桥梁悬臂施工法简介
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桥梁悬臂施工法简介
【摘要】】:改革开放以来,随着我国经济的发展和综合国力的增强,我国的建筑【摘要
设备、建筑技术、建筑材料都有了飞速的发展,我国桥梁事业的发展也迎来了史无前例的高峰期。悬臂施工法发明于50年代末,由于它具有技术含量高、设备投入少、施工方便等诸多优点,而且使得箱梁的应力和弯矩分布也更加合理,故悬臂施工法现已成为了各种大中桥梁建设的主要的施工工艺。本文先简要地介绍了桥梁上部结构的几种施工方法,然后重点阐述了悬臂施工法,最后结合工程实例对悬臂施工法进行了进一步说明。
【关键词】桥梁施工悬臂施工法北汊大桥施工
【正文】
1桥梁施工方法
桥梁施工是一项非常复杂和涉及面很广的工作,它要覆盖到土木、机械、气象、管理、计算机等多种科学领域,同时还与自然环境及人类活动密切相关,因而桥梁施工的方法也种类繁多。另外,由于现代桥梁的类型越来越多、跨径越来越大、构件生产的预制化、结构设计方法的进步和机械设备的发展,也充分促进了桥梁施工方法的进步和发展,形成了多种多样的施工方法。
但总的来说,桥梁的施工方法可以按下列两种方式进行划分:
1.1总体划分
1.1.1就地浇筑法
在桥位处搭设支架,在支架上浇筑桥体混凝土,当混凝土达到一定强度后拆除模板、支架,这种桥梁施工方法称之为就地浇筑法。
就地浇筑法的优点是无需预制场地,而且不需要大型起吊、运输设备,梁体的主筋可不中断,桥梁整体性好。其主要缺点是工期长,施工质量不容易控制;对预应力混凝土梁由于混凝土的收缩、徐变引起的应力损失比较大;施工中的支架、模板耗用量大,施工费用高;搭设支架影响排洪、通航,施工期间可能受到洪水和漂流物的威胁。
1.1.2预制安装法
预制安装法是在预制工厂或运输方便的桥址附近设置预制场进行梁的预制工作,然后采用一定的架设方法进行安装的一种施工方法。预制安装法施工一般是指钢筋混凝土或预应力混凝土简支梁的预制安装,它分为预制、运输和安装三部分。
预制安装法的主要特点是:1)由于是工厂化生产,构件质量容易控制,有利于确保构件的质量和尺寸精度,并尽可能多的采用机械化施工;2)上下部结构可以平行作业,因而可缩短现场工期;3)能有效地利用劳动力,因而可以降低工程造价;4)由于施工速度快,可适用于紧急施工工程;5)将构件预制后由于要存放一段时间,因此在安装时已有一定龄期,可减少混凝土收缩、徐变引起的变形。
1.2具体划分
1.2.1固定支架就地浇筑法
固定支架就地浇筑法是在桥位处搭设支架,在支架上浇筑桥体混凝土,达到强度后拆除模板、支架。
1.2.2悬臂施工法
悬臂施工法是从桥墩开始,在两侧对称进行现浇梁段或将预制节段对称进行拼装。前者称为悬臂浇筑施工法,后者称为悬臂拼装施工法,有时也将两种方法结合使用。
1.2.3转体施工法
转体施工法是将桥梁构件先在桥位处岸边或路边及适当位置进行预制,待混凝土达到设计强度后旋转构件就位的一种施工方法。转体施工其静力组合不变,它的支座位置就是施工时的旋转支承和旋转轴,桥梁完工后,按设计要求改变支撑情况即可。转体施工可分为平转、竖转和平竖结合转体施工。
1.2.4顶推施工法
