光伏发电线管横穿道路河流拉管工程专项施工方案

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铁道工程系 高速铁路 桥梁施工与维护 本内容 是高速铁路 桥梁施工中的重要基础内容之一。学生应通过 学习掌握悬臂浇筑施工技术。 — 任务 3.4 连续梁 ( 刚构）悬臂浇筑施工技术 课堂任务 课前任务 课堂总结 高速铁路 桥梁施工与维护 任务 3.4 连续梁 ( 刚构）悬臂浇筑施工技术 学习任 务 高速铁路 桥梁施工与维护 学习目标 学习目标 知识目标 知识目 标 能力目标 能力目标 高速铁路 桥梁施工与维护 1 课前任务 总结 1. 悬臂 浇筑施工的特点 2. 挂篮 的类型及构造 3. 悬臂 浇筑施工的工艺流程 2 高速 铁路 桥梁施工与维护 1 . 悬臂浇筑施工的特点 特点 优点 缺点 适用 支架 现浇 整联现浇 无体系转换 整体性好 需要大量支架，施工周期长，施工费用较高 桥址地形平坦、地面土质较好、且桥梁净空较低 支架逐孔现浇 移动模架 法和移动（局部满堂）支架法 施工快速，施工费用低 需要一定的项目工程规模才能体现出优势 , 施工费用较高 仅仅适用于预应力混凝土连续梁。 简支 变连续 先预制 梁段 后吊装 连接 施工快速、施工费用低 张拉负弯矩预应力和体系转换质量要求较高 中小跨径桥梁中广泛使用 顶推 施工 分段预制 ，连续作业，便于施工管理，避免高空作业 用简易的施工设备建造长大梁 同时满足施工与运营的要求，将需较大的用钢量 中小跨径等高度连续梁 逐孔 拼装 工厂化施工 、质量可靠 质量可靠、施工快捷 需大型吊装设备 中小跨径大型桥梁工程 悬臂 施工 悬臂现浇 和悬臂拼装法 经济性好 施工体系转化多次，线形较难控制 广泛适用 3 高速铁路 桥梁施工与维护 2. 挂篮的类型及构造 挂篮的工作原理： 挂篮是一种能沿梁顶滑动或滚动的承重构架，其锚固悬挂在已施工梁段上，在挂篮上可进行下一梁段的模板、钢筋、预应力管道的安设、混凝土灌注和预应力张拉、灌浆等作业。完成一个阶段的循环后，挂篮即可前移并固定，进行下一阶段的悬灌，如此循环直至悬臂灌注完成，达到合拢成桥。 4 高速铁路 桥梁施工与维护 2. 挂篮的类型及构造 图 1 ： 平行桁架式挂篮 平行桁架式挂篮的尾部一般设有一平衡重（可用混凝土块制作），其作业是防止挂篮在行走时因前重后轻，失稳导致倾覆。 ❶挂篮 主桁结构 类型 5 高速铁路 桥梁施工与维护 2. 挂篮的类型及构造 图 2 ：平行无平衡重挂篮 平行 无平衡重挂篮取消了配重，因此减小了结构自重，由前吊挂系统和后锚固系统组成。 6 高速铁路 桥梁施工与维护 2. 挂篮的类型及构造 图 3 ：三 角桁架式 挂篮 优点 ： 结构轻巧简单、受力明确、安装 方便。 缺点 ：主桁加工精度要求高，挂篮根据本工程特点计算设计，各构件需要使用型钢专门加工，通用性差。 7 高速铁路 桥梁施工与维护 2. 挂篮的类型及构造 图 4 ：弓弦 式 挂篮 弓弦式挂篮由平行桁架式挂篮演变而来，除具有桁架高随弯矩大小变化、受力合理的特点外，安装时还可在结构内部预施应力以消除非弹性变形，故也可取消平衡重，所以一般重量较轻 。 缺点 ： 杆件数量多、制作安装较麻烦，且易丢失。 8 高速铁路 桥梁施工与维护 2. 挂篮的类型及构造 图 5 ：菱形 桁架式 挂篮 菱形挂篮自重轻，结构简单、受力明确，加工、运输、拼装、移动和拆除省力，节约资金；所有吊点均在梁面以上，因此施工操作空间大。