资源简介

(共30张PPT)
一 逐孔施工法概述
二 临时支承组拼预制节段逐孔施工
三 移动支架逐孔现浇施工(移动模架法)
四 整孔吊装或分段吊装逐孔施工
第八节 逐孔施工
第六章 桥梁结构工程
一 逐孔施工法概述
逐孔施工是预应力砼连续梁桥常用的施工方法，适应于中等跨径、等截面的直线或曲线桥梁。
逐孔施工法：从桥梁一端开始，采用一套施工设备或一、二孔施工支架逐孔施工，周期循环，直到全部完成。
逐孔施工法常用在对桥梁跨径无特殊要求的中小跨桥的长桥，如高架道路、跨越海湾和跨越湖泊的桥梁等。
逐孔施工法体现了造桥施工的省和快，可使施工标准化，工作周期化，最大程度地减少工费比例，降低造价。
逐孔施工法类型：
1．用临时支承组拼预制节段逐孔施工。
每一桥跨分成若干节段预制，在临时支承上逐孔组拼施工。
2．使用移动支架逐孔现浇施工。
亦称移动模架法，它是在可移动的支架、模板上完成一孔桥梁的全部工序，即模板工程、钢筋工程、浇筑砼和张拉预应力筋等工序，待砼有足够强度后，张拉预应力筋，移动支架、模板，进行下一孔梁的施工。
在桥位上现浇施工，可免去大型运输和吊装设备，桥梁整体性好；又具有在桥梁预制厂生产的特点，可提高机械设备的利用率和生产效率。
3．采用整孔吊装或分段吊装逐孔施工。
早期连续梁桥采用逐孔施工的唯一方法。近年，由于起重能力增强，使桥梁的预制构件向大型化方向发展，从而更能体现逐孔施工速度快的特点，可用于砼连续梁和钢连续梁桥的施工中。
在逐孔施工过程中，结构的内力将随着体系转换而变化。
逐孔施工的体系转换有三种：
由简支梁状态转换为连续状态；
由悬臂梁转换为连续梁
由少跨连续梁逐孔伸延转换为所要求的体系。
对于多跨长桥，在缺乏较大能力的起重设备时，可将每跨梁分成若干段，在预制场生产：架设时采用一套支承梁临时承担组拼节段的自重，并在支承梁上张拉预应力筋，并将安装跨的梁与施工完成的桥梁结构按照设计的要求联结，完成安装跨的架梁工作。之后，移动临时支承梁，进行下一桥跨的施工。
二 用临时支承组拼预制节段逐孔施工
（一）节段划分
采用节段组拼逐孔施工的桥梁，组拼的梁跨在桥墩处接头，每次组拼长度为桥梁的跨径。
在组拼长度内，根据起重能力沿桥梁纵向划分节段。对于桥宽在10～12m，采用单箱截面的桥梁，分节段时在横向不再分隔。节段长一般取4～6m，每跨内的节段通常可分两种类型。
1、桥墩顶节段
桥墩节段要与前一跨连接，需要张拉钢索或钢索接长，构造有一定要求。墩顶处桥梁的负弯矩较大，梁的截面还要符合受力要求。
2、标准节段
除两端桥墩顶节段外，其余节段采用标准节段,以简化施工。
节段的腹板设有齿键，顶板和底板设有企口缝，使接缝剪应力传递均匀，并便于拼装就位。前一跨墩顶节段与安装跨第一节段间可以设置就地浇筑砼封闭接缝，以调整安装跨第一节段的准确程度。封闭接缝宽15～20cm，拼装时由砼垫块调整。在施加初预应力后用砼封填，这样可调整节段拼装和节段预制的误差，但施工周期要长些。
采用节段拼合可加快拼装速度，但对预制和组拼施工精度要求较高。
（二）支承梁的类型
1、钢桁架导梁
导梁长同桥墩间跨长，支承在桥墩上的横梁或横撑上，支承处设有液压千斤顶用于调整标高。
为便于节段在导梁上移动，可在导梁上设置不锈钢轨与放在节段下面的聚四氟乙烯板形成滑动面。
同时还需准备一些附加垫片，用于临时调整标高。
