《斜拉橋的施工》PPT課件

2020/5/16,武漢理工大學(xué)交通學(xué)院胡志堅(jiān),1,斜拉橋的施工,索塔施工，主梁施工，拉索施工索塔施工預(yù)制吊裝混凝土塔：滑升模板澆筑，搭架現(xiàn)澆主梁施工大跨徑：懸臂澆筑法、懸臂拼裝法、小跨徑：頂推法，搭架現(xiàn)澆法，平轉(zhuǎn)法混凝土斜拉橋：施工掛籃主梁標(biāo)高控制,2020/5/16,武漢理工大學(xué)交通學(xué)院胡志堅(jiān),2,斜拉橋的施工,拉索施工纜索。PPWS索、封閉式鋼索；現(xiàn)場(chǎng)編制的預(yù)應(yīng)力鋼絲索及鋼絞線索、高強(qiáng)度鋼筋、型鋼、預(yù)應(yīng)力混凝土桿件錨頭。將拉索的張拉力傳遞給主梁和主塔早期：鋼絲繩纜索使用熱鑄錨；高強(qiáng)鋼絲和高強(qiáng)鋼筋使用墩頭錨。后來(lái)：冷鑄錨HiAm錨（HighAmplitude）抗疲勞性能提高制索工藝。鋼絲除銹、調(diào)直、應(yīng)力下料、涂漆、穿錨、澆錨、烘錨、防腐、超張拉、標(biāo)定。,2020/5/16,武漢理工大學(xué)交通學(xué)院胡志堅(jiān),3,斜拉橋的施工,拉索的安裝。將制好的拉索，借助起重工具吊起，與梁、塔上的錨碇結(jié)構(gòu)連接；或穿過(guò)塔、梁上的預(yù)留孔道后進(jìn)行張拉并錨固纜索張拉。穿索后，在索端錨頭上安裝張拉連桿及張拉千斤頂，實(shí)施張拉。單根纜索張拉工序較簡(jiǎn)單，可以一次張拉到設(shè)計(jì)噸位錨固。多根纜索較為復(fù)雜，因各索之間互有影響。若按設(shè)計(jì)噸位張拉各索，張拉完畢索力必然小于設(shè)計(jì)噸位。為此，可在設(shè)計(jì)時(shí)先計(jì)算出后張拉索使先張拉好的索損失多少?gòu)埨?，然后在設(shè)計(jì)噸位上加上這部分損失值，進(jìn)行超張拉。這樣，當(dāng)各索張拉完畢時(shí)，正確的設(shè)計(jì)初拉力也就建立起來(lái)了。,2020/5/16,武漢理工大學(xué)交通學(xué)院胡志堅(jiān),4,斜拉橋的施工,索力調(diào)整。廣義的索力調(diào)整是指拉索在完成初張拉以后的再次張拉，它可以在施工中的某個(gè)階段，也可以在成橋后甚至通車(chē)后若干時(shí)間再進(jìn)行。根據(jù)需要可安排一次乃至幾次的索力調(diào)整。施工中的索力調(diào)整，主要是因?yàn)樵O(shè)計(jì)的張拉力與施工的張拉力之間的矛盾所致。因而有必要在整個(gè)施工過(guò)程中對(duì)拉索進(jìn)行分期分批的張拉。從而使施工中各階段的索力均為理想的值，并且完工后的索力也是符合要求的。成橋后的索力調(diào)整可以用來(lái)調(diào)整結(jié)構(gòu)的受力狀況，或用來(lái)調(diào)節(jié)梁、塔的標(biāo)高和位移。,2020/5/16,武漢理工大學(xué)交通學(xué)院胡志堅(jiān),5,斜拉橋的施工,換索盡管防銹材料和防護(hù)技術(shù)有了很大進(jìn)步，但是柔性索的防護(hù)技術(shù)還不能說(shuō)有絕對(duì)把握了。一旦拉索因銹蝕而無(wú)法繼續(xù)使用時(shí)，就不得不進(jìn)行更換。還有外部的、機(jī)械的損傷，如車(chē)輛撞壞的可能性等，也會(huì)導(dǎo)致拉索需要更換。因此在設(shè)計(jì)時(shí)必須使拉索具有可更換性（可維護(hù)性設(shè)計(jì)）。