主桁加工精度要求高，挂篮根据本工程特点计算设计，各构件需要使型钢专门加工，通用性差。 9 高速铁路 桥梁施工与维护 2. 挂篮的类型及构造 ❷挂篮底篮（吊篮）结构 类型 桁架自重轻，承载能力大，因此将吊挂横梁设计为桁架，在桁架上再设置H型钢纵梁，用于传递模板和混凝土施工荷载。特点是刚度大、自重轻，但桁架结构复杂。 底篮纵横梁均采用桁架结构，结构自重轻、刚度大，施工过程变形小；但桁架结构复杂，加工精度要求高，因此增加了加工和拼装难度。 图 6 ：桁架 与 H 型钢 组合 图 7 ： 全桁架底篮 10 高速铁路 桥梁施工与维护 2. 挂篮的类型及构造 图 8 ： 大型钢底篮 大型钢结构简单，加工安装方便，但自重大、刚度较小，因此施工过程中变形较大。 11 高速铁路 桥梁施工与维护 2. 挂篮的类型及构造 项目 优点 缺点 适用范围 主桁 平行桁架式 结构简单，一次性投入少，施工方便 自重大，弹性变形大 跨径100m内的梁体 平行无配重式 结构简单，一次性投入少，施工方便 主桁长度大，弹性变形大 跨径100m内的梁体 三角桁架 受力明确，结构轻巧，施工方便 主桁加工精度高，通用性差 可用于跨径200m以上的梁体 弓弦式桁架 受力合理，可消除非弹性变形 杆件多，制作安装麻烦 可用于跨径200m以上的梁体 菱形挂篮 自重轻，加工、安装、施工方便，刚度大变形小，操作空间大 加工精度高，通用性差 可用于跨径200m以上的梁体 底篮 桁架与H型钢结合 刚度大、自重轻 桁架结构复杂 普遍用于三角挂篮底篮 大型钢 结构简单 自重大，刚度小 很少采用 全桁架 刚度大、自重最轻 结构复杂，加工安装麻烦 常用于平行挂篮底篮 ❸挂篮及底篮结构类型对比 12 高速铁路 桥梁施工与维护 3. 悬臂 浇筑施工的工艺流程 主轨 液压油缸 下拉油缸 推进油缸 主千斤顶 （ 1 ）拼装挂篮 挂篮运至工地后，应在试拼台上试拼，以发现由于制作不精良及运输中变形造成的问题，保证正式安装时的顺利及工程进度。如图 9 。 图 9 ：挂篮拼装示意图 13 高速铁路 桥梁施工与维护 3. 悬臂 浇筑施工的工艺流程 前后工作车 主轨 液压油缸 图 9 ： 挂篮拼装示意图 14 高速铁路 桥梁施工与维护 3. 悬臂 浇筑施工的工艺流程 前后工作车 主轨 液压油缸 NRS AS 主框架 图 9 ： 挂篮拼装示意图 15 高速铁路 桥梁施工与维护 3. 悬臂 浇筑施工的工艺流程 前后工作车 主轨 液压油缸 NRS AS 主框架 前后框架 底框架 横梁 内模 图 9 ： 挂篮拼装示意图 16 高速铁路 桥梁施工与维护 3. 悬臂 浇筑施工的工艺流程 前后工作车 主轨 液压油缸 NRS AS 主框架 前后框架 底框架 横臂 内模 外模 底模 内模 图 9 ： 挂篮拼装示意图 17 高速铁路 桥梁施工与维护 3. 悬臂 浇筑施工的工艺流程 前后工作车 主轨 液压油缸 NRS AS 主框架 前后工作车 底框架 横梁 液压油缸 内模 外模 底模 内模 端模 工作平台 图 9 ： 挂篮拼装示意图 18 高速铁路 桥梁施工与维护 3. 悬臂 浇筑施工的工艺流程 安全防护 安装轨道 找平 挂篮安装流程 主桁 前、后吊带 吊带 底模 内、外滑梁 底模 内、侧模 千斤顶装置 内侧 模 挂篮拆卸流程 19 高速铁路 桥梁施工与维护 3. 