钢筋混凝土拱桥施工课件.ppt

1、v学习模块四 钢筋混凝土拱桥施工v 教学单元一：支架现浇施工v教学目标教学目标：v 熟悉拱圈模板的类型与施作方法；掌握拱桥浇筑阶段；v 掌握拱圈的浇筑顺序、浇筑流程。v重点：重点：v 拱部浇筑顺序的选择 v难点：难点：v 拱部浇筑流程 一、支架施工简介v 有支架施工又称拱架施工，适用于砖石、混凝土块及混有支架施工又称拱架施工，适用于砖石、混凝土块及混凝土拱桥。其程序是先采用木材、钢材（构件）等形成拱架凝土拱桥。其程序是先采用木材、钢材（构件）等形成拱架（或拱胎）；然后在拱架（或拱胎）上砌筑或浇筑主拱圈（或拱胎）；然后在拱架（或拱胎）上砌筑或浇筑主拱圈（或按设计方案砌筑或浇筑拱上结构的一部分）；

2、最后落架（或按设计方案砌筑或浇筑拱上结构的一部分）；最后落架并完成其余部分的施工。并完成其余部分的施工。1 1、浇注程序、浇注程序 浇注一般可分成三个阶段进行浇注一般可分成三个阶段进行：第一阶段浇注拱圈及拱上立柱的柱脚；第二阶段浇注拱上立柱、联结系及横梁等；第三阶段浇注桥面系。后一阶段的混凝土应在前一阶混凝土具有一定强度后才能浇注。拱圈的拱架，可在拱混凝土强度达到设计值的某个值后（如85），在第二段或第三阶段开始前拆除，但应事先对拆除拱架后拱圈的稳定性进行算。2.拱部浇注拱部浇注v1）连续浇注 跨径在15m以内的拱圈混凝土，应自两侧拱脚向拱顶对称连续浇注，并在拱脚处混凝土初凝以前完成。如预计不

3、能在限定的时间内完成，则须在拱脚处留一间隔缝于最后浇注。薄壳拱的壳体混凝土，一般从四周向中央进行浇注。2.拱部浇注拱部浇注v2）分段浇注 跨度大于15m的拱圈，为减少混凝土的收缩应力和避免因拱架变形而产生裂缝，应采取分段浇注，拱段的长度一般为6m15m。划分拱段时，必须使拱顶两侧能保持均匀和对称。在拱架挠曲线为折线的拱架支点、节点等处，一般宜设置分段点并适当预留间隔缝。拱段的浇注程序应符合设计规定，在拱顶两侧对称地进行，以使拱架变形保持均匀和最小。楔口43211010101918171615141312111098765432楔口楔口楔口11095867112.拱部浇注拱部浇注v3）箱形板拱或

4、肋拱的浇注箱形板拱和肋拱，一般采用分环、分段浇注方法。分环的方法一般是分成两环或三环。分两环浇注时，先分段浇注底板，然后分段浇注腹板、隔板与顶板。分三环浇注时，先分段浇注底板，然后分段浇注腹板和隔板，最后分段浇注顶板。分环分段浇注时，可采取分环填充间隔缝合拢和全拱完成后最后一次填充间隔缝合拢两种不同的合拢方法。分环填充间隔缝合拢时，已合拢的环层可产生拱架作用。1501301030N0.2N0.1N0.4N0.3N0.2N0.1二、工程实例v 许沟大桥位于河南省洛阳至三门蛱高速公路第四合同段，中心里程k49750。该桥为一主跨220m的等截面悬链线箱形无铰拱，桥跨而布置自东向西为：920m+22

5、0m+42om，全长493.14m。拱箱为三箱室薄壁结构(见图1)，壁厚由拱脚段的75cm变至25cm。拱箱钢筋混凝土标号为C50，全桥共4480m3，用高压混凝土输送泵运输。根据现场布置混凝土水平运输距离最大为240m，垂直运输距离为50m。采用有支架现浇大跨度箱形拱圈混凝土的方法进行施工。圈1 拱圈结构尺寸图图2 拱圈混凝土施工顺序图120m跨现浇钢筋砼箱形拱桥主拱圈施工技术跨现浇钢筋砼箱形拱桥主拱圈施工技术附 加 墩543J 7 J 6 J 5 J 4 J 3 J 2 J 1 J 0J 1J 2J 3J 4J 5J 6J 7120L 0=1 2 0 0 0G Z OG Z 13*1 2

6、0 04 0 01 9 2 8 01 6*7 8 02*1 2 0 04 0 0中 心 桩 号 K 1 6+2 9 4.0 0起点K16+191.60 终点K16+384.4 1 1、工程概况、工程概况2.2.支架施工支架施工支架布置支架布置支架基础施工支架基础施工支架搭设支架搭设 钢管立柱钢管立柱N N型万能杆件型万能杆件碗扣式脚手架碗扣式脚手架支架预压支架预压支架总体布置图支架总体布置图 预压砂袋加载重量（底版+腹板）重*1.2主拱圈支架预压立面图主拱圈支架预压立面图v主拱圈施工主拱圈施工1 1主拱圈底模标高的确定主拱圈底模标高的确定2 2主拱圈施工方案的确定主拱圈施工方案的确定11说明：

7、图中数字为浇筑顺序拱圈混凝土分环，分段浇筑120m2131132333122232112131132333第一环底版第二环腹版第三环顶版760主拱圈浇筑顺序主拱圈浇筑顺序 主拱圈施工工艺v模板体系模板体系底模底模外模外模内模内模 10*10方木48*5钢管15mm竹胶板方木框架底板混凝土模板结构图模板结构图 v钢筋钢筋混凝土浇筑混凝土浇筑 间隔槽砼施工及养护间隔槽砼施工及养护主拱圈落架主拱圈落架各落架点卸落总量计算各落架点卸落总量计算 落架步骤落架步骤 落架第一步落架第二步落架第三步主拱圈支架卸落程序示意图主拱圈支架卸落程序示意图v小结：小结：v 熟悉拱圈模板的类型与施作方法；掌握拱桥浇筑阶段