密索體系：逐根更換疏索體系：設(shè)置預(yù)埋件，使用施工臨時(shí)索,2020/5/16,武漢理工大學(xué)交通學(xué)院胡志堅(jiān),6,斜拉橋的施工,鋼索塔施工：預(yù)制拼裝價(jià)格昂貴，養(yǎng)護(hù)要求高，吊裝能力及施工精度要求高國(guó)外部分采用，國(guó)內(nèi)沒(méi)有出現(xiàn)工廠分段預(yù)制，現(xiàn)場(chǎng)安裝兩大施工階段油漆涂裝防銹：保用10年二層底漆，二層面漆其中三層由工廠涂裝，最后一道面漆由現(xiàn)場(chǎng)安裝單位涂裝完成,2020/5/16,武漢理工大學(xué)交通學(xué)院胡志堅(jiān),7,斜拉橋的施工,混凝土索塔施工八大部分組成：基礎(chǔ)，承臺(tái)，下塔柱，下橫梁，中塔柱，上橫梁，上塔柱拉索錨固區(qū)段，塔頂建筑塔柱施工：下塔柱，中塔柱，上塔柱支架法，滑模法，爬模法，翻模法節(jié)段施工節(jié)段長(zhǎng)度：16m施工進(jìn)度：1.01.5m/天,2020/5/16,武漢理工大學(xué)交通學(xué)院胡志堅(jiān),8,斜拉橋的施工,塔柱內(nèi)設(shè)有勁性骨架工廠分段加工，現(xiàn)場(chǎng)超前拼裝，精確定位供測(cè)量放樣、立模、鋼筋綁扎、斜拉索鋼套管定位，承受部分施工荷載塔柱鋼筋預(yù)制成型，現(xiàn)場(chǎng)安裝大直徑鋼筋連接：冷擠壓連接，直螺紋連接塔柱混凝土現(xiàn)場(chǎng)拌制、吊斗提送混凝土臥式泵泵送,2020/5/16,武漢理工大學(xué)交通學(xué)院胡志堅(jiān),9,斜拉橋的施工,索塔施工起重設(shè)備索塔施工屬于高空作業(yè)，工作面狹小，工期影響全橋總工期制定索塔施工方案時(shí)，起重設(shè)備的選擇與布置是關(guān)鍵滿足：垂直運(yùn)輸，起吊荷載，吊裝高度，起吊范圍安裝簡(jiǎn)單，安全可靠，經(jīng)濟(jì)指標(biāo)大多采用：塔吊，輔以人貨兩用電梯,2020/5/16,武漢理工大學(xué)交通學(xué)院胡志堅(jiān),10,斜拉橋的施工,塔吊附著式自升塔吊起重力矩：6002500KNm，起重力：100KN以上吊裝高度：150m以上塔吊選擇應(yīng)考慮的因素：性能參數(shù)滿足施工要求起重能力和生產(chǎn)效率滿足進(jìn)度要求，匹配合理，功能大小合適適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，便于進(jìn)場(chǎng)、安裝架設(shè)、拆除退場(chǎng),2020/5/16,武漢理工大學(xué)交通學(xué)院胡志堅(jiān),11,斜拉橋的施工,人貨兩用電梯直爬式斜爬式組成部分：軌道架，轎箱，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，安全裝置，電控系統(tǒng)，提升接高系統(tǒng)附著在塔柱上,2020/5/16,武漢理工大學(xué)交通學(xué)院胡志堅(jiān),12,斜拉橋的施工,主梁施工材料：鋼主梁，混凝土主梁，鋼混凝土疊合梁，鋼混凝土混合梁截面：板式，箱形，形肋板式塔梁結(jié)合方式：漂浮體系，支承體系，塔梁固結(jié)體系，剛構(gòu)體系。