桥梁工程上部结构转体缆索吊装施工技术课件.ppt

1、桥梁工程上部结构转体缆索吊装施工技术1B413037熟悉桥梁上部结构转体施工一、转体施工方法概述 转体施工分为竖转法、平转法和平竖结合法。平转法分为有平衡重转体施工和无平衡重转体施工两种方法，平转施工主要适用于刚构梁式桥、斜拉桥、钢筋混凝土拱桥及钢管拱桥。竖转施工主要适用于转体重量不大的拱桥或某些桥梁预制部件(塔、斜腿、劲性骨架)。竖转施工对混凝土拱肋、刚架拱、钢管混凝土拱，当地形、施工条件适合时，可选择竖转法施工。其转动系统由转动铰、提升体系(动、定滑轮组，牵引绳等)、锚固体系(锚索、锚碇顶)等组成。1B413037熟悉桥梁上部结构转体施工三、平转法施工 (一)有平衡重转体施工 有平衡重转体

2、施工的特点是转体重量大，施工关键是转体，要将转动体系顺利、稳妥地转到设计位置，主要依靠以下措施实现：正确的转体设计；制作灵活可靠的转体装置，并布设牵引驱动装置。目前国内使用的转体装置主要有两种，第一种是以四氟乙烯作为滑板的环道平面承重转体；第二种是以球面转轴支承辅以滚轮(或移动千斤顶)的轴心承重转体。转体施工工艺包括脱架一转动一转盘封固一撤锚合龙。1B413037熟悉桥梁上部结构转体施工三、平转法施工(一)有平衡重转体施工2桥体混凝土达到设计规定强度或者设计强度的80后，方可分批、分级张拉扣索，扣索索力应进行检测，其允许偏差为3%。4转体合龙时应符合下列规定：(1)应严格控制桥体高程和轴线，误

3、差符合要求，合龙接口允许相对偏差为10mm。(2)应控制合龙温度。合龙时应选择当日最低温度进行。1B413037熟悉桥梁上部结构转体施工(一)有平衡重转体施工4转体合龙时应符合下列规定：(3)合龙时，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。5平转转盘有双支承式转盘和单支承式转盘两种，除大桥和重心较高的桥体外，宜采用构造简单实用的中心单支承式转盘。1B413037熟悉桥梁上部结构转体施工(二)无平衡重平转施工 无平衡重转体主要是针对大跨度拱桥施工，是把有平衡重转体施工中的拱圈扣索拉力由在两岸岩体中锚碇

4、平衡，从而节省了庞大的平衡重。无平衡重转体施工具有锚固、转动、位控三大体系，包括转动体系施工、锚碇系统施工、转体施工、合龙卸扣施工工艺。1B413037熟悉桥梁上部结构转体施工1B413037熟悉桥梁上部结构转体施工(二)无平衡重平转施工 7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。8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：(1)按对称均衡原则，分级卸除扣索，同时应复测扣索内力、拱轴线和高程。(2)全部扣索卸除后，再测量轴线位置和高程。四、竖转法施工（不用掌握）1B413037熟悉桥梁上部结构转体施工一、概况

5、1B413038熟悉桥梁上部结构缆索吊装施工一、概况 在峡谷或水深流急的河段上，或在通航的河流上需要满足船只的顺利通行时可选用缆索吊装施工，缆索吊装由于具有跨越能力大，水平和垂直运输机动灵活，适应性广，施工比较稳妥方便等优点，在拱桥施工中被广泛采用。主要施工设备包括缆索吊机塔架、缆索吊机主索(承重索)、起重索、牵引索、扣索、工作索、风缆、横移索、跑车(天车、骑马滑车)、索鞍和锚碇等。1B413038熟悉桥梁上部结构缆索吊装施工二、吊装方法和要点(一)缆索吊装施工工序 缆索吊装施工工序为：在预制场预制拱肋(箱)和拱上结构，将预制拱肋和拱上结构通过平车等运输设备移运至缆索吊装位置，将分段预制的拱肋

