号块预应力――………..1、刚度验算(1)桥博2.95及其以下版本:位移的计算:是按照不开裂换算截面刚度计算的,未做刚度折减处理。
因此,就全预应力和部分预应力混凝土A类构件来讲,对计算出的位移值应再乘以一个(1/0.85)的系数。
(2)桥博3.0以上版本:位移的计算:是按照不开裂换算截面刚度计算的,未做刚度折减处理。
因此,就全预应力和部分预应力混凝土A类构件来讲,对计算出的位移值应再乘以一个(1/0.95)的系数。
3、关于冲击系数(1)在桥博中,最好按照规范计算出汽车荷载的冲击系数手工填入,因为好像桥博没有自行考虑。
4、使用阶段预应力钢束有效预应力值超过规范要求的问题(1)有效预应力值距设计值过大或过小对结构来说都是不利的①预应力值过大,超过设计值过多,虽然结构的抗裂性较好,但因抗裂度过高,预应力筋在承受使用荷载时经常处于过高的应力状态,与结构出现裂缝时的荷载很接近,往往在破坏前没有明显的预兆,将严重危及结构的使用安全。
另外,如果张拉力过大,会导致结构的反拱度过大或预拉区出现裂缝,对结构同样不利。
②预应力值过小,或张拉阶段预应力损失过大,则结构可能过早出现裂缝,亦不安全。
(2)新版《钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁结构设计原理》(张树仁鲍卫钢等2004年9月),P400中,他们认为,只要使用阶段钢束有效预应力值不超过规范规定的5%,就认为是可以满足要求的。
即:规范规定限值为1209MPa,1209的5%为60.45,则1209+60.45=1270Mpa,也就是说,只要使用阶段的钢束有效预应力值不超过1270MPa,就认为是可以接受的。
5、预应力损失的计算原理及变化因素(1)预应力筋与管道壁间摩擦引起的应力损失(σs1)①②对于两端张拉的情况,预应力损失在张拉端最小,向钢束跨中逐渐增大,直至最大;对于单端张拉的情况,预应力损失在张拉端最小,向另一端逐渐增大,直至最大;③两端张拉的情况下的沿程分布图(2)锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩引起的应力损失(σs2)②要考虑一个反摩阻的影响③显然,考虑反摩阻作用的筋束,由于张拉端截面处的反摩阻力为零,将使筋束回缩的变形最大,值也最大;离张拉端距离逐渐增大,筋束回缩所受到的反摩阻力也增大,筋束回缩应变则变小,值也变小;依此类推,自张拉端到跨中一定长度后,筋束的回缩力将与反摩阻力达到平衡,筋束的回缩应变为零,则值也变为零④筋束回缩影响长度⑤两端张拉的情况下的沿程分布图(3)钢筋与台座间的温差引起的应力损失(σs3)(适用于先张法构件)(4)混凝土弹性压缩所引起的应力损失(σs4)①后张法:②σs4在整个预应力损失中所占比例不大(5)钢筋松弛引起的应力损失(σs5)①对后张法来讲,可认为自建立预应力时开始,按照2d内完成松弛损失终值的50%,40d完成100%来确定(6)混凝土收缩和徐变引起的应力损失(σs6)①老规范规定值偏大,新规范中已经作了修改6、非机动车道的考虑(1)(摘自城市桥梁设计准则CJJ11-93)4.1.6 一般道路桥梁的非机动车道和专用非机动车桥的设计荷载,其计算应符合下列要求:①当桥面上非机动车与机动车道间未设置永久性(如划线)分隔带时,非机动车道上按本准则第4.2.1条的人群荷载作为设计荷载,另外,还应将非机动车道与机动车道合并后的总宽作为机动车道考虑(以机动车布载),分别计算,取其不利者。