施工方法與梁式橋大致相同，可分為：頂推法，平轉(zhuǎn)法，支架法，懸臂法等四種前三種很少用，主要用懸臂法,2020/5/16,武漢理工大學(xué)交通學(xué)院胡志堅(jiān),13,斜拉橋的施工,2020/5/16,武漢理工大學(xué)交通學(xué)院胡志堅(jiān),14,斜拉橋的施工,主梁施工臨時(shí)固結(jié)-漂浮體系，支承體系塔梁墩固結(jié)體系不需要混凝土臨時(shí)支座，粗螺紋鋼筋錨固，20cm厚硫磺砂漿拆除也可設(shè)臨時(shí)支承，與臨時(shí)支座共同承擔(dān)施工反力。臨時(shí)支承用鋼管或鋼護(hù)筒，下端錨固于下塔柱的預(yù)埋件上。不對(duì)稱主梁，拆除臨時(shí)支承時(shí)，漂浮體系會(huì)向岸側(cè)移動(dòng)，索力重新分配，容易引起事故，應(yīng)特別注意。當(dāng)0號(hào)塊尚在支架上即已安裝1號(hào)塊和1號(hào)索時(shí)，經(jīng)計(jì)算可不設(shè)臨時(shí)支承，只設(shè)簡(jiǎn)單約束。,2020/5/16,武漢理工大學(xué)交通學(xué)院胡志堅(jiān),15,斜拉橋的施工,2020/5/16,武漢理工大學(xué)交通學(xué)院胡志堅(jiān),16,斜拉橋的施工,混凝土主梁懸臂澆筑法混凝土斜拉橋主要施工方法考慮混凝土收縮、徐變、以及混凝土的超重，嚴(yán)格控制掛藍(lán)立模標(biāo)高相對(duì)懸臂拼裝法，工期較長(zhǎng)主梁懸臂澆筑分段一個(gè)索距，半個(gè)索距，兩個(gè)索距。一般控制在48m。無(wú)索區(qū)主梁施工支架或托架上施工，預(yù)壓，消除變形澆筑，施加預(yù)應(yīng)力，拼裝掛籃，進(jìn)行懸臂澆筑,2020/5/16,武漢理工大學(xué)交通學(xué)院胡志堅(jiān),17,斜拉橋的施工,懸臂澆筑施工程序,2020/5/16,武漢理工大學(xué)交通學(xué)院胡志堅(jiān),18,斜拉橋的施工,懸澆掛藍(lán)與一般梁式橋相比，斜拉橋主梁高跨比較小，梁體纖細(xì)，抗彎能力差，如果使用傳統(tǒng)掛籃，就會(huì)因掛籃自重大而導(dǎo)致梁塔和拉索截面設(shè)計(jì)由施工內(nèi)力控制，顯得很不經(jīng)濟(jì)。施工中可以利用斜拉橋結(jié)構(gòu)本身特點(diǎn)，充分發(fā)揮斜拉索的效用，盡量減輕施工荷載。掛籃形式很多，其中牽索式掛籃使用最為普遍。桁架式，鋼箱式合龍段一天中最低溫度時(shí)段進(jìn)行，預(yù)頂，剛性骨架,2020/5/16,武漢理工大學(xué)交通學(xué)院胡志堅(jiān),19,斜拉橋的施工,2020/5/16,武漢理工大學(xué)交通學(xué)院胡志堅(jiān),20,斜拉橋的施工,2020/5/16,武漢理工大學(xué)交通學(xué)院胡志堅(jiān),21,斜拉橋的施工,混凝土主梁懸臂拼裝法先在塔柱區(qū)現(xiàn)澆一段放置起吊設(shè)備的起始梁段，然后用適宜的起吊設(shè)備從塔柱兩側(cè)依次對(duì)稱安裝預(yù)制節(jié)段，使懸臂不斷伸長(zhǎng)直到合龍。沒(méi)有懸澆法使用廣泛上下部平行施工，縮短工期，減少高空作業(yè)，收縮徐變影響小，幾何尺寸、混凝土質(zhì)量容易保證。預(yù)制場(chǎng)地，運(yùn)輸、起吊設(shè)備，安裝精度，混凝土強(qiáng)度指標(biāo)因接縫削弱需要折減。