6、吊运至安装位置，利用扣索对分段拱肋进行临时固定，吊装合龙段拱肋，对各段拱肋进行轴线调整，主拱圈合龙，拱上结构安装。1B413038熟悉桥梁上部结构缆索吊装施工二、吊装方法和要点(一)缆索吊装施工工序 大跨径拱桥吊装，由于每段拱肋较长，重量较大，为使拱肋吊装安全，应尽量采用正吊、正落位、正扣，因此索塔的宽度应与桥宽相适应。拱肋分段安装时，每段拱肋由扣索临时固定在扣架上，此时每段拱肋必须设置风缆。1B413038熟悉桥梁上部结构缆索吊装施工 二、吊装方法和要点(二)施工中的注意要点 1缆索设备的检查项目及检查方法 (1)地锚试拉，一般情况下每一类地锚取一个进行试拉。缆风索的土质地锚要求位移非常小，

7、应全部作试拉。1B413038熟悉桥梁上部结构缆索吊装施工 二、吊装方法和要点(二)施工中的注意要点 1缆索设备的检查项目及检查方法 (2)索扣 试拉扣索是悬挂拱肋的主要设备，因此必须通过试拉来确保其可靠性。其试拉方法是将两岸的扣索用卸甲连接起来，收紧索进行对拉。这样可全面检查扣索、扣索收紧索、扣索地锚及动力装置等是否满足要求。1B413038熟悉桥梁上部结构缆索吊装施工1缆索设备的检查项目及检查方法(3)主索系统试吊 主索系统试吊分跑车空载反复运转、静载试吊和吊重运行三步。每一步骤试吊完成后，确定无异常现象才能进行下一个步骤。试吊重物可以为构件、钢筋混凝土预制件等，试吊载重运行可分几次完成，

8、吊重一般为设计荷载的60、100、130。1B413038熟悉桥梁上部结构缆索吊装施工2设置风缆时应注意的要点 横向风缆，在边段拱肋安装时，可用来调整和控制拱肋中线；在拱肋合龙时可以使接头对中就位；在拱肋成拱后，可以减少拱肋自由长度，增大拱肋的横向稳定；在外力作用下对拱肋的位移产生约束。因此风缆的作用可见一斑，设置时需注意以下问题：(1)风缆可以布置在岸上、水中或桥墩上。(2)风缆应成对称布置，且上、下游风缆的长度相差不宜过大。风缆与拱肋轴线夹角宜大于45；与地平面夹角宜为30，距离宜小于100m。1B413038熟悉桥梁上部结构缆索吊装施工 二、吊装方法和要点(二)施工中的注意要点3松索过程

9、中必须注意下列事项：(1)松索时应按边扣索、次边扣索、起重索三者的先后顺序对称均匀地进行，每次松索量以控制各接头标高变化不超过lcm为限。1B413038熟悉桥梁上部结构缆索吊装施工 一、桥梁改建设计施工要求 (四)考虑到公路扩建后拓宽桥梁因桥面横坡的延续对桥下净空的影响，维持等级航道和等级道路通行净空标准不变，对于拼宽部分上部结构为T梁或箱梁的情况应采取降低通行孔上部结构建筑高度的措施予以保证；对于拼宽部分上部结构为板梁的应采取降低地方道路标高等措施解决。1B413039熟悉桥梁改建施工 一、桥梁改建设计施工要求 (五)病害严重经加固又能利用但又不易拼接或拼接难度大而技术上又较难克服的特大桥

