施工技术课件

桥梁施工及组织管理华东交通大学桥梁教研室桂水荣第一章总论现代交通量及人们物质文化对桥梁的要求：（1）功能跨越能力、通过能力、承载能力（2）造型的艺术（3）环保行车污染和噪声控制（4）施工机具设备桥梁施工方法发展：1、美国从法国引进悬索桥技术后，19世纪70年代发明了“空中纺线法（AS法）”；预应力混凝土技术应用于桥梁后，各种相应的施工方法相应而生2、1952年前联邦德国运用悬臂施工技术建成沃伦姆斯T形刚构桥；3、1959年奥地利成功运用顶推施工法建成阿格尔桥；4、20世纪50年代，世界上出现了第一座现代钢斜拉桥；5、20世纪60年代，创造了逐孔施工法、转体施工法。第一节常见桥梁类型简支梁桥连续梁桥悬臂梁桥砼刚构桥拱桥斜拉桥悬索桥组合体系桥飞云江桥（简支梁桥）返回连续梁桥武汉长江大桥（1957年建，公铁两用，连续钢桁梁桥，三联3×128m）返回梁式桥南宁邕江大桥(悬臂梁桥)六库怒江桥（连续梁桥）返回沅陵沅水桥（连续刚构桥）刚架桥乌龙江桥（T型刚构桥）安康汉江（斜腿刚构桥）返回拱式桥赵州桥(石拱桥)刚架拱1995，国内第一座钢管砼拱桥，115m拱式桥从化拱桥(钢筋混凝土肋拱)四川旺苍东河桥（钢管拱）返回斜拉桥——结构体系实质上属于梁与索的组合天津永和新桥（双塔三跨斜拉桥）斜拉桥(A型独塔）杭州湾大桥南航道桥返回悬索桥香港青马大桥返回其它组合体系桥梁组合体系拱桥斜拉—悬索混合体系爪哇—巴厘桥第二节桥梁施工的相关因素1.与设计的关系◆设计方案考虑施工的可能性、经济性与合理性◆设计中同时满足施工阶段和营运阶段要求施工阶段强度、变形和稳定性◆施工校核和验证设计2.与工程造价的关系材料费用比例有所下降、施工费用和劳动力工资再上升影响施工费用的因素：构件制作费用架设费用工期3.施工技术与机械设备的关系施工机具设备决定施工技术的先进与否桥梁结构体系与大量的、先进的机械设备桥梁施工设备和机具分：测量设备基础施工设备混凝土施工设备各种常备式结构预应力施工设备运输、安装和起重设备专用设备4.与组织管理项目管理上：项目法人责任制招标投标制工程监理制合同管理制管理目标：投资控制质量控制进度控制控制三方关系：建设方、施工方、监理方组织管理分以下几个方面：a)确认项目、现场布置和施工准备b)制定工程进度计划c)安排人事劳务计划d)临时设计计划e)机具设备使用计划f)材料及运输计划g)工程财务管理h)安全、质量与卫生管理第三节桥梁施工方法及选择一、桥梁施工方法概述（一）桥梁基础施工基础施工扩大基础桩和管柱基础沉井基础（大型重力式基础）组合基础地下连续墙基础桥墩、台施工石砌式墩台就地浇筑式墩台预制装配式墩台按结构形式方法：上部结构施工就地浇筑法预制安装法以桥位为基准以桥墩为基准以桥轴端点为基准以横桥向为基准-横移施工法整体就地浇筑施工法预制安装施工法提升施工法悬臂施工法转体施工法逐孔施工法顶推施工法按结构形式：（二）桥梁墩台施工石砌墩台就地浇筑式墩台预制装配式墩台（三）上部结构的施工就地浇注法预制安装法悬臂施工法转体施工法顶推法施工造桥机施工横移法施工提升与浮运施工缆索吊装法1.就地浇注法搭设支架、模板→浇筑梁体砼→架设优点：无需大型设备、预制场，整体性好缺点：工期长、费用高，影响桥下交通，质量不易控制拱桥现浇支架图返回2.预制安装法构件预制（预制场）→运输→架设优点：工场生产制作、构件质量好缩短工期（可平行作业）降低工程造价（节省支架、模板）减少砼收缩、徐变引起的变形缺点：需吊装设备结构用钢量略微增大返回3.悬臂施工法悬臂浇筑法悬臂拼装法1）桥梁施工中产生负弯矩2）非墩梁固结预应力混凝土梁桥、施工过程中存在体系转换3）机具设备多4）悬臂浇筑施工简便，结构整体性好；悬臂拼装法施工速度块5）可不用或少用支架，不影响桥下交通上一张下一张悬臂浇筑法施工悬臂拼装法施工造桥机悬拼技术返回4.