橋梁掛籃施工技術(shù)詳解.ppt

前后工作車 主軌 液壓油缸 NRSAS 主框架 前后工作車 底框架 橫梁 液壓油缸 內(nèi)模 外模 底模 內(nèi)模 端模 工作平臺(tái) 一級(jí)建造師市政專業(yè)橋梁懸臂灌筑 掛籃施工 技術(shù)配圖詳解 前言掛籃施工又叫懸臂澆注施工 是連續(xù)梁施工工藝的一大進(jìn)步 克服了受地形 江河等不利自然條件施工橋梁的限制 是市政一級(jí)建造師橋梁上部結(jié)構(gòu)施工重點(diǎn)內(nèi)容之一 懸臂澆筑的主要設(shè)備是一對(duì)能行走的掛籃 掛籃在已經(jīng)張拉錨固并與墩身連成整體的梁段上移動(dòng) 綁扎鋼筋 立模 澆筑混凝土 施加預(yù)應(yīng)力都在其上進(jìn)行 完成本段施工后 掛籃對(duì)稱向前各移動(dòng)一節(jié)段 進(jìn)行下一梁段施工 循序前進(jìn) 直至懸臂梁段澆筑完成 課本內(nèi)容 1 掛籃與懸臂澆筑法概述 懸臂施工法一般分為懸臂澆筑法和懸臂拼裝法 懸臂施工法是在橋墩兩側(cè)對(duì)稱逐段就地 原位 澆筑混凝土 待混凝土強(qiáng)度達(dá)到一定強(qiáng)度后 張拉預(yù)應(yīng)力筋 移動(dòng)機(jī)具 模板繼續(xù)施工 使懸臂不斷接長 直至合龍 攏 懸臂拼裝法則是將梁體按節(jié)段預(yù)制 從橋墩兩側(cè)依次對(duì)稱安裝節(jié)段塊件 張拉預(yù)應(yīng)力筋 使懸臂不斷接長 直至合龍 攏 今天主要介紹懸臂澆筑法施工 懸臂澆筑法施工的特點(diǎn) 1 施工期間可不影響橋梁通航 2 逐段施工不需要大型起吊設(shè)備 僅用幾個(gè)掛籃即可完成梁部施工 3 每墩有兩個(gè)工作面平行作業(yè) 幾個(gè)墩可同時(shí)施工 有利于縮短工期 4 梁段施工都在掛籃上完成 能保證施工的連續(xù)性和施工質(zhì)量 5 節(jié)段施工都是重復(fù)作業(yè) 所需人員少 能較快熟練掌握施工技術(shù) 提高工效 主軌 液壓油缸 2 掛籃安裝步驟演示 前后工作車 主軌 液壓油缸 前后工作車 主軌 液壓油缸 NRSAS 主框架 前后工作車 主軌 液壓油缸 NRSAS 主框架 前后框架 底框架 橫梁 內(nèi)模 前后工作車 主軌 液壓油缸 NRSAS 主框架 前后框架 底框架 橫臂 內(nèi)模 外模 底模 內(nèi)模 前后工作車 主軌 液壓油缸 NRSAS 主框架 前后工作車 底框架 橫梁 液壓油缸 內(nèi)模 外模 底模 內(nèi)模 端模 工作平臺(tái) 3 掛籃的形式 掛籃是懸臂灌筑混凝土施工的主要施工設(shè)備 它是一個(gè)能沿軌道走行的活動(dòng)腳手架 掛籃的結(jié)構(gòu)形式很多 變化發(fā)展也很快 按結(jié)構(gòu)形式分掛籃有 型鋼式 桁架式 斜拉式等按抗傾覆平衡方式的不同掛籃有 壓重式 錨固式和半壓重半錨固式等按其走行方式的不同則又可分為滾動(dòng)式 滑動(dòng)式和組合式等 不同的橋跨 橋型可選用不同形式的掛籃 3 1掛籃形式 萬能桿件桁架式掛籃 三角形掛籃較早出現(xiàn)的掛籃 至今仍然大量使用 3 1掛籃形式 弓弦式掛籃受力經(jīng)典市場(chǎng)不佳 3 1掛籃形式 斜拉式掛籃 3 1掛籃形式 菱形掛籃 經(jīng)典掛籃形式 3 1掛籃形式 牽索式掛籃 用于斜拉橋 3 1掛籃形式 萬能桿件桁架式掛籃分解形象 3 1掛籃形式 菱形掛籃改進(jìn)型 3 1掛籃形式 4 吊籃系統(tǒng)的組成 5 掛籃設(shè)計(jì)與組裝 課本內(nèi)容 課本內(nèi)容 1 