【鐵路實務(wù)】陳士甲 教材精講班教案 18-第4章-4.2-橋梁梁部施工（三）

4.2橋梁梁部施工4.2.3鋼桁梁施工鋼梁的主要施工方法有：拖拉法、懸拼法和浮運法。一、施工機具的配置（一）裝卸用機械主要包括各種規(guī)格、性能的汽車起重機、輪胎起重機、履帶起重機、軌道起重機、龍門起重機、塔式起重機等。（二）拼裝用起重機對于地面膺架拼裝，可選用自行式起重機、軌道起重機、龍門起重機等。懸臂拼裝，可選用DK型雙臂拼梁起重機、東風型拼梁起重機、浮船起重機或纜索起重機。（三）頂升及水平頂推機械常用的設(shè)備主要有各種規(guī)格的螺旋千斤頂、油壓千斤頂、分離式油壓千斤頂、長行程千斤頂、穿心式千斤頂及扁形千斤頂?shù)?。（四）卷揚機具各種型號的卷揚機、滑車。（五）運輸及其他機具在工地倒運或送往梁上的簡易工具，一般采用茨尼小車、專用運梁臺車、鐵路平車或載重汽車等。其他機具包括工地供電、供水、供風、現(xiàn)場栓焊、噴砂、涂裝枕木刻槽等附屬機械。二、懸臂拼裝鋼梁1.全懸臂拼裝全懸臂組拼工作由橋孔一端懸拼到另一端，為減少懸臂長度，通常在另一側(cè)橋墩旁邊設(shè)置附著式托架。此種方法適用于河深、流急、河中不易設(shè)置臨時支墩的橋梁。2.半懸臂拼裝（一個或多個臨時支墩）3.中間合龍懸臂拼裝中間合龍懸臂拼裝方法適用于橋梁跨度較大的情況，自橋跨兩端相向拼裝，在跨間適當位置合龍。4.平衡懸臂拼裝從橋孔中的某個橋墩開始，按左右兩側(cè)重量大體平衡的原則，同時對稱向左右兩個方向懸臂拼裝，為確保施工過程中鋼梁的穩(wěn)定性，通常在墩頂預(yù)埋錨桿或橋墩兩側(cè)建立臨時托架，以平衡施工中的不平衡彎矩。（二）懸臂拼裝鋼梁施工要點1.平衡梁施工方法在引橋或路基上拼裝平衡梁，應(yīng)從與主梁相連的端節(jié)點開始，自橋頭向橋后拼裝。當用第一孔鋼梁在膺架或支墩上拼裝主梁作為懸拼第二孔的平衡梁時，膺架頂面高程應(yīng)能使第一孔鋼梁半懸臂拼裝時，前端撓度不得低于前方橋墩支點頂面；（三）懸臂拼裝墩頂布置要點1.懸臂拼裝過程中，應(yīng)由節(jié)點中心永久（或臨時）支座支承鋼梁。在節(jié)點中心周圍布置帶有輥軸或四氟板和千斤頂?shù)呐R時支座作為保險，當用以調(diào)整鋼梁高程和縱橫移梁時，應(yīng)以中心支座作為保險，但不得將鋼梁支撐在帶千斤頂?shù)呐R時支座上懸臂安裝。頂落梁或縱橫移梁不得與拼裝同時進行。2.施工過程中，每孔或每聯(lián)鋼梁必須設(shè)置一處固定支座。（抵消水平外力）三、浮運架設(shè)鋼梁（一）浮運架設(shè)鋼梁的方法1.縱移浮運：鋼梁沿著與河岸垂直的碼頭縱向拖拉上船，然后浮運就位。2.橫移浮運：在岸邊建兩座與河道垂直并伸入河中的碼頭，將鋼梁沿碼頭橫移至碼頭端部，浮船駛?cè)雰纱a頭間，托起鋼梁，浮運就位。3.半浮運、半橫移：鋼梁一端由浮船承托，一端沿平行岸邊的膺架滑道，邊浮運邊橫移使鋼梁就位，此法用于靠岸邊的第一孔架梁。4.浮拖法：與縱移浮運法相似，鋼梁由正線軌道縱向移出，浮船在橋孔中托梁，邊浮邊拖使梁就位。（二）浮運架設(shè)鋼梁施工要點1.浮船的隔艙應(yīng)做水壓試驗。對船體加固部位應(yīng)全面檢查，確認合格后方可使用。2.