懸臂現(xiàn)澆法施工(圖解)ppt課件

1、第9講 懸臂現(xiàn)澆法施工技術(shù),9.1 施工概述 9.2 掛籃的構(gòu)造及設(shè)計(jì)9.3 懸臂施工方法9.4 工程實(shí)例9.5 工程事故,9.1 施工概述,點(diǎn)擊播放懸臂現(xiàn)澆施工動畫,內(nèi)昆鐵路花土坡大橋,大連立交橋,掛籃是一個(gè)能沿梁頂滑動或滾動的承重構(gòu)架，其錨固懸掛在已施工梁段上，在掛籃上可進(jìn)行下一梁段的模板、鋼筋、預(yù)應(yīng)力管道的安設(shè)，混凝土灌注和預(yù)應(yīng)力張拉，灌漿等作業(yè)。完成一個(gè)階段的循環(huán)后，掛籃即可前移并固定，進(jìn)行下一階段的懸灌，如此循環(huán)直至懸臂灌注完成,什么是掛籃,用掛籃懸臂施工的主要工作內(nèi)容包括：在墩頂澆筑起步梁段(0#塊);在起步梁段上拼裝懸灌掛籃并依次分段懸澆梁段；邊跨及中跨合龍,懸臂澆筑的施工順序,

2、9.2 掛籃的構(gòu)造及設(shè)計(jì),掛籃是一套受力復(fù)雜的結(jié)構(gòu)體系，從掛籃安裝、預(yù)壓、混凝土澆筑到前移掛籃，過程復(fù)雜，要經(jīng)過多次體系轉(zhuǎn)換，因此要對各工況進(jìn)行詳細(xì)的結(jié)構(gòu)計(jì)算，一般使用結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件整體建模計(jì)算,1）掛籃結(jié)構(gòu)類型及構(gòu)造,類型及 構(gòu)造,功能,移動腳手架，掛在建成的梁段上；完成下個(gè)節(jié)段的作業(yè),結(jié)構(gòu)形式,型鋼式、桁架式 、斜拉式 、弓弦式 、滑動斜拉式 、菱形等,平衡方式,壓重式、 錨固式和半壓重、半錨固式,行走方式,滾動式、 滑動式和組合式,組成,承重梁、懸吊模板 、錨固裝置 、走行系統(tǒng) 、工作平臺,a）平行桁架式掛籃,1）掛籃主桁結(jié)構(gòu)類型,平行桁架式掛籃的尾部一般設(shè)有一平衡重（可用混凝土塊制作），

3、其作用是防止掛籃在行走時(shí)因前重后輕，失穩(wěn)導(dǎo)致傾覆,平行桁架式掛籃的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，可以充分利用常備式萬能桿件、軍用梁或貝雷梁制作掛籃的受力主桁架，可減少一次性投入,1）掛籃主桁結(jié)構(gòu)類型,缺點(diǎn)是掛籃自重大，工作系數(shù)（掛籃自重/梁體分段最大重量）較大，一般在1.0以上，對梁體在施工階段的荷載承受能力要求較高；掛籃本身承受荷載能力有限，施工節(jié)段不能太重；懸灌時(shí)撓度變形也比較大，近年已很少見應(yīng)用,a）平行桁架式掛籃,平行無平衡重掛籃取消了配重，因此減小了結(jié)構(gòu)自重，由前吊掛系統(tǒng)和后錨固系統(tǒng)組成,1）掛籃主桁結(jié)構(gòu)類型,b）平行無平衡重掛籃,平行無平衡重掛籃優(yōu)點(diǎn)是：桁架材料均采用工地常備桿件（貝雷梁、軍用梁

4、等），設(shè)備利用率高，節(jié)約成本，提高經(jīng)濟(jì)效益；結(jié)構(gòu)剛度大，移動靈活，抗風(fēng)能力強(qiáng)，特別是側(cè)向抗風(fēng)能力強(qiáng)，結(jié)構(gòu)簡便，受力明確。 缺點(diǎn)是：主桁結(jié)構(gòu)長，自重大，施工節(jié)段不能太長,1）掛籃主桁結(jié)構(gòu)類型,b）平行無平衡重掛籃,1）掛籃主桁結(jié)構(gòu)類型,c）三角桁架掛籃,三角桁架掛籃優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)輕巧簡單、受力明確、安裝方便。 缺點(diǎn)是：主桁加工精度要求高，掛籃根據(jù)本工程特點(diǎn)計(jì)算設(shè)計(jì)，各構(gòu)件需要使用型鋼專門加工，通用性差,1）掛籃主桁結(jié)構(gòu)類型,d）弓弦式掛籃,弓弦式掛籃由平行桁架式掛籃演變而來，除具有桁高隨彎矩大小變化、受力合理的特點(diǎn)外，安裝時(shí)還可在結(jié)構(gòu)內(nèi)部預(yù)施應(yīng)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