,2020/5/16,武漢理工大學(xué)交通學(xué)院胡志堅(jiān),22,斜拉橋的施工,鋼主梁懸臂拼裝法鋼桁架，鋼箱工廠加工制作，現(xiàn)場(chǎng)吊裝就位拼裝節(jié)段長(zhǎng)度以布置12根斜拉索為宜起重設(shè)備：懸臂吊機(jī)，纜索吊機(jī)，大型浮吊等。結(jié)合掛籃進(jìn)行拼裝合龍段施工：自然合龍，強(qiáng)迫合龍強(qiáng)迫合龍：合龍時(shí)間靈活，技術(shù)要求高，專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)、分析計(jì)算。自然合龍：設(shè)定合龍溫度，計(jì)算合龍段長(zhǎng)度，陰天或夜晚溫度變化緩慢。溫度急劇變化前完成主梁間節(jié)點(diǎn)連接和梁塔連接裝置。,2020/5/16,武漢理工大學(xué)交通學(xué)院胡志堅(jiān),23,斜拉橋的施工,拉索施工高強(qiáng)鋼絲：5mm7mm，標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度不低于1570Mpa鋼鉸線：12mm和15mm錨具：熱鑄錨，鐓頭錨，冷鑄鐓頭錨，夾片群錨平行鋼絲索：冷鑄鐓頭錨鋼絞線：夾片群錨斜拉索防護(hù)：高密度聚乙烯材料（PE）物理性能好，耐氣候性能強(qiáng),2020/5/16,武漢理工大學(xué)交通學(xué)院胡志堅(jiān),24,斜拉橋的施工,斜拉索制作，以平行鋼絲索為例工藝流程鋼絲經(jīng)放線托盤(pán)放出粗下料（設(shè)計(jì)索長(zhǎng)+施工工作長(zhǎng)度）并編束鋼束扭絞成型下料齊頭分段抽檢（成型后的直徑誤差及扭鉸角）焊接牽引鉤繞纏包帶熱擠PE護(hù)套水槽冷卻測(cè)量護(hù)套厚度及偏差精下料（計(jì)算長(zhǎng)度+鐓頭長(zhǎng)度）端部錨部分去除PE套錨板穿絲分絲鐓頭+裝冷鑄錨錨頭養(yǎng)生固化出廠檢驗(yàn)（預(yù)張拉等）打盤(pán)包裝待運(yùn),2020/5/16,武漢理工大學(xué)交通學(xué)院胡志堅(jiān),25,斜拉橋的施工,精下料后的鋼絲索，裝錨前將端頭塑料護(hù)套層剝除，順序套上連接筒和錨環(huán)后，再逐根穿過(guò)定位板上的對(duì)應(yīng)孔眼，鐓頭就位。杯頭中的空隙，注入液態(tài)混合填料振實(shí)。混合料固化后，鋼絲和錨杯牢固連成一體。混合填料可以使用環(huán)氧樹(shù)脂等有機(jī)結(jié)合劑，再加入鑄鋼丸，鑄鋼丸在混合料中構(gòu)成承受骨架，同時(shí)也要求混合料有良好的流動(dòng)性，以利澆注。硬化后的混合料應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和溫度穩(wěn)定性，以確保錨具功能。在冷鑄錨中，錨板只承受鋼索的部分拉力，大部分的錨固力來(lái)自混合料對(duì)鋼絲的粘結(jié)的握裹，以及錨杯為錐形內(nèi)腔的楔形效應(yīng)。,2020/5/16,武漢理工大學(xué)交通學(xué)院胡志堅(jiān),26,斜拉橋的施工,斜拉索的防護(hù)高應(yīng)力狀態(tài)，對(duì)銹蝕比較敏感-應(yīng)力腐蝕斜拉索的防護(hù)質(zhì)量決定橋梁的安全和使用壽命臨時(shí)防護(hù)，永久防護(hù)臨時(shí)防護(hù)臨時(shí)防護(hù)：鋼絲或鋼鉸線從出廠到開(kāi)始永久防護(hù)的一段時(shí)間內(nèi)，所需要的防護(hù)。