8、；v 掌握拱圈的浇筑顺序、浇筑流程。v作业：作业：v 预习拱桥的悬臂现浇施工v 做课后习题：第一题，第二题v学习模块四 钢筋混凝土拱桥施工v 教学单元四：悬臂施工 v教学目标教学目标：v 了解悬臂施工的原理、适用范围及其分类；悬臂拼装和悬臂浇注的异同；v 熟悉斜拉悬臂法主要的施工过程；悬臂桁架法主要的施工过程；v 熟悉斜拉悬臂施工的施工设施与设备。v重点：重点：v 斜拉悬臂法施工过程、斜拉悬臂施工的施工设施与设备v难点：难点：v 悬臂施工应注意的问题 1、悬臂施工概述 概念：桥梁结构的悬臂施工是桥梁上部结构在施工时，从墩顶或桥台开始，对称或不对称地分段悬臂浇注或悬臂拼装施工。适用范围：悬臂施工

9、适用于梁的上翼缘承受拉应力的桥梁形式，如悬臂梁、连续梁、拱桥及斜拉桥等。按节段成型方式分为：（1）悬臂拚装法 （2）悬臂浇筑法 悬臂拼装和悬臂浇筑比较悬臂拼装和悬臂浇筑比较2 拱桥悬臂施工v悬臂施工是拱桥无支架施工最主要的方法。v拱桥的悬臂施工法，根据临时辅助设施与拱圈组成的受力结构不同，分为斜拉悬臂法和悬臂桁架法。2.1 斜拉悬臂法斜拉悬臂法v斜拉悬臂法是大跨度拱桥使用最广泛的一种施工方法。它先在两边架设施工塔架，主拱肋分节段从拱脚向拱顶分节段施工，用斜拉锁将悬臂的拱肋拉在塔架上。塔架的平衡是由背索来维持的，背索或拉在地锚上，或拉在边跨上。斜拉悬臂法施工示意图斜拉悬臂法施工示意图2.1.1施

10、工过程施工过程v在克罗地亚新建的沿亚得里亚海公路上,204 m的马斯利尼察(Maslenica)桥，采用了斜拉悬臂浇筑施工,其施工顺序为:v 施工下部结构;v桥台施工完毕后,利用移动挂篮，从两拱脚开始对称分段悬臂施工前半段主拱,同时在两边跨架设好上部结构;v 在拱座墩上架设临时辅助钢塔架，施工后半段主拱;v施工拱顶合龙段；主拱合龙后,拆除临时扣索和背索,随后完成拱上立柱和桥面板的施工。v建成后的桥梁全景图如图：v缆索作为施工设备，其设备费用也很大，有一种说法称拱桥施工是“建三座桥，拆两座桥，留一座桥”，建三座桥指的是缆索吊装设备（相当于悬索桥），斜拉悬索半拱（相当于斜拉桥），和要建的拱桥。2.

11、2 悬臂桁架法悬臂桁架法v与斜拉悬臂法不同，悬臂桁架法不借助于塔架，而是将拱圈、立柱与临时或永久的斜拉杆、上弦杆组成桁架，悬臂施工，跨中合拢。2.2.1 施工过程施工过程v2004 年西班牙采用悬臂桁架法建成了跨度 255m的蒂洛斯桥,为西班牙混凝土拱桥跨度之最。该桥主拱圈为钢筋混凝土结构,桥面为钢-混凝土组合结构。全桥总体布置如图所示 v全桥采用临时斜拉索悬臂桁架法浇筑施工,即在成拱前,两岸的主拱、拱上立柱、桥面板和临时斜拉索各形成一个变高的悬臂桁架，如图所示。v由于作为下弦杆的主拱和竖向腹杆的拱上立柱均受压,故采用高强混凝土有利于受力;而作为上弦杆的桥面板和斜向腹杆均受拉,故分别采用抗拉强

12、度高的钢梁和钢绞线。v全桥的施工顺序为:v 先浇筑桥台基础,然后打锚杆用拉索把桥台拉住,以平衡主拱悬臂施工期间桥面板对桥台的拉力;v 桥台施工完毕后,接着施工两边跨的桥墩、拱座和拱座墩;v拱座浇筑完后,安装挂篮开始主拱的悬臂桁架施工。v建成后的蒂洛斯桥如图所示：v悬臂桁架施工法的基础上，我国发展了组合预应力桁架拱桥，这种拱桥是在桁架拱桥的基础上，采用了预应力措施和悬臂拼装的方法，形成了一种悬臂组合桁架拱桥。贵州江界河桥贵州江界河桥3.拱桥悬臂施工应注意的问题v一、悬臂拼装施工中应注意的问题：v1、构件翻身v2、构件稳定v3、工程控制v4、合拢方式v 为了合拢时的安全度，可采用单片合拢的力式v5

13、、体系转换 v二、悬臂浇注施工中应注意的几个问题v 1.挂篮系统v 挂篮是悬臂施工必须的临时设备，其基本功能与梁式桥用挂篮一致，但是用于拱桥施工的挂篮有其自身的特殊性。v 2、斜吊PC钢束张力调整v 斜吊PC钢束张力调整是悬臂挂篮现浇施工大跨径拱桥，施工管理中最重要的项目之一，它直接影响结构工程质量和安全。v（1）桁架式悬臂施工中斜吊PC钢束张力调整v(2)塔架式悬臂施工中斜吊PC钢束张力的调整 v3。施工中的测量与管理v为控制这些误差，施工过程中一般进行以下几项测量，即：v （1）拱桥基础沉降和转动;v （2）后拉杆的张力;v （3）斜吊PC钢束的张力及其温度;v （4）拱圈标高;v （5）