浮船進入橋孔時，鋼梁底面應(yīng)高于支座頂面20～30cm；浮船退出橋孔時，浮船上塔架頂面應(yīng)低于梁底10～30cm（加算風浪影響后），在潮汐河流地區(qū)，應(yīng)掌握漲落潮的時間。3.浮運前應(yīng)對所經(jīng)過的浮運航道全部進行探測，并清除障礙物。船體最大吃水深時，船底應(yīng)高于河床600mm。4.浮運時，在橋址上游2km左右、下游1km左右應(yīng)設(shè)置控制航道信號及監(jiān)視哨，也可聯(lián)系航道管理部門，派船監(jiān)視巡邏和監(jiān)督執(zhí)行封航要求。5.浮運前應(yīng)向當?shù)鼗蛑行臍庀笈_、水文站聯(lián)系，了解浮運期內(nèi)的氣象與水情預(yù)報。浮運（包括浮拖）工作，宜在風力不大于5級、流速不大于設(shè)計值和水位漲落預(yù)報不超過設(shè)計范圍時進行。四、拖拉法架設(shè)鋼梁拖拉架梁一般用于中等跨度（40~60m）鋼梁的架設(shè)（一）拖拉架梁的施工工序拼裝路基支墩、墩臺頂面支墩和橋孔內(nèi)支墩→鋼梁組拼→拼裝前導梁→鋼梁拖拉、糾偏→鋼梁就位→頂梁→拆臨時支垛→安裝支座→落梁就位→安裝附屬設(shè)備→鋪設(shè)橋面→油漆。4.2.4特殊梁型施工一、鋼-混凝土結(jié)合梁施工鋼-混凝土組合梁是在鋼結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型結(jié)構(gòu)型式。它主要通過在鋼梁和混凝土翼緣板之間設(shè)置剪力連接件（栓釘、槽鋼、彎筋等），抵抗兩者在交界面處的掀起及相對滑移，使之成為一個整體而共同工作。（一）結(jié)合梁施工流程鋼-混凝土連續(xù)結(jié)合梁施工流程為：施工準備→鋼梁安裝→焊接剪力連接器→安裝橋面板模板→安裝鋼筋、預(yù)埋件→澆筑正彎矩區(qū)段混凝土→頂起中間支點鋼梁→澆筑負彎矩區(qū)段混凝土→落低中間支點鋼梁、安裝支座→施工橋面防水層、保護層及附屬設(shè)施→涂裝鋼梁及附屬設(shè)施鋼結(jié)構(gòu)面漆。通過支點頂升法施加預(yù)壓應(yīng)力，可以有效地抵抗負彎矩區(qū)產(chǎn)生的拉應(yīng)力，減少裂縫的產(chǎn)生和擴展，提高橋梁的整體性能和安全性1.鋼梁安裝（1）鋼板梁和鋼箱梁安裝前的準備工作①安裝前應(yīng)對臨時支架、支承、起重機等臨時結(jié)構(gòu)和鋼梁結(jié)構(gòu)本身在不同受力狀態(tài)下的強度、剛度及穩(wěn)定性進行驗算。②鋼梁安裝前，應(yīng)按照發(fā)送清單核對進場的構(gòu)件、零件，查驗產(chǎn)品出廠合格證及材料的質(zhì)量證明書，同時應(yīng)準備桿件預(yù)拼和起吊單元的重量、重心位置等資料。（2）鋼梁吊裝施工要求①使用兩臺起重機吊裝鋼梁時，應(yīng)設(shè)專人指揮，鋼梁兩端應(yīng)同步起落，兩端高差不得大于30cm。②吊裝鋼梁應(yīng)正確選擇和使用吊具，鋼絲繩與鋼梁接觸處應(yīng)采取隔墊措施，保護鋼梁不受損傷。二、拱橋施工（一）拱橋的分類1.拱橋分類按照拱上建筑的形式可以分為：實腹式拱橋及空腹式拱橋、組合體系式拱橋。實腹式拱橋：優(yōu)點是剛度比較大，構(gòu)造簡單,施工方便；缺點是隨著橋梁跨徑的增大，拱橋的自重迅速加大，無法做成較大跨徑的拱橋。