节段就位可从已完成的桥面上由轨道运送至安装孔，也可由驳船运至桥位用吊车安装。由于钢桁架导梁需要多次转移逐孔拼装，因此要求导梁要便于装拆和移运。
当节段组拼就位，封闭接缝砼达到一定强度后，张拉预应力筋与前一跨桥组拼成整体。
2、下挂式高架钢桁架
用一付高架桁架吊挂节段组拼，可用一对或数对斜缆索加劲。
高架桁架长度大于两倍桥梁跨径，由三个支点支撑，支点分别设置在已完成孔和安装孔的桥墩上。
高架桁架可独立设有行走系统，由支脚沿桥面轨道自行驱动。
吊装时，支脚落下，用液压千斤顶锚固于桥墩处桥面上。
预制节段由平板车沿已安装的桥孔或由驳船运至桥位，架桥机前部斜缆悬臂梁吊装。
当各节段位置调整准确后，完成该跨设计的预应力张拉工艺。
在节段组拼过程中，架桥机前臂必然下挠，安装桥跨第一块中间节段的挠度倾角调整是该跨架设的关键，因此要求当一跨节段全部由架桥机空中吊起后，第一个中间节段与墩上节段的接触面应全部吻合。
行走系统靠4个支腿沿桥面轨道的双缘轮自行驱动。
采用落地式或轨道移动式支架逐孔施工，可用于预应力砼连续梁桥，也可在钢筋砼连续梁桥上使用，每跨梁施工周期约两周，支架的移动较方便，但在河中架设较为困难。
逐孔现浇施工与在支架上现场浇筑施工的不同点在于逐孔现浇施工仅在一跨梁上设置支架，当预应力筋张拉结束后移动支架，再进行下一跨逐孔施工，而在支架上现浇施工通常需在连续梁的一联桥跨上布设支架连续施工，因此前者在施工过程中有结构的体系转换问题，砼徐变对结构产生次内力。
对中小跨径连续梁桥或建造在陆地上的桥跨结构，可以使用落地式或梁式移动支架。
梁式支架的承重梁支承在锚固于桥墩的横梁上，也可支承在已施工完成的梁体上，现浇施工的接头最好设在弯矩较小的部位，常取离桥墩l／5处。
三 用移动支架逐孔现浇施工(移动模架法)
逐孔就地浇筑施工需要一定数量的支架，但比起支架上现场浇筑施工少，而且周转次数多，利用效率高。
采用落地式或轨道移动式支架逐孔施工，可用于预应力砼连续梁桥，也可在钢筋砼连续梁桥上使用，每跨梁施工周期约两周，支架的移动较方便，但在河中架设较为困难。
当桥墩较高，桥跨较长或桥下净空受到约束时，可以采用非落地支承的移动模架逐孔现浇施工，称为移动模架法。
移动模架法适用在多跨长桥，桥梁跨径可达30～50m，使用一套设备可多次移动周转使用。
至今移动模架已得到广泛应用，它象一座严密而坚固的沿着桥梁跨径全封闭的“桥梁工厂”，随着施工进程不断移动连续浇注施工。
（一）移动悬吊模架施工
移动悬吊模架的型式很多，各有差异，其基本结构包括三部分：承重梁、从承重梁上伸出的肋骨状的横梁、吊杆和承重梁的固定及活动支承。
承重梁也称支承梁，常用钢梁，采用单梁或双梁依桥宽而定。
承重梁前段作为前移的导梁，总长度要大于桥梁跨径的两倍。
承重梁是承受施工设备自重、模板和悬吊脚手架系统的重力和现浇砼重力的主要构件。承重梁的后段通过可移式支承落在已完成的梁段上，它将重力传给桥墩或直接座落在墩顶。
承重梁的前端支承在前方墩上，导梁部分悬出，因此其工作状态呈单悬臂梁。
移动悬吊模架也称上行式移动模架、吊杆式或挂模式移动模架。
承重梁除起承重作用外，在一孔梁施工完成后，作为导梁带动悬吊模架纵移至下一施工跨。承重梁的移位以及内部运输由数组千斤顶或起重机完成，并通过中心控制室操作。