悬臂 浇筑施工的工艺流程 （ 2 ）悬臂浇筑施工流程 20 高速铁路 桥梁施工与维护 3. 悬臂 浇筑施工的工艺流程 连续梁悬臂法施工 三阶段： 墩顶段施工（ 0# 段） 标准节段施工 合龙段施工（含边跨合龙、中跨合龙） 21 高速铁路 桥梁施工与维护 3. 悬臂 浇筑施工的工艺流程 桥梁基础、墩身工程施工完毕。 安装托架，永久支座和临时支墩 （座），施工 0 号块 。 安装施工挂篮，对称悬灌施工 1 号块 。 0 0 1 1 1 1 典型三跨连续梁挂篮施工步骤流程图 22 高速铁路 桥梁施工与维护 3. 悬臂 浇筑施工的工艺流程 移动挂蓝，连续对称悬灌施工标准节段 。 安装边跨永久支座和临时支架，现浇边跨混凝土。拆除挂篮 。 安装吊架，边跨合龙施工 。拆除主墩临时固结，完成第一次体系转换。 安装吊架，中跨合龙施工，完成第二次体系转换。全面成桥 。 23 高速铁路 桥梁施工与维护 3. 悬臂 浇筑施工的工艺流程 施工步骤 合龙段施工 边跨合龙 拆除固结 中跨合龙 体系转换 0# 块施工 支架搭设 临时支点 0# 块浇筑 标准节段施工 挂篮拼装 挂篮预压 标准节段施工 拆除挂篮 24 高速铁路 桥梁施工与维护 3. 悬臂 浇筑施工的工艺流程 0# 块施工 挂篮拼装 1# 块施工 标准块施工 拆除挂篮 合龙段施工 连续梁施工顺序图解 24 高速铁路 桥梁施工与维护 3. 悬臂 浇筑施工的工艺流程 施工准备 安装 0# 梁段施工托架 安装 支座 、 0 # 梁段模板 安装 0# 梁段 钢筋 及 预应力管道 0# 梁段砼施工 、 墩 梁临时固 0# 梁段预应力施工 安装挂篮及 1# 梁段模板 1# 梁段钢筋及 预应力 管道 安装、砼施工 1# 梁段预应力施工 24 高速铁路 桥梁施工与维护 3. 悬臂 浇筑施工的工艺流程 合龙口临时锁定，合龙梁段施工吊架、模板、钢筋、预应力管道安装 合龙梁段砼及 预应力 施工 ，体系转换 拆除支架、吊架等辅助工程 边跨非对称梁段支架、支座、模板、钢筋、预应力管道安装 挂篮前移、进行 2# 及以后悬臂梁段施工 边跨非对称梁段砼及预应力施工 25 高速铁路 桥梁施工与维护 课堂任务 讲授 1. 悬臂浇筑施工 关键技术 2. 本节课主要内容测试 26 高速铁路 桥梁施工与维护 1. 悬臂浇筑施工 关键技术 0# 块施工 图 1 0 - 3：墩梁临时固结体外固结结构简图 图 10 - 1：墩梁临时固结体内固结结构简图 图 10 - 2：结构内体外相结合临时固结结构简图 图 1 0 ： 0 # 段临时固结示意图 27 高速铁路 桥梁施工与维护 1. 悬臂浇筑施工 关键技术 满堂式落地支架：地基条件较好，支架搭建高度不高 钢管落地支架：支架搭建高度高，功效快，可充分利用承台基础 反托支架：充分利用墩身，墩身预埋，方法简单，有一定的先进性 ※ 支架搭建完成后必须按规范进行 预压 28 高速铁路 桥梁施工与维护 1. 悬臂浇筑施工 关键技术 预应力反力架预压：操作容易，容易模拟真正受力状态 底模下挂水箱预压：不太容易操作，难于模拟真实受力状态 堆载预压：常规预压方案，但难于模拟真实受力状态，容易压坏底模 仅预压主桁，吊带变型通过计算确定。操作更容易，可在地面上操作，或在梁顶面上操作 ※ 注意 预压荷载与使用过程中的荷载实际分布的 差异性 29 高速铁路 桥梁施工与维护 1. 