《土木工程施工 教学课件 ppt 作者 周国恩 张树珺 主编 王宏 李林 吴大群 副主编第09章 桥梁结构工程施工》由会员分享，可在线阅读，更多相关《土木工程施工 教学课件 ppt 作者 周国恩 张树珺 主编 王宏 李林 吴大群 副主编第09章 桥梁结构工程施工（35页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第9章 桥梁结构工程施工,主编：周国恩 QQ:17218308,第9章 桥梁结构工程施工,【本章概要】 1.教学内容： 包括桥梁的基本组成与类型、桥梁基础与桥梁墩台施工、桥梁上部结构施工三大部分。按结构体系不同，桥梁可分为梁式桥、 拱式桥、刚架桥、斜拉桥、悬索桥、组合结构桥；桥梁基础按施工方法可分为扩大基础、桩基础、沉井基础和地下连续墙基础；桥梁墩台按施工方式的不同分为砌筑墩台、装配式墩台、现场浇筑墩台等几种类型；桥梁上部结构施工可以分为支架施工法、吊机架梁法、悬臂施工法、转体施工法等几种方法。 2.基本要求： （1）了解桥梁的基本组成与类型，掌握桥梁各部件的作用及特点； （2）掌握桥梁基础与
2、桥梁墩台施工的基本过程及方法； （3）掌握桥梁上部结构施工基本过程及方法。,9.1 桥梁结构施工概述,9.1.1桥梁的基本组成与类型 桥梁的组成： 传统上桥梁主要由桥跨结构、支座、墩台、基础、附属工程等部分组成。如图9.1所示。,图9.1 梁桥的基本结构,桥梁的“五大部件”包括： （1）桥跨结构(上部结构)。路线遇到障碍（如江河、山谷或其他路线等）的结构物。 （2）支座系统。支承上部结构并传递荷载于桥梁墩台上，它应保证上部结构预计的在荷载、温度变化或其他因素作用下的位移功能。 （3）桥墩。在河中或岸上支承两侧桥跨上部结构的建筑物。 （4）桥台。设在桥的两端；一端与路堤相接，并防止路堤滑塌；另一
3、端则支承桥跨上部结构的端部。为保护桥台和路堤填土，桥台两侧常做一些防护工程。 （5）墩台基础。保证桥梁墩台安全并将荷载传至地基的结构。,桥梁的“五小部件”包括： (1）桥面铺装。铺装的平整、耐磨性、不翘曲、不渗水是保证行车舒适的关键。特别是在钢箱梁上铺设沥青路面时，其技术要求甚严。 (2）排水防水系统。能迅速排除桥面积水，并使渗水的可能性降至最小限度。城市桥梁排水系统应保证桥下无滴水和结构上无漏水现象。 (3）栏杆（防撞栏杆）。它既是保证安全的构造措施，又是有利于观赏的最佳装饰件。 （4）伸缩缝。桥跨上部结构之间或桥跨上部结构与桥台端墙之间所设的缝隙，以保证结构在各种因素作用下的变位。为使行车
4、顺适、不颠簸，桥面上要设置伸缩缝构造。 （5）灯光照明。现代城市中，大跨桥梁通常是一个城市的标志性建筑，大多装置了灯光照明系统，构成了城市夜景的重要组成部分。,桥梁的分类： 桥梁的分类方法是非常多的，一般可以从用途、跨径、材料、跨越方式、结构体系等方面进行划分。为了便于区分，一般将桥梁划分为若干类型。 按用途划分，桥梁可分为公路桥、铁路桥、公路铁路两用桥、人行桥、运水桥(渡槽)、其它专用桥梁(如通过管路、电缆等)； 按结构体系不同，桥梁可分为梁式桥、拱式桥、刚架桥、斜拉桥、悬索桥、组合结构桥等； 按桥梁长度和跨径的不同，桥梁可分为特大桥、大桥、中桥、小桥和涵洞。,9.1.2桥梁施工发展概述 1
5、.桥梁施工技术的发展 上世纪60年代中期，悬臂施工的方法从钢桥施工引入到预应力混凝土桥施工以后，摆脱了建造预应力混凝土梁桥只能采用预制装配和在支架上现浇施工的单一局面，促进了预应力混凝土桥梁结构的发展，相继有预应力混凝土T型刚构桥、连续梁桥、斜拉桥等结构如雨后春笋般地在全国各地出现，从而使预应力混凝土桥成为我国桥梁工程的主要类型。上世纪70年代桥梁的其他施工方法，如转体法、顶推法、横移及浮运法等都得到应用。上世纪90年代以来，我国的交通事业和桥梁建设出现了一个全新的时期，突出体现在高速公路建设和国道系统的畅通以及桥梁技术、桥型、跨越能力和施工管理水平的升华，一大批世界级的大桥相继建成，我国的桥