14、由风引起的斜吊钢束的振动频率;v （6）拱架的高度与横方向变位。4 施工设施与设备v斜拉悬臂法是拱桥悬臂施工最常用的方法，其吊装一般采用缆索吊装系统。施工示意图：v1、吊索系统v 起重索布置起重索布置 v2、扣锁系统v扣索布置示意图 v3、塔吊v4、地锚学习模块四学习模块四 钢筋混凝土拱桥施工钢筋混凝土拱桥施工教学单元三教学单元三 转体施工转体施工 v教学目标：教学目标：v 转体施工的原理与特点、转体施工的分类；v 竖向转动体系的构成、竖向转体施工的流程。v 卸扣合龙的方式。v重点：重点：v 有平衡重平转施工流程；无平衡重平转施工内容；竖向转体施工流程。v难点：难点：v 拱合龙的方式、转体施工

15、合龙卸扣施工 一、转体施工简介v概述概述v转体施工一般适用于各类单孔拱桥的施工，其基本原理是：将拱圈或整个上部结构分为两个半跨，分别在河流两岸利用地形或简单支架现浇或者预制装配半拱，然后利用动力装置将其两半拱体转动至桥轴线位置合拢成拱。v 分类v 平面转体v 竖向转体 v v 平竖结合转体平面转体平面转体v 本法适用于深谷、河岸较陡峭、预制场地狭窄或无法采用现浇或吊装的施工现场。有平衡重转体元平衡重转体竖向转体竖向转体俯卧预制后向上转体竖直向上预制后再向下转体就位平竖结合转体平竖结合转体v 适用于：由于受到河岸地形条件的限制，拱桥采用转体施工时，可能遇到既不能按设计标高处预制半拱，也不可能在桥

16、位竖平面内预制半拱的情况。二、预制及拼装v 桥体的预制及拼装，应按照设计规定的位置、高程，并视两岸地形情况，设计适当的支架和模板（或土胎）进行。应符合下列规定：u 应充分利用地形，合理布置桥体预制场地。u 应严格掌握结构的预制尺寸和重量，其允许偏差为5mm，重量偏差不得超过2%。三、有平衡重平转施工特点：转体质量大，施工的关键是转体。以桥台背墙作为平衡重和拱体转体拉杆（索）的锚碇反力墙，通过平衡重稳定转动体系调整其重心位置。两项措施正确的转体设计制作灵活可靠的团体装置，并布设牵引驱动系统常用转体装置常用转体装置环道平面承重转体：以四氟乙烯作为滑环道平面承重转体：以四氟乙烯作为滑板板轴以承重转体

17、：以球面转轴支承辅以轴以承重转体：以球面转轴支承辅以滚轮滚轮四氟滑板环道转体四氟滑板环道转体 球面转轴辅以滚轮转体有平衡重转体拱桥的施工程序有平衡重转体拱桥的施工程序v制作底盘制作上转盘试转上转盘到预制轴线位置 浇筑背墙浇筑主拱圈上部结构 张拉拉杆，使上部结构脱离支架，并且和上转盘、背墙形成一个转动体系，通过配重基本把重心调到磨心处牵引转动体系，使半拱平面转动合龙封上下盘，夯填桥台背土，封拱顶，松拉杆，实现体系转换有平衡重转体施工规定有平衡重转体施工规定v1、采用外锚扣体系时，应符合下列规定：v高强材料安全系数不应低于2。u扣点应设在梁悬臂端点或拱顶点附近，控制好扣索合力作用点的位置。u扣索锚

18、点高程不应低于扣点，宜与通过锚点的水平线形成05的角度。u宜用千斤顶张拉扣索，张拉力先按设计张拉吨位控制，再按桥体脱开支架的要求适当调整v2 2 采用内锚扣体系时，应符合下列规定：采用内锚扣体系时，应符合下列规定：u扣索采用结构本身钢筋或在其杆件内另穿入高强钢筋。利用结构钢筋时应验算其强度。u完成桥体转体合龙，浇筑接头混凝土并达到设计强度时，应解除扣索张力。v3、转体平衡重视情况利用桥台或另设临时配重。扣索和锚索之间宜通过置于扣、锚支承（桥台或立柱）的顶部交换梁相连接。v4、转体合龙时应符合下列规定：应严格控制桥体高程和轴线，误差符合要求，合龙接口允许相对偏差为10mm。应控制合龙温度。合龙时

19、，宜先采用钢楔刹尖等瞬时合龙措施。再施焊接头钢筋，浇筑接头混凝土，封固转盘。在混凝土达到设计强度的80后，再分批、分级松扣，拆除扣、锚索。v5、平转转盘有双支承式转盘和单支承式转盘两种。安装时应符合下列规定：球面铰柱由混凝土浇筑于盘中央，球面用母线器成型，定位销固于球面铰柱中心，在球面打磨光滑，其上覆盖塑料薄膜35层，浇筑球面铰柱混凝土盖，拆去薄膜，将盖、铰进行反复磨合。盖、铰接触面应涂以二硫化钼或黄油四氟粉等润滑剂，再将铰盖浇固于上盘混凝土中。浇固于上盘周边的4个或6个辅助支腿，应对称均匀布置，与下环道保持不大于20mm间距。v6、转体牵引力计算DfGR32T 四、无平衡重的平面转体施工四、