转体施工法特点：1）利用地形预制构件2）施工期间不断航，不影响桥下交通3）施工设备少，装置简单4）节省木材和施工用料5）减少高空作业，施工工序简单6）适合于单跨和三跨桥梁返回5.顶推法施工特点：1）使用简单设备建造长大桥梁2）主梁分段预制，连续作业，结构整体性好3）便于施工管理，改善施工条件4）顶推施工时，梁的受力状态变化很大5）宜在等截面梁上使用，以中等跨径桥梁为宜返回6.造桥机施工1）不需设置地面支架，不影响通航和桥下交通2）预制场生产，保证施工质量3）机械化程度高，上下部同时施工，缩短工期4）造桥机设备投资大5）多用在跨径小于50m的多跨长桥上返回7.横移法施工1）整个施工期间，梁的结构体系没有改变2）临时支座需要支承该结构的施工质量3）常用于正常通车线路上的换梁工作返回8.提升与浮运施工竖向移动是施工就位方法提升：在未来安置桥梁结构物以下的地面上预制结构并提升就位。浮运：采用驳船载运至施工地点后进行架设安装。安装方式:(1)两套卷扬机（或液压千斤顶装置）组合提升吊装就位；(2)利用驳船的吃水落差将梁体安装就位。返回9.缆索吊装法在桥台或桥台后方设立钢塔架，塔架上悬挂缆索，宜缆索作为承重索进行架设安装的施工方法。返回二、施工方法的选择1.使用条件：桥梁的结构形式和规模、梁下空间的限制、平面场地限制2.施工条件：工期、机械设备要求，施工管理能力、材料供应、架设施工经验3.自然环境：地质条件对软弱层、河道、运输线路的限制等4.社会环境：对施工现场的环境的影响各种类型桥梁可选择的主要施工方法第二章桥梁施工主要设备和机具概述桥梁施工通用机械设备桥梁上部结构施工设备根据使用目的不同：（一）通用机械设备测量、模板、装配式支架、混凝土施工、钢筋加工、预应力施工、运输、起重吊装（二）基础施工机械设备基坑开挖、基坑排水、基坑围护、打桩、钻孔、泥浆制备第一节概述钢板桩已打好的钢板桩打桩机（三）上部结构施工设备预制安装：架桥机、缆索起重机、移动支架现浇施工：移动模架悬臂施工：挂篮顶推施工：千斤顶、导梁、滑动导向设备缆索制作：斜拉索制作设备、悬索桥主缆制作（四）路面施工设备沥青摊铺机、压路机沥青洒布车沥青摊铺机返回第二节桥梁施工通用机械设备钢管脚手架万能杆件公路装配式钢梁桁节（贝雷）桥墩、桥塔施工模板预应力张拉及锚固设备返回一、钢管脚手架(支架)常用的钢管脚手架连接方式有:承插式扣件式螺栓式扣件式钢管脚手架的特点是装拆方便，搭设灵活，能适应结构物平、立面的变化。螺栓连接的钢管脚手架的基本构造形式与扣件式钢管脚手架大致相同，所不同的是用螺栓连接代替扣件连接。承插式钢管脚手架是在立杆上焊以承插短管，在横杆上焊以插栓，用承插方式组装而成。碗扣式承插式承插式螺栓连接无锡周家浜车站工程采用盘扣承插式支架支模扣件式钢管脚手架通过扣件将立杆、水平杆、剪刀撑、以及脚手板等组成。组成:1钢管脚手架钢管宜采用外径48mm、壁厚3.5mm的焊接钢管，也可采用外径51mm，壁厚3.1mm的焊接钢管。用于横向水平杆的钢管最大长度不应大于2m；其他杆不应大于6.5m。2扣件扣件式钢管脚手架应采用锻铸铁铸造的扣件，其基本形式有三种：用于垂直交叉杆件间连接的直角扣件；用于平行或斜交杆件间连接的旋转扣件以及用于杆件对接连接的对接扣件。a）直角扣件；b）旋转扣件；c）对接扣件图7-2扣件形式直角扣件旋转扣件对接扣件图3-2（3）扣件形式碗扣式钢管脚手架由钢管立杆、横杆、碗扣接头等组成。其基本构造和搭设要求与扣件式钢管脚手架类似，不同之处主要在于碗扣接头。碗扣接头是由上碗扣、下碗扣、横杆接头和上碗扣的限位销等组成。在立杆上焊接下碗扣和上碗扣的限位销，将上碗扣套入立杆内。在横杆和斜杆上焊接插头。组装时，将横杆和斜杆插入下碗扣内，压紧和旋转上碗扣，利用限位销固定上碗扣。图3-5碗扣接头a)连接前；b)连接后1—立杆；2—上碗扣；3—下碗扣；4—限位销；5—横杆；6—横杆接头碗扣式钢脚手架返回3脚手板脚手板可用钢、木、竹等材料制作，每块质量不宜大于30kg。