結(jié)合梁橋施工工法課件

1、結(jié)合梁橋施工工法一、前言-鋼-混連續(xù)結(jié)合梁在國外廣泛用于鐵路大跨度多跨橋中，其與混凝土簡支梁和混凝土連續(xù)梁相比，具有跨越能力大、建筑高度低等優(yōu)點(diǎn)。我國首次將鋼-混連續(xù)結(jié)合梁推廣應(yīng)用于秦沈客運(yùn)專線,該結(jié)構(gòu)為連續(xù)鋼梁與鋼筋混凝土橋面板組合截面，共同承受荷載,充分利用了鋼梁受彎性能好和混凝土受壓性能好的特點(diǎn),具有較強(qiáng)的剛度和整體穩(wěn)定性,能夠以較小的梁高跨越較寬的公路與鐵路，并且在施工時對既有線路干擾小。在今后高速鐵路設(shè)計(jì)和施工中，鋼-混連續(xù)結(jié)合梁必然得到廣泛應(yīng)用。秦沈客運(yùn)專線鋼-混連續(xù)結(jié)合梁由鐵道部專業(yè)設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)，中鐵一局集團(tuán)承擔(dān)A19A20標(biāo)7座鋼混連續(xù)結(jié)合梁橋施工。自2000年10月開工，至20

2、01年9月全部鋼-混連續(xù)結(jié)合梁完工。在施工中,采取工廠分段預(yù)制鋼梁,現(xiàn)場拼裝鋼梁，拖拉法架設(shè)，利用鋼梁設(shè)置模板托架, 其中24m+32m+24m鋼-混連續(xù)結(jié)合梁橋面板混凝土一次現(xiàn)澆完成，40m+50m+40m鋼-混連續(xù)結(jié)合梁橋面板混凝土負(fù)彎矩區(qū)、正彎矩區(qū)分次現(xiàn)澆完成。既保證了結(jié)合梁質(zhì)量,又縮短了工期,同時在混凝土橋面板施工中不影響橋下交通,取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。其中跨潘烏公路大橋被鐵道部工程管理中心秦沈指揮部評為秦沈客運(yùn)專線精品工程。在我單位承擔(dān)的6座24m+32m+24m鋼混連續(xù)結(jié)合梁和1座40m+50m+40m鋼混連續(xù)結(jié)合梁施工中，通過工程實(shí)踐不斷總結(jié)提高，逐步形成此工法。二、工

3、法特點(diǎn)1采用拖拉法架設(shè)鋼梁，利用橋臺路基或臨孔膺架拼裝鋼梁，利于跨越公路和溝渠。利用既有設(shè)備（萬能桿件、六四軍用梁）搭設(shè)龍門吊和拼裝膺架，使鋼梁拼裝易于操作，達(dá)到施工規(guī)范要求，又可節(jié)省機(jī)械設(shè)備投入。2橋面板施工利用鋼梁設(shè)置模板托架，結(jié)構(gòu)輕巧，便于安裝、拆卸。3橋面板大體積混凝土對稱澆注施工，40m+50m+40m連續(xù)結(jié)合梁橋面板負(fù)彎矩區(qū)施加預(yù)應(yīng)力，有利于鋼梁受力。4.占地施工少，不影響既有線交通。三、適用范圍1.本工法適用于鋼-混連續(xù)結(jié)合梁拼裝、架設(shè)、橋面板施工。2.在其它類似栓結(jié)鋼梁施工中可酌情采用。四、工藝原理秦沈客運(yùn)專線鋼-混連續(xù)結(jié)合梁構(gòu)造圖如下： 40m+50m+40m結(jié)合梁 2424