20、无平衡重的平面转体施工v特点：无平衡重转体施工是把有平衡重转体施工中的拱圈扣索拉力锚在两岸岩体中，从而节省了庞大的平衡重。v 山体岩石锚洞作为锚碇，来平衡半跨拱体悬臂状态所产生的水平拉力，v 可大大减轻转动体系重力和圬工数量。v 适用于大跨径拱转体施工 地质条件好的V形河床拱桥无平衡重转体一般构造图锚固体系：由锚碇、尾索、平撑、锚梁（或锚块）及立柱组成由锚碇、尾索、平撑、锚梁（或锚块）及立柱组成转动体系：转动体系由上转动构造、下转动构造、拱体及扣索组成转动体系由上转动构造、下转动构造、拱体及扣索组成位控体系（用以控制转动速度和位置）用以控制转动速度和位置）构造在拱体顶端扣点的缆风索在拱体顶端扣

21、点的缆风索无级调速自控卷扬机无级调速自控卷扬机控制台控制台光电测角装置光电测角装置施工内容转动体系施工锚碇系统施工转体施工合龙卸扣施工转动体系转动体系v转动体系由拱体、上转轴、下转轴、下转盘、下环道和扣索组成。转动体系施工可按下列程序进行：安装下转轴、浇筑下环道、安装转盘、浇筑转盘混凝土、安装拱脚铰、浇筑铰脚混凝土、拼装拱体、穿扣索和安装上转轴等。锚碇系统施工锚碇系统施工v1、制作桥轴线上的开口地锚；v2、设置斜向洞锚；v3、安装轴向、斜向平撑；v4、尾索张拉；v5、扣索张拉。v尾索张拉时应符合下列规定：尾索张拉一般在立柱顶部的锚梁（锚块）内进行。两组尾索应按照上下左右对称、均衡张拉的原则，对

22、桥轴向和斜向尾索分次、分组交叉张拉。张拉一级荷载时，应按照上一级荷载张拉后的伸长值与拉索中的应力数值进行分析，调整本级张拉荷载。尾索张拉荷载达到设计要求后，应对尾索观测和钢索内力测量13天，如发现内力损失导致尾索间内力相差过大时，应再进行一次尾索张拉。v扣索张拉的技术要求，还应符合下列规定：张拉前应设立桥轴向和斜轴向支撑以及拱体轴线上拱顶、3/8、1/4和1/8跨径处的平面位置和高程观测点。全面检查支撑、锚梁、轴套、拱铰、拱体和锚旋。每索应分级张拉至设计张拉力，每级荷载张拉时，应对称于拱体，按由下向上的次序进行，各索内力相对偏差应控制在5kN以内。重复上述操作至张拉到设计荷载而使拱体脱架。转体

23、施工转体施工v平衡重拱体进行平转时，应符合下列规定：应对全桥各部位进行测量、检查。起动摩阻力较大，不能自行起动时，宜用千斤顶在拱顶处施加顶力。上转盘采用四氟板做滑板支垫时，应随转随垫并密切注意四氟板接头和滑动支垫情况。拱体旋转到距设计位置约5时，应放慢转速，距设计位置相差1时，停止外力牵引转动，借助惯性就位。当拱体采用双拱肋在一岸上下游预制进行平转达一定角度后，上下游拱体宜同步对称向桥轴线旋转。合龙卸扣施工合龙卸扣施工v当两岸拱体旋转至桥轴线位置就位后，两岸拱顶高程超差时，宜采用千斤顶张拉、松卸扣索的方法调整拱顶高差。v当台座和拱顶合龙口混凝土达到设计强度的75%后，可按下述要求卸除扣索：按对

24、称均衡原则，分级卸除扣索，同时应复测扣索内力、拱轴线和高程。全部扣索卸除后，再测撼轴线位置和高程。拱体预制拱体离架平转合龙就位五、拱桥竖向转体施工方法方法：一、将拱肋在桥位拼装半跨，用扒杆起吊安将拱肋在桥位拼装半跨，用扒杆起吊安装：装：当桥位处无水或很少时二、在桥位附近进行拼装成半跨，浮运到桥轴线位置，再在桥位附近进行拼装成半跨，浮运到桥轴线位置，再用扒杆起吊安装：用扒杆起吊安装：当桥位处水较深时v（一）钢管拱肋竖转扒杆吊装的计算1、起吊及平衡系统的计算2、扒杆的计算3、扒杆背索及主地锚的计算4、设置拱脚旋转装置等v（二）钢管拱肋竖转吊装v1、转动体系：转动铰、提升体系（动、定滑车组，牵引绳等

25、）、锚固体系（锚索、锚碇）等组成。v2、竖转吊装的工作顺序v安装拱肋条胎架安装拱脚旋转装置安装地锚安装扒杆及背索拼装钢管拱肋安装起吊及平衡系统起吊两侧半拱拱肋合龙拱肋标高调整焊接合龙接头拆除扒杆封固拱脚v3、扒杆安装v4、拱肋吊装v（1）机具：慢速卷扬机v（2）要求：待拱肋条脱离胎架10cm左右，停机检查各部运转是否正常，并根据对扒杆的受力与变形，钢丝绳的行走，卷扬机的电流变化等情况的观测结果，判断能否正常起吊。（三）竖向转体一般要求v1、支承提升和锚固体系的台后临时塔架可由引桥墩或立柱替代，提升动力可选用3080kN卷扬机。v2、桥体下端转动铰可根据推力大小选用轴销铰、弧形柱面铰和球面铰等，