6、梁施工技术跨入了世界先进水平的行列。,2.对桥梁发展的要求 随着世界各国技术、经济的进步，交通量的猛增和人们物质文化要求的提高，对道路和桥梁的要求也越来越高。对桥梁的要求主要表现为“四高”： （1）功能上要求高。如桥梁的跨越能力、通车能力、承载能力等。 （2）艺术造型上要求高。特别是城市桥梁，往往被作为城市的特征、明片，其建筑造型成为重要的评价条件。 （3）施工技术上要求高。目前人们对桥梁的施工速度、质量和管理水平的要求有所提高，施工中普遍采用大型机具设备快速施工。 （4）环保上要求高。如对行车污染和噪声限制，文明施工等。 总之，对桥梁工程的要求应尽量达到经济实效、技术先进、安全舒适、美观实用
7、、快速优质已成为人们的共识！,3.桥梁工程施工程序 桥梁工程施工的一般程序如图9.2所示。其中基础和上部构造施工是主体工序。,图9.2 桥梁工程施工程序图,9.2 桥梁基础与桥梁墩台施工,9.2.1桥梁基础施工 基础是桥梁下部的结构。 桥梁基础按施工方法可分为扩大基础、桩基础、沉井基础和地下连续墙基础。 1.扩大基础 扩大基础或称明挖基础属直接基础，是将基础底板设在直接承载地基上，来自上部结构的荷载通过基础底板直接传递给承载地基。其施工方法通常是采用明挖方式进行的，施工中坑壁的稳定性是必须特别注意的问题。 明挖扩大基础施工的主要内容包括基础的定位放样、基坑开挖、基坑排水、基底处理以及砌筑（浇筑
8、）基础结构物等。,2.桩基础 当地基浅层土质较差，持力土层埋藏较深，需要采用深基础才能满足结构物对地基强度、变形和稳定性要求时，可采用桩基础。基桩按材料分类有木桩、钢筋混凝土桩、预应力混凝土桩与钢桩。桥梁基础中用的较多的是中间两种。按制作方法分为预制桩和钻(挖）孔灌注桩；按施工方法分为锤击沉桩、振动沉桩、射水沉桩、静力压桩、就地灌注桩与钻孔埋置桩等，前四种又统称沉入桩。应根据地质条件、设计荷载、施工设备、工期限制及对附近建筑物产生的影响等来选择。,3.沉井基础 沉井基础施工一般可分为旱地施工、水中筑岛及浮运沉井三种。施工前应详细了解场地的地质和水文条件。水中施工应做好河流汛期、河床冲刷、通航及
9、漂流物等的调查研究，充分利用枯水季节，制订出详细的施工计划及必要的措施，确保施工安全。 旱地沉井施工可分为就地制造、除土下沉、封底、充填井孔以及浇筑顶板等，其一般工序如下：清整场地制作第一节沉井拆模及抽垫除土下沉接高沉井设置井顶防水围堰基底检验和处理沉井封底井孔填充和顶板浇筑。 水中沉井施工可分为水中筑岛和浮运沉井两种。,4.地下连续墙基础 地下连续墙的施工工序分为:准备上作阶段、成槽阶段、浇捣混凝土阶段。施工的主要工艺是:首先挖导墙槽，然后按设计要求浇筑混凝土导墙，内、外导墙之间的宽度即是地下墙的宽度，也就是设计宽度。将配制好的护壁泥浆输入槽内，然后根据设计深度逐段挖槽，并随着挖槽进程，不断
10、输入泥浆，等挖到设计深度后，放入钢筋笼，用导管灌注混凝土，置换出护壁泥浆。这样就形成一段钢筋混凝土地下墙，逐段连续施工即成地下连续墙。,9.2.2桥梁墩台施工 桥梁墩台施工是桥梁工程施工中的一个重要部分，其位置、尺寸和材料强度等都必须符合设计规范要求。桥梁墩台按施工方式的不同分为砌筑墩台、装配式墩台、现场浇筑钢筋混凝土墩台等类型。,1.砌筑墩台 石砌墩台是用片石、块石及粗料石以水泥砂浆砌筑的，具有就地取材和经久耐用等优点，在石料丰富地区建造墩台时，在施工工期允许的条件下，为节约水泥，应优先考虑石砌墩台方案。 砌筑质量应符合以下规定：砌体所用各项材料类别、规格及质量符合要求；砌缝砂浆或小石子混凝
11、土铺填饱满、强度符合要求；砌缝宽度、错缝距离符合规定，勾缝坚固、整齐，深度和形式符合要求；砌筑方法正确；砌体位置、尺寸不超过允许偏差。,2.装配式墩台(柱式墩台、后张法预应力墩台) 装配式墩台施工适用于山谷架桥、跨越平缓无漂流物的河沟、河滩等的桥梁，特别是在工地干扰多、施工场地狭窄，缺水与沙石供应困难地区，其效果更为显著。其优点是：结构形式轻便，建桥速度快，坞工省，预制构件质量有保证等等。 装配式墩台有柱式墩台、后张法预应力墩台两种形式。,3.现场浇筑钢筋混凝土墩台(V形墩等) 主要有两个工序：一是制作与安装墩台模板。常用的模板类型有：拼装式模板，整体吊装模板，组合型钢模板，滑动钢模板。模板安