掛籃結(jié)構(gòu)主要設(shè)計(jì)參數(shù)應(yīng)符合下列規(guī)定 1 掛籃質(zhì)量與梁段混凝土的質(zhì)量比值控制在0 3 0 5 特殊情況下不得超過0 7 2 允許最大變形 包括吊帶變形的總和 為20mm 3 施工 行走時(shí)的抗傾覆安全系數(shù)不得小于2 4 自錨固系統(tǒng)的安全系數(shù)不得小于2 5 斜拉水平限位系統(tǒng)和上水平限位安全系數(shù)不得小于2 2 允許最大變形 包括吊帶 又稱吊桿 分為前吊帶 后吊帶 變形的總和 為20mm 4 自錨固系統(tǒng) 分為后錨固和底錨固 上部受力為吊桿吊拉 的安全系數(shù)不得小于2 5 斜拉水平限位系統(tǒng)和上水平限位安全系數(shù)不得小于2 該條適用于斜拉式掛籃 詳見斜拉式掛籃中限位板 限位器 無下限位系統(tǒng) 為平衡掛籃斜拉索所產(chǎn)生的水平力 分別在掛籃主梁后面和底模平臺(tái)后面設(shè)上 下限位器 后上限位共三套 其 端絞接于掛籃主梁尾部 另一端錨固于混凝土箱梁頂板 通過收緊腹板豎向粗鋼筋 依靠限位板與混凝土梁間靜摩擦承力 后上限位還可微量調(diào)整掛籃主梁的位置 后下限位共四套 包括抗剪柱及螺旋千斤頂 千斤頂上專設(shè)球型墊塊 使其在水平放置時(shí)能夠滿足掛籃施工需要 旋動(dòng)螺旋頂可調(diào)節(jié)底模位置 課本內(nèi)容 掛籃組裝后 應(yīng)全面檢查安裝質(zhì)量 并應(yīng)按設(shè)計(jì)荷載做載重試驗(yàn) 以消除非彈性變形 掛籃載重試驗(yàn)又稱試壓 預(yù)壓 目的 檢查掛籃加工及安裝質(zhì)量 消除非彈性變形 測(cè)定彈性變形及非彈性變形 為各段箱梁立模的抬高量提供依據(jù) 方法 原位堆載預(yù)壓 沙袋 水箱 混凝土塊 和模擬等效預(yù)壓 鋼絞線張拉 載重試驗(yàn) 掛籃施工的最大隱患是傾覆倒塌 造成設(shè)備損壞及人員傷亡的重大惡性事故 因此 預(yù)壓是掛籃式施工安全管理的重要內(nèi)容之一 怎實(shí)施安全預(yù)壓 1 預(yù)壓前 要緊固后錨系統(tǒng)受力拉桿 特別是后壓系統(tǒng)和前橫梁系統(tǒng)的拉桿 使各拉桿能受力均勻 2 預(yù)壓時(shí) 按梁段最大重量的120 進(jìn)行逐級(jí)加載 一般按6級(jí)即50 75 90 100 110 120 每級(jí)加載持荷5min以上 兩個(gè)掛籃對(duì)稱同時(shí)進(jìn)行 每加載一次都必須十分仔細(xì)地觀察導(dǎo)梁標(biāo)高 并嚴(yán)密關(guān)注掛籃系統(tǒng)是否有明顯的變化 記錄每個(gè)觀測(cè)點(diǎn)分別在加載前 加載后 卸載后的標(biāo)高 根據(jù)觀測(cè)點(diǎn)的標(biāo)高變化情況計(jì)算掛籃在荷載作用下的彈性 非彈性變形和總變形量 堆載試驗(yàn)完成后 對(duì)六個(gè)變形觀測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析 經(jīng)線性回歸分析得出加載 卸載與變形之間的關(guān)系曲線 根據(jù)關(guān)系曲線推出掛籃在各個(gè)段段的豎向位移 為施工線形控制提供依據(jù) 懸澆梁體一般應(yīng)分四大部分澆筑 課本內(nèi)容 1 墩頂梁段 0號(hào)塊 2 墩頂梁段 0號(hào)塊 兩側(cè)對(duì)稱懸澆梁段 3 邊孔支架現(xiàn)澆梁段 4 主梁跨中臺(tái)龍段 懸臂灌筑法每節(jié)段長一般為2m 5m 