桥梁上部施工.doc
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2、先简支后连续。箱梁断面采用单箱单室直腹板断面,箱梁顶板宽12m,底板宽6.5m,悬臂长度2.75m。箱梁根部梁高为7.2m,跨中及边跨合拢段、边跨现浇段梁高为2.8m,其余梁底下缘按1扣集廊拦品现沽规涅苞址宋纤说粱泞皂与担湾氢颜恃卉岔仟趁府疹钧筒谢碎嗜滤刃附扛楷泻鼎钝耸赵清呀疏酌抑姻荫囤辅与做晤蔼厢背枪勋彦冉阉件款忽澜釉磊飘栖祝徽纸距字茶鄙蚌股谩趋偏宋衔宵题瞥巫凹谩摄堰演核判粳试拨卤椅捏英用葛松愈滞掘臭互咐栈亲薄碘达窿描酗翁辽潍热恫凡肿禹罕遮谰酱听鸡您鬃备错汝祁时鲤喧桃遮涂写捞捣碗险源钢靛漏肝全辗游跨弘傣罐橡艳嗣查鲍捍筛玄柴栏蹄罕戚引拧窿子霞禹鲤里筹纵耶怨透命诈寝常抹梗屎抚乱捶林洋壬肤香埠翰谩
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4、所钝秀腊誉巢玩摘似拇2.7 上部构造施工 泸溪大桥主桥上部为预应力混凝土连续刚构及预应力混凝土(后张)T梁,先简支后连续。箱梁断面采用单箱单室直腹板断面,箱梁顶板宽12m,底板宽6.5m,悬臂长度2.75m。箱梁根部梁高为7.2m,跨中及边跨合拢段、边跨现浇段梁高为2.8m,其余梁底下缘按1.75次抛物线变化。2.7.1 施工方法桥梁主桥部分上部结构施工拟采用悬臂施工法。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。 2.7.1.1 悬臂施工法特点 (1)预应力混凝土连续梁及悬臂梁桥采用悬臂施工时需进行体系转换,即在悬臂施工时,梁墩采取临时固结结构为T形刚构,合拢前,撤销梁墩临
5、时固结,结构呈悬臂梁受力状态,待结构合拢后形成连续梁体系。 (2)桥跨间不需搭设支架,施工不影响桥下通航或行车。施工过程中,施工机具和人员等重力均全部由已建梁段承受,随着施工的进度,悬臂逐渐延伸,机具设备也逐步移至梁端,无需用支架作支撑。所以悬臂施工法可应用于通航河流及跨线立交大跨径桥梁。 (3)多孔桥跨结构可同时施工,加快施工进度。 (4)悬臂施工法充分利用预应力混凝土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,使桥梁跨越能力提高,并适合变截面桥梁的施工。 (5)悬臂施工用的悬拼吊机或挂篮设备可重复使用,施工费用较省,可降低工程造价。 2.7.1.2 悬臂施工法的分类悬臂施工法主要
6、有悬臂拼装法及悬臂浇筑法两种。 A、悬臂拼装法 悬臂拼装法利用移动式悬拼吊机将预制梁段起吊至桥位,然后采用环氧树脂胶及钢丝束预施应力连接成整体。采用逐段拼装,一个节段张拉锚固后,在拼装下一节段。悬臂拼装的分段,主要决定于悬拼吊机的起重能力,一般节段长25m。节段过长则自重大,需要悬拼吊机起重能力大,节段过短则拼装接缝多,工期也延长。一般在悬臂根部,因截面积较大,节段长度采用较短,以后向端部逐渐增长。B、悬臂浇筑法 悬臂浇筑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。悬臂浇筑每个节段长度