一般用在跨徑較小的拱橋中，常用跨徑為一般用在跨徑較小的拱橋中，常用跨徑為20~30m。?？崭故焦皹颍菏侵腹叭椭髁褐g用立柱支撐。其優(yōu)點是較實腹式拱橋輕巧，節(jié)省材料，外形美觀，還有助于泄洪；缺點是施工工序較多，受力較復雜。一般用在大跨徑的橋梁中。組合體系式拱橋：由拱和梁組成主要承重結(jié)構(gòu)的拱橋。通常用鋼筋混凝土或鋼結(jié)構(gòu)建造。兼有實腹式拱橋和空腹式拱橋的優(yōu)點，跨越能力較大。一般用在大、中跨度的橋梁中。2.按照橋面的位置可分為：上承式拱橋（用跨度大橋）、中承式拱橋（用地基差的橋）、下承式拱橋。上承式拱橋：橋面系設(shè)置在拱圈之上的拱橋。優(yōu)點是橋面系構(gòu)造簡單，拱圈與墩臺的寬度較小，橋上視野開闊，施工方便；缺點是橋梁的建筑高度高。一般用在跨度較大的橋梁。下承式拱橋：橋面系設(shè)置在拱圈之下的拱橋。優(yōu)點是橋梁建筑高度很??；缺點是構(gòu)造復雜，拱肋施工麻煩。一般用于地基差的橋位上（推力由系桿承受）。中承式拱橋：橋面系設(shè)置在拱肋中部的拱橋。優(yōu)點是建筑高度較小，引道較短；缺點是橋梁寬度大，構(gòu)造較復雜，施工也較麻煩。3.按照建筑材料的不同可分為：石拱橋、混凝土拱橋、鋼拱橋。石拱橋、混凝土拱橋：一般用于小跨徑橋梁。鋼拱橋：適用于大跨度橋梁中。（二）下承式系桿拱橋先梁后拱施工方法鋼管混凝土系桿拱橋，當采用先梁后拱法施工時，其施工方法是：系梁采用滿布支架施工→拱肋鋼管在系梁上搭設(shè)支架安裝?！袄邿o收縮混凝土采用頂升法對稱泵送灌注→安裝并張拉吊桿→張拉系梁剩余預(yù)應(yīng)力筋→拆除系梁支架→進行橋面施工。1.系梁施工（1）系梁支架施工（鋼管樁+分配梁+貝雷梁）（2）系梁梁體施工系梁混凝土按底板、腹板、頂板分層澆筑，一次連續(xù)灌注成型，由中間向兩端推進，分層厚度不大于30cm。同一斷面腹板混凝土的下料和振搗須對稱，同步進行振搗，以避免在混凝土振搗過程中造成內(nèi)模偏位，影響結(jié)構(gòu)尺寸。系梁混凝土強度達到設(shè)計要求的強度后，首先張拉第一批縱向預(yù)應(yīng)力束。張拉前先拆除側(cè)模，并將支座及墩頂部位的底模拆除，以減少模板與梁體之間的摩阻力，保證縱向預(yù)應(yīng)力有效施加于梁體。預(yù)應(yīng)力束張拉以張拉控制為主，伸長量應(yīng)進行校核，確保在誤差控制規(guī)范范圍以內(nèi)。張拉完畢后及時進行割絲、壓漿、封端等工序。2.鋼管拱施工（1）拱肋鋼管加工拱肋在工廠分段制造，采用分段吊裝上橋的方法安裝。（2）拱部支架施工（3）鋼管拱吊裝施工拱肋支架架設(shè)后,用吊機將鋼管拱吊裝至拱架上焊接成拱，并按從拱腳到拱頂?shù)捻樞蚱囱b鋼管拱節(jié)段，最后進行合龍段的架設(shè)施工。（確保拱結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、控制變形）每一節(jié)段準確就位后，接口臨時鎖固，在支墩上完成拱肋的空中焊接。合龍段焊接選擇在一天中氣溫最低時進行。3.吊桿的安裝和張拉吊桿安裝采用人工配合汽車式起重機進行安裝作業(yè)。吊桿的安裝應(yīng)按順序左右對稱依次進行。在拱肋混凝土強度達到設(shè)計要求后，采用千斤頂在吊桿底部單端張拉，按設(shè)計順序?qū)ΨQ的吊桿同時張拉至初始應(yīng)力后錨固。