5、。 缺點(diǎn)是桿件數(shù)量多、制作安裝都較麻煩，且易丟失,1）掛籃主桁結(jié)構(gòu)類型,e）菱形掛籃,菱形掛籃自重輕，結(jié)構(gòu)簡單、受力明確，加工、運(yùn)輸、拼裝、移動和拆除省力，節(jié)約資金；所有吊點(diǎn)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(jù)本工程特點(diǎn)計(jì)算設(shè)計(jì)，各構(gòu)件需要使用型鋼專門加工，通用性差,2）掛籃底籃（吊籃）結(jié)構(gòu)類型,a）桁架與H型鋼組合,H型鋼縱梁,桁架吊掛橫梁,桁架自重輕，承載能力大，因此將吊掛橫梁設(shè)計(jì)為桁架，在桁架上再設(shè)置H型鋼縱梁，用于傳遞模板及砼施工荷載。特點(diǎn)是剛度大、自重輕，但桁架結(jié)構(gòu)復(fù)雜,2）掛籃底籃（吊籃）結(jié)構(gòu)類型,大型鋼結(jié)構(gòu)簡單，加工安裝方便，但自重大、剛度較小，因此施工

6、過程中變形較大,大型鋼底籃,大型鋼底籃,b）、大型鋼底籃,2）掛籃底籃（吊籃）結(jié)構(gòu)類型,底籃縱橫梁均采用桁架結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)自重輕、剛度大，施工過程變形?。坏旒芙Y(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工精度要求高，因此增加了加工和拼裝難度,c）全桁架底籃,3）掛籃及底籃（吊籃）結(jié)構(gòu)類型對比,2) 掛籃設(shè)計(jì),原則: 外形簡單、受力明確、重量輕、變形小、穩(wěn)定性好、裝拆方便、移動靈活,兩 種 狀 態(tài),2) 掛籃設(shè)計(jì)計(jì)算,一般采用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件（MIDAS或橋梁博士等）進(jìn)行整體建模計(jì)算，一般需驗(yàn)算其強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性、抗傾覆能力等,MIDAS菱形掛籃模型,9.3 掛籃懸臂施工方法,1 O#段施工 2 掛籃安裝 3 懸臂段施工 4 合龍

7、段施工 5 懸臂施工優(yōu)缺點(diǎn),1） 0塊澆筑,什么是0#塊？0#號塊的位置在哪里,0 段位于橋墩上方，灌注0 段相當(dāng)于給掛籃提供一個(gè)安裝場地,1） 0塊施工,0 段一般需在橋墩兩側(cè)設(shè)托架或支架現(xiàn)澆。 立0 段底模時(shí)，同時(shí)安裝支座及防傾覆錨固裝置,墩旁支架,墩旁托架,橋墩較矮時(shí)開安裝墩旁支架支承在承臺上；橋墩較高則在施工橋墩時(shí)安裝預(yù)埋件，然后在預(yù)埋件上安裝墩旁托架,0#段模板安裝,0#段砼澆筑,0#段拆模的砼,0#段模型直接支承在墩旁支架或托架上，安裝底模板時(shí)，同時(shí)安裝支座（永久和臨時(shí)）及防傾覆錨固裝置。 0#段施工須埋設(shè)永久預(yù)應(yīng)力孔道和安裝掛籃所需的預(yù)應(yīng)力鋼筋（預(yù)留掛籃安裝孔洞,主軌,液壓油缸,