26、前者为钢制，后两者为混凝土制并用钢板包裹铰面。v3、转动前应进行试转，以检验转动系统的可靠性。竖转速度可控制在0.0050.01rad/min，提升重量大者宜采用较低的转速，力求平稳。4、两岸桥体竖转就位，调整高程和轴线，楔紧合龙缺口，焊接钢筋，浇筑合龙混凝土，封填转动铰混凝土达到设计强度后，拆除提升体系，完成竖转工作。竖转提升广州丫髻沙大桥广州丫髻沙大桥v小结：v 转体施工的原理与特点、转体施工的分类；v 竖向转动体系的构成、竖向转体施工的流程。v 卸扣合龙的方式。v作业：v 预习拱桥悬臂施工相关内容v 课后习题第7、第8题v v 谢 谢v学习模块四 钢筋混凝土拱桥施工v 教学单元五：劲性骨

27、架施工 v教学目标教学目标：v 了解劲性骨架施工的原理、发展历程及特点v 熟悉劲性骨架砼拱桥的构造；v 熟悉劲性骨架施工的步骤、特点、要点。v重点：重点：v 劲性骨架砼拱桥的构造；劲性骨架施工的步骤、特点、要点v难点：难点：v 劲性骨架砼拱桥施工的特点、要点。1、劲性骨架施工法概述v一、概念v拱桥劲性骨架（Rigid Skeleton）施工是指采用钢骨拱桁架作为受力主筋的混凝土拱桥，主要用于特大跨径拱桥的施工 v二、发展历程及特点v劲性骨架施工法是由钢支架法演变和发展而来的。v在钢管混凝土拱桥在我国应用之后，采用钢管作为劲性骨架，然后灌注管内混凝土形成钢管混凝土劲性骨架，是我国桥梁工作者对拱桥

28、施工技术的一大贡献。v三、劲性骨架砼拱桥的建造情况v（1）1909年德国建造了第一座130米的大桥v（2）1970年日本开始使用劲性骨架建造拱桥v（3）1980年辽宁省建造了一座70米的拱桥v（4）1996年312米的广西邕江邕宁大桥v（5）1997年420米的重庆万县长江大桥2、劲性骨架砼拱桥的构造v一、概述v（1）劲性骨架砼拱桥跨越能力大v（2）劲性骨架砼拱桥以钢骨拱桁架为受力钢筋v（3）劲性骨架拱桥主要用于特大跨度拱桥，截面为箱形，悬链线拱轴线，m=1.374-2.814之间v（4）劲性骨架拱桥可设计为上承式拱、中下承式拱 v二、拱箱截面尺寸v1、拱箱常为等截面，使截面抗力与恒载效应增长

29、一致v2、拱顶截面高度和宽度与净跨径的关系 v三、钢骨拱桁架构造v1、钢骨拱桁架在施工阶段起支架作用，成桥后起受力钢筋作用，节点构造与连接是关键v2、节点板和弦杆节点构造节点板节点板 弦杆节点弦杆节点 弦杆节点弦杆节点 钢骨拱桁架构造钢骨拱桁架构造 节点与连接节点板连接节点与连接节点板连接3、劲性骨架法施工一、劲性骨架法施工步骤（1）在现场按设计进行骨架1：1放样、下料、加工以及分段拼装成型。（2）采用缆索吊装法进行骨架的安装、成拱。对钢管混凝土骨架，在吊装形成钢管骨架后还需采用泵送法浇筑管内混凝土，形成最终的骨架结构。（3）在骨架上悬挂模板浇筑混凝土拱圈（分环、分段、多工作面进行）。二、劲性

30、骨架施工特点（1）采用强度高、承载力大、延伸量小、变形稳定的钢绞线作斜拉索，减少了架设过程中骨架的不稳定非弹性变形。（2）采用千斤顶张拉系统对斜拉索加卸拉力、收放索长、具有张拉能力大、行程控制精度高、索力调整和控制灵活、锚固可靠等优点。（3）斜拉扣挂体系自成系统，不受缆索吊装系统干扰。（4）可准确地根据施工控制计算值对结构变形和内力进行调整，同时又可为控制分析提供准确的数据。（5）劲性骨架法是目前特大跨径混凝土拱桥施工的主要方法，通过实践发现该法也存在空中浇筑拱圈混凝土工序多、时间长、混凝土质量控制较难等不足，在今后还有待对其作进一步改进。三、劲性骨架浇筑混凝土拱圈施工要点v1.分环多工作面浇

31、筑拱圈混凝土时，各工作面的浇筑顺序应对称、同步、均衡。v2.分环、分段浇筑拱圈混凝土时，同时浇筑的两个工作段浇筑顺序应对称、同步、均衡。v3.模板及其支架和拱架、钢筋、混凝土、砌体施工应符合相应的安全技术交底的具体要求。v4.拱圈混凝土浇筑过程中，应随时跟踪监测，出现异常应及时按监控方案调整，使拱轴线位置符合设计要求。v5.拱桥上施工采用外吊架临边防护时，在拱圈结构施工中应同步完成临边防护设施的预留孔或预埋件，并在拱圈完成并达到规定强度后，安设临边防护设施。v6.施工前应根据设计文件和现场环境条件规定拱圈混凝土浇筑方法、程序和监控方法。v7.高处作业必须搭设作业平台，并应符合下列要求：v(1）

32、作业平台的脚手板必须铺满、铺稳。搭设与拆除脚手架应符合脚手架安全技术要求。v(2）使用前应经检查、验收，确认合格并形成文件。使用中应随时检查，确认安全。v(3）临边作业必须设防护栏杆，防护栏杆应由上、下两道栏杆和栏杆柱组成，上杆离地高度应为1.2m，下杆离地高度应为50cm60cm，栏杆柱间距应经计算确定，且不得大于2m。v(4）栏杆的整体构造和栏杆柱的固定，应使防护栏杆在任何处能承受任何方向的1000N外力；防护栏杆的底部必须设置牢固的、高度不低于18cm的挡脚板；挡脚板下的空隙不得大于1cm；挡脚板上有孔眼时，孔径不得大于2.5cm；高处临街的防护栏杆应加挂安全网，或采取其他全封闭措施。v

