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1、鐵道工程系高速鐵路橋梁施工與維護本內容本內容是高速鐵路是高速鐵路橋梁施工中的重要基礎內容之一。橋梁施工中的重要基礎內容之一。學生應通過學生應通過學習掌握懸臂澆筑施工技術。學習掌握懸臂澆筑施工技術。任務3.4 連續梁(剛構）懸臂澆筑施工技術課堂任務課前任務課堂總結高速鐵路橋梁施工與維護任務任務任務任務3.4 3.4 3.4 3.4 連續梁連續梁連續梁連續梁(剛構）懸臂澆筑施工技術剛構）懸臂澆筑施工技術剛構）懸臂澆筑施工技術剛構）懸臂澆筑施工技術學習學習學習學習任任任任務務務務高速鐵路橋梁施工與維護學習目標學習目標知識目標知識目標能力目標能力目標高速鐵路橋梁施工與維護1課前任務 總結1.懸臂臂澆筑2、施工的特點筑施工的特點2.掛掛籃的的類型及構造型及構造3.懸臂臂澆筑施工的工筑施工的工藝流程流程2高速鐵路橋梁施工與維護1.懸臂澆筑施工的特點懸臂澆筑施工的特點特點優點缺點適用支架 現澆 整聯現澆無體系轉換 整體性好 需要大量支架，施工周期長，施工費用較高 橋址地形平坦、地面土質較好、且橋梁凈空較低 支架逐孔現澆 移動模架法和移動（局部滿堂）支架法 施工快速，施工費用低 需要一定的項目工程規模才能體現出優勢,施工費用較高 僅僅適用于預應力混凝土連續梁。簡支變連續 先預制梁段后吊裝連接施工快速、施工費用低 張拉負彎矩預應力和體系轉換質量要求較高中小跨徑橋梁中廣泛使用 頂推 施工 分段預制，連續作3、業，便于施工管理，避免高空作業用簡易的施工設備建造長大梁 同時滿足施工與運營的要求，將需較大的用鋼量 中小跨徑等高度連續梁 逐孔拼裝 工廠化施工、質量可靠 質量可靠、施工快捷 需大型吊裝設備 中小跨徑大型橋梁工程 懸臂施工 懸臂現澆和懸臂拼裝法經濟性好 施工體系轉化多次，線形較難控制 廣泛適用 3高速鐵路橋梁施工與維護2.掛籃的類型及構造掛籃的類型及構造掛籃的工作原理：掛籃的工作原理：掛籃是一種能沿梁頂滑動或滾動的承重構架，其錨固懸掛在已施工梁段上，在掛籃上可進行下一梁段的模板、鋼筋、預應力管道的安設、混凝土灌注和預應力張拉、灌漿等作業。完成一個階段的循環后，掛籃即可前移并固定，進行下一階段的4、懸灌，如此循環直至懸臂灌注完成，達到合攏成橋。4高速鐵路橋梁施工與維護2.掛籃的類型及構造掛籃的類型及構造圖1：平行桁架式掛籃 平行桁架式掛籃的尾部一般設有一平衡重（可用混凝土塊制作），其作業是防止掛籃在行走時因前重后輕，失穩導致傾覆。掛掛籃主主桁桁結構構類型型5高速鐵路橋梁施工與維護2.掛掛籃的的類型及構造型及構造圖2：平行無平衡重掛籃 平行無平衡重掛籃取消了配重，因此減小了結構自重，由前吊掛系統和后錨固系統組成。6高速鐵路橋梁施工與維護2.掛掛籃的的類型及構造型及構造圖3：三角桁架式掛籃優點優點：結構輕巧簡單、受力明確、安裝方便。缺點缺點：主桁加工精度要求高，掛籃根據本工程特點計算設計，各5、構件需要使用型鋼專門加工，通用性差。