12、装前应对模板尺寸进行检查；安装时要坚实牢固，以免振捣混凝土时引起跑模漏浆；安装位置要符合结构设计要求。二是混凝土浇筑。墩台身混凝土施工前，应将基础顶面冲洗干净，凿除表面浮浆，整修连接钢筋。灌注混凝土时，应经常检查模板、钢筋及预埋件的位置和保护层的尺寸，确保位置正确，不发生变形。混凝土施工中，应切实保证混凝土的配合比、水灰比和塌落度等技术性能指标满足规范要求。 桥梁上部承受的各种荷载，通过桥台或桥墩传至基础，再由基础传至地基。基础是桥梁下部结构的重要组成部分，因此，基础工程在桥梁结构物的设计与施工中，占有极为重要的地位，它对结构物的安全使用和工程造价有很大的影响。,9.3 桥梁上部结构施工,桥梁
13、上部结构施工可以分为支架施工法、吊机架梁法、悬臂施工法、顶推法和转体施工法等几种方法。 9.3.1支架施工法 该施工方法是在桥孔位置搭设支架，并在支架上安装模板，绑扎及安装钢筋骨架，并在现场浇筑混凝土和施加预应力的施工方法。适用于小跨径、交通不便地区、异性桥、弯桥。,支架施工法的工艺流程,如图9.6所示。,图9.6 支架施工工艺流程,9.3.2吊机架梁法 吊机架梁法施工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。预制梁的架设包括起吊、纵移、横移、落梁等工序，吊装的机具有汽车吊、桁式吊、浮吊、龙门吊、架桥机等多种，每一类架设工艺中，按起重、吊装等机具的不同，又可分成各种独具特色的架
14、设方法。预制梁的架设是装配式桥梁施工中的关键性工序，应结合施工现场条件、桥梁跨径大小、设备能力等具体情况，从节省造价、加快施工速度和充分保证施工安全等方面来合理选择架梁的方法。吊机架梁法主要用于简支梁桥施工。,常用的架设方法： （1）汽车、轮胎式吊机和履带式吊机架设法 （2）浮运架设法 （3）龙门架架设法 （4）架桥机架梁法,9.3.3悬臂施工法 桥梁的悬臂施工法是指桥梁上部结构在设计和施工时，从桥墩开始，对称或不对称的分段悬臂浇筑或悬臂拼装施工。修建过程中，不需要繁重费工的支架工程，不影响桥下航行，梁的跨度也可做得较大。 悬臂施工法可分为悬臂浇筑法和悬臂拼装法两种。,（1）悬臂浇筑法,图9.
15、7 悬臂浇筑法,（2）悬臂拼装法,图9.8 悬臂拼装法,9.3.4顶推法 顶推法是将梁体沿桥纵轴方向分段顶推的施工方法。顶推施工是在沿桥纵轴方向的台后设置预制场地，分节段预制上部结构，并用纵向预应力筋将预制节段与施工完成的梁体联成整体，然后通过水平千斤顶施加力，将梁体向前顶推出预制场地，之后继续在预制场进行下一节梁段的预制，循环操作直至施工完成。 顶推法适合中等跨度连续梁，但工艺要求较高，需配置施工用的临时预应力钢束。连续梁顶推法施工示意图如图9.9所示。,图9.9 连续梁顶推法施工示意图,图9.10 顶推法施工工序,9.3.5转体施工法 拱桥转体施工是将拱圈分成两个半跨，分别在两岸利用地形作
16、简单支架(或土牛拱胎)将半拱预制完成，之后以桥梁结构本身为转动体，使用一些机具设备，分别将两个半拱转体到桥位轴线位置合龙成拱。转体施工一般适用于单孔或三孔的拱桥梁。 采用转体法施工建造大跨度拱桥，可节省支架费用、减少安装工序，把复杂的高空作业和水上作业变为岸边的陆上作业，施工速度快。不但施工安全，质量可靠，还可不中断河道通航或立交桥的交通，具有良好的技术经济效益和社会效益。根据转体施工法转动方位的不同分为平面转体、竖向转体和平竖结合转体三种。,图9.11 有平衡重平面转体一般构造 1尾铰；2平衡重；3轴心；4锚梁；5绞车；6滑轮组；7支点2；8扣索；9支点1；10拱肋；11上盘；12上下环道；13底盘；14背墙；15平衡重；16球面铰轴心；17竖向预应力筋；18船槽梁；19拉杆；20斜腿；21滚轮；22轨道板,图9.12 无平衡重平面转体一般构造 1轴向尾索；2轴平撑；3锚梁；4上转轴；5墩上立柱；6扣索；7拱肋；8扣点；9锚