10、不做横向拼接方案，采用线位分离方案建新桥。(八)新旧桥基础沉降差应控制在计算值5mm以内，新拓宽桥梁基础宜采用桩基础型式。1B413039熟悉桥梁改建施工 二、桥梁改建方案(一)新旧桥梁的上部结构与下部结构互不连接方式 在具体构造方面，主要采用两种处理形式：一种是用纵向伸缩装置连接；另一种形式是在新旧结构间留一条纵缝，或用钢板包边，需要采用刚性路面，可以解决啃边问题，但不能解决新旧桥挠度差的问题，且高速行车时容易打滑，降低了行车的安全性。这种连接方式一般要求桥梁结构跨径较小，相对挠度差较小，否则桥面容易开裂。1B413039熟悉桥梁改建施工(二)新、旧桥梁的上部结构和下部结构相互连接方式采取的

11、技术措施有：1加强新拓宽桥梁基础，减少新、旧桥梁基础的不均匀沉降差。2为尽量减小新、旧桥梁的基础沉隆差及尽量缩短施工工期，控制新拓宽桥梁预制粱(板)的安装龄期，先施工拓宽部分桥梁的基础，墩(台)身及台帽(盖梁)并安装部分预制梁(板)，在封闭高速公路的交通后再进行下部结构拼接。1B413039熟悉桥梁改建施工(二)新、旧桥梁的上部结构和下部结构相互连接方式采取的技术措施有：3新拓宽桥梁的梁(板)安装至桥上后宜放置一段时间，再与旧桥上部结构拼接。1B413039熟悉桥梁改建施工(三)新、旧桥梁的上部结构连接而下部结构分离方式 为减小加宽桥基础沉降量，加宽桥应尽可能采用桩基，并通过加强地基处理、增加

12、桩长或桩径等措施尽可能减小基础沉降。另外针对上部结构自身产生的较大附加内力，可通过连接部位增大配筋并改善连接构造形式来解决。1B413039熟悉桥梁改建施工三、新旧桥梁上部结构拼接的构造要求 刚性连接和铰接连接是新旧桥梁上部结构拼接的两种连接方式。在新旧桥梁上部结构拼接处采用哪一种连接，最重要的问题是在全部作用效应组合下，连接部位混凝土不得开裂。根据桥梁上部结构不同类型一般采用以下的拼接连接方式：1B413039熟悉桥梁改建施工三、新旧桥梁上部结构拼接的构造要求(一)钢筋混凝土实心板和预应力混凝土空心板桥，新旧板梁拼接之间宜采用铰接或近似于铰接连接。(二)预应力混凝土T梁或组合T梁桥，新旧T梁

13、之间拼接宜采用刚性连接。(三)连续箱梁桥，新旧箱梁之间拼接宜采用铰接连接。1B413039熟悉桥梁改建施工1B413000 公路桥梁工程1B413040 大跨径桥梁施工五、块件拼装接缝 块件拼装接缝一般为湿接缝与胶接缝两种。湿接缝用高强细石混凝土，胶接缝则采用环氧树胶为接缝料。由于1号块的安装对控制该跨节段的拼装方向和标高非常关键，故1号块与0号块之间的接缝多以采用湿接缝以利调整1号块位置。1B413041熟悉刚构桥的施工特点一、劲性骨架浇筑拱圈这种施工方法的关键是：(一)大跨度大吨位缆索吊机的设计、安装及操作；(二)长距离、大落差的混凝土两级泵送和压注工艺；(三)拱圈混凝土浇筑的“多点平衡法

14、”浇筑程序设计；(四)劲性骨架安装及拱圈施工过程中的拱轴线控制；(五)浇筑拱圈外包混凝土期间的结构强度和稳定性分析。大跨径劲性拱圈混凝土拱圈(拱肋)的浇筑，可采用分环多工作面均衡浇筑法、水箱压载分环浇筑法和斜拉扣挂分环连接浇筑法。1B413042熟悉拱桥的施工特点二、装配式混凝土、钢筋混凝土拱圈 装配式混凝土、钢筋混凝土拱圈适用于箱形拱、肋拱及箱肋组合拱(以下均称箱形拱)的少支架或无支架施工。1B413042熟悉拱桥的施工特点(四)钢管拱肋(桁架)施工1钢管拱肋(桁架)安装(1)安装方法 钢管混凝土拱肋施工中最重要的工序之一就是拱肋安装，安装的方法有：无支架缆索吊装；少支架缆索吊装；整片拱肋或

