桥梁施工技术

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墩(台)身施工:对高度不大的中小桥墩(台)身,通常采用传统的方法 立模现浇施工。高桥墩施工多采用缆索吊机进行水平和竖向运输。高桥 墩施工的模板近年来多采用爬升式模板、翻板式模板和滑升式模板。
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(三)施工的重要性
桥梁的建设需经过规划、工程可行性研究、勘测设计和施工等几个阶 段。施工是具体体现桥梁设计思想和设计意图的过程,高水平桥梁设计需 要更高水平施工技术去实现。桥梁施工技术的发展也为实现桥梁设计意图 提供了灵活多样的手段,为增大桥梁跨度、改善结构性能和线形以及应用 新材料提供了充分条件。
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❖ (二)桥梁施工概述
❖ 桥梁上部结构施工大致可分为预制安装和现场灌筑两大类。 预制安装法:预制安装可分为预制梁整孔安装和预制节段式块件拼装
两种类型。预制梁整孔安装方法有:架桥机安装法、跨墩龙门架安装法、 自行式吊车安装和浮运整孔架设法等。预制节段式块件拼装法有:悬臂 拼装法、逐孔拼装法、缆索吊装法和提升法、浮吊法等。2003年9月底, 中铁大桥局利用我国自行研制,起重能力达2500吨的大型浮吊,架设了 首片长70m,宽15.25m,重达21005的预制混凝土箱梁。
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(2)拱桥施工技术的发展: 缆索吊装法施工,作为我国公路装配式拱桥无支架施工的 主要方法被广泛采用,目前吊装能力已达75t。近年来在桁式 拱架基础上发展起来的劲性骨架施工法,最早应用于1990年 建成通车的宜宾小南门金沙江大桥,采用了型钢构件组拼桁 架式劲性骨架施工。1997年采用钢管混凝土作为劲性骨架建 成的重庆万县长江大桥(主跨420m),为目前世界上最大跨 度的混凝土拱桥。 转体施工:我国研究转体法施工始于1975年,并于1977 年首创平面转体,建成了净跨70m的公路箱形肋拱桥,转体 重量1200t。迄今,我国采用转体法建成的桥梁约50座,是 转体施工发展速度最快的国家。目前五平衡重转体施工的混 凝土箱形拱桥,最大跨度达200m(四川涪陵乌江桥,1990 年)。近年来,转体施工技术在钢管混凝土拱桥的架设中也 得到很好的应用。如2000年建成的广州丫髻沙珠江大桥跨度 达360m。我国目前唯一一座铁路钢管混凝土拱桥,贵州水柏 铁路北盘江大桥,跨度236m,2001年建成,其主拱肋采用 单铰平转法施工。
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(五)施工与设计的关系
❖ ◆不同结构型式桥梁,施工方法可不同 ❖ ◆同种结构型式桥梁也可采用不同的施工方法 ❖ ◆复杂体系桥梁,不同施工方法时,施工过程结构受力体系各不相同,
结构内力随结构计算图式的改变而变更,结构运营阶段的受力状况取决 于所选用的施工方法。 ❖ ◆绝大多数桥梁施工往往不是一次完成,其间需经历多次结构体系的转 换 ❖ ◆桥梁设计必须针对特定施工方法,程序进行 ❖ ◆桥梁施工必须忠实于设计
❖ (1)高桥墩施工模板的发展: 1949年以前我国铁路多在平原或丘陵地区修建,一般墩高在10米以内。
30米以上的桥墩很少,全国仅有4座桥。一般采用固定式模板施工。20 世纪60年代我国开始普遍推广应用空心桥墩。1966年在成昆线安宁河3 号桥,首先使用滑升刚模板灌筑钢筋混凝土空心墩,获得成功,为修建 高桥墩开创了新得途径。20世纪80年代后期,应用于桥墩的爬升模板, 和20世纪90年代初开始采用的翻升模板技术,对促进我国高桥墩的发展, 起到十分重要的作用。迄今墩高大于60米的铁路桥梁,国内有近20座。 2001年建成的内昆线花土坡大桥,墩高达110米,为钢筋混凝土圆形空 心墩,采用液压提升平台翻模施工。
顶推法架设梁桥:该方法在1959~1962年施工的奥地利Ager桥中首先 应用。我国最早采用顶推法架设的铁路桥梁是狄家河桥(1977年,跨度 40m),公路桥梁是万江桥(1978年,跨度54m)。在我国,顶推法施 工得到较为广泛的应用,其中最长的桥为广东九江大桥引桥,桥梁总长 540m。
逐孔施工法建造梁桥:该方法从20世纪50年代末以来,首先在德、法、 瑞士等国应用,今已推广到全世界。我国于1994年用移动支架法成功架 设了10孔跨度46m的宁夏灵武支线黄河大桥,为我国中等跨度混凝土梁 的架设开辟了新途径,2000年用同样方法架设了目前国内最大跨度64m 的预应力混凝土铁路简支梁桥(包西线秃尾河桥)。1990年施工的厦门 高集海峡大桥,为46孔等跨45m的箱梁桥,采用了移动模架法施工。
❖ 桥梁常见体系、施工方法及受力特点
❖ 预应力混凝土简支梁(板)桥:

