土木工程施工橋梁工程施工概述

橋梁施工概述

施工的重要性橋梁的建設(shè)需經(jīng)過規(guī)劃、工程可行性研究、勘測設(shè)計和施工等幾個階段。施工是具體表達(dá)橋梁設(shè)計思想和設(shè)計意圖的過程，高水平橋梁設(shè)計需要更高水平施工技術(shù)去實現(xiàn)。橋梁施工技術(shù)的開展也為實現(xiàn)橋梁設(shè)計意圖提供了靈活多樣的手段，為增大橋梁跨度、改善結(jié)構(gòu)性能和線形以及應(yīng)用新材料提供了充分條件。橋梁施工技術(shù)開展回憶橋梁施工技術(shù)水平與同時代生產(chǎn)力開展水平相關(guān)，3000年前在渭河上架設(shè)浮橋1400多年建設(shè)的趙州橋——建造技術(shù)超乎想象大拱圈縱分為28圈，每圈由43塊重1t左右的拱石組成，用石灰漿砌筑。為提高強(qiáng)度和整體性，拱石外表鑿有斜紋，拱石縱縫間安放腰鐵〔鐵箍〕，主拱跨中拱背上設(shè)置5根鐵拉桿，并在拱頂石砌筑時采用剎尖方法使拱石擠壓緊密。橋梁施工技術(shù)開展回憶1053年建成泉州萬安〔洛陽〕橋——現(xiàn)代浮運(yùn)架橋的原始雛形。46橋墩，834米長，采用“激浪漲舟、懸機(jī)弦牽〞架設(shè)石梁1240年漳州虎渡橋——200t重的石梁如何架設(shè)至今未知19世紀(jì)懸索橋主纜架設(shè)的AS、PWS方法出現(xiàn)——促進(jìn)了懸索橋快速開展橋梁施工技術(shù)開展回憶20世紀(jì)鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)應(yīng)用，懸臂施工、頂推施工、逐孔施工、轉(zhuǎn)體施工技術(shù)廣泛應(yīng)用大跨深水橋梁迅速開展——20世紀(jì)末：1991米的日本明石海峽橋〔懸索橋〕、890米的日本多多羅橋〔斜拉橋〕、420米的中國重慶萬州長江大橋〔砼拱橋〕、301米的挪威Stolmasundet橋〔連續(xù)剛構(gòu)橋〕21世紀(jì)初：460米的中國重慶巫山長江大橋〔鋼管砼拱橋〕、330米的中國重慶長江大橋復(fù)線橋〔連續(xù)剛構(gòu)橋〕、1088米中國蘇通長江大橋〔斜拉橋〕施工與橋梁建設(shè)的關(guān)系建設(shè)一座橋梁通常要經(jīng)過規(guī)劃、工程可行性研究、勘測設(shè)計和施工等階段。施工是具體表達(dá)橋梁設(shè)計思想和意圖的一個過程，其最終目的是建成一個滿足使用要求的工程實體。施工技術(shù)無論是在設(shè)計階段還是在施工階段都非常重要，對其施工是否能順利完成起著決定性作用施工與橋梁建設(shè)的關(guān)系施工技術(shù)的開展為實現(xiàn)橋梁設(shè)計意圖提供了靈活多樣的手段，為增大橋梁跨越能力、新型橋梁結(jié)構(gòu)體系的開發(fā)、新型材料的應(yīng)用、成橋狀態(tài)〔受力與線形〕的改善、工程質(zhì)量的提高、建設(shè)工期的縮短和工程造價的降低等提供了充分的條件和技術(shù)保障。施工與施工控制的關(guān)系●橋梁施工技術(shù)包含施工設(shè)計計算、施工方法、手段與工藝、施工控制等?！褚酝?，在橋梁施工技術(shù)中并未突出施工控制的內(nèi)容，甚至沒有提到“施工控制〞。原因是由于過去所建橋梁一般跨徑不大，規(guī)模較小，影響因素少等，因為施工控制不力而產(chǎn)生的不良后果也就不明顯，從而使人們無視了它的重要性。施工與施工控制的關(guān)系事實上，任何橋梁施工，特別是大跨徑橋梁的施工，都是一個系統(tǒng)工程。在該系統(tǒng)中，設(shè)計圖紙是目標(biāo)，而自開工到竣工整個為實現(xiàn)設(shè)計目標(biāo)而必須經(jīng)歷的過程中，將受到許許多多確定和不確定因素〔誤差〕的影響，包括設(shè)計計算、橋用材料性能、施工精度、荷載，大氣溫度等諸多方面在理想狀態(tài)與實際狀態(tài)之間存在的差異，施工中如何從各種受誤差影響而失真的參數(shù)中找出相對真實之值，對施工狀態(tài)進(jìn)行實時識別〔監(jiān)測〕，調(diào)整〔糾偏〕、預(yù)測對設(shè)計目標(biāo)的實現(xiàn)是至關(guān)重要的。施工與施工控制的關(guān)系橋梁施工控制是橋梁施工技術(shù)的重要組成局部橋梁施工控制是確保橋梁施工宏觀質(zhì)量的關(guān)鍵橋梁施工控制又是橋梁建設(shè)的平安保證施工與施工控制的關(guān)系施工與造價的關(guān)系★橋梁工程的總造價包括規(guī)劃、工程可行性研究、勘測設(shè)計、征地拆遷、工程施工等費(fèi)用，其中施工一般要占工程費(fèi)用的60％以上。近年來，工程施工費(fèi)用和勞動力的工資所占的比例呈現(xiàn)上升趨勢，對于特大跨徑和結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的橋梁更是如此。因此，施工費(fèi)用對工程造價有著舉足輕重的影響。施工與組織管理的關(guān)系★橋梁施工過程是一項龐大的系統(tǒng)工程，涉及到大量的人力、資金、材料、機(jī)具設(shè)備及技術(shù)，要求進(jìn)行科學(xué)的管理?！锸┕そM織管理的目的是要保證工程按設(shè)計要求的質(zhì)量、方案進(jìn)度和低于設(shè)計預(yù)算和合同包價的本錢，平安、順利地完成施工任務(wù)。橋梁施工方法擴(kuò)大基礎(chǔ)樁和管柱基礎(chǔ)沉井基礎(chǔ)（大型重力式基礎(chǔ)）地下連續(xù)墻基礎(chǔ)組合基礎(chǔ)石砌墩臺式墩臺就地澆筑式墩臺預(yù)制裝配式墩臺基礎(chǔ)施工橋墩、臺施工上部結(jié)構(gòu)施工就地澆筑法預(yù)制安裝法按構(gòu)件制作地點橫移施工法以橋墩為基準(zhǔn)以橋軸端點為基準(zhǔn)以橫橋向為基準(zhǔn)按結(jié)構(gòu)形成方式轉(zhuǎn)體施工法懸臂施工法頂推施工法逐孔施工法大型構(gòu)件預(yù)制安裝法以橋位為基準(zhǔn)整體就地澆筑施工法提升施工法橋梁整體就地澆注施工在橋位處搭設(shè)支架，在支架上澆筑混凝土，待混凝土到達(dá)強(qiáng)度后撤除模板、支架橋梁整體就地澆注施工優(yōu)點：無需預(yù)制場地，不需大型起吊、運(yùn)輸設(shè)備，橋跨結(jié)構(gòu)整體性好。缺點：工期長，施工質(zhì)量易受季節(jié)性氣候的影響不容易控制，對預(yù)應(yīng)力混凝土梁因受混凝土收縮、徐變的影響將產(chǎn)生較大的預(yù)應(yīng)力損失，施工中的支架、模板耗用量大，施工費(fèi)用高，搭設(shè)支架影響排洪、通航，施工期間可能受到洪水和飄流物的威脅。橋梁預(yù)制安裝施工