15、少支架浮吊安装；吊桥式缆索吊装；转体施工；支架上组装；千斤顶斜拉扣挂悬拼等。1B413042熟悉拱桥的施工特点 二、装配式混凝土、钢筋混凝土拱圈2钢管内混凝土浇筑(1)浇筑方法与工艺流程 管内混凝土浇筑可采用人工浇筑和泵送顶升压注两种方法，一般应采用泵送顶升压注施工，由两拱脚至拱顶对称均衡地一次压注完成。1B413042熟悉拱桥的施工特点1B413042熟悉拱桥的施工特点二、装配式混凝土、钢筋混凝土拱圈2钢管内混凝土浇筑(2)管内混凝土质量要求：钢管混凝土压注前应清理管内污物，润湿管壁，泵入适量的水泥浆后再压注混凝土，直至钢管顶端排气孔排出合格的混凝土时停止。完成后应关闭设于压注口的倒流截止阀

16、，管内混凝土的压注应连续进行，不得中断。1B413042熟悉拱桥的施工特点 二、装配式混凝土、钢筋混凝土拱圈2钢管内混凝土浇筑 一根钢管的混凝土的灌注完成时间不得超过第一盘入管混凝土的初凝时间；一根钢管的混凝土必须连续灌注，一气呵成。钢管混凝土的质量检测办法应以超声波检测为主，人工敲击为辅。1B413042熟悉拱桥的施工特点 二、装配式混凝土、钢筋混凝土拱圈2钢管内混凝土浇筑 为保证混凝土泵送工艺的顺利进行，对大跨径钢管混凝土拱桥，需按实际泵送距离和高度进行模拟混凝土压注试验。钢管混凝土的泵送顺序应按设计要求进行，宜采用先钢管后腹箱的施工程序。1B413042熟悉拱桥的施工特点 斜拉桥由梁、塔

17、、索三种基本构件组成桥梁结构体系。斜拉桥的索承受巨大拉力，塔、梁承受巨大压力，但塔的左右水平力自我平衡。斜拉桥的施工主要包括主塔的施工、主梁的施工、拉索的施工等。1B413043熟悉斜拉桥的施工特点一、索塔 斜拉桥的索塔形式有单柱式、双柱式、门架式、花瓶型(折线“H”型)以及钻石型等。(二)索塔施工要点 5斜塔柱施工时，必须对各施工阶段塔柱的强度和变形进行计算，应分高度设置横梁，使其线形、应力、倾斜度满足设计要求并保证施工安全。1B413043熟悉斜拉桥的施工特点二、混凝土主梁(一)主梁的特点及施工方法主梁施工方法与梁式桥基本相同，大体分四种：1顶推法；2平转法；3支架法(临时支墩拼装、支架上

18、现浇)；4悬臂法(悬臂拼装、悬臂浇筑)。1B413043熟悉斜拉桥的施工特点(二)主梁的施工要点 1一般要求：(1)主梁施工时必须进行施工控制，即对梁体每一施工阶段的结果进行详细的检测分析和验算，以确定下一阶段拉索张拉量值和主梁线形、高程及索塔位移控制量值，周而复始直至合龙成桥；1B413043熟悉斜拉桥的施工特点(二)主梁的施工要点 1一般要求：(2)施工监控测试的主要内容：变形：主梁线形、高程、轴线偏差、索塔的水平位移；应力：拉索索力、支座力以及梁塔应力在施工过程中的变化；温度：温度场及指定测量时间塔、梁、索的变化。1B413043熟悉斜拉桥的施工特点(二)主梁的施工要点 2混凝土主梁施工