❖ ►静定体系 ❖ ►单跨受力 ❖ ►预制吊装施工 ❖ ►温度变化、支座不均匀沉降等产生附加内力 ❖ ►全压结构或拉应力受限并不开裂
❖ 桥梁常见体系、施工方法及受力特点
❖ 预应力混凝土简支桥面连续梁(板)桥:

❖ ►静定体系、墩顶仅梁(板)顶部分连续 ❖ ►单跨受力 ❖ ►预制吊装等方法施工 ❖ ►温度变化、支座不均匀沉降等不产生附加内力 ❖ ►主梁全压结构或拉应力受限并不开裂
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❖ (3)梁桥施工技术的发展: 中小跨度梁桥架桥机:20世纪50年代,我国开始使用双悬臂式架桥机
架设混凝土梁,60年代以后,我国发展应用简支式架桥机架梁,显著提 高了架梁的安全性。
悬臂法施工梁桥:我国采用悬臂法建造预应力混凝土梁桥,始于20世 纪60年代成昆铁路的旧庄河1号桥和孙水河5号桥。国内建成的大跨度混 凝土梁桥绝大部分是采用悬臂法施工的,最大跨度达370m(虎门公路大 桥副航道桥)。
❖ 桥梁常见体系、施工方法及受力特点
❖ 钢筋混凝土简支结构连续梁(板)桥:

❖ ►先简支后结构连续 ❖ ►一期恒载下静定体系、二期恒载和使用荷载下超静定体
系 ❖ ►一期恒载下单跨受力、二期恒载和使用荷载下多孔受力 ❖ ►预制吊装施工 ❖ ►温度变化、支座不均匀沉降等产生附加内力 ❖ ►跨间、墩顶结构受拉区带裂缝工作
20世纪90年代以来,我国在悬索桥建设方面异军突起。从1995年至今 相继建成大跨度悬索桥10余座,其中2005年建成的润扬长江大桥,主跨 1490m,居世界第三位。目前,我国正在规划建设的舟山西堠门大桥 (主跨1650m)、青岛海湾大桥(主跨1652m),琼州海峡大桥(主跨 1600m)和香港青龙大桥(主跨1418m),将为我国大跨度悬索桥开创 新的局面。
❖ ►静定体系、单跨受力 ❖ ►支架现浇、预制吊装等方法施工 ❖ ►温度变化、支座不均匀沉降等不产生附加内力 ❖ ►跨间结构受拉区带裂缝工作
❖ 桥梁常见体系、施工方法及受力特点
❖ 钢筋混凝土简支桥面连续梁(板)桥:

❖ ►静定体系、墩顶仅梁(板)顶部分连续 ❖ ►单跨受力 ❖ ►支架现浇、预制吊装等方法施工 ❖ ►温度变化、支座不均匀沉降等不产生附加内力 ❖ ►跨间结构受拉区带裂缝工作
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❖ 20世纪钢筋混凝土、预应力混凝土技术应用,悬臂施工、顶推施工、逐 孔施工、转体施工技术广泛应用
❖ 大跨深水桥梁迅速发展—— ❖ 20世纪末:1991米的日本明石海峡桥(悬索桥)、890米的日本多多
罗桥(斜拉桥)、420米的中国重庆万州长江大桥(砼拱桥)、301米的 挪威Stolmasundet桥(连续刚构桥) ❖ 21世纪初: 460米的中国重庆巫山长江大桥(钢管砼拱桥)、330米 的中国重庆长江大桥复线桥(连续刚构桥)、1088米中国苏通长江大桥 (斜拉桥)
现场灌筑法:包括脚手架法、悬臂灌筑法、逐孔现浇法、顶推法等。 特殊施工方法:包括转体施工法和劲性骨架法。 ❖ 在桥梁下部结构施工中,通常采用的基础形式有明挖扩大基础、桩基 础、沉井基础等。其施工方法可大致分类如下: 明挖扩大基础:开挖基坑是明挖扩大基础施工中的一项主要工作。可 以采用人工开挖、机械开挖、土与石围堰开挖。当地下水位较高时,需 采取排水设施。 桩基础:按成桩方法不同,桩基础可分为沉入桩和灌注桩两类。沉入 的方法有锤击法、振动法、静力压桩法等;灌注桩施工因成孔机械不同, 常用的方法有正循环回转法、反循环回转法等。 沉井基础:沉井可采用筑岛法在墩位制造,井内取土靠自重下沉。在 深水中建造时,可采用浮式沉井,浮运至墩位处下沉施工。
(四)施工与桥梁建设的关系 ❖ 建设一座桥梁通常要经过规划、工程可行性研究、勘测设计
和施工等阶段。
❖ 施工是具体体现桥梁设计思想和意图的一个过程,其最终目 的是建成一个满足使用要求的工程实体。
❖ 施工技术无论是在设计阶段还是在施工阶段都非常重要,对 其施工是否能顺利完成起着决定性作用
❖ 施工技术的发展为实现桥梁设计意图提供了灵活多样的手段, 为增大桥梁跨越能力、新型桥梁结构体系的开发、新型材料 的应用、成桥状态(受力与线形)的改善、工程质量的提高、 建设工期的缩短和工程造价的降低等提供了充分的条件和技 术保障。
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❖ (4)斜拉桥、悬索桥施工技术突飞猛进 世界上第一座现代公路斜拉桥于1955年在瑞典建成。我国斜拉桥起步
比欧美整整晚了20年,但发展突飞猛进,至今已建成100多座,其中跨 度大于200m的就有50多座,已成为斜拉桥数量最多的国家。1993年建 成的上海杨浦大桥,主跨达602m,是当时世界上跨度最大的结合梁斜拉 桥。2005年建成的江苏苏通长江大桥,主跨1088m,居世界第一位。
桥梁施工技术
来自百度文库
❖ (一)桥梁施工发展 ❖ 桥梁施工技术水平与同时代生产力发展水平相关,3000年前
在渭河上架设浮桥 ❖ 1400多年建设的赵州桥—— 建造技术超乎想象 ❖ 大拱圈纵分为28圈,每圈由43块重1t左右的拱石组成,用 石灰浆砌筑。为提高强度和整体性,拱石表面凿有斜纹,拱石 纵缝间安放腰铁 (铁箍),主拱 跨中拱背上设置5根铁拉杆,并在 拱顶石砌筑时采用刹尖方法使拱 石挤压紧密。
匀沉降等产生附加内力 ❖ ►主梁全压结构或拉应力受限并不开裂
❖ 桥梁常见体系、施工方法及受力特点
❖ 桥梁结构体系、施工方法决定了桥梁的受力特点以及建 ❖ 设质量控制的重点,桥梁建设质量监督人员必须对桥梁结构 ❖ 体系、施工方法与受力特点有清醒的认识,以便在监督中突 ❖ 出重点,把握全局。
❖ 桥梁常见体系、施工方法及受力特点
❖ 钢筋混凝土简支梁(板)桥:

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管柱基础:管柱下沉必须要有导向装置。浅水时可用导向架,深水中则用 整体钢围堰。管柱大多采用振动打桩机强力振动,或辅以射水、吸泥等 措施强迫下沉。 承台施工:位于旱地或浅水河中的承台施工方法与明挖扩大基础的施工 方法相类似。对于深水中的承台,一般采用钢板桩围堰或双壁钢围堰等 止水,以实现承台的避水施工。
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❖ 1053年建成泉州万安(洛阳)桥——现代浮运架桥的原始雏形。 46桥 墩,834米长,采用“激浪涨舟、悬机弦牵”架设石梁
❖ 1240年漳州虎渡桥——200t重的石梁如何架设至今未知 ❖ 19世纪悬索桥主缆架设的AS、PWS方法出现——促进了悬索桥快速发

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❖ 20世纪50年代以前,我国桥梁工程中对水深流急、覆盖层厚的墩台基 础,一般都采用沉箱基础。这种施工方法的主要缺点,是对施工人员身 体有害,工效很低。1953~1957年武汉长江大桥施工中,首创了一种先 进的基础形式——钢筋混凝土管柱基础,采用强力振动等方法下沉。该 深水基础随后在黄河、长江等许多大桥上得到成功应用。此后,在我国 桥梁工程中就基本不再采用沉箱基础。 钻孔灌注桩基础始于20世纪60年代,是一种不用大型打桩机械就能完 成的,直径和承载能力都很大的深桩基础。由于它施工工艺简易,设备 简单,在我国得到迅速推广,目前已成为使用最多的一种桥梁基础形式。 沉井基础是我国桥梁应用较早的基础类型之一,近30年来沉井基础进 步较快。20世纪60年代开始采用触变泥浆套,20世纪70年代开始采用空 气幕等措施,以减小沉井下沉阻力。 在九江长江大桥施工中,第一次采用“双壁钢围堰”基础,克服了过 去在修建深水基础时,洪水期间被迫停工的缺点。
❖ ►桥面连续构造带裂缝工作
❖ 桥梁常见体系、施工方法及受力特点
❖ 预应力混凝土简支刚构桥:

❖ ►先简支后刚构(墩梁固接) ❖ ►一期恒载下静定体系、二期恒载和使用荷载下超静定体系 ❖ ►一期恒载下单跨受力、二期恒载和使用荷载下多孔墩梁共
同受力 ❖ ►预制吊装施工 ❖ ►主梁二期预应力、温度变化、混凝土收缩徐变、支座不均
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