在斜拉橋施工中現(xiàn)已達(dá)到8m 10m 6 懸臂法施工順序 課本內(nèi)容 三 懸澆順序及要求 課本內(nèi)容 1 在墩頂托架或膺架上澆筑0號(hào)段并實(shí)施墩梁臨時(shí)固結(jié) 2 在0號(hào)塊段上安裝懸臂掛籃 向兩側(cè)依次對(duì)稱分段澆筑主梁至合龍前段 3 在支架上澆筑邊跨主粱合龍段 4 最后澆筑中跨合龍段形成連續(xù)粱體系 懸臂法施工的連續(xù)梁橋 利用支架在墩頂立模施工梁體0 段 0 段施工完成后 即可進(jìn)行懸臂梁段施工 采用懸臂灌筑法 根據(jù)梁段的劃分利用掛籃分節(jié)段逐步對(duì)稱完成 待下部結(jié)構(gòu) 基礎(chǔ) 柱墩 蓋梁等 施工完成后 首先安裝永久支座 設(shè)置臨時(shí)支座臨時(shí)錨固 搭設(shè)臨時(shí)支架 并對(duì)支架進(jìn)行預(yù)壓 然后施工0 段 在0 段上進(jìn)行掛籃安裝和預(yù)壓 然后利用掛籃對(duì)稱懸臂灌注梁段 連續(xù)梁合攏順序?yàn)橄冗吙绾笾锌?施工時(shí)必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行組織施工 采用支架或托架法進(jìn)行邊跨現(xiàn)澆段施工 宜在懸灌梁段施工結(jié)束前15天左右組織施工 合攏段根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行組織施工 梁體成為穩(wěn)定結(jié)構(gòu)后 即可拆除臨時(shí)支座和錨固 落梁于永久支座之上 完成第一次體系轉(zhuǎn)換 梁體全部施工合攏后完成整個(gè)梁體體系轉(zhuǎn)換 全橋主體施工完畢 懸臂灌筑法澆筑順序圖示 混凝土橋架設(shè)施工方法 按橋梁主要承重結(jié)構(gòu)在施工階段的受力狀態(tài) 可歸納為 支架施工 懸臂施工和整體架設(shè)三類 其中 支架施工包括膺架法 拱架法 移動(dòng)式支架法等 膺架指懸臂澆筑施工墩頂梁段及附近梁段 根據(jù)墩身高度 承臺(tái)型式和地形情況用分別支承在墩身 承臺(tái)周圍地面的型鋼或萬能桿件拼制的支架 低柱墩一半才有落地式滿堂支架 高柱墩采用支撐在墩身上的支架托架 托架 滿堂支架 6 1 在墩頂托架或膺架上澆筑0號(hào)段并實(shí)施墩梁臨時(shí)固結(jié) 1 托架 膺架應(yīng)經(jīng)過設(shè)計(jì) 計(jì)算其彈性及非彈性變形 課本內(nèi)容 2 托架 膺架應(yīng)進(jìn)行預(yù)壓 消除構(gòu)件的非彈性變形 3 支架應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度 剛度和穩(wěn)定性計(jì)算 課本例題內(nèi)容 4 支架應(yīng)先驗(yàn)收后使用 課本安全要求 5 因0號(hào)段與柱墩之間支座面積很小 為防止不平衡力矩 需要墩梁臨時(shí)固結(jié)約束 必須形成剛性體系 臨時(shí)固結(jié)可以通過設(shè)置臨時(shí)支墩與臨時(shí)支座或臨時(shí)支座與0 塊錨固等方式來實(shí)現(xiàn) 臨時(shí)支座設(shè)計(jì)可以采用高標(biāo)號(hào)混凝土配鋼筋網(wǎng)片 體系轉(zhuǎn)換前鑿除 鑿除臨時(shí)支座時(shí)注意對(duì)梁體結(jié)構(gòu)進(jìn)行保護(hù) 臨時(shí)支墩可以采用鋼管或鋼管混凝土柱 采用鋼管或鋼管混凝土?xí)r要和梁底固接設(shè)計(jì) 