冲压钢脚手板是常用的一种脚手板一般用厚2mm的钢板压制而成，长度2～4m，宽度250mm。4连墙件连墙件将立杆与主体结构连接在一起，可用钢管、扣件或预埋件组成刚性连墙件，也可采用钢筋作拉接筋的柔性连墙件。5底座底座形式有内插式和外套式两种（图7-3），内插式的外径D1比立杆内径小2mm，外套式的内径D2比立杆外径大2mm。脚手板扣件式钢管脚手架底座a)内插式底座；b)外套式底座1—承插钢管；2—钢板底座二、万能杆件万能杆件是用角钢制成的可拼成节间距为2m×2m的桁架杆件。因其通用性强，弦杆、腹杆及连接板等均为标准件。特点：具有装拆方便、运输方便、利用率高等特点。作用：可以拼装成桁架、墩架、塔架、龙门架等形式，还可以作为墩台、索塔施工脚手架等。万能杆件组成：构件一般分为三大类：第一类为杆件：杆件在拼装时组成桁架的弦杆、腹杆、斜撑；第二类为连接板：各种规格的连接板可将弦杆、腹杆、斜撑等连接成需要的各种形状；第三类为缀板：缀板可将断面形式是由四肢或两肢角钢组成的各种弦杆、腹杆等在其节间中点做一个加强连接点，使组合断面的整体性更好。万能杆件的类型有铁道部门生产的甲型(称M型)，乙型(称N型)和西安筑路机械厂生产的乙型(称西乙型)。介绍西乙型的构造和有关技术资料。乙型万能杆件共有大小构件24种。其中杆件及拼接用的角钢零件9种，节点板9种，缀片2种，支承靴1种，普通螺栓2种。用万能杆件组拼成桁架时，其高度可为2m、4m、6m及以上。当高度为2m时，腹杆为三角形；当高度为4m时，腹杆为菱形；高度超过6m时，则可做成多斜杆的形式。西乙型弦杆用万能杆件拼装桁架拼装示例：返回用万能杆件拼装的架桥机返回三、贝雷梁贝雷现有进口与国产两种规格。国产贝雷其桁节用16锰钢，销子用铬锰钛钢，插销用弹簧钢制造，焊条用T505X型，桥面板和护轮木用松木或杉木，材料的容许应力按基本应力提高30％，个别钢质杆件超过上述规定时，不得超过其屈服点的85％。设计时采用的容许应力如下：木料——顺木纹弯应力、压应力及承压应力为16．2MPa；受弯时顺木纹剪应力为2.7MPa。钢料——16锰钢拉应力、压应力及弯应力为：1.3×210＝273MPa；剪应力为1.3×160＝208MPa。30铬锰钛钢拉应力、压应力及弯应力为0.85×130＝110.5MPa，剪应力为0.45×1300＝585MPa。现有进口贝雷多系40年代的产品，材料屈服点强度为351MPa，其容许应力可按0.7×351=245MPa考虑。销子容许应力可考虑与国产的销子一样。进口贝雷(1)桁架销子双剪状态允许剪力550kN；(2)弦杆螺栓允许剪力150kN，允许拉力80kN；(3)摆动滚子(摇滚)最大容许荷载210kN。国产贝雷的栓滚最大容许荷载250kN，平滚每一滚子最大荷载60kN；其余可参考进口贝雷的数值。贝雷梁返回贝蕾杆件拼装架桥机伸臂导梁返回四、桥墩、桥塔施工模板拼装模板滑动模板爬升模板翻升模板返回拼装式常备模板拼装式钢模、木模和钢木结合模板的构造都基本相同，整套模板均由:底模、侧模和端模三部分组成。整体式模板是预制工厂的常备结构。钢模板、木模板、钢木结合模板底模、侧模和端模木制模板:拼板由一些板条用木拼条钉拼而成，胶合板模板则用胶合板加工成所需的形状，板厚一般为25~40mm。拼板的拼条（次肋）的间距取决于新浇混凝土的侧压力和板条的厚度，多为400~500mm。外楞内楞对拉螺栓钢模支撑定型组合钢模板a）平面模板；b）阴角模板；c）阳角模板；d）连接角模等；e）拼装成的附壁柱模板墩身模板返回滑动模板返回爬升模板返回翻升模板返回(一)张拉设备(二)锚夹具1．钢丝束镦头锚具2．钢绞线束夹片锚具3.精轧螺纹钢筋锚具4.冷轧螺纹钢筋锚具5.冷铸镦头锚具五、预应力张拉设备返回(一)张拉设备目前在我国常用的预应力锚固体系锚夹具的配套千斤顶的型号有YCW系列、YC系列和YZ系列等几个大类。YCW系列穿心式千斤顶是OVM锚固体