承重梁的设计挠度一般控制在l／500～l／800范围内。钢承重梁制作时要设置预拱度，并在施工中加强观测。
从承重梁两侧悬出的许多横梁覆盖桥梁全宽，横梁由承重梁上左右各2～3组钢束拉住，以增加其刚度。
横梁的两端悬挂吊杆，下端吊住呈水平状态的模板，形成下端开口的框架并将主梁(待浇制的)包在内部。
当模板支架处于浇砼的状态时，模板依靠下端的悬臂梁和锚固在横梁上的吊杆定位，并用千斤顶固定模板。
当模板需要向前运送时，放松千斤顶和吊杆，模板固定在下端悬臂梁上，并转动该梁，使在运送时的模架可顺利地通过桥墩，见图9—21。
（二）支承式活动模架施工
支承式活动模架的构造型式较多，其中一种构造型式由承重梁、导梁、台车和桥墩托架等构件组成。
在砼箱形梁的两侧各设置一根承重梁，支撑模板和承受施工重力。承重梁的长度要大于桥梁跨径，浇筑砼时承重梁支承在桥墩托架上。
导梁主要用于运送承重梁和活动模架，因此需要有大于两倍桥梁跨径的长度。
当一孔梁施工完成后进行脱模卸架，由前方台车(在导梁上移动)和后方台车(在已完成的梁上移动)沿桥纵向将承重梁和活动模架运送至下一孔，承重梁就位后导梁再向前移动。
支承式活动模架的另一种构造是采用两根长度大于两倍跨径的承重梁分设在箱梁截面的翼缘板下方，兼有支承和移运模架的功能，因此不需要再设导梁。
两根承重梁置于墩顶的临时横梁上，两根承重梁间用支承上部结构模板的钢螺栓框架连接起来，移动时为了跨越桥墩前进，需先解除连接杆件，承重梁逐根向前移动。
英国的奥维尔(Orwell)桥的引桥和瑞士的列嫩(Lehnen)高架桥等均用这类支承式活动模架施工。奥维尔桥的引桥共15孔，除两岸第一孔跨径46m和与正桥连接孔跨径为72m外，其余各孔跨径为59m的预应力砼连续梁桥。
该桥采用等截面梁，梁高为4m，箱梁顶板厚度不变，腹板和底板厚度在桥跨内变化。桥宽23.98m，采取分离式单箱单室截面，平面上为曲线桥。该桥承重梁长127m，每根梁采用双片钢桁架梁。
整套设备包括承重梁、内外钢模及附属设备重约500t。为了能够支承1350t湿砼的重力和为了增加承重梁的刚度，设计者在每个承重梁下采用纵向缆索加固，两根支撑杆设在1／4附近，见图9—23a)。当用千斤顶时支撑杆向下施力，缆索即被拉紧，从而提高了承重梁的承载能力，并可通过它对承重梁预施拱度和便于脱架。
活动模架施工是从岸跨开始，每次施工接缝设在下一跨的13m处(l／5附近)连续施工，当正桥和两岸引桥施工完成后，设置临时支架现场浇筑连接段使全桥合拢。
对于每个箱梁的施工采用两次灌筑施工法，当承重梁定位后，用螺旋千斤顶调整外模，浇底板砼，之后安装设在轨道上的内模板，浇筑腹板及顶板砼。
当一孔施工结束需移动模架时，将连接杆件从一个承重梁上松开并撤除纵向缆索之后将承重梁逐根纵移。对于附有连接杆和模板的承重梁在移动时不稳定，为了达到平衡，在承重梁的另一侧设有外托架和砼平衡梁，见图9—23b)、c)所示。每孔桥的施工期，在正常情况下需要四周时间。
伊拉克摩苏尔4号桥由我国公路桥梁公司承包，采用移动模架施工。该桥全长648m，为12跨一联预应力砼连续梁桥，分跨为44m+10×56m+44m，桥宽31．3m，采用分离式单箱单室等截面梁。
支承式活动模架总长132．5m。施工时浇筑孔需要有强大的移动支承，模架的前支点设在前方桥墩上，后支点则支承在已浇筑完成的悬臂端上，接头位置设在离桥墩支点11．2m处。桥每孔梁的施工程序见表9—5所示。