33、8.上下作业平台必须设安全梯、斜道等攀登设施；采用固定式直爬梯时，爬梯应用金属材料制成。梯宽且为50cm，埋设与焊接必须牢固。梯子顶端应设1.0m1.5m高的扶手。攀登高度超过7m以上部分宜加设护笼；超过13m时，必须设梯间平台；人员上下梯子时，必须面向梯子，双手扶梯；梯子上有人时，他人不宜上梯；采用斜道(马道)时，脚手架必须置于坚固的地基上，斜道宽度不得小于1m，纵坡不得陡于13，支搭必须牢固。v9.使用起重机、卷扬机、金属吊索具、倒链、天然和人造纤维吊索应符合相应安全技术交底的具体要求。4.案例分析：重庆万县长江大桥万县长江大桥安装布置总图万县长江大桥安装布置总图一、万县长江大桥概况钢管混

34、凝土劲性骨架钢筋混凝土拱桥跨径组合：530.668+420+8 30.668(m)；荷载等级：汽-超20级，挂-120级，人群3.5KN/m2；桥宽：净2 7.5+2 3(m)，桥面总宽为24m；主拱圈矢跨比1/5，单箱三室的箱形截面，拱圈高7m，宽16m，顶、底板厚40cm，顶、底、腹板在拱脚附近区域变厚，钢管劲性骨架成拱；拱上结构为14孔30m的预应力简支T梁；主拱台由拱座、水平撑和立柱构成组合结构。重庆万县长江大桥立面布置图重庆万县长江大桥立面布置图重庆万县长江大桥拱圈横断面重庆万县长江大桥拱圈横断面重庆万县长江大桥劲性骨架重庆万县长江大桥劲性骨架劲性骨架分为36个节段，由5个桁片组成，

35、每节段长13.0m，宽15.6m，高6.45m，重61吨。劲性骨架桁段齿合加工顺序为：精确放样，绘制加工大样图；组焊桁片，检查验收；以5个桁段为一组，布置两个65m长的半长线台座，由拱脚至拱顶分别制作两端劲性骨架；在台座上按顺序将各桁片法兰盘用螺栓连接，加横向联系杆件定位，依次组焊桁段；二、重庆万县长江大桥劲性骨架组成劲性骨架安装的实质是用缆索吊机悬拼一座由36个桁段组成的拱形斜拉桥。缆索吊机采用万能杆件拼装的单向铰支座双柱式门型索塔；劲性骨架的扣索、锚索统一采用365碳素钢丝辅以镦头锚，36个桁段以每悬拼3段为一单元，安装一组扣索。三、重庆万县长江大桥劲性骨架实质劲性骨架的安装分为：拱脚定位

36、段，中间段和拱顶段。安装程序为：按工厂加工好的第一段劲性骨架的各弦管几何尺寸精确测量放样，在主拱座预留孔内埋设起始段定位钢管座；起吊第一段骨架，将各弦管嵌入拱座定位钢管座，安装临时扣索；起吊第2段骨架，与第1段骨架精确对中，钢销定位，法兰盘螺栓连接，安装临时扣索，初调高程；第3段骨架吊装就位，安装第1组扣、锚索，拆除临时扣索，调整高程；四、重庆万县长江大桥劲性骨架安装程序 v悬臂安装第4段骨架，第5段骨架就位后安装临时扣索；v吊装第6段骨架，安装第2组扣索，拆除临时扣索，调整高程和轴线，观测索力和骨架应力；v同法安装每岸第718段骨架及第36组扣索；v精确丈量拱顶合拢间隙，据以加工合拢段嵌填钢

37、板，安装拱顶合拢“抱箍”，实现劲性骨架合拢；v拆除扣、锚索，劲性骨架安装完成。主拱圈混凝土浇筑施工过程，对劲性骨架而言，实际是在钢管桁架拱上进行加载的过程。对于大跨度拱桥的就地浇筑施工方案，一般都遵循分环、分段、均衡对称加载的总原则进行纵向加载设计。五、主拱圈混凝土浇筑施工主拱圈混凝土浇筑程序：压注钢管混凝土；浇筑中箱底板混凝土；浇筑中箱下1/2腹板混凝土；浇筑中箱上1/2腹板混凝土；浇筑中箱顶板混凝土；浇筑两侧边箱底板混凝土；v浇筑边箱下3/4腹板混凝土；v浇筑边箱上1/4腹板及顶板混凝土。v混凝土的每次浇筑，沿全桥形成了一钢筋混凝土环，在一定龄期将参与骨架受力，承受下一环混凝土的重量和施工

38、荷载。拱座立柱基坑砼浇筑拱座立柱基坑砼浇筑开挖完成的支撑隧洞开挖完成的支撑隧洞主拱座顶板施工主拱座顶板施工交界墩钢模板及钢筋安装交界墩钢模板及钢筋安装交交界界墩墩大大块块翻翻模模板板施施工工引桥引桥T T梁双导梁安装梁双导梁安装拱圈劲性骨架加工拱圈劲性骨架加工骨架焊缝超声波探伤检查骨架焊缝超声波探伤检查骨架桁段出厂浮吊上船骨架桁段出厂浮吊上船骨架桁段起吊后缓缓的升高骨架桁段起吊后缓缓的升高第一段桁段管端头插入拱座支座管内第一段桁段管端头插入拱座支座管内第一段桁架就位，第二段正在吊装第一段桁架就位，第二段正在吊装骨架桁段间法兰盘贴合面调整骨架桁段间法兰盘贴合面调整扣索安装扣索安装骨骨架架吊吊装装