在工廠或現(xiàn)場預(yù)制整孔主梁或大型主梁節(jié)段，采用某種架設(shè)方法進(jìn)行安裝、連接，完成橋體結(jié)構(gòu)的施工預(yù)制安裝法橋梁預(yù)制安裝施工特點：▲工場預(yù)制，有利確保構(gòu)件的質(zhì)量；▲上、下部結(jié)構(gòu)平行作業(yè)，將縮短現(xiàn)場施工工期，可降低工程造價；▲主梁構(gòu)件在安裝時已有一定齡期，故可減少混凝土收縮、徐變引起的變形；▲不同架設(shè)方式對橋下通航的影響各異。橋梁逐孔施工使用一套設(shè)備從橋梁的一端逐孔施工，直到對岸移動模架逐孔施工法橋梁逐孔施工特點：□不需設(shè)置地面支架，不影響橋下通航、通車，施工平安、可靠□有良好的施工環(huán)境，施工質(zhì)量易于保證，一套模架可屢次周轉(zhuǎn)使用，具有在預(yù)制場生產(chǎn)的優(yōu)點□機(jī)械化、自動化程度高，節(jié)省勞力，降低勞動強(qiáng)度□移動模架設(shè)備投資大，施工準(zhǔn)備和操作較復(fù)雜□移動模架逐孔施工宜在橋梁跨徑小于50米的多跨長橋上使用?！鯊氖┕ぴO(shè)備、梁體構(gòu)件制造等方面可分為：使用移動支架逐孔組拼預(yù)制節(jié)段施工和移動模架逐孔現(xiàn)澆施工。橋梁懸臂施工從橋梁墩臺開始向跨中不斷接長梁體構(gòu)件(包括拼裝與現(xiàn)澆)施工橋梁懸臂施工特點：