厦门大桥连续梁施工移动模架长132.5m。支承梁由10节桁架、12节箱梁、4节转向节组成，设置在箱梁两腹板外侧。每根支承梁前段桁架长25m，用于导向和纵移，中段箱梁长62.5m，用于支承施工荷载，尾端桁梁长45m，供支承和纵移。
设置在支承梁间的模板系统包括底模、外侧模、内模及模板支承框架、立柱等附属部件。此外还有模板移动装置及模架的支承及移动系统等。整个模架操作由机械装置、液压装置和机械手完成，由控制室操作。大桥箱梁每段浇筑长度，除头尾段有增减外，中间段长45m，施工缝设置在离支点0.2／处。
箱梁预应力体系采用钢绞线YSL体系及QM锚具体系，主索连续配置，钢绞线在接缝处用连接器接长，从而提高了连续梁的整体性能。钢绞线张拉及用连接器接长工艺见图9—24所示。厦门大桥箱梁移动模架施工工艺流程见图9—25所示。
施工中的体系转换包括固定支座与活动支座的转换。如跨中为固定支座，但施工时为活动支座，施工完成后转为固定式。每个支座安装时所留的提前量按施工时的气温、砼的收徐、徐变、砼的水化热等因素仔细计算，并在施工中加强观测。
必须强调的是：移动模架需要一整套机械动力设备、自动装置和大量钢材，一次投资是相当可观的，为了提高使用效率，必须解决装配化和科学管理的问题。
装配化就是设备的主要构件能适用不同的桥梁跨径、不同的桥宽和不同形状的桥梁，扩大设备的使用面，降低施工成本，科学管理的目的在于充分发挥设备的使用能力，注意设备的配套和维修养护，如果备有专业队伍固定操作，并能持久地使用到它所适用的桥梁施工上，必将取得较好的效益。
整孔吊装和分段吊装需要先在工厂或现场预制整孔梁或分段梁，再进行逐孔架设施工。
由于预制梁或预制段较长，需要在预制时先进行第一次预应力索的张拉，拼装就位后进行二次张拉，因此，在施工过程中需要进行体系转换。
吊装的机具有桁式吊、浮吊、龙门起重机，汽车吊等多种，可
根据起吊物重力、桥梁所在的位置以及现有设备和掌握机具的熟练程度等因素决定。
图9—26示出使用桁式吊
逐孔架设预制梁段的施
工方案。
四 整孔吊装或分段吊装逐孔施工
整孔吊装和分段吊装施工与装配式桥的预制与安装雷同，不再赘述。逐孔吊装施工应注意以下几个问题。
1)采用分段组装逐孔施工的接头位置可以设在桥墩处也可设在梁的l／5附近，前者多为由简支梁逐孔施工连接成连续梁桥；后者多为悬臂梁转换为连续梁。在接头位置处可设有0.5～0.6m现浇砼接缝，当砼达到足够强度后张拉预应力筋，完成连续。
2)桥的横向是否分隔，主要根据起重能力和截面型式确定。当桥梁较宽，起重能力有限的情况下，可以采用T梁或工字梁截面，分片架设之后再进行横向整体化。为了加强桥梁的横向刚度，常采用梁间翼缘板有0.5m宽的现浇接头。采用大型浮吊横向整体吊装将会简化施工和加快安装速度。
3)对于先简支后连续的施工方法，通常在简支梁架设时使用临时支座，待连接和张拉后期钢索完成连续时拆除临时支座，放置永久支座。为使临时支座便于卸落，可在橡胶支座与砼垫块之间设置一层硫磺砂浆。
4)在梁的反弯点附近设置接头，在有可能的情况下，可在临时支架上进行接头。结构各截面的恒载内力根据各施工阶段进行内力叠加计算。

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