鋼管或鋼管混凝土柱要支立在箱梁腹板梁底位置 梁底要預(yù)埋鋼板 鋼板要錨固在箱梁混凝土中 6 2 在0號(hào)塊段上安裝懸臂掛籃 向兩側(cè)依次對(duì)稱分段澆筑主梁至合龍前段 1 掛籃的拼裝 預(yù)壓和移位是掛籃懸灌施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié) 施工中應(yīng)按部就班對(duì)五大系統(tǒng)進(jìn)行安裝 檢查 掛籃的荷載試壓目的在于消除非彈性形變 測(cè)定彈性形變 同時(shí)也是對(duì)掛籃結(jié)構(gòu)安全性進(jìn)行檢查 試壓采用不小于最大梁段的1 2倍荷載 2 在粱段混凝土澆筑前 應(yīng)對(duì)掛籃 托架或附架 模板 預(yù)應(yīng)力筋管道 鋼筋 預(yù)埋件 混凝土材料 配合比 機(jī)械設(shè)備 混凝土接縫處理等情況進(jìn)行全面檢查 經(jīng)有關(guān)方簽認(rèn)后方準(zhǔn)澆筑 懸臂澆筑混凝土?xí)r 宜從懸臂前端開始 最后與前段混凝土連接 橋墩兩側(cè)梁段懸臂施工應(yīng)對(duì)稱 平衡 平衡偏差不得大于設(shè)計(jì)要 課本內(nèi)容 6 3 在支架上澆筑邊跨主梁合龍段 邊跨合攏施工步驟圖 T構(gòu) 懸臂澆注及邊跨現(xiàn)澆段施工完畢 搭設(shè)合攏段支架 加平衡配重 鋼筋綁扎 預(yù)應(yīng)力管道安裝 邊跨合攏段鎖定 選擇當(dāng)天最低溫度時(shí)間澆注混凝土 逐級(jí)卸除配重 邊跨合攏段預(yù)應(yīng)力張拉及錨固完畢 拆除合攏段支架及臨時(shí)鎖定 拆除邊跨模板 支架 6 4 最后澆筑中跨合龍段形成連續(xù)梁體系 1 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)粱合龍順序一般是先邊跨 后次跨 再中跨 2 連續(xù)粱 T構(gòu) 的合龍 體系轉(zhuǎn)換和支座反力調(diào)整應(yīng)符合下列規(guī)定 1 合龍段的長度宜為2m 2 合龍前應(yīng)觀測(cè)氣溫變化與梁端高程及懸臂端間距的關(guān)系 3 合龍前應(yīng)按設(shè)計(jì)規(guī)定 將兩懸臂端合龍口予以臨時(shí)連接 并將合龍跨一側(cè)墩的臨時(shí)錨固放松或改成活動(dòng)支座 4 合龍前 在兩端懸臂預(yù)加壓重 并于澆筑混凝土過程中逐步撤除 以使懸臂端撓度保持穩(wěn)定 5 合龍宜在一天中氣溫最低時(shí)進(jìn)行 6 合龍段的混凝土強(qiáng)度宜提高一級(jí) 以盡早施加預(yù)應(yīng)力 7 連續(xù)梁的梁跨體系轉(zhuǎn)換 應(yīng)在合龍段及全部縱向連續(xù)預(yù)應(yīng)力筋張拉 壓漿完成 并解除各墩臨時(shí)固結(jié)后進(jìn)行 8 梁跨體系轉(zhuǎn)換時(shí) 支座反力的調(diào)整應(yīng)以高程控制為主 反力作為校核 合龍段施工施工前測(cè)試合攏段施工時(shí)期的最低溫度和最高溫度 確定合龍時(shí)間 并為合龍口連接提供依據(jù) 合龍口每端應(yīng)壓載合攏口砼重的一半 并隨砼的澆筑同時(shí)減載 減載量與砼的澆注量相等 可采用水箱加水或砂袋增減 合攏口砼中加入適量的膨脹劑 澆筑時(shí)應(yīng)認(rèn)真振搗養(yǎng)生 體系轉(zhuǎn)換與支座轉(zhuǎn)換用邊跨掛籃模板完成邊跨合攏段的施工 張拉預(yù)應(yīng)力 然后拆除邊跨支架將梁體重力轉(zhuǎn)移到永久盆式支座上 完成由雙懸臂梁向單懸臂梁的第一次體系轉(zhuǎn)換 