屬于自架設(shè)施工法

施工中墩、梁固接，主梁上產(chǎn)生負(fù)彎矩，橋墩也要承受由施工而產(chǎn)生的彎矩

非墩、梁固接梁橋，施工時需臨時固接，在施工過程中存在著結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換

懸臂施工法可不用或少用支架，不影響橋下通航、通車，節(jié)省施工費(fèi)用，降低工程造價

懸臂澆筑施工簡便，結(jié)構(gòu)整體性好，施工中可不斷調(diào)整位置

懸臂拼裝施工速度快，橋梁上下部結(jié)構(gòu)可平行作業(yè)，但施工精度要求比較高

適用于梁橋、拱橋、剛構(gòu)橋、斜拉橋施工橋梁轉(zhuǎn)體施工將橋梁主梁或主拱先在橋位處岸邊(或路邊及適當(dāng)位置)進(jìn)行預(yù)制，待混凝土到達(dá)設(shè)計強(qiáng)度后旋轉(zhuǎn)構(gòu)件就位施工轉(zhuǎn)體施工法橋梁轉(zhuǎn)體施工特點：☆可利用施工現(xiàn)場的地形安排預(yù)制構(gòu)件的場地☆不影響橋下通航、通車☆施工設(shè)備少，裝置簡單，容易制作和掌握☆高空作業(yè)少，施工工序簡單，施工迅速☆適合于單跨拱橋和三跨梁橋、剛構(gòu)橋，可在深水、峽谷中建橋采用，同時也適應(yīng)在平原區(qū)以及用于城市跨線橋。橋梁頂推施工在沿橋縱軸方向的臺后設(shè)置預(yù)制場地，分節(jié)段預(yù)制，并用縱向預(yù)應(yīng)力筋將預(yù)制節(jié)段與施工完成的梁段聯(lián)成整體，然后通過頂推裝置施力，將梁體向前頂推出預(yù)制場地，之后繼續(xù)在預(yù)制場進(jìn)行下一節(jié)段梁的預(yù)制，循環(huán)操作直至施工完成頂推施工法橋梁頂推施工特點：○運(yùn)用簡易的施工設(shè)備建造長大橋梁，費(fèi)用低，無噪聲，可在水深、山谷和高橋墩上采用，也可在曲率相同的彎橋和坡橋上使用○僅能適用于等坡度、僅處于平曲線、主梁高度不變的梁橋○主梁分段預(yù)制，連續(xù)作業(yè)，便于施工管理，防止了高空作業(yè)，結(jié)構(gòu)整體性好○梁的受力狀態(tài)變化大，施工階段梁的受力狀態(tài)與運(yùn)營時期的受力狀態(tài)差異大，在梁的截面設(shè)計和預(yù)應(yīng)力鋼束布置時為同時滿足施工與運(yùn)營的要求，將需較大的用鋼量橋梁橫移施工在待安置結(jié)構(gòu)的位置旁預(yù)制該結(jié)構(gòu)物，并橫向移動該結(jié)構(gòu)物，將它安置在規(guī)定的位置上特點：施工中不改變橋梁的結(jié)構(gòu)體系。在橫移期間，以臨時支座支承該結(jié)構(gòu)的施工重量