39、即将合拢即将合拢南北岸桁架在跨中合拢南北岸桁架在跨中合拢骨架合拢抱夹安装骨架合拢抱夹安装横空长虹横空长虹拱上砼输送管道布置拱上砼输送管道布置吊吊装装门门字字型型塔塔架架中中箱箱底底板板砼砼浇浇筑筑中箱下腹板砼浇筑中箱下腹板砼浇筑边箱下腹板完成边箱下腹板完成边边箱箱上上腹腹板板施施工工边边箱箱顶顶板板砼砼浇浇筑筑钢管砼泵送压注试验钢管砼泵送压注试验钢管砼密实度超声波检测钢管砼密实度超声波检测工地碎石场为拱圈高强砼工地碎石场为拱圈高强砼C60C60加工碎石加工碎石立立柱柱钢钢筋筋安安装装及及模模板板安安装装拱上立柱砼浇筑拱上立柱砼浇筑拱上立柱完成拱上立柱完成盖梁转体盖梁转体9090度起吊度起吊盖梁

40、就位盖梁就位安装安装T T梁梁全桥全桥T T梁安装完成梁安装完成浇筑主桥浇筑主桥T T梁湿接缝梁湿接缝桥面桥面大桥竣工后进行大桥竣工后进行10001000吨静载试验和动载试验吨静载试验和动载试验一、万县长江大桥概况一、万县长江大桥概况一、万县长江大桥概况v小结：小结：v 劲性骨架砼拱桥的构造；v 劲性骨架施工的步骤、特点、要点；v作业：作业：v 做课后习题：第一题，第二题v 谢 谢学习模块四学习模块四 钢筋混凝土拱桥施工钢筋混凝土拱桥施工教学单元二教学单元二 缆索吊装施工缆索吊装施工v学习目标学习目标:v 了解缆索吊装设备的组成（14项）与工作原理；v 采用正确的方式进行拱肋的分段预制与接头；

41、v 掌握拱桥吊装的程序及吊装前后相应的检查试拉工作；v 熟悉拱上构件吊装的方法。v重点：重点：v 拱桥吊装的程序、吊装前的准备工作v难点：难点：v 拱肋缆索起吊的方法 一、缆索吊装法简介一、缆索吊装法简介v缆索吊装法是在架设好的缆索吊装设备上设置两个跑车，下面连接起吊滑车组，跑车上 安装前后牵引钢丝绳，牵吊预制构件到架设安装孔上空，下落、横移、就位、安装。缆索吊装的特点缆索吊装的特点 v 不受桥孔下的地基、河流水文状态等条件限制，也不需要导梁、龙门吊机等重型设备，而且扒杆移动等问题。施工现场缆索吊装设备缆索吊装设备缆索吊装布置示意图缆索吊装布置示意图v（1）主索承重索 v（2）起重索 承受吊重

42、v（3）牵引索牵引天线滑车（跑车）v（4）扣索 暂时固定分段拱肋，用法兰螺丝微调。扣索分墩扣、塔扣、天扣、通扣等几种形式，v（5）安全索 辅助索，不与主索发生联系。v（6）风缆v 风缆又称缆风索、浪风索，用于稳定塔架（包括索架和墩上排架），调整和固定拱肋的位置。v（7）横移索 只设置一道主索时，通过横移索来实现横向移动就位。v（8）跑车（天线滑车、骑马滑车）在主索上运行、起吊装置。v（9）塔架:由塔身、塔顶、塔底和索鞍等组成。塔身常用型钢或万能杆件组拼。v（10）索鞍:设于塔架顶部。索鞍半径R大于12倍钢索直径或300倍钢丝直径。v（11）塔架基础:一般采用浆砌片石或片石混凝土。塔底有铰接和固

43、接两种形式。底座设铰的塔架必须依靠风缆维持稳定。v（12）锚碇 固定主索、起重索、扣索、铰磨、绞车、缆风绳、溜绳、导向滑车、各式扒杆、绳索吊机等v（13）电动卷扬机及手摇绞车 牵引、起吊的动力装置。v（14）其他附属设备 如倒链葫芦、法兰螺栓、钢丝卡子（钢丝轧头）、千斤绳等。扣索扣索墩扣墩扣扣索：天扣通扣1-钢索；钢索；2-转轮或滑轮；转轮或滑轮；3-滚筒；滚筒；4-弧形钢板弧形钢板 简易塔脚铰锚 碇二、构件的预制、堆放与运输（一）预制方法（一）预制方法1、拱肋构件坐标放样2、拱肋条立式预制 起吊方便，是预制拱肋最常用的方法，尤其适用于大跨径拱桥。1）土牛拱胎立式预制 2）木架立式预制 3）条

44、石台座立式预制l-滑道支墩；滑道支墩；2-条石支墩；条石支墩；3-底模支架；底模支架；4-底模底模14-船形滑板；船形滑板；6-木楔；木楔；7-混凝土帽梁混凝土帽梁条石支墩布置图条石支墩布置图v2、拱肋卧式预制卧式预制时，形状和尺寸较易控制。1）木模卧式预制：预制拱肋数量较多时，宜采用木模；2）土模卧式预制；3）卧式叠浇。1 1、边肋；、边肋；2 2、中肋；、中肋；3 3、砖砌整块；、砖砌整块；4 4、圆钉；、圆钉；5 5、油、油毛毡毛毡 木模卧式预制拱肋木模卧式预制拱肋土模卧式预制拱肋土模卧式预制拱肋v2、拱肋的分段与接头v（1）拱肋条的分段v（2）拱肋的接头形式：v 对接v 搭接v 现浇接