19、：挂篮的悬臂梁及挂篮全部构件制作后均应进行检验和试拼，合格后再于现场整体组装检验，并按设计荷载及技术要求进行预压，同时测定悬臂梁和挂篮的弹性挠度、调整高程性能及其他技术性能。挂篮设计和主梁浇筑时应考虑抗风振的刚度要求。拉索张拉时应对称同步进行，以减少其对塔与梁的位移和内力影响。1B413043熟悉斜拉桥的施工特点(二)主梁的施工要点(3)为防止合龙梁段施工出现的裂缝，应采用以下方法改善受力和施工状况：在梁上下底板或两肋端部预埋临时连接钢构件，或设置临时纵向连接预应力索，或用千斤顶调节合龙口的应力和合龙口长度合龙两端高程在设计允许范围内时，可视情况进行适当压重。观测合龙前连日的昼夜温度场变化与合

20、龙高程及合龙口长度变化的关系，选定适当的合龙浇筑时间。合龙梁段浇后至纵向预应力索张拉前应禁止施工荷载的超平衡变化。1B413043熟悉斜拉桥的施工特点三、拉索施工 (一)拉索的构造 拉索按材料和制作方式的不同可分为以下几种形式：1.平行钢筋索；2平行(半平行)钢丝索；3平行(半平行)钢绞线索；4单股钢绞缆；5封闭式钢缆。1B413043熟悉斜拉桥的施工特点(二)索体制作、防护与安装 2斜拉索防护 斜拉索防护可分为临时防护和永久防护两种，防护类型主要有以下几种：(1)封闭索防护；(2)平行索用塑料罩套保护；(3)套管压浆法；(4)预应力混凝土索套防护；(5)直接挤压护套法。1B413043熟悉斜

21、拉桥的施工特点 一、悬索桥分类及施工内容 悬索桥下部工程包括锚碇基础、锚体和塔柱基础等施工，上部工程包括主塔、主缆和加劲梁的施工。施工架设主要工序为：基础施工塔柱和锚碇施工先导索渡海工程牵引系统和猫道系统猫道面层和抗风缆架设索股架设索夹和吊索安装加劲梁架设和桥面铺装施工。1B413044了解悬索桥的施工特点1B413044了解悬索桥的施工特点一、悬索桥分类及施工内容(二)悬索桥的施工内容悬索桥的施工主要分四部分：1锚碇施工；2主塔和索鞍施工；3加劲梁施工；4主缆施工。1B413044了解悬索桥的施工特点二、锚碇施工 锚碇是悬索桥的主要承重构件，主要抵抗来自主缆的拉力，并传递给地基基础，按受力形

22、式的不同可分为重力式锚碇、隧道式锚碇等。1B413044了解悬索桥的施工特点1B413044了解悬索桥的施工特点(三)锚碇体施工（关注）悬索桥锚碇属于大体积混凝土构件。因此，水化热的控制是锚碇混凝土施工的关键。锚锭大体积混凝土施工需采取下列措施进行温度控制，防止混凝土开裂：1采用低水化热品种的水泥。对于普通硅酸盐水泥应经过水化热试验比较后方可使用。1B413044了解悬索桥的施工特点(三)锚碇体施工（关注）锚锭大体积混凝土施工需采取下列措施进行温度控制，防止混凝土开裂：2降低水泥用量、减少水化热，掺人质量符合要求的粉煤灰和缓凝型外掺剂，粉煤灰用量一般为水泥用量的3040；混凝土可按60d的设计

23、强度进行配合比设计。3降低混凝土入仓温度。可对砂石料加遮盖，防止日照；采用冷却水作为混凝土的拌和水等。1B413044了解悬索桥的施工特点(三)锚碇体施工（关注）锚锭大体积混凝土施工需采取下列措施进行温度控制，防止混凝土开裂：4在混凝土结构中布置冷却水管，混凝土终凝后开始通水冷却降温。设计好水管流量、管道分布密度和进水温度，使进出水温差控制在10左右，水温与混凝土内部温差不大于20。5大体积混凝土应采用分层施工，每层厚度可为115m，视混凝土浇筑能力和降温措施而定。6混凝土浇筑完后应按照规定覆盖并洒水进行养护。1B413044了解悬索桥的施工特点(四)隧道锚碇混凝土施工特点：（关注）1.隧道式