悬臂浇筑施工 关键技术 当 墩顶块长度不能完全满足拼装挂篮时的措施 1# 块采用支架现浇 挂篮主桁采用联体 , 浇筑后再二次体系分解 挂篮主桁错开安装方案 30 高速铁路 桥梁施工与维护 1. 悬臂浇筑施工 关键技术 挂篮拼装 试拼试压不可少，滑道锚固要记牢，主桁后锚最重要，系统检查五道保。 挂篮的拼装、预压和移位是挂篮悬灌施工的关键环节，施工中应按部就班对五大系统进行安装、检查： 第一道： 地面对挂篮的主桁架、提吊系统、模板系统、走行系统、锚固系统分类检查构件尺寸、数量，然后进行试拼装，查找配件是否齐全，有无损伤、变形。 第二道： 挂篮拼装过程中，逐一检查五大系统，滑道安装要平整，主桁定位要准确，后锚加固要牢固，提吊连接要可靠，模板尺寸要规格。 第三道： 挂篮的荷载试压目的在于消除非弹性形变、测定弹性形变，同时也是对挂篮结构安全性进行检查。试压采用不小于最大梁段的 1.2 倍荷载 。 第四 道： 浇注之前的安装、检查，主要保证工作系统的完整性，通过拼装、预压，再次对各系统的连接部位进行检查，保证连接可靠。同时也应对下一节段施工时在本节段需要预埋的各项设施进行安装、检查。 第五道： 浇注之后的检查，主要在于查找如构件是否有变形、模板接缝是否严密、线形控制预计的挠度变化是否实现等。 31 高速铁路 桥梁施工与维护 1. 悬臂浇筑施工 关键技术 挂篮移动控制要点 保证挂篮移动左右对称 同步 移动。 在 6 级风以上大风天气下不得进行移篮作业。 挂篮与箱梁的 联结 是否脱开，移动条件是否具备。 应加强 观察 ，遇有异常及时停下来处理。 移篮 限位装置 是否设置， 滑道 是否可靠。 主桁的 后锚最后松开 ， 最早安装 。 32 高速铁路 桥梁施工与维护 1. 悬臂浇筑施工 关键技术 标准段施工 标准段施工 控制要点 混凝土 灌筑前 检查： 挂篮结构 是否与设计吻合。 前吊杆 是否有效（不扭弯、持力）。 后短吊杆 是否预张。 模板 与既有箱梁节段是否密贴 ( 模板的设计是否合理 ) 挂篮 后锚 及 前支点 前一节段端部 混凝土面 是否处理到位 挂篮施工控制要点 混凝土灌筑应注意： 混凝土 配合比 、 供应能力 与 灌注时间 混凝土 灌筑顺序 （先悬臂端后锚固端、先翼缘板再顶板） 底板的 压板设置 及 灌筑节奏 （控制底板的翻浆） 挂篮 对称施工 原则（前后、左右） 混凝土的 振捣 （尤其是锚下） 33 高速铁路 桥梁施工与维护 1. 悬臂浇筑施工 关键技术 合拢段施工 合拢段施工为梁体施工最后一个节段，是连续梁施工的关键，包含线形控制、应力控制、体系转换、合拢精度一系列重点和难点。 连续桥的合拢分中跨合拢、边跨合拢。中跨合拢为两个悬臂的合拢，边跨的合拢为一个悬臂梁和一个满堂支架现浇段的合拢。一般情况下，设计上的中跨、中边跨合拢段和边跨合拢段构造基本相同，施工工艺也大致一样。 合拢方式一般 先边跨、后中跨 的方式进行。 34 高速铁路 桥梁施工与维护 1. 悬臂浇筑施工 关键技术 边跨合拢施工步骤图 “T 构”悬臂浇注及边跨现浇段施工完毕。搭设合拢段支架。 加平衡配重，钢筋绑扎，预应力管道安装，边跨合拢段锁定。 选择当天最低温度时间浇注混凝土，逐级卸除配重。 边跨合拢段预应力张拉及锚固完毕，拆除合拢段支架及临时锁定。拆除边跨模板、支架 35 高速铁路 桥梁施工与维护 1. 