顶推施工法是在沿桥纵轴方向的台后设置预制场地,分节段预制,并用纵向预应力筋将预制节段与施工完成的梁体连成整体,然后通过水平千斤顶施力,将梁体向前顶推出预制场地,之后继续在预制场地进行下一节段梁的预制,循环操作直至施工完成。
1.2.5逐孔施工法
逐孔施工是中等跨径预应力混凝土连续梁的一种施工方法,它使用一套设备从桥梁的一端逐孔施工,直到对岸。逐孔施工法有用临时支承组拼预制节段的逐孔施工法、移动支架逐孔现浇施工法、以及整孔吊装或分段节段施工法等几种。
1.2.6横移施工法
横移施工是在拟待安置结构的位置旁预制该结构,并横向移运该结构物,将它安置在规定的位置上。横移施工的主要特点是在整个操作期间与该结构有关的支座位置保持不变,即没有改变梁的结构体系。在横向移动期间,临时支座需要支承该结构的施工重量。
1.2.7提升与浮运施工法
提升施工是在未来安置结构物以下的地面上预制该结构并把它提升就位。浮运施工将桥梁在岸上预制,通过大型浮运至桥位,利用船的上下起落安装就位的施工方法。
2悬臂施工法
悬臂施工法是以桥墩为中心向两岸对称地逐节悬臂接长的施工方法。悬臂施工法通常分为悬臂浇筑和悬臂拼装两类,分别如图1和图2所示。根据资料统计,国内外1952年以来100m以上大跨径混凝土桥梁中,采用悬臂浇筑施工者占80%左右,采用悬臂拼装施工者占7%左右。
悬浇施工方法特别适合于宽深河流和山谷,施工期水位变化频繁不宜水上作业河流,以及通航频繁且施工时需留有较大净空等河流上桥梁的施工。
图1悬臂拼装法图2悬臂浇筑法
2.1悬臂浇筑法
2.1.1悬臂浇筑法的定义
悬臂浇筑法简称悬浇法,指的是在桥墩两侧设置工作平台,平衡地逐段向跨中悬臂浇筑水泥混凝土梁体,并逐段施加预应力的施工方法。
2.1.2悬臂浇筑法的特点
悬臂浇筑法施工的优点是无须建立落地支架,无须大型起重与运输机具,主
要设备是一对能行走的挂篮。挂篮可在已经张拉锚固并与墩身连成整体的梁段上移动,绑扎钢筋、立模、浇筑混凝土、预施应力都在挂篮上进行。完成本段施工后,挂篮对称向前各移动一节段,进行下一对梁段施工,如此循序前进,直至悬臂梁段浇筑完成。
悬臂浇筑法在施工中除了具有以上优点外,也具有不足之处:梁体部分不能与墩柱平行施工,施工周期较长,而且悬臂浇筑的混凝土加载龄期短,混凝土收缩和徐变影响较大。
悬臂浇筑法适用于大跨径的预应力混凝土悬臂梁桥、连续梁桥、T型刚构桥、连续刚构桥等结构。
2.1.3梁体悬臂浇筑的程序
(1)悬浇梁体分段
悬臂浇筑施工时,梁体一般要分四大部分进行浇筑,如图3所示。A为墩顶梁段,即0号段,B为由O号段两侧对称分段悬臂浇筑部分,C为边孔在支架上浇筑部分;D为主梁在跨中浇筑合拢部分。主梁各部分的长度视主梁形式和跨径、挂篮的形式及施工周期而定。0号段一般为5m~10m,悬浇分段一般为3m~5m。支架现浇段一般为2~3个悬臂浇筑分段长,合拢段一般为2m~3m。
A墩顶梁段;B对称悬浇梁段;C支架现浇梁段;D合拢梁段
图3悬臂浇筑分段示意图
(2)悬浇程序(墩梁铰接)
1)在墩顶托架上浇筑O号段并实施墩梁临时固结系统。
2)在O号段上安装悬臂挂篮,向两侧依次对称地分段浇筑主梁至合拢前段。
3)在临时支架或梁端与边墩间的临时托架上支模浇筑现浇梁段。当现浇段较短时,可利用挂篮浇筑;当与现浇段相接的连接桥是采用顶推法施工时,可将