7高速鐵路橋梁施工與維護2.掛掛籃的的類型及構造型及構造圖4：弓弦式掛籃 弓弦式掛籃由平行桁架式掛籃演變而來，除具有桁架高隨彎矩大小變化、受力合理的特點外，安裝時還可在結構內部預施應力以消除非彈性變形，故也可取消平衡重，所以一般重量較輕。缺點缺點：桿件數量多、制作安裝較麻煩，且易丟失。8高速鐵路橋梁施工與維護2.掛掛籃的的類型及構造型及構造圖5：菱形桁架式掛籃 菱形掛籃自重輕，結構簡單、受力明確，加工、運輸、拼裝、移動和拆除省力，節約資金；所有吊點均在梁面以上，因此施工操作空間大。主桁加工精度要求高，掛籃根據本工程特點計算設計，各構件需要使型鋼專門加工，通用6、性差。9高速鐵路橋梁施工與維護2.掛掛籃的的類型及構造型及構造掛掛籃底底籃（吊吊籃）結構構類型型 桁架自重輕，承載能力大，因此將吊掛橫梁設計為桁架，在桁架上再設置H型鋼縱梁，用于傳遞模板和混凝土施工荷載。特點是剛度大、自重輕，但桁架結構復雜。底籃縱橫梁均采用桁架結構，結構自重輕、剛度大，施工過程變形小；但桁架結構復雜，加工精度要求高，因此增加了加工和拼裝難度。圖6：桁架與H型鋼組合圖7：全桁架底籃10高速鐵路橋梁施工與維護2.掛掛籃的的類型及構造型及構造圖8：大型鋼底籃 大型鋼結構簡單，加工安裝方便，但自重大、剛度較小，因此施工過程中變形較大。11高速鐵路橋梁施工與維護2.掛掛籃的的類型及構造7、型及構造項目項目優點優點缺點缺點適用范圍適用范圍主主桁桁平行桁架式結構簡單，一次性投入少，施工方便自重大，彈性變形大跨徑100m內的梁體平行無配重式結構簡單，一次性投入少，施工方便主桁長度大，彈性變形大跨徑100m內的梁體三角桁架受力明確，結構輕巧，施工方便主桁加工精度高，通用性差可用于跨徑200m以上的梁體弓弦式桁架受力合理，可消除非彈性變形桿件多，制作安裝麻煩可用于跨徑200m以上的梁體菱形掛籃自重輕，加工、安裝、施工方便，剛度大變形小，操作空間大加工精度高，通用性差可用于跨徑200m以上的梁體底底籃籃桁架與H型鋼結合剛度大、自重輕桁架結構復雜普遍用于三角掛籃底籃大型鋼結構簡單自重大，剛度8、小很少采用全桁架剛度大、自重最輕結構復雜，加工安裝麻煩常用于平行掛籃底籃掛掛籃及及底底籃結構構類型型對比比12高速鐵路橋梁施工與維護3.懸臂臂澆筑施工的工筑施工的工藝流程流程主軌主軌液壓油缸液壓油缸下拉油缸推進油缸主千斤頂主千斤頂（1 1）拼裝掛籃）拼裝掛籃 掛籃運至工地后，應在試拼臺上試拼，以發現由于制作不精良及運輸中變形造成的問題，保證正式安裝時的順利及工程進度。如圖9。圖9：掛籃拼裝示意圖13高速鐵路橋梁施工與維護3.懸臂臂澆筑施工的工筑施工的工藝流程流程前后工作車前后工作車主軌主軌液壓油缸液壓油缸圖9：掛籃拼裝示意圖14高速鐵路橋梁施工與維護3.懸臂臂澆筑施工的工筑施工的工藝流程流程前9、后工作車前后工作車主軌主軌液壓油缸液壓油缸主框架主框架圖9：掛籃拼裝示意圖15高速鐵路橋梁施工與維護3.