第3讲桥梁工程施工技术-2b 悬臂浇筑.pdf

1、第第第第3 3 3 3讲讲讲 讲 桥梁工程施工技术桥梁工程施工技术桥梁工程施工技术 桥梁工程施工技术（悬臂施工法）（悬臂施工法）（悬臂施工法）（悬臂施工法）桥梁工程结构与施工技术桥梁工程结构与施工技术1 施工概述 2 挂篮的构造及设计 3 悬臂施工方法 4 工程实例 5 工程事故1 施工概述1 施工概述悬臂施工法是上世纪50年代发展起来的一项建桥技术。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悬臂施工技术又称分段施工法，以桥墩为中心向两岸对称、逐 节悬臂接长的施工

2、方法。起源：钢桥悬臂拼装我国1964年在河南应用于T型刚构桥。目前普遍应用于T型刚构 桥、悬臂梁桥、连续梁桥、斜腿刚构、斜拉桥等。其中，1997年虎 门大桥主跨270m采用悬臂施工；斜拉桥施工跨径达800m。1 施工概述1 施工概述悬臂施工法一般分为悬臂浇筑法和悬臂拼装法。悬臂施工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）。悬臂拼装法则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）。本课程主要介绍悬臂浇筑法施工。1 施工概述1 施工概述视频播

3、放视频播放 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。什么是挂篮？挂篮视频 复习第2章视频：复习第2章视频：（1）挂篮移动（2）后支点挂篮工艺流程动画（3）连续刚构桥挂篮模架施工动画（4）桥梁挂篮施工法的发展 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；边跨及中跨合龙。悬臂浇筑的施工顺序？(体系转换？)浇注桥墩浇筑墩顶

4、0号块混凝土悬臂浇注A1-A10及A1-A10号块混凝土在中跨安装合拢撑架，并施加4000KN的顶力浇注中跨合龙段混凝土悬臂浇注边跨A11、A12号块混凝土在3、7号墩墩顶搭建施工托架现浇边跨A13号块铺设二期恒载 悬臂浇筑的施工顺序：京石客专石太直通线跨307国道大桥（48+280+48）m施工阶段编 号内容描述施工天数安装单元编号1施工桥墩602施工墩顶0#块，挂篮安装，重量56t，准备浇筑1号块3031号块悬浇施工，张拉预应力，移动挂篮102号块8号块施工119号块悬浇施工，张拉预应力，移动挂篮101210号块悬浇施工，张拉预应力，移动挂篮，对称施加 中跨合龙段压重460KN（每端），同

5、时在中跨合龙段 顶推4000KN的水平力，对称安装中跨合龙吊架1013中跨合龙段混凝土浇筑1014拆除中跨施工机具，张拉预应力筋215边跨11号块悬浇施工，张拉预应力，移动挂篮1016边跨12号块悬浇施工，张拉预应力，移动挂篮1017安装边跨墩顶支座，浇注边跨合龙段混凝土，张拉预 应力，拆除边跨施工机具1018二期恒载3019使用阶段3650施工阶段划分施工阶段划分施工墩顶0#块1号块悬浇施工6号块悬浇施工中跨合拢块悬浇施工边跨合拢块悬浇施工2 挂篮的构造挂篮是一套受力复杂的结构体 系，从挂篮安装、预压、混凝土浇 筑到前移挂篮，过程复杂，要经过 多次体系转换，因此要对各工况进 行详细的结构计算

6、，一般使用结构 计算软件整体建模计算。（1）挂篮结构类型及构造类型及 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)挂篮设计原则: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。两种状态(2)挂篮设计计算一般采用结构设 计软件（MIDAS 或桥梁博士等）进行整体建模计 算，一般需验算 其强度、刚度、稳定性、抗倾覆 能力等。MIDAS菱形挂篮模型3 挂篮悬臂施工方法1