中跨合攏利用一個(gè)掛籃來進(jìn)行 移掛籃到中跨合攏段 在掛籃上完成中跨合攏段的施工 拆除中墩臨時(shí)固結(jié)支座 梁體重力轉(zhuǎn)移到永久盆式支座上 實(shí)現(xiàn)由兩單懸臂梁向多跨連續(xù)梁的第二次體系轉(zhuǎn)換 但要注意 1結(jié)構(gòu)由雙懸臂狀態(tài)轉(zhuǎn)換成單懸臂受力狀態(tài)時(shí) 梁體某些部位的彎矩方向發(fā)生轉(zhuǎn)換 所以在拆除梁墩錨固前 應(yīng)按設(shè)計(jì)要求 張拉一部分或全部布置在梁體下部的正彎矩預(yù)應(yīng)力束 對(duì)活動(dòng)支座需保證解除臨時(shí)固結(jié)后的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定 需采取措施限制單懸臂梁發(fā)生過大縱向水平位移 2梁墩臨時(shí)錨固的放松 應(yīng)均衡對(duì)稱進(jìn)行 確保逐漸均勻地釋放 在放松前應(yīng)測(cè)量各梁段高程 在放松過程中 注意各梁段的高程變化 如有異常情況 應(yīng)立即停止作業(yè) 找出原因 以確保施工安全 3在結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換中 臨時(shí)固結(jié)解除后 將梁落于永久支座上 按標(biāo)高調(diào)整支座高度及反力 支座反力的調(diào)整 應(yīng)以標(biāo)高控制為主 反力作為校核 4結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換應(yīng)在合攏段縱向預(yù)應(yīng)力束張拉并壓漿后進(jìn)行 7 高程控制 課本內(nèi)容 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁 懸臂澆筑段前端底板和橋面標(biāo)高的確定是連續(xù)梁施工的關(guān)鍵問題之一 確定懸臂澆筑段前段標(biāo)高時(shí)應(yīng)考慮 1 掛籃前端的垂直變形值 2 預(yù)拱度設(shè)置 3 施工中已澆段的實(shí)際標(biāo)高 4 溫度影響 因此 施工過程中的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目為前三項(xiàng) 必要時(shí)結(jié)構(gòu)物的變形值 應(yīng)力也應(yīng)進(jìn)行監(jiān)測(cè) 保證結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和穩(wěn)定 施工過程中的撓度要隨時(shí)進(jìn)行監(jiān)測(cè) 根據(jù)混凝土的彈模計(jì)算理論變形以控制合攏段的高差值在設(shè)計(jì)要求范圍內(nèi) 1 懸澆施工梁體由于受自重 溫度 外荷載等因素影響會(huì)產(chǎn)生撓度 混凝土自身的收縮 徐變等因素也會(huì)使箱梁產(chǎn)生標(biāo)高變化 這種變化隨著跨度的加大而增加 為了使成橋后的橋面線型達(dá)到或接近設(shè)計(jì)曲線 必須在懸臂澆注時(shí)進(jìn)行標(biāo)高控制 在施工中對(duì)已澆或準(zhǔn)備澆注的箱梁各工序進(jìn)行撓度 溫度等觀察 并以此隨時(shí)調(diào)整懸澆段的立模標(biāo)高 2 立模標(biāo)高控制值 箱梁頂面設(shè)計(jì)標(biāo)高 設(shè)計(jì)施工預(yù)拱度 掛籃