懸臂臂澆筑施工的工筑施工的工藝流程流程前后工作車前后工作車主軌主軌液壓油缸液壓油缸主框架主框架 前后框架前后框架底框架底框架橫梁橫梁內模內模圖9：掛籃拼裝示意圖16高速鐵路橋梁施工與維護3.懸臂臂澆筑施工的工筑施工的工藝流程流程前后工作車前后工作車主軌主軌液壓油缸主框架主框架前后框架前后框架底框架底框架橫臂橫臂內模內模外模外模底模底模內模內模圖9：掛籃拼裝示意圖17高速鐵路橋梁施工與維護3.懸臂臂澆筑施工的工筑施工的工藝流程流程前后工作車前后工作車主軌主軌液壓油缸液壓油缸主框架主框架前后工作10、車前后工作車底框架底框架橫梁橫梁液壓油缸液壓油缸內模內模外模外模底模底模內模內模端模端模工作平臺工作平臺圖9：掛籃拼裝示意圖18高速鐵路橋梁施工與維護3.懸臂臂澆筑施工的工筑施工的工藝流程流程安全防護安裝軌道找平找平掛籃安裝流程主桁前、后吊帶吊帶底模內、外滑梁底模內、側模千斤頂裝置內側模掛籃拆卸流程19高速鐵路橋梁施工與維護3.懸臂臂澆筑施工的工筑施工的工藝流程流程（2 2）懸臂澆筑施工流程）懸臂澆筑施工流程20高速鐵路橋梁施工與維護3.懸臂臂澆筑施工的工筑施工的工藝流程流程連續梁懸臂法施工連續梁懸臂法施工三階段：三階段：墩頂段施工（0#段）標準節段施工合龍段施工（含邊跨合龍、中跨合龍）21高11、速鐵路橋梁施工與維護3.懸臂臂澆筑施工的工筑施工的工藝流程流程橋梁基礎、墩身工程施工完畢。安裝托架，永久支座和臨時支墩（座），施工0號塊。安裝施工掛籃，對稱懸灌施工1號塊。001 11 1典型三跨連續梁掛籃施工步驟流程圖典型三跨連續梁掛籃施工步驟流程圖22高速鐵路橋梁施工與維護3.懸臂臂澆筑施工的工筑施工的工藝流程流程移動掛藍，連續對稱懸灌施工標準節段。安裝邊跨永久支座和臨時支架，現澆邊跨混凝土。拆除掛籃。安裝吊架，邊跨合龍施工。拆除主墩臨時固結，完成第一次體系轉換。安裝吊架，中跨合龍施工，完成第二次體系轉換。全面成橋。23高速鐵路橋梁施工與維護3.懸臂臂澆筑施工的工筑施工的工藝流程流程施施工12、工步步驟驟合龍段施工合龍段施工邊跨合龍拆除固結中跨合龍體系轉換0#塊施工塊施工支架搭設臨時支點0#塊澆筑標準節段施工標準節段施工掛籃拼裝掛籃預壓標準節段施工拆除掛籃24高速鐵路橋梁施工與維護3.懸臂臂澆筑施工的工筑施工的工藝流程流程0#塊施工塊施工掛籃拼裝掛籃拼裝1#塊施工塊施工標準塊施工標準塊施工拆除掛籃拆除掛籃合龍段施工合龍段施工連連續續梁梁施施工工順順序序圖圖解解24高速鐵路橋梁施工與維護3.懸臂臂澆筑施工的工筑施工的工藝流程流程 施工準備施工準備安裝安裝0#梁段施工托架梁段施工托架安裝安裝支座支座、0#梁段模板梁段模板安裝安裝0#梁段梁段鋼筋鋼筋及及預應力管道預應力管道0#梁段砼施工梁13、段砼施工、墩墩梁臨時固梁臨時固0#梁段預應力施工梁段預應力施工安裝掛籃及安裝掛籃及1#梁段模板梁段模板1#梁段鋼筋及梁段鋼筋及預應力預應力管道管道安裝、砼施工安裝、砼施工1#梁段預應力梁段預應力施工施工24高速鐵路橋梁施工與維護3.