7、 O#段施工2 挂篮安装3 悬臂段施工4 合龙段施工5 悬臂施工优缺点3 挂篮悬臂施工方法1 O#段施工2 挂篮安装3 悬臂段施工4 合龙段施工5 悬臂施工优缺点（1）0（1）0块浇筑块浇筑 什么是0#块？0#号块的位置在哪里？0 段位于桥墩上方，灌注0 段相当于给挂篮提供一 个安装场地。（1）0（1）0块施工块施工 0 段一般需在桥墩两侧设托架或支架现浇。立0 段底模时，同时安装支座及防倾覆锚固装置。墩旁支架墩旁托架桥墩较矮时开安装墩旁支 架支承在承台上；桥墩较 高则在施工桥墩时安装预 埋件，然后在预埋件上安 装墩旁托架。0#段模板安装0#段砼浇筑0#段拆模的砼0#段模型直接支承在墩旁支 架

8、或托架上，安装底模板 时，同时安装支座（永久和 临时）及防倾覆锚固装置。0#段施工须埋设永久预应力 孔道和安装挂篮所需的预应 力钢筋（预留挂篮安装孔洞）12/26/201722宿淮铁路京杭运河大桥主轨主轨液压油缸液压油缸下拉油缸推进油缸主千斤顶主千斤顶（2）挂篮安装及预压（2）挂篮安装及预压 0 块预应力（永久及临时）张拉压浆后 即可安装挂篮，现以菱形挂篮为例，简 要介绍挂篮安装过程。1）挂篮安装1）挂篮安装前后工作车前后工作车主轨主轨液压油缸液压油缸前后工作车前后工作车主轨主轨液压油缸液压油缸主框架主框架前后工作车前后工作车主轨主轨液压油缸液压油缸主框架主框架前后框架前后框架底框架底框架横梁

9、横梁内模内模前后工作车前后工作车主轨主轨液压油缸主框架主框架前后框架前后框架底框架底框架横臂横臂内模内模外模外模底模底模内模内模前后工作车前后工作车主轨主轨液压油缸液压油缸主框架主框架前后工作车前后工作车底框架底框架横梁横梁液压油缸液压油缸内模内模外模外模底模底模内模内模端模端模工作平台工作平台2)挂篮加载试验 在0 块上安装完挂篮以后(内模暂不安装)，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。卸载后根据预压数据调整底模高程后即可绑扎底板和腹板 钢筋。纵向钢筋需要跟0#段纵筋连接，可采用机械连接或 焊接。预应力波纹管也需要接长，且要控制其严密

10、不漏浆。1)梁体钢筋绑扎及预应力管道安装焊接连接机械连接（3）悬臂段施工 内模也是由钢 模板组拼而 成，通过吊挂 纵梁和精轧螺 纹钢吊挂在挂 篮主桁架上。内模只有侧面 和顶面三面，没有底面，便 于底板混凝土 浇筑和振捣。2)内模安装安装好的内模板内模内模吊挂纵梁吊挂纵梁精轧螺纹钢吊杆精轧螺纹钢吊杆 内模也是由钢 模板组拼而 成，通过吊挂 纵梁和精轧螺 纹钢吊挂在挂 篮主桁架上。内模只有侧面 和顶面三面，没有底面，便 于底板混凝土 浇筑和振捣。2)内模安装安装好的内模板内模内模吊挂纵梁吊挂纵梁精轧螺纹钢吊杆精轧螺纹钢吊杆 顶板纵筋应与0#段纵筋连接牢固，波纹管应接长；同时还要 埋设梁体结构预埋件