吊桿安裝張拉完成后，張拉系梁第二批縱向剩余預(yù)應(yīng)力索→拆除系梁支架→再次對吊桿預(yù)應(yīng)力進行張拉調(diào)整→吊桿終張拉完畢后施工臺背混凝土，進行橋面系及其他橋上附屬設(shè)施施工。三、斜拉橋斜拉橋分為預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋、鋼斜拉橋、鋼-混凝土疊合梁斜拉橋、混合梁斜拉橋、吊拉組合斜拉橋等?；旌狭盒崩瓨颍褐骺绲牧后w為鋼梁,邊跨（或伸入主跨一部分）的梁體為混凝土梁。（一）斜拉橋的總體布置1.跨徑布置主要有三種類型（1）雙塔三跨式。目前應(yīng)用最廣泛的跨徑布置方式。（2）獨塔雙跨式。主孔跨徑一般比雙塔三跨式小，故特別適用于跨越中小河流、谷地及作為跨線橋。（3）多塔多跨式。多塔多跨式斜拉橋適用于需要多個大通航孔的大江大河、寬闊湖泊或海峽上。雙塔三跨式2.拉索布置拉索布置分為空間上的布置與索面內(nèi)的布置。（1）拉索索面在空間可布置成單索面和雙索面，而雙索面又可分為豎直雙索面和傾斜雙索面。（2）拉索在索面內(nèi)的布置形式主要有以下三種：輻射形（拉索量?。?、豎琴形（拉索量大）及扇形（采用最多的一種索形）。（二）索塔施工的技術(shù)要求1.裸塔施工宜用爬模法，橫梁較多的高塔，宜采用勁性骨架掛模提升法。2.索塔橫梁施工時應(yīng)根據(jù)其結(jié)構(gòu)、重量及支撐高度，設(shè)置可靠的模板和支撐系統(tǒng)。要考慮彈性和非彈性變形、支撐下沉、溫差及日照的影響，必要時，應(yīng)設(shè)支承千斤頂調(diào)控。體積過大的橫梁可分兩次澆筑。3.索塔混凝土現(xiàn)澆，應(yīng)選用輸送泵施工，超過一臺泵的工作高度時，允許接力泵送，但必須做好接力儲料斗的設(shè)置，并盡量降低接力站臺高度。（三）斜拉橋主梁施工的技術(shù)要求斜拉橋主梁施工方法與梁式橋基本相同，大體上可分為頂推法、平轉(zhuǎn)法、支架法和懸臂法。4.2.5橋面附屬設(shè)施擋砟墻、電纜槽豎墻、接觸網(wǎng)支柱基礎(chǔ)、遮板、欄桿（擋板）、電纜槽蓋板、聲（風）屏障基礎(chǔ)、人行道、避車臺、吊籃、圍欄、橋面伸縮裝置、防落梁擋塊、橋面排水設(shè)施等橋面附屬設(shè)施的材料、結(jié)構(gòu)尺寸和位置應(yīng)符合設(shè)計要求。梁端部豎墻布置1.擋砟墻、豎墻、接觸網(wǎng)支柱基礎(chǔ)拆模時混凝土強度宜達到設(shè)計值的50%，拆模后應(yīng)加強成品保護，防止磕碰損傷。2.人行道、避車臺、吊籃、圍欄人行道及欄桿在梁的活動端應(yīng)按設(shè)計要求斷開，不得影響橋梁伸縮。3.伸縮縫、防落梁擋塊伸縮縫防水橡膠條應(yīng)在庫房存放，環(huán)境溫度應(yīng)在-15~35℃范圍內(nèi)，產(chǎn)品遠離熱源1m以上，離地面0.3m以上，嚴禁與酸、堿、有機溶劑接觸?！拘≡嚺５丁亢髲埛A(yù)應(yīng)力混凝土T形梁施工，預(yù)應(yīng)力筋的張拉應(yīng)以應(yīng)力控制為主，伸長值作為校核，頂塞錨固后，測量兩端伸長量之和不得超過計算值的（）。A.±3% B.±4%C.±5% D.