懸臂臂澆筑施工的工筑施工的工藝流程流程合龍口臨時鎖定，合龍梁合龍口臨時鎖定，合龍梁段施工吊架、模板、鋼筋、段施工吊架、模板、鋼筋、預應力管道安裝預應力管道安裝合龍梁段砼及合龍梁段砼及預應力預應力施工施工，體系轉換，體系轉換拆除支架、吊架等輔助工程拆除支架、吊架等輔助工程邊跨非對稱梁段支架、邊跨非對稱梁段支架、支座、模板、鋼筋、支座、模板、鋼筋、預應力管道安裝預應力管14、道安裝掛籃前移、進行掛籃前移、進行2#及及以后懸臂梁段施工以后懸臂梁段施工邊跨非對稱梁段砼及邊跨非對稱梁段砼及預應力施工預應力施工25高速鐵路橋梁施工與維護課堂任務 講授1.懸臂澆筑施工懸臂澆筑施工關鍵技術關鍵技術 2.本節課主要內容測試本節課主要內容測試26高速鐵路橋梁施工與維護1.懸臂澆筑施工懸臂澆筑施工關鍵技術關鍵技術0#塊塊施施工工圖10-3：墩梁臨時固結體外固結結構簡圖圖10-1：墩梁臨時固結體內固結結構簡圖圖10-2：結構內體外相結合臨時固結結構簡圖圖10：0#段臨時固結示意圖27高速鐵路橋梁施工與維護1.懸臂澆筑施工懸臂澆筑施工關鍵技術關鍵技術滿堂式落地支架：地基條件較好，支架搭15、建高度不高鋼管落地支架：支架搭建高度高，功效快，可充分利用承臺基礎反托支架：充分利用墩身，墩身預埋，方法簡單，有一定的先進性支架搭建完成后必須按規范進行預壓28高速鐵路橋梁施工與維護1.懸臂臂澆筑施工筑施工關關鍵技技術預應力反力架預壓：操作容易，容易模擬真正受力狀態底模下掛水箱預壓：不太容易操作，難于模擬真實受力狀態堆載預壓：常規預壓方案，但難于模擬真實受力狀態，容易壓壞底模僅預壓主桁，吊帶變型通過計算確定。操作更容易，可在地面上操作，或在梁頂面上操作 注意預壓荷載與使用過程中的荷載實際分布的差異性差異性29高速鐵路橋梁施工與維護1.懸臂臂澆筑施工筑施工關關鍵技技術當當墩頂塊長度不能完全滿足拼16、裝掛籃時的措施墩頂塊長度不能完全滿足拼裝掛籃時的措施1#塊采用支架現澆掛籃主桁采用聯體,澆筑后再二次體系分解 掛籃主桁錯開安裝方案30高速鐵路橋梁施工與維護1.懸臂臂澆筑施工筑施工關關鍵技技術掛掛籃籃拼拼裝裝試拼試壓不可少，滑道錨固要記牢，主桁后錨最重要，系統檢查五道保。掛籃的拼裝、預壓和移位是掛籃懸灌施工的關鍵環節，施工中應按部就班對五大系統進行安裝、檢查：第一道：地面對掛籃的主桁架、提吊系統、模板系統、走行系統、錨固系統分類檢查構件尺寸、數量，然后進行試拼裝，查找配件是否齊全，有無損傷、變形。第二道：掛籃拼裝過程中，逐一檢查五大系統，滑道安裝要平整，主桁定位要準確，后錨加固要牢固，提吊連接17、要可靠，模板尺寸要規格。第三道：掛籃的荷載試壓目的在于消除非彈性形變、測定彈性形變，同時也是對掛籃結構安全性進行檢查。試壓采用不小于最大梁段的1.2倍荷載。第四道：澆注之前的安裝、檢查，主要保證工作系統的完整性，通過拼裝、預壓，再次對各系統的連接部位進行檢查，保證連接可靠。