8、2） 掛籃安裝及預(yù)壓,0 塊預(yù)應(yīng)力（永久及臨時(shí)）張拉壓漿后即可安裝掛籃，現(xiàn)以菱形掛籃為例，簡要介紹掛籃安裝過程,1） 掛籃安裝,前后工作車,主軌,液壓油缸,前后工作車,主軌,液壓油缸,NRS AS,主框架,前后工作車,主軌,液壓油缸,NRS AS,主框架,前后框架,底框架,橫梁,內(nèi)模,前后工作車,主軌,液壓油缸,NRS AS,主框架,前后框架,底框架,橫臂,內(nèi)模,外模,底模,內(nèi)模,前后工作車,主軌,液壓油缸,NRS AS,主框架,前后工作車,底框架,橫梁,液壓油缸,內(nèi)模,外模,底模,內(nèi)模,端模,工作平臺,2) 掛籃加載試驗(yàn),在0 塊上安裝完掛籃以后(內(nèi)模暫不安裝)，應(yīng)首先進(jìn)行掛籃加載試驗(yàn)，以獲

9、取加載與掛籃變形的關(guān)系曲線。 加載時(shí)應(yīng)注意分級加載，且分級應(yīng)均勻,卸載后根據(jù)預(yù)壓數(shù)據(jù)調(diào)整底模高程后即可綁扎底板和腹板鋼筋。縱向鋼筋需要跟0#段縱筋連接，可采用機(jī)械連接或焊接。預(yù)應(yīng)力波紋管也需要接長，且要控制其嚴(yán)密不漏漿,1) 梁體鋼筋綁扎及預(yù)應(yīng)力管道安裝,焊接連接,機(jī)械連接,3） 懸臂段施工,內(nèi)模也是由鋼模板組拼而成，通過吊掛縱梁和精軋螺紋鋼吊掛在掛籃主桁架上。 內(nèi)模只有側(cè)面和頂面三面，沒有底面，便于底板混凝土澆筑和振搗,2) 內(nèi)模安裝,安裝好的內(nèi)模板,內(nèi)模,吊掛縱梁,精軋螺紋鋼吊桿,內(nèi)模也是由鋼模板組拼而成，通過吊掛縱梁和精軋螺紋鋼吊掛在掛籃主桁架上。 內(nèi)模只有側(cè)面和頂面三面，沒有底面，便于

10、底板混凝土澆筑和振搗,2) 內(nèi)模安裝,安裝好的內(nèi)模板,內(nèi)模,吊掛縱梁,精軋螺紋鋼吊桿,頂板縱筋應(yīng)與0#段縱筋連接牢固，波紋管應(yīng)接長；同時(shí)還要埋設(shè)梁體結(jié)構(gòu)預(yù)埋件和掛籃前移所需的預(yù)埋件或預(yù)留孔洞。 注意波紋管要預(yù)留通氣孔，便于后續(xù)壓漿,3) 頂板鋼筋綁扎、預(yù)應(yīng)力管道及預(yù)留、預(yù)埋件安裝,兩側(cè)梁段應(yīng)同步對稱澆筑，兩端澆筑砼差值不應(yīng)大于1m3. 混凝土澆筑時(shí)縱向應(yīng)從0#段向跨中對稱澆筑；橫向應(yīng)由兩側(cè)向中間對稱澆筑，確?；炷翝仓駬v密實(shí)。 澆筑完成后對砼進(jìn)行覆蓋保濕養(yǎng)護(hù),4) 澆筑1#段混凝土及養(yǎng)護(hù),砼達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí)安裝預(yù)應(yīng)力鋼絞線后進(jìn)行張拉，懸臂施工一般包括縱向、橫向及豎向三向預(yù)應(yīng)力，而縱向、橫向一般

11、采用鋼絞線，豎向一般采用預(yù)應(yīng)力粗鋼筋（精軋螺紋鋼筋）。 張拉完成后須對預(yù)應(yīng)力孔道進(jìn)行壓漿,5) 0#、1#段預(yù)應(yīng)力安裝、張拉及壓漿,縱向預(yù)應(yīng)力張拉 豎向預(yù)應(yīng)力張拉,兩端掛籃應(yīng)同時(shí)同步對稱前移，移動過程應(yīng)緩慢、平穩(wěn)，根據(jù)掛籃移動程序逐步前移，移動就位后要及時(shí)鎖定，防止掛籃傾覆,6) 掛籃前移并調(diào)整標(biāo)高進(jìn)入制梁狀態(tài),值得注意的是2#段及后續(xù)梁段施工時(shí)除縱向鋼筋波紋管須接長外，縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋也需要接長。一般采用預(yù)應(yīng)力鋼筋聯(lián)接器進(jìn)行接長，使縱向預(yù)應(yīng)力貫通受力，其余施工同1#段。 按照此工序逐段推進(jìn)直至合龍,7) 2#梁段鋼筋混凝土施工,2#段對稱施工 預(yù)應(yīng)力鋼筋聯(lián)接器,用于錨固直徑為25和32的高強(qiáng)精