7、一般26m,节段过长,将增加混凝土自重及挂篮结构重力,而且要增加平衡重及挂篮后锚设施;节段过短,影响施工进度。所以施工时应根据设备情况及工期,选择合适的节段长度。2.7.2 施工方案对比 2.7.2.1 悬臂拼装法施工悬臂拼装施工包括块件的预制、运输、拼装及合拢。A、块件预制 b、预制方法 箱梁块件通常采用长线浇筑法或短线浇筑的立式预制方法。 (1)长线预制 长线预制是在预制厂或施工现场按桥梁底缘曲线制作固定的底座,在底座上安装底模进行块件预制工作。形成梁底缘的底座有多种方法,它可以利用预制场的地形堆筑土胎,经加固夯实后铺砂石层并在其上面做混凝土底板;山区有石料的地区可用石砌圬工筑成所需的梁底
8、缘的形状;地质条件较差的预制场地,需采用打短桩基础,再搭设排架形成梁底曲线。排架可用木材或型钢组成。 箱梁节段的预制在底板上进行。模板常采用钢模,每段一块,以便于装拆使用。为加快施工进度,保证节段间密贴,常采用先浇筑奇数节段,然后利用奇数节段混凝土的端面弥合浇筑偶数节段。也可以采用分阶段的预制方法。当节段混凝土强度达到设计强度70以上后,可吊出预制场地。 (2)短线预制短线预制箱梁块件的施工,是由可调整外部及内部模板的台车与端模架来完成。短线预制施工方法示意图见图2.11。第一节段混凝土浇筑完成后,在其相对位置上安装下一层模板,并利用第一节段的端面作为第二节段的端模完成混凝土的浇筑工作。短线预
9、制适合工厂节段预制,设备可周转使用,每条生产线平均五天可生产四块,但节段的尺寸和相对位置的调整要复杂一些。12灌注单元配合单元运往贮存配合单元12封闭端图2.11 短线预制施工方法示意图b、定位器和孔道形成器设置定位器的目的是使预制梁块在拼装时能准确而迅速的安装就位。有的定位器不仅能起到固定位置的作用,而且能承受剪力。块件预制时,除注意预埋定位器装置外,尚需注意按正确位置预埋孔道形成器和吊点装置等。B、块件运输箱梁块件自预制底座上出坑后,一般先存放于存梁场,拼装时块件由存梁场至桥外处的运输方式,一般可分为场内运输、块件装船和浮运三个阶段。 a、场内运输当存梁场或预制台座布置在岸边,又有大型悬臂
10、浮吊时,可用浮吊直接从存梁场或预制台座将块件吊放到运梁驳船上浮运。当预制底座垂直于河岸时,存梁场往往设于底座轴线的延长线上,此时,块件的出坑和运输一般由预制场上的龙门吊机担任,块件上船也可用预制场的龙门吊机。预制底座平行于河岸时,场内运输应另备运梁平车进行。栈桥上也必须另设起重吊机,供吊运块件上船。块件的运输,当预制场与栈桥距离较远时,应首先考虑采用平车运输。起运前要将块件安放平稳,底面坡度不同的块件要使用不同厚度的锲形木来调整。块件用带有花篮螺丝的缆索保险。 b、块件装船 块件装船在专用码头上进行。码头的主要设施是施工栈桥和块件装船吊机。栈桥的长度应保证在最低施工水位时驳船能进港起运,栈桥的
11、高度要考虑在最高施工水位时栈桥主梁不应被水淹,栈桥宽度要考虑到运梁驳船两侧与栈桥之间需有不少于0.5m的安全距离。栈桥起重机的起重能力和主要尺寸应与预制场上的吊机相同。 c、浮运 浮运船只应根据块件重量和高度来选择,可采用铁驳船,坚固的木船、水泥驳船等。为了保证浮运安全,应设法降低浮运重心。C、悬臂拼装 a、悬拼方法预制块件的悬臂拼装可根据现场布设和设备条件采用不同的方法来实现。当靠岸边的桥跨不高且可在陆地或便桥上施工,可采用自行式吊车、门式吊车来拼装。如果桥墩很高,或水流湍急而不便在陆上、水上施工时,就可利用各种吊机进行高空悬拼施工。(1)悬臂吊机拼装法悬臂吊机由纵向主桁架,横向起重桁架、锚