24、锚碇在隧道开挖时应采用小型爆破，并不得损坏周围岩体。开挖后应正确支护并进行锚体灌筑；2在混凝土中应掺入微膨胀剂，防止混凝土收缩与拱顶基岩分离；3混凝土浇筑完成后，立即在端模挂草袋保温，将洞口封闭，减少空气流通，达到减少混凝土内外温差的目的；4严格控制洞内排水和通风。1B413044了解悬索桥的施工特点 四、主缆施工(三)主缆架设 锚碇和索塔工程完成、主索鞍和散索鞍安装就位、牵引系统架设完成后，即可进行主缆架设施工，主缆架设方法主要有空中纺丝法(AS法)和预制平行索股法(PPWS法)。美国和欧洲等地主要采用As法；中国和日本等亚洲国家主要采用PPWS法。1B413044了解悬索桥的施工特点一、桥

25、梁监测(一)监测范围 1敏感部位监测。一般只在桥梁内力、应变、位移变化和裂纹产生对桥梁影响至关重要的(敏感)部位进行监测。2总体监测。113413045了解桥梁施工监控一、桥梁监测(二)监测方式1人工监测 2自动监测3联合监测 113413045了解桥梁施工监控一、桥梁监测(三)监测的状态 1静态：监测桥梁结构的静态几何和力学参数，用以分析桥梁结构的工作状态。静态监测比较困难，一般都是加载检测。但是静态参数比较直观地反映了桥梁的工作状态。2动态：监测桥梁结构的动态几何和力学参数，用以分析桥梁结构的工作状态。动态监测适于运营监测。113413045了解桥梁施工监控 二、桥梁施工控制 主要包括变形

26、控制、应力控制、稳定控制和安全控制，而桥梁施工安全是变形控制、应力控制、稳定控制的综合体现。(一)桥梁施工控制方法 桥梁施工控制方法可分为事后控制法、预测控制法、自适应控制法(又称为参数识别修正法)和最大宽容度控制法几种。113413045了解桥梁施工监控(二)各种桥梁的施工控制特点1斜拉桥施工时，在主梁悬臂浇筑或悬臂拼装过程中，确保主梁线形和顺、正确是第一位的，施工中以标高控制为主。二期恒载施工时，为了保证结构的内力和变形处于理想状态，拉索再次张拉时以索力控制为主。113413045了解桥梁施工监控(二)各种桥梁的施工控制特点2悬索桥的主要承重结构是主索，主索在施工中又是悬索桥吊装的主要承重

27、结构，主索一经架好，它的长度和线形调整甚小，为了确保悬索内力和线形符合设计要求，主索的无应力长度(下料长度)要严格加以控制，尤其对基准束的尺寸要更加重视。4预应力混凝土连续梁或连续刚构相对斜拉桥而言，没有斜拉索，其施工控制与斜拉桥主梁相同。113413045了解桥梁施工监控3锚碇大体积混凝土施工时应采用分层施工，每层厚度可为()。A12m B115mC225m D23m答案：B 典型例题4在浇筑箱梁顶板和翼板混凝土时，为防止混凝土开裂，浇筑顺序应为()。A从内侧向外侧分两次完成 B从内侧向外侧一次完成C从外侧向内侧分两次完成 D从外侧向内侧一次完成答案：D 典型例题5刚构桥的施工一般采用()施工。A整体现浇 B转体C平衡悬臂施工 D采用分次浇筑法答案：C 典型例题6悬臂拼装法施工中，0号块和1号块之间采用湿接缝处理主要是为了控制该跨节段的 ()。（04考点）A.挠度 B标高 C截面尺寸 D拼装方向 E施工不平衡荷载答案：B D 典型例题