12、軋螺紋鋼筋，主要應(yīng)用于預(yù)應(yīng)力箱梁縱向施工、大型建筑屋架和巖土錨固中。由錨具、連接器、墊板組成，配用YG-70穿心式千斤頂和專用連接頭進(jìn)行張拉,螺母,墊板,連接器,預(yù)應(yīng)力筋,3.2 錨具,共63頁 第38頁,GYJ擠壓機(jī) 是制作P型固定端錨具的專用擠壓設(shè)備,擠壓好的擠壓頭,3.2 錨具,共63頁 第42頁,套筒及彈簧,高壓油泵,連續(xù)梁合龍前的墩、梁臨時(shí)固結(jié)約束措施解除,一般講，在兩側(cè)邊跨合龍后，應(yīng)立即解除墩梁臨時(shí)固結(jié)措施，使梁成簡支懸臂體系。 也有另一種情況，可以在中跨合龍后再解除墩梁臨時(shí)固結(jié)措施。 采取上述哪一種解除方式，要與設(shè)計(jì)院溝通后才能確定，切勿自行確定,4） 合龍段施工,1） 臨時(shí)約束

13、解除,合龍口的臨時(shí)鎖定支撐,內(nèi)外剛性支撐鎖定措施,外(或內(nèi))剛性支撐和張拉臨時(shí)束共同鎖定,僅設(shè)剛性外（或內(nèi)）剛性支撐鎖定,2） 合龍口臨時(shí)鎖定,3）合龍施工要點(diǎn),選擇日氣溫較低、溫度變化幅度較小時(shí)鎖定合龍口并灌注合龍段混凝土。 合龍口的鎖定，應(yīng)迅速、對稱地進(jìn)行，先將外剛性支撐一段與梁端預(yù)埋件焊接（或栓接），而后迅速將外剛性支撐另一端與梁連接，臨時(shí)預(yù)應(yīng)力束也應(yīng)隨之快速張拉。在合龍口鎖定后，立即釋放一側(cè)的固結(jié)約束，使梁一端在合龍口鎖定的連接下能沿支座左右伸縮,合龍口混凝土宜比梁體提高一級，并要求早強(qiáng) 為保證澆注混凝土過程中合龍口始終處于穩(wěn)定狀態(tài)，必要時(shí)澆注之前可在各懸臂端加與混凝土重量相等的配重，

14、加、卸載均應(yīng)對稱梁軸線進(jìn)行。 混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度后，先部分張拉預(yù)應(yīng)力鋼索，然后解除勁性骨架，最后按設(shè)計(jì)要求張拉全橋剩余預(yù)應(yīng)力束，當(dāng)利用永久束時(shí)，只需按設(shè)計(jì)順序?qū)⑵溲a(bǔ)拉至設(shè)計(jì)張拉力即可。 臨時(shí)束的張拉力一般宜在0.450.5Rjy（根據(jù)設(shè)計(jì)要求），以防在合龍過程中預(yù)應(yīng)力束過載報(bào)廢而需要重新更換新束,合龍前實(shí)景,合龍段鋼筋施工,合龍段混凝土施工,a）必須按施工順序逐段懸澆，施工工期長； b）掛籃設(shè)備及錨固裝置構(gòu)造較復(fù)雜，一次性投入大； c）一般需要對稱施工，有時(shí)需要對梁體進(jìn)行配重，工序較復(fù)雜,5）、懸臂施工法優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍,1）、優(yōu)點(diǎn),a）跨間不設(shè)支架，不影響通航或行車； b）內(nèi)力狀態(tài)施工與運(yùn)營較一致； c）設(shè)備經(jīng)改造可重復(fù)使用,2）、缺點(diǎn),5）、懸臂施工法優(yōu)缺點(diǎn),3）、適用范圍,a）大跨度連續(xù)梁或斜拉橋； b）適用于橋梁跨越公路、鐵路等有通車要求的環(huán)境； c）適用于橋梁跨越河流、溝谷及海上施工（不便于搭設(shè)支架的環(huán)境）； d）適用于高墩橋梁（搭設(shè)支架不經(jīng)濟(jì),9.4 工程實(shí)例,點(diǎn)擊播放巴基斯