橋梁施工方法及施工方案的選擇(6頁).doc
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2022-07-19
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1、橋梁施工方法及施工方案的選擇1、橋梁的基礎施工 一般來說,橋梁基礎工程發展到今天,已經不受水文、地質條件的控制,所重視的是工程結構本身和經濟效益。目前國內已經形成一套施工工藝相應的設備。而特大橋基礎已經向“組合基礎”發展。擴大基礎、樁基和沉井三大類在各自的發展中有彼此“聯合”。這種聯合就是根據不同的水文、地質來發揮各類型式的特點組成一個整體,故出現了很多基礎形式。 橋梁基礎工程由于在地面以下或在水中,涉及和巖土的問題,從而增加了它的復雜程度,使橋梁的基礎無法采用統一的模式。但是根據橋梁基礎工程的型式大致可以歸納為擴大基礎、樁和管柱基礎、沉井和組合基礎幾大類。2、橋梁上部結構的施工橋梁上部結構的2、施工方法從70年代以后,隨著預應力混凝土的廣泛應用,到今天已經得到了迅速的發展,發生了重大的變革。在鋼筋混凝土橋梁的時代,可以說主要的現場澆筑的施工方法,由于箱梁類型與跨徑幅度的增加,構件生產的預制化、結構設計方法的進步、機械設備的發展,有此而引起施工方法的進步和發展,形成了多種多樣的施工方法。下面將介紹橋梁上部結構的施工方法,并概括各種方法的施工特點。(1)就地澆筑法就地澆筑法是在橋位處搭設支架,在支架上澆筑橋體混凝土,達到強度后拆除模板、支架。就地澆筑施工無需預制場地,而且不需要大型起吊、運輸設備,梁體的主筋可不中斷,橋梁整體性好。它的缺點主要是工期長,施工質量不容易控制;對預應力混凝土由3、于混凝土收縮、徐變引起的應力損失比較大;施工中的支架、模板耗用量大,施工費用高;搭設支架影響排洪、通航,施工期間可能受到洪水和漂流物的威脅。(2)預制安裝法在預制工廠或在運輸方便的橋址附近預制廠進行梁的預制工作,然后采用一定的架設方法進行安裝。預制安裝法施工一般是指鋼筋混凝土或預應力混凝土簡支梁的預制安裝。預制構件的安裝方法有很多,各需不同的安裝設備,可根據施工的實際情況合理選擇。預制安裝法施工的主要特點:1)由于是工廠生產制作,構件質量好就利于確保構件的質量和尺寸精度,預制中盡可能的達到要求。2)上下部可以平行作業,因而可縮短現場工期。3)能有效利用勞動力,并由此而降低工程造價。4)由于施工4、速度快,可適用于緊急施工工程。5)將構件預制后由于要存放一段時間,因此在安裝時已有一定齡期,可減少混凝土收縮、徐變引起的變形。3、懸臂施工方法 懸臂施工法是從橋墩開始,兩側對稱進行現澆梁段或將預制節段對稱進行拼裝。前者稱為懸臂澆筑施工,后者為懸臂拼裝施工。(1)橋梁在施工過程中產生負彎矩,橋墩也要承受由于施工而產生的彎矩,因此懸臂施工宜在運營狀態的結構受力與施工階段的受力狀態比較接近的橋梁中選用,如預應力混凝土T型鋼構橋、變截面連續橋梁和斜拉橋等。(2)非墩梁固接的預應力混凝土橋梁,采用懸臂施工時應采取措施,使墩、梁臨時固結,因而在施工過程中有結構體系的轉換。(3)采用懸臂施工的機具設備種類很5、多,就掛籃而言,也有桁架式、斜拉式等多種型式,可以根據實際情況選用。(4)懸臂澆筑施工簡便,結構整體性好,施工中可不斷調整位置,常在跨徑大于100m的橋梁上選用。懸臂拼裝法施工速度快,橋梁上、下結構可平行作業,但施工精度要求比較高,可在跨徑100m以下的大橋中選用。(5)懸臂施工法可不用活少用支架,施工不影響通航和橋下交通。4、轉體施工法轉體施工是將橋梁構建先在橋位邊處岸邊(或路邊及適當的位置)進行預制,待混凝土達到設計強度后旋轉構件就位的施工方法。轉體施工其靜力組合不變,它的支座位置就是施工時的旋轉支承和旋轉軸,橋梁完工后、按計劃要求改變支承情況。轉體施工的主要特點:(1)可以利用地形,方便6、預制構件。(2)施工期間不斷航,不影響橋下交通,并可在跨越通車線路上進行橋梁施工。(3)施工設備少,裝置簡單,容易制作并便于掌握。(4)節省木材,節省施工用料。采用轉體施工與纜索無支架施工比較,可省木材80%,施工用鋼60%。