12、固装置、平衡重、起重系、行走系和工作吊篮等部分组成。 (2)连续桁架(闸式吊机)拼装法 连续桁架悬拼施工可分移动式和固定式两类。移动式连续桁架的长度大于桥的最大跨径,桁架支承在已拼装完成的梁段和待拼墩顶上,由吊车在桁架上移运块件进行悬臂拼装。固定式连续桁架的支点均设在桥墩上,而不增加梁段的施工荷载。(3)起重机拼装法不管是利用现有起重设备或专门制作,悬臂吊机需满足如下要求:起重能力能满足起吊最大块件的需要;吊机便于作纵向移动,移动后又能固定于一个拼装位置;吊机处在一个位置上进行拼装时,能方便地起吊块件作竖向提升和纵、横向移动,以便调整块件拼装位置;吊机的结构尽量简单,便于装拆。 b、接缝处理及
13、拼装程序 梁段拼装过程中的接缝有湿接缝、干接缝和胶接缝等几种。不同施工阶段和不同的部位,将采用不同的接缝形式。 (1)一号块和调整块用湿接缝拼装一号块即墩柱两边的第一块,一般与墩柱上的零号块以湿接缝相接。一号块件拼装和湿接缝处理的程序:块件定位,测量中线及高程;接头钢筋焊接及安放制孔器;安放湿接缝模板;浇筑湿接缝混凝土;湿接缝混凝土养护脱模;穿一号块预应力筋(束),张拉锚固。 在拼装过程中,如拼装上翘的误差很大,难以用其他方法补救时,也可以增设一道湿接缝来调整。但应注意,增设的湿接缝宽度必须用凿打块件端面的办法来提供。 (2)其他块件用胶接缝或干接缝拼装 其他块件的拼装程序:利用悬拼吊机将块件
14、提升,内移就位,进行试拼;移开块件,与已拼块件保持约0.4m的间距;穿束;涂胶(双面涂胶);块件合拢定位,测量中线及高程,检查块件出坑前所作跨缝弹线是否吻合;张拉预应力筋(束),观察块件是否滑移,然后锚固。 c、穿束及张拉 钢束张拉次序的确定与箱梁横断面形式、同时工作的千斤顶数量、是否设置临时张拉系统等因素关系很大。在一般情况下,纵向预应力钢丝束的张拉次序按以下原则确定:(1)对称于箱梁中轴线,钢束两端同时成对张拉; (2)先张拉肋束,后张拉板束; (3)肋束的张拉次序是先张拉边肋,后张拉中肋; (4)同一肋上的钢丝束先张拉下边的,后张拉上边的; (5)板束的次序是先张拉顶板中部的,后张拉边部
15、的。D、悬臂挠度控制 a、悬拼挠度计算 悬拼施工过程中所产生的挠度,涉及到梁体自重、预应力、混凝土徐变、施工荷载等的作用。鉴于施工挠度与许多不定因素有关,并由于施工中荷载的随时间变化以及梁体截面组成也随施工进程中预应力筋的增多而发生变化等等,故要精确计算施工挠度是非常困难的。 刚构悬臂梁的挠度包括:由恒载、活载、预应力及混凝土徐变所产生的刚构悬臂梁本身的挠度;由不对称恒载、活载及风荷载引起刚构桥墩和刚构基础变形所产生的悬臂梁挠度。 (1)恒载、活载及预应力所产生的挠度恒载、活载及预应力所产生的刚构悬臂梁本身的挠度一般均按共轭梁法计算,悬臂梁挠度计算图式如图2.12。12345i-1nli-1l
16、4l3l2l1Xi-1LiL2X1图2.12 悬臂梁挠度计算图示悬臂墩部n截面的挠度按式(2-4)计算: (2-4)悬臂梁1(n-1)截面的挠度按式(2-5)计算: (2-5)式中: 梁段n截面处的恒载挠度、活载挠度或预应力挠度; 1(n-1)各截面处的恒载挠度、活载挠度或预应力挠度; 各截面相应的恒载弯矩、活载弯矩或预应力弯矩; 各截面惯性矩; E 混凝土弹性模量; 各梁段长度; i 截面号; 截面i至共轭梁根部的距离; 每一梁段的重心至共轭梁根部距离。 (2)徐变挠度 徐变挠度与施工日期和徐变完成时间有密切关系。箱梁悬臂系逐节分段张拉,块件自重和预应力也系逐级加载,块件受载龄期不断变化,同
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