多用于正常通車線路上的橋梁工程的換梁，也可與其它施工方法配合使用橋梁提升施工采用豎向運(yùn)動施工就位的施工方法，即在未來安置結(jié)構(gòu)物以下的地面上預(yù)制該結(jié)構(gòu)并把它提升就位。特點：通常選取整體結(jié)構(gòu)，重達(dá)數(shù)千噸。要求有適宜的地面，擁有一定起重能力的提升設(shè)備，地基承載力需滿足施工要求，被提升的結(jié)構(gòu)應(yīng)保持平衡。橋梁勁性骨架施工先施工便于制造、安裝的輕型鋼結(jié)構(gòu)，然后在已安裝的鋼結(jié)構(gòu)上掛模分次現(xiàn)澆混凝土形成最終結(jié)構(gòu)橋梁勁性骨架施工特點：△屬于內(nèi)設(shè)支架現(xiàn)澆施工法△事先架設(shè)的鋼骨架既是主結(jié)構(gòu)混凝土現(xiàn)澆的支架，又是橋梁成橋狀態(tài)承載結(jié)構(gòu)的一局部，用鋼量大，造價高△施工期間對橋下通航、通車影響小△施工過程復(fù)雜，高空作業(yè)多，施工質(zhì)量與施工平安控制難度大△主要適用于外設(shè)支架法、纜索吊裝法難以實現(xiàn)的大跨徑混凝土拱橋施工橋梁施工方法綜合選用需考慮的因素：△橋梁使用條件△橋梁施工條件△所處自然環(huán)境△當(dāng)?shù)厣鐣h(huán)境橋型施工方法適用跨徑梁橋剛架橋拱橋斜拉橋懸索橋簡支梁懸臂梁連續(xù)梁圬工拱標(biāo)準(zhǔn)及組合體系拱桁架拱整體支架現(xiàn)澆、砌筑施工法20～60▲▲▲▲

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▲預(yù)制安裝施工法20～50

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▲▲▲逐孔施工法20～60▲

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懸臂施工法50～320▲▲▲

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轉(zhuǎn)體施工法20～140▲

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頂推施工法20～70▲▲

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橫移施工法30～100

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提升施工法10～80

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勁性骨架法150以上

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石拱橋建造過程首先，修建支撐橋梁的橋墩

其次，在兩個橋墩之間修建木制拱架在拱架上鋪放石頭

34石拱橋建造過程橋拱建成后，就將拱架移走最后，在橋拱上鋪設(shè)路面35拱橋建造過程首先，興建峽谷兩邊的橋臺和它上面的橋墩其次，將模具懸掛在橋墩上，用現(xiàn)場制作的方法興建橋拱36拱橋建造過程橋拱的中間局部在地面預(yù)制，然后用滑輪將它吊起安放在預(yù)定位置混凝土路面板、邊梁和更多的橋墩興建后，便完成整座橋的興建37懸臂橋建造過程首先，興建橋的地基、橋墩和橋臺

其次，從橋墩的兩側(cè)同時興建懸臂梁

用鋼條將已建造的局部連在一起38懸臂橋建造過程當(dāng)懸臂梁的一側(cè)延伸到橋臺后，就開始在第二個橋墩上興建新的懸臂最后，將楔安放在中間，以完成整座橋的興建

39橫梁橋建造過程建橋開始前，專家必須考察建橋地點的地質(zhì)情況。他們用鉆機(jī)鉆洞，抽取地質(zhì)樣本化驗在巖床上建造不透水的圍堰，以便將水隔開，建造橋樁根底在工廠里建造巨大的鋼筋混凝土預(yù)制梁，然后運(yùn)到現(xiàn)場40橫梁橋建造過程在兩邊的河床上建造用于支撐混凝土預(yù)制梁的巨大而鞏固的橋臺用河岸上的巨大的起重機(jī)將邊上混凝土預(yù)制梁放入位置。慢慢地，橋梁形成了在深埋在巖床中的橋梁根底上面建造混凝土橋墩41橫梁橋建造過程一旦邊梁放入位置，就在他們上面加上橋面，橋面是就地用混凝土制造的

當(dāng)橋面鋪上后，就用起重機(jī)將駁船上的中心梁放入位置

橋面鋪完了，平安護(hù)欄、路燈、信號和其他設(shè)施也安裝上了，橋梁最終可以使用了42斜拉橋建造過程在已經(jīng)沉在巖床上的沉箱中建造根底，在根底上建造橋墩在工廠里預(yù)制橋面的混凝土局部，從空氣動力學(xué)角度來說，它們可以阻止橋梁晃動橋面的第一局部在橋墩上建造，它們將為橋塔提供一個根底43斜拉橋建造過程在橋墩上一局部、一局部地建造橋塔，它們把橋的重量擴(kuò)散大地上用起重機(jī)將駁船運(yùn)來的橋面分別置放在塔的兩邊橋面的每個局部都連到塔上的一根鋼