同時也應對下一節段施工時在本節段需要預埋的各項設施進行安裝、檢查。第五道：澆注之后的檢查，主要在于查找如構件是否有變形、模板接縫是否嚴密、線形控制預計的撓度變化是否實現等。31高速鐵路橋梁施工與維護1.懸臂臂澆筑施工筑施工關關鍵技技術掛籃移動控制要點保證掛籃移動左右對稱同步同步移動。在6級風以上大風天氣下不得進行移籃作業。掛18、籃與箱梁的聯結聯結是否脫開，移動條件是否具備。應加強觀察觀察，遇有異常及時停下來處理。移籃限位裝置限位裝置是否設置，滑道滑道是否可靠。主桁的后錨最后松開后錨最后松開，最早安裝最早安裝。32高速鐵路橋梁施工與維護1.懸臂臂澆筑施工筑施工關關鍵技技術標標準準段段施施工工標準段施工控制要點混凝土混凝土灌筑前灌筑前檢查：檢查：掛籃結構掛籃結構是否與設計吻合。前吊桿前吊桿是否有效（不扭彎、持力）。后短吊桿后短吊桿是否預張。模板模板與既有箱梁節段是否密貼(模板的設計是否合理)掛籃后錨后錨及前支點前支點前一節段端部混凝土面混凝土面是否處理到位掛籃施工控制要點混凝土灌筑應注意：混凝土灌筑應注意：混凝土配合比配19、合比、供應能力供應能力與灌注時間灌注時間混凝土灌筑順序灌筑順序（先懸臂端后錨固端、先翼緣板再頂板）底板的壓板設置壓板設置及灌筑節奏灌筑節奏（控制底板的翻漿）掛籃對稱施工對稱施工原則（前后、左右）混凝土的振搗振搗（尤其是錨下）33高速鐵路橋梁施工與維護1.懸臂臂澆筑施工筑施工關關鍵技技術合合攏攏段段施施工工 合攏段施工為梁體施工最后一個節段，是連續梁施工的關鍵，包含線形控制、應力控制、體系轉換、合攏精度一系列重點和難點。連續橋的合攏分中跨合攏、邊跨合攏。中跨合攏為兩個懸臂的合攏，邊跨的合攏為一個懸臂梁和一個滿堂支架現澆段的合攏。一般情況下，設計上的中跨、中邊跨合攏段和邊跨合攏段構造基本相同，施工20、工藝也大致一樣。合攏方式一般先邊跨、后中跨先邊跨、后中跨的方式進行。34高速鐵路橋梁施工與維護1.懸臂臂澆筑施工筑施工關關鍵技技術邊跨合攏施工步驟圖“T構”懸臂澆注及邊跨現澆段施工完畢。搭設合攏段支架。加平衡配重，鋼筋綁扎，預應力管道安裝，邊跨合攏段鎖定。選擇當天最低溫度時間澆注混凝土，逐級卸除配重。邊跨合攏段預應力張拉及錨固完畢，拆除合攏段支架及臨時鎖定。拆除邊跨模板、支架35高速鐵路橋梁施工與維護1.懸臂臂澆筑施工筑施工關關鍵技技術合龍塊施工流程橋面清理測量觀測安裝支架、內外模板設置壓重設置壓重鋼筋綁扎及預應力穿束合龍時機選定合龍口鎖定合龍口鎖定測量檢查復核澆注砼等荷卸載等荷卸載過程測量觀21、測拆除鎖定體系轉換預應力施加完成合龍，卸架合龍準備合龍準備合龍前合龍前合龍中合龍中合龍后合龍后36高速鐵路橋梁施工與維護1.懸臂臂澆筑施工筑施工關關鍵技技術勁性骨架的作用：勁性骨架的作用：（1）勁性骨架的作用是防止合攏段混凝土澆筑過程中產生變形，防止合攏段在施加預應力前開裂，以及在合攏段混凝土養護期間幫助或替代混凝土承受橋梁結構在此處可能產生的拉力、壓力、彎矩、剪力和扭矩。