(5)減少高空作業,施工工序簡單,施工迅速。當主要結構先期合攏后給施工帶來方便。(6)轉體施工適合于單跨和三跨橋梁,可深水、峽谷中建橋采用,同時也適應在平原區以及用于城市跨線橋。(7)大跨徑橋梁采用轉體施工將會取得較好的技術經濟效益,轉體重量輕型化、多種工藝綜合利用,是大跨及特大跨橋的施工關鍵所在。5、頂推法施工 頂推法施工是在沿橋縱軸方向的臺后設置預制場地,分節段預制,7、并用縱向預應力筋將預制節段與施工完成的梁體聯成整體,然后通過水平千斤頂施力,將梁體向前頂推出預制場地,之后繼續在預制場進行下一節段梁的預制,循環操作直至施工完成。 頂推法施工的特點:(1)頂推法可以使用簡單的設備建造長大橋梁,施工費用低,施工平穩無噪聲,可在水深、山谷和高橋墩上采用,也可在曲率相同的彎橋和坡橋上使用。(2)主梁分段預制,連續作業,結構整體性好;由于不需要大型起重設備,所以施工階段的長度一般可取用1020m。(3)橋梁節段固定在一個場地預制,便于施工管理改善施工條件,避免高空作業。同時。模板、設備可多次周轉使用,在正常情況下,節段的預制周期710d。(4)頂推施工時,梁的受力狀態8、變化很大,施工階段梁的受力狀態與運營時期的受力狀態差別較大,因此在梁截面設計布索時要同時滿足施工與運營要求,由此而造成用鋼量較高。在施工時也可采取加設臨時墩、設置當前導梁和其它措施,用以減小施工內力。(5)頂推法宜在等截面梁上使用,當橋梁跨徑過大時,選用等截面梁會造成材料用量的不經濟,也增加施工難度,因此以中等跨徑的橋梁為宜,橋梁的總長也在500600m為宜。6、移動模架逐孔施工法逐孔施工是中等跨徑預應力混凝土連續梁中的施工方法,它使用一套設備從橋梁的一端逐孔施工,直到對岸。 采用移動模架逐孔施工的主要特點:(1)移動模架法不需設置地面支架,不影響通航和橋下交通,施工安全、可靠。(2)有良好的9、施工環境,保證施工質量,一套模架可多次周轉使用,具有在預制場生產的有點。(3)機械化、自動化程度高,節省勞力。降低勞動強度,上下部結構可以平行作業,縮短工期。(4)通常每一施工梁段的長度取用一孔梁長,接頭位置一般可選在橋梁受力較小的部位。(5)移動模架設備投資大,施工準備和操作都較復雜。(6)移動模架逐孔施工宜在橋梁跨徑小于50m的多孔長橋上使用。7、 橫移法施工 橫移法施工是在擬待安置結構的位置旁預制結構物,并橫向移動該結構物,將它安置在規定的位置上。橫向位移施工的主要特點是在整個操作空間,與該結構有關的支座 位置保持不變,即沒有改變梁的結構體系。反之,在橫向移動期間,臨時制作需要支承該結構10、的施工重量。 橫移施工多采用卷揚機、液壓裝置并配以千斤頂操作。由于混凝土具有較大的自重,橫移法施工常在鋼橋上使用。8、提升與浮運施工這是一種采用豎向運動施工就位的方法。提升施工是在未來安置結構物以下的地面上預制該結構并把它提升就位。浮運施工是橋梁在岸上預制,通過大型浮船位移運至橋位,利用船上下起落安裝就位的方法。采用提升和浮運的方法選取整體結構,重達數千噸,使用方法的要求是:(1)在該結構下面需要有一個適宜的地面;(2)在被提升的下面要有一定的承載力;(3)擁有一臺支承在一定基礎上的提升設備;(4)該結構應該是平衡的,至少在提升操作期間;(5)采用浮運要有一系列大型浮運設備。9、施工方法的選擇11、在選擇施工方法時,橋梁的類型、跨徑、施工的技術水平、機具設備條件也是相當重要的因素。雖然橋梁的施工方法很多,但對于不同的橋梁類型,有的適合;有的就不適合;有的則在特定的條件下就可以使用。下表所列的各種橋型的主要可以選擇的施工方法和各種施工方法所列橋梁施工法所常用的橋梁跨徑范圍,可以在施工方法選擇時候參考。橋梁施工方法的選定,可依據下列條件綜合考慮。(1)使用條件橋梁的類型、使用跨徑、墩高、梁下空間的限制、平面場地的限制、橋墩的形狀等。(2)施工條件 工期要求一起重能力和機具設備要求、架設時是否封閉交通、架設時所需的臨時設施、材料可供情況、架設施工的經濟合算等。(3)自然環境條件山區或平原、地質條件及軟弱層狀況、對河道的影響、運輸線路的限制等。(4)社會環境影響對施工現場環境的影響,如公害、景觀、污染、架設孔下的障礙,道路交通的阻礙、公共道路的使用及建筑界限等。