4、m+32m+24m結(jié)合梁以秦沈線跨潘烏公路橋40m+50m+40m三跨連續(xù)梁為例。鋼-混連續(xù)結(jié)合梁在荷載作用下，在中間支座處鋼梁和預(yù)應(yīng)力混凝土橋面板組合截面承受負(fù)彎矩。在運(yùn)營階段，外荷載作用下，在負(fù)彎矩區(qū)處于受拉狀態(tài)的混凝土橋面板常因拉應(yīng)力過大而開裂，導(dǎo)致梁體剛度降低，致使裂紋擴(kuò)大引起板下鋼筋甚至板中鋼筋銹蝕，降低結(jié)構(gòu)的耐久性。因此采用施加預(yù)應(yīng)力的方法處理鋼混連續(xù)結(jié)合梁負(fù)彎矩區(qū)。常見處理方法有：在負(fù)彎矩區(qū)混凝土板中張拉高強(qiáng)鋼筋對鋼混連續(xù)結(jié)合梁施加預(yù)應(yīng)力；通過混凝土橋面板與鋼梁結(jié)合前后升降支撐施加預(yù)應(yīng)力，使受拉區(qū)混凝土橋面板受壓。1.在負(fù)彎矩區(qū)混凝土板中張拉鋼絞線對鋼混連續(xù)結(jié)合梁施加預(yù)應(yīng)力。鋼梁

5、就位后，在中間支座用千斤頂將鋼梁頂起40cm，綁扎負(fù)彎矩區(qū)鋼筋，布置波紋管和鋼絞線，澆筑混凝土。通過剪力釘使混凝土板與鋼梁結(jié)合成一體。張拉鋼絞線施加預(yù)應(yīng)力。此時鋼梁與各支座并沒有連接，可視為靜定結(jié)構(gòu)，邊跨可視為懸臂結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)受力如下圖。 2.橋面板負(fù)彎矩區(qū)混凝土施工完畢后，澆筑正彎矩區(qū)橋面板。待混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，將中支座降低40cm到設(shè)計(jì)位置。施工過程如圖下所示：五五、施工工藝 （一）工藝流程圖見下頁圖（一）鋼梁安裝工藝流程圖、圖（二）橋面板施工工藝流程圖。（二）施工過程及要點(diǎn)1、施工場地準(zhǔn)備及裝吊、拖拉設(shè)備準(zhǔn)備（1）施工前,對橋址處場地進(jìn)行平整碾壓。（2）在鋼梁梁段拼接處搭設(shè)臨時膺架

6、。在臨時膺架基礎(chǔ)位置處對原地面夯實(shí)后,墊以50cm厚級配碎石壓實(shí),然后墊上枕木, 膺架支墩用萬能桿件搭建。（3）吊裝龍門布置：考慮鋼梁高度和鋼絲繩吊距，龍門至墩頂凈高應(yīng)大于6.5m。龍門凈跨16m，便于運(yùn)梁拖車進(jìn)出。鋼梁最大構(gòu)件重量為71.1噸，故龍門吊裝能力為40噸*2。（4）拖拉設(shè)備布置：在鋼梁前進(jìn)方向左、右側(cè)各設(shè)一地籠，安裝2臺10噸卷揚(yáng)機(jī)。在墩頂設(shè)導(dǎo)向滑車組。（5）各墩頂和臨時支墩頂設(shè)滑道。2、梁現(xiàn)場拼(1)鋼梁構(gòu)件由橋梁廠制造,在工廠檢驗(yàn)合格并試拼裝后方可出廠。圖（一）鋼梁安裝工藝流程圖 鋼梁制造 鋼梁材支證明書 鋼梁出廠前預(yù)拼記錄 鋼梁焊接合格證鋼梁出廠驗(yàn)收搭設(shè)拼裝膺架及臨時支墩