±6%答案：D解析：預(yù)應(yīng)力筋的張拉應(yīng)以應(yīng)力控制為主，伸長值作為校核，頂塞錨固后，測量兩端伸長量之和不得超過計算值的±6%?！拘≡嚺５丁胯F路連續(xù)梁頂推法施工中，梁體制造長度應(yīng)考慮預(yù)應(yīng)力混凝土（）的影響，并及時調(diào)整。A.彈性壓縮、收縮、徐變B.彈性壓縮、收縮、撓度C.非彈性壓縮、收縮、撓度D.非彈性壓縮、收縮、徐變答案：A解析：鐵路連續(xù)梁頂推法施工中，梁體制造長度應(yīng)考慮預(yù)應(yīng)力混凝土彈性壓縮、收縮、徐變的影響，并及時調(diào)整。【小試牛刀】拖拉架梁一般用于（）鋼梁的架設(shè)，就施工方法上大體可分為縱拖和橫移兩類。A.小跨度B.中等跨度C.大跨度D.超大跨度答案：B解析：拖拉架梁一般用于中等跨度鋼梁的架設(shè)，就施工方法上大體可分為縱拖和橫移兩類?！拘≡嚺５丁磕晨瓦\專線橋梁上部結(jié)構(gòu)形式為32m整體箱梁，下列位置最適合選定為預(yù)制梁場的是（）。A.標段起點遠離橋群的山地B.橋群重心不遠的干枯河床C.人口密集村莊附近的稻田D.新建線路紅線內(nèi)車站位置答案：D解析：箱梁場宜布置在新建線路紅線內(nèi)車站位置?！拘≡嚺５丁窟\梁車裝箱梁啟動起步應(yīng)緩慢平穩(wěn)，嚴禁突然加速或急剎車，重載運行速度控制在（）。A.5km/h以內(nèi)，曲線、坡道地段應(yīng)嚴格控制在3km/h以B.5km/h以內(nèi)，曲線、坡道地段應(yīng)嚴格控制在8km/h以C.10km/h以內(nèi)，曲線、坡道地段應(yīng)嚴格控制在3km/h內(nèi)D.10km/h以內(nèi)，曲線、坡道地段應(yīng)嚴格控制在8km/h內(nèi)答案：A解析：運梁車裝箱梁啟動起步應(yīng)緩慢平穩(wěn)，嚴禁突然加速或急剎車，重載運行速度控制在5km/h以內(nèi)，曲線、坡道地段應(yīng)嚴格控制在3km/h以內(nèi)。【小試牛刀】預(yù)應(yīng)力混凝土懸臂梁、連續(xù)梁、剛構(gòu)、斜拉橋等結(jié)構(gòu)都可采用（）施工方法。A.膺架法B.拖拉法C.懸澆法D.浮運法答案：C解析：預(yù)應(yīng)力混凝土懸臂梁、連續(xù)梁、剛構(gòu)、斜拉橋等結(jié)構(gòu)都可采用懸澆法施工方法。【小試牛刀】組合體系拱橋的主要承重結(jié)構(gòu)是（）。A.拱和吊桿B.拱和梁C.梁和吊桿D.梁和立柱答案：B解析：組合體系拱橋由拱和梁組成主要承重結(jié)構(gòu)的拱橋。通常用鋼筋混凝土或鋼結(jié)構(gòu)建造。兼有實腹式拱橋和空腹式拱橋的優(yōu)點，跨越能力較大。【小試牛刀】頂推法施工在發(fā)生下列（）情況下要停止施工。A.梁段偏離較大B.導梁桿件變形、螺栓松動C.導梁與梁體連接有松動和變形D.牽引拉桿變形E.橋墩（臨時墩）發(fā)生極小變形答案：ABCD解析：預(yù)E選項臨時墩變形要超過計算值才停工?！拘≡嚺５丁吭谙铝校ǎ┣闆r下嚴禁架梁。A.架橋機卷揚和走行系統(tǒng)的制動設(shè)備機身穩(wěn)定設(shè)備失靈B.架梁人員未經(jīng)培訓C.氣候惡劣妨礙眺望操作，或夜間照明不足，影響安全作業(yè)D.橋頭路基或線路未按規(guī)程進行處理E.在運輸、裝卸過程中，梁表面受到損傷但已整修完