悬臂浇筑施工 关键技术 合龙块施工 流程 桥面清理 测量观测 安装支架、内外模板 设置压重 钢筋绑扎及预应力穿束 合龙时机选定 合龙口锁定 测量检查复核 浇注砼 等荷卸载 过程测量观测 拆除锁定体系转换 预应力施加 完成合龙，卸架 合龙准备 合龙前 合龙中 合龙后 36 高速铁路 桥梁施工与维护 1. 悬臂浇筑施工 关键技术 劲性骨架的作用： （1）劲性骨架的作用是防止合拢段混凝土浇筑过程中产生变形，防止合拢段在施加预应力前开裂，以及在合拢段混凝土养护期间帮助或替代混凝土承受桥梁结构在此处可能产生的拉力、压力、弯矩、剪力和扭矩。 （2）增强两个悬臂端连接的可靠性，确保连接过程中两悬臂端不产生明显的变形差异。 劲性骨架 劲性骨架的设置 通常采用两“[”槽钢对拼成闭合“口”型或“I”字型钢，支撑方式分三种： 内刚性支撑法； 外刚性支撑法； 刚性支撑和张拉临时预应力（合拢束）钢束共同锁定法。 37 高速铁路 桥梁施工与维护 1. 悬臂浇筑施工 关键技术 压重的作用： 其作用分为 基本配置 和 附加配置： 基本配重是指等量代换合拢段混凝土重量的配置（换重），除基本配重之外的即为附加配置（调节标高）。 施工配置加载方式通常采用水箱或预压块之类的堆压材料，推荐考虑采用箱梁内腔作为水箱。 设置压重 分配梁 配重 水箱 合拢段 中跨合龙块 配重 水箱 合龙块施工示意图 38 高速铁路 桥梁施工与维护 1. 悬臂浇筑施工 关键技术 边跨段施工 39 高速铁路 桥梁施工与维护 1. 悬臂浇筑施工 关键技术 施工监控技术 目的： 全桥建成以后桥梁的内力状态、外形曲线与设计尽量相符，达到设计的几何状态要求 。 内容 （施工阶段，主梁位置） 变形为主，应力为辅 裂缝观测 变形 应力 温度应力 监控方法： 根据大桥的设计图纸和施工组织设计，应用桥梁设计计算软件进行 结构分析计算 。通过计算来确定桥梁结构施工过程中每个阶段 受力 和 变形 的理想状态，控制施工过程中每个阶段的结构行为，使其最终成桥线形和受力状态满足设计要求。 仿真分析的计算 模型： 采用 平面杆系有限元原理，以主梁桥轴线为基准划分结构离散图。总体计算根据桥梁施工流程划分结构计算阶段。设计参数取用原则是尽量和实际相吻合；对于主要的可以测定的设计参数，则用试验数值，难以测定的则依照设计规范，根据以往的工程经验进行修正 。 施工阶段的 划分： 根据 桥梁施工流程划分结构计算阶段，严格模拟施工各临时荷载和永久荷载。挂篮采用集中力进行模拟，并考虑浇筑块件重量对挂篮自身产生的 弯距。 40 高速铁路 桥梁施工与维护 1. 悬臂浇筑施工 关键技术 在 主梁的悬臂浇筑过程中，梁段立模高程的确定，是关系到主梁线形是否平顺、是否满足设计要求的一个重要问题。如果在确定立模高程时考虑因素符合设计，而且加以正确的控制，则最终桥面线形较好；如果考虑的因素与实际情况不符合，控制不力，将会导致桥面与设计线形有较大的偏差。 众所周知 ，立模高程并不等于设计中桥梁建成后的高程，总要留有一定的预拱度，以抵消施工中产生的各种变形。立模高程计算公式如下： 预计高程的计算公式为： 式中： Hyji——i 节段预计高程值； fi —— 块件浇筑完成后， i 节段的下挠值。 高速铁路 桥梁施工与维护 知识 技能 熟悉挂篮的类型及构造；掌握悬臂浇筑法施工流程及作业要点。 以理论学习为基础，结合现场实际，能够进行悬臂浇筑法施工作业。 小 结 41 高速铁路 桥梁施工与维护 42 实训基地 现场实践 掌握悬臂浇筑施工 关键技术 完成 学习任务 铁道工程系 课堂学习 课前学习 课堂总结 THE END