45、头v3、接头连接方法及要求：用于拱肋接头的联结材料，有型钢电焊、钢板（或型钢）螺栓、电焊拱肋条钢筋、环氧树脂水泥胶等。v3、拱座v拱肋条与墩台的连接，称为拱座。v4、拱肋起吊、运输及堆放v（1）拱肋构件脱模、运输、起吊时间的确定构件在脱模、移运、堆放、吊装时，混凝土的强度不应低于设计所要求的强度，若无设计要求，一般不得低于设计强度的70v（2）场内起吊吊点位置应按设计进行；经济吊点问题。v（3）场内运输v 可采用龙门架、胶轮平板挂车、汽车平板车、轨道平车或船只等机具进行。v（4）构件堆放：尽可能卧放。卧放时应垫三点 垫木位置应在拱肋中央及离两端0.15L处；三个垫点应同高度。三、吊装程序三、吊

46、装程序边段拱肋吊装、悬挂边段拱肋吊装、悬挂次边段拱肋吊装、悬挂次边段拱肋吊装、悬挂中段拱肋吊装、合拢中段拱肋吊装、合拢拱上构件吊装或安砌拱上构件吊装或安砌四、吊装准备工作四、吊装准备工作1、预制构件质量检查：（1）拱肋接头和端头应用样板校验，突出部分应予以凿除；（2）螺栓孔应用样板套孔，如不合适应适当扩孔。（3）拱肋接头及端头应标出中线。2、墩台拱座尺寸检查3、跨径与拱肋的误差调整：通过丈量和计算所得的拱肋长度和墩台之间净跨的施工误差，可以用拱座处垫铸铁板来调整。五、缆索设备的检查与试吊五、缆索设备的检查与试吊v1、地锚试拉：一般每一类地锚取一个进行试拉；v 缆风索宜全部试拉。v2、扣索对拉：

47、可将两岩的扣索用卸甲连在一起，将收紧索收紧进行对拉，这样可全面检查扣索、扣索收紧索、扣索地锚和动力装置等是否达到了要求。v3、主索系统试吊：跑车空载反复运转；静载试吊；吊重试吊（一般按设计吊重的60%、100%、130%，分几次进行）。七、拱肋缆索起吊七、拱肋缆索起吊v1、翻身v 2、调头 3、吊鱼 4、穿孔 5、横移起吊空中翻身就地翻身就地翻身 吊鱼穿孔七、拱肋缆索吊装合龙方式七、拱肋缆索吊装合龙方式v1、单基肋合龙v（1）单基肋合龙v（2）悬挂边段或次边段拱肋后单基肋合龙v（3）双基肋同时合龙 需要两组主索设备 v（4）留索单肋合龙 两组主索设备但扣索和卷扬机设备不足时采用。八、拱上构件吊

48、装八、拱上构件吊装1、运入主索下起吊（1）墩、台上起吊 构件运到墩、台两旁，利用辅助机械设备将构件吊到墩、台上，再由跑车起吊安装。（2）横移起吊 当地形、设备受限时，构件位于桥跨外侧，横移索辅助下将跑车横移到构件位置上起吊。2、“横扁担横扁担”吊装法：吊装法：v（1）构造形式：采用圆木或型钢等制作。v（2）主索布置：v将主索布置在桥的中线位置上，跑车前后布置，并用千斤绳联结。每个跑车的吊点上安装一副“横扁担”。v将一根主索分开成两组布置，每组主索上安置一个跑车，横向并联起来。v在双跨缆索吊装中，将两跑车拆开，每一跨缆索中安装一个，用一根长钢丝绳联系起来。3 2 1、起吊板；2、构件吊装点；3、

49、槽刚扁担梁横扁担构造图1、跑车；2、主索；3、起重索；4、吊点；5、千斤索；6、牵引索；7、横扁担；8构件两组主索吊装v3 3、吊装、吊装v（1）对于短立柱，可直接直立吊运；v（2）对于长立柱，因受到吊装高度的限制，常须先进行卧式吊运，待运到安装位置后，再竖立起来，放下立柱的下端进行安装。v（3）对于盖梁，一般可直接采用卧式吊运和安装的方法。九、缆索吊装法施工规定九、缆索吊装法施工规定 吊装前应对施工人员进行安全教育；牵引卷扬机启动要缓慢，行进速度要平稳；构件需旁侧主索吊具协助斜拉时，指挥信号要明确；应事先检查塔架、地锚、扣架、滑车、钢丝绳等机具设备。正式吊装前应经吊载试运行后方可正式作业。跨

50、越公路、铁路时应搭设架空防护支架。在主航道上空吊装重大构件时，宜采取临时封航措施。十、吊装过程中的事故预防与处理十、吊装过程中的事故预防与处理 设计措施。v 适当选择无支架吊装拱桥的拱轴系数,公路拱桥的m值一般不宜超过3.5。v 基肋截面采用刚度大而重量轻的型式，如倒T形、槽形或箱形等。v 基肋之间设置足够的横隔板或横系梁以加强横向刚度。v 无铰拱的拱脚嵌入拱座的深度不小于主筋的锚固长度。吊装过程中的事故预防与处理 v 采用双基肋或多基肋合拢,基肋与基肋间的横系梁或横隔板必须紧随拱段的拼装即时焊接。v 段拱肋就位后在左右两侧各用一对风缆牵住以免左右摆动;中段拱肋就位时，宜缓慢地松吊索，务使各接