鋼絲鍍鋅不鍍鋅處理的鋼絲，采取涂漆、涂油等措施,2020/5/16,武漢理工大學(xué)交通學(xué)院胡志堅(jiān),27,斜拉橋的施工,永久防護(hù)從拉索鋼材下料到橋梁長(zhǎng)期使用期間，應(yīng)做永久防護(hù)滿足：防銹蝕，耐日光曝曬，耐老化，耐高溫，涂層堅(jiān)韌，材料易得，價(jià)格低廉，生產(chǎn)工藝成熟，制作運(yùn)輸安裝簡(jiǎn)便，更換容易等包括：內(nèi)防護(hù)，外防護(hù)。內(nèi)防護(hù)是直接防止拉索銹蝕；外防護(hù)是保護(hù)內(nèi)防護(hù)材料不致流出、老化。內(nèi)防護(hù)：瀝青砂，防銹脂，黃油，聚乙烯塑料泡沫，水泥漿等外防護(hù)：目前多用高密度聚乙烯套管法（PE防護(hù)）,2020/5/16,武漢理工大學(xué)交通學(xué)院胡志堅(jiān),28,斜拉橋的施工,斜拉索的安裝放索：立式轉(zhuǎn)盤(pán)放索，水平轉(zhuǎn)盤(pán)放索。轉(zhuǎn)盤(pán)剎車(chē)裝置，避免散盤(pán)。索在橋面上移動(dòng)：滾筒法，移動(dòng)平車(chē)法，導(dǎo)索法，墊層法塔部張拉；梁部張拉；兩端張拉。常用：塔部一端張拉端部安裝方法-大跨、高塔、密索斜拉橋錨固端：吊點(diǎn)法，吊機(jī)安裝法張拉端：分步牽引法,2020/5/16,武漢理工大學(xué)交通學(xué)院胡志堅(jiān),29,斜拉橋的施工,吊點(diǎn)法：利用卷?yè)P(yáng)機(jī)組安裝。分為：?jiǎn)蔚觞c(diǎn)法，多吊點(diǎn)法拉索上橋后，從索塔孔道中放下?tīng)恳K，連接拉索的前端，在離錨具下方一定距離設(shè)一個(gè)（多個(gè)）吊點(diǎn)。索塔吊架用型鋼組成支架，配置轉(zhuǎn)向滑輪。當(dāng)錨頭提升到索孔位置時(shí)，牽引繩與吊繩配合調(diào)節(jié)，將錨頭準(zhǔn)確牽引至索塔孔道內(nèi)，穿入錨頭就位固定。單吊點(diǎn)法：施工簡(jiǎn)便，迅速，所需起重索拉力大，斜拉索在吊點(diǎn)處折角較大。適應(yīng)于柔性短拉索。多吊點(diǎn)法：吊點(diǎn)分散，彎折小，無(wú)需大噸位起重索。,2020/5/16,武漢理工大學(xué)交通學(xué)院胡志堅(jiān),30,斜拉橋的施工,2020/5/16,武漢理工大學(xué)交通學(xué)院胡志堅(jiān),31,斜拉橋的施工,吊機(jī)安裝法采用索塔施工時(shí)的提升吊機(jī)，用特制的扁擔(dān)梁捆扎拉索起吊。拉索前端由索塔孔道內(nèi)伸出的牽引索引入索塔拉索錨孔內(nèi)，下端用移動(dòng)式吊機(jī)提升。分步牽引法首先用大噸位的卷?yè)P(yáng)機(jī)將索的張拉端從橋面提升到預(yù)留孔外，然后用穿心式千斤頂將其牽引至張拉錨固面。牽引過(guò)程第一步，采用柔性張拉桿-鋼鉸線束，利用兩套鋼鉸線夾具系統(tǒng)交替牽引；第二步，隨著索力逐漸增大，采用剛性張拉桿牽引到位。,2020/5/16,武漢理工大學(xué)交通學(xué)院胡志堅(jiān),32,斜拉橋的施工,2020/5/16,武漢理工大學(xué)交通學(xué)院胡志堅(jiān),33,斜拉橋的施工,端部安裝方法吊點(diǎn)法（錨固端）：在梁上放置轉(zhuǎn)向滑輪，牽引繩從套筒中伸出，用吊機(jī)將索吊起后，隨錨頭逐漸地牽入套筒，緩緩放下吊釣，向套筒中平移，直至將錨頭穿入套筒內(nèi)