7、組裝吊裝龍門及拖拉設(shè)備鋼梁運(yùn)輸拼裝膺架抄平鋼梁現(xiàn)場拼裝 檢測鋼梁拱度及旁彎 監(jiān)理工程師專檢現(xiàn)場摩擦系數(shù)測定標(biāo)定扭力扳手 鋼梁拼接頭高強(qiáng)螺栓施擰或焊接鋼梁拼裝結(jié)果檢測 監(jiān)理工程師專檢拖拉用臨時支墩頂面抄平拖拉設(shè)備安全鑒定縱向拖拉鋼梁和糾偏鋼梁就位 鋼梁豎曲線及平曲線的復(fù)測 監(jiān)理工程師專檢鋼梁除銹，涂裝鋼梁拼接頭于中支座處頂起鋼梁，梁端壓載拆除拼裝膺架及臨時支墩進(jìn)入橋面板施工圖（二）橋面板施工工藝流程圖安裝翼板懸臂支架安裝箱內(nèi)底板支架預(yù)壓懸臂支架并測定沉落量測定底板標(biāo)高鋪設(shè)底模，安裝側(cè)模綁扎底板鋼筋埋設(shè)波紋管 鋼絞線穿索 鋼絞線下料安裝檢查混凝土施工設(shè)備 檢查以綁軋鋼筋 測定鋼梁各部位拱度 負(fù)彎矩

8、區(qū)混凝土對稱澆筑 觀測鋼梁拱度變化 混凝土等強(qiáng)、養(yǎng)護(hù) 預(yù)應(yīng)力管道清孔檢測錨具 對稱張拉預(yù)應(yīng)力索 安裝校驗(yàn)張拉設(shè)備 孔道壓漿，等強(qiáng) 正彎矩區(qū)混凝土對稱澆筑 觀測鋼梁拱度變化 混凝土等強(qiáng)、養(yǎng)護(hù) 拆除橋面板支架 混凝土強(qiáng)度、彈模試驗(yàn)于中支座處落鋼梁取消梁端壓載橋面擋墻施工橋面防水層施工（2）采用龍門吊車進(jìn)行吊裝，在臨時膺架上拼裝施工。主梁梁段之間暫時用沖釘及普通螺栓連接。（3）采用兩作用油壓千斤頂調(diào)節(jié)鋼梁的拱度及標(biāo)高。（4）采用鋼梁逐段拼裝頂推，整體拖拉就位的方法。鋼梁拼裝的關(guān)鍵是：單孔撓度控制和臨孔鋼梁的拼接。第一孔鋼梁撓度控制：在臨時膺架上用油壓千斤頂調(diào)節(jié)各梁段的拱度及標(biāo)高，用沖釘將鋼梁腹板拼接

9、板定位。最后用高強(qiáng)螺栓聯(lián)接副進(jìn)行施擰,其它梁段拼接方法與此相同。相鄰兩孔鋼梁之間的拼接:第一孔鋼梁拼裝完頂推出拼裝平臺后,梁尾底面標(biāo)高與梁前端底面位于統(tǒng)一基準(zhǔn)面上。第二孔各梁段以第一孔統(tǒng)一基準(zhǔn)面為準(zhǔn)，則各梁段底面標(biāo)高=設(shè)計(jì)拱度+統(tǒng)一基準(zhǔn)面上各梁段底面換算標(biāo)高。拼裝方法同前所述。（5）高強(qiáng)螺栓施擰采用的扭矩板手，在作業(yè)前后均應(yīng)進(jìn)行校正，高強(qiáng)螺栓施擰次序應(yīng)從節(jié)段接口處開始向兩側(cè)進(jìn)行，對于大塊聯(lián)接板由中央以輻射形式向四周邊緣參差地進(jìn)行施擰，最后擰緊四周端部螺栓。終擰后的螺栓用紅漆點(diǎn)標(biāo)記。（6）在兩主梁之間安裝橫隔板,暫時用普通螺栓固定。待鋼梁各部尺寸調(diào)整合格后進(jìn)行高強(qiáng)螺栓施擰或焊接。3、鋼梁拖拉施工

10、拖拉就位施工的關(guān)鍵是鋼梁施工檢算、墩身安全、墩頂滑道設(shè)置、頂推拖拉設(shè)備的選擇及應(yīng)用。（1）鋼梁施工檢算：以不設(shè)導(dǎo)梁，鋼梁最大懸臂50m計(jì)算。最大拉應(yīng)力207MP小于鋼梁安裝應(yīng)力252MP。墩身安全:經(jīng)檢算鋼梁在頂拉過程中對墩頂產(chǎn)生的最大水平抗力為7.2t。經(jīng)核算墩身安全。（