（2）增強兩個懸臂端連接的可靠性，確保連接過程中兩懸臂端不產生明顯的變形差異。勁性骨架勁性骨架的設置勁性骨架的設置 通常采用兩“”槽鋼對拼成閉合“口”型或“I”字型鋼，支撐方式分三種：n 內剛性支撐法；n 外剛性支撐法；n 22、剛性支撐和張拉臨時預應力（合攏束）鋼束共同鎖定法。37高速鐵路橋梁施工與維護1.懸臂臂澆筑施工筑施工關關鍵技技術 壓重的作用：壓重的作用：其作用分為基本配置基本配置和附附加配置：加配置：基本配重是指等量代換合攏段混凝土重量的配置（換重），除基本配重之外的即為附加配置（調節標高）。施工配置加載方式通常采用水箱或預壓塊之類的堆壓材料，推薦考慮采用箱梁內腔作為水箱。設置壓重分配梁分配梁配重配重水箱水箱合攏段合攏段中跨合龍塊中跨合龍塊配重配重水箱水箱合龍塊施工示意圖38高速鐵路橋梁施工與維護1.懸臂臂澆筑施工筑施工關關鍵技技術邊邊跨跨段段施施工工39高速鐵路橋梁施工與維護1.懸臂臂澆筑施工筑施工關關鍵23、技技術施施工工監監控控技技術術目的：目的：全橋建成以后橋梁的內力狀態、外形曲線與設計盡量相符，達到設計的幾何狀態要求。內容內容（施工階段，主梁位置）變形為主，應力為輔裂縫觀測變形應力溫度應力監控方法：根據大橋的設計圖紙和施工組織設計，應用橋梁設計計算軟件進行結構分析計算。通過計算來確定橋梁結構施工過程中每個階段受力和變形的理想狀態，控制施工過程中每個階段的結構行為，使其最終成橋線形和受力狀態滿足設計要求。仿真分析的計算仿真分析的計算模型：模型：采用平面桿系有限元原理，以主梁橋軸線為基準劃分結構離散圖。總體計算根據橋梁施工流程劃分結構計算階段。設計參數取用原則是盡量和實際相吻合；對于主要的可以測24、定的設計參數，則用試驗數值，難以測定的則依照設計規范，根據以往的工程經驗進行修正。施工階段的施工階段的劃分：劃分：根據橋梁施工流程劃分結構計算階段，嚴格模擬施工各臨時荷載和永久荷載。掛籃采用集中力進行模擬，并考慮澆筑塊件重量對掛籃自身產生的彎距。40高速鐵路橋梁施工與維護1.懸臂臂澆筑施工筑施工關關鍵技技術 在主梁的懸臂澆筑過程中，梁段立模高程的確定，是關系到主梁線形是否平順、是否滿足設計要求的一個重要問題。如果在確定立模高程時考慮因素符合設計，而且加以正確的控制，則最終橋面線形較好；如果考慮的因素與實際情況不符合，控制不力，將會導致橋面與設計線形有較大的偏差。眾所周知，立模高程并不等于設計中橋梁建成后的高程，總要留有一定的預拱度，以抵消施工中產生的各種變形。立模高程計算公式如下：預計高程的計算公式為：式中：Hyjii節段預計高程值；fi塊件澆筑完成后，i節段的下撓值。高速鐵路橋梁施工與維護知識技能熟悉掛籃的類型及構造；掌握懸臂澆筑法施工流程及作業要點。以理論學習為基礎，結合現場實際，能夠進行懸臂澆筑法施工作業。小 結41高速鐵路橋梁施工與維護42實訓基地現場實踐掌握懸臂澆筑施工關鍵技術完成 學習任務鐵道工程系課堂學習課前學習課堂總結THE ENDTHE ENDTHE ENDTHE END