11、和挂篮前移所需的预埋件或预留孔洞。注意波纹管要预留通气孔，便于后续压浆。3)顶板钢筋绑扎、预应力管道及预留、预埋件安装 两侧梁段应同步对称浇筑，两端浇筑砼差值不应大于1m3.混凝土浇筑时纵向应从0#段向跨中对称浇筑；横向应由两侧 向中间对称浇筑，确保混凝土浇筑振捣密实。浇筑完成后对砼进行覆盖保湿养护。4)浇筑1#段混凝土及养护 砼达到设计要求时安装预应力钢绞线后进行张拉，悬臂施工 一般包括纵向、横向及竖向三向预应力，而纵向、横向一般 采用钢绞线，竖向一般采用预应力粗钢筋（精轧螺纹钢筋）。张拉完成后须对预应力孔道进行压浆。5)0#、1#段预应力安装、张拉及压浆纵向预应力张拉 竖向预应力张拉 两端

12、挂篮应同时同步对称前移，移动过程应缓慢、平稳，根 据挂篮移动程序逐步前移，移动就位后要及时锁定，防止挂 篮倾覆。6)挂篮前移并调整标高进入制梁状态 值得注意的是2#段及后续梁段施工时除纵向钢筋波纹管须接 长外，纵向预应力钢筋也需要接长。一般采用预应力钢筋联 接器进行接长，使纵向预应力贯通受力，其余施工同1#段。按照此工序逐段推进直至合龙。7)2#梁段钢筋混凝土施工2#段对称施工 预应力钢筋联接器连续梁合龙前的墩、梁临时固结约束措施解除一般讲，在两侧边跨合龙后，应立即解除墩梁临时固结措 施，使梁成简支悬臂体系。也有另一种情况，可以在中跨 合龙后再解除墩梁临时固结措 施。采取上述哪一种解除方式，要

13、与设计院沟通后才能确定，切勿自行确定。（4）合龙段施工1）临时约束解除合龙口的临时 锁定支撑内外刚性支撑锁定措施外(或内)刚性支撑和张拉临时 束共同锁定仅设刚性外（或内）刚性支撑锁定2）合龙口临时锁定3 3）合龙施工要点）合龙施工要点 选择日气温较低、温度变化幅度较小时锁定合 龙口并灌注合龙段混凝土。合龙口的锁定，应迅速、对称地进行，先将外 刚性支撑一段与梁端预埋件焊接（或栓接），而后迅速将外刚性支撑另一端与梁连接，临时 预应力束也应随之快速张拉。在合龙口锁定 后，立即释放一侧的固结约束，使梁一端在合 龙口锁定的连接下能沿支座左右伸缩。合龙口混凝土宜比梁体提高一级，并要求早强 为保证浇注混凝土

14、过程中合龙口始终处于稳定状态，必 要时浇注之前可在各悬臂端加与混凝土重量相等的配 重，加、卸载均应对称梁轴线进行。混凝土达到设计要求的强度后，先部分张拉预应力钢 索，然后解除劲性骨架，最后按设计要求张拉全桥剩余 预应力束，当利用永久束时，只需按设计顺序将其补拉 至设计张拉力即可。临时束的张拉力一般宜在0.450.5Rjy（根据设计要 求），以防在合龙过程中预应力束过载报废而需要重新 更换新束。合龙前实景合龙段钢筋施工合龙段混凝土施工a）必须按施工顺序逐段悬浇，施工工期长；b）挂篮设备及锚固装置构造较复杂，一次性投入大；c）一般需要对称施工，有时需要对梁体进行配重，工序 较复杂；（5）、悬臂施工法优缺点及适用范围 1）、优点a）跨间不设支架，不影响通航或行车；b）内力状态施工与运营较一致；c）设备经改造可重复使用；2）、缺点（5）、悬臂施工法优缺点 3）、适用范围a）大跨度连续梁或斜拉桥；b）适用于桥梁跨越公路、铁路等有通车要求的环境；c）适用于桥梁跨越河流、沟谷及海上施工（不便于搭设 支架的环境）；d）适用于高墩桥梁（搭设支架不经济）；4 4 工程实例工程实例松头江连续梁桥施工动画松头江连续梁桥施工动画沙田赣江特大桥施工动画沙田赣江特大桥施工动画悬臂施工法介绍悬臂施工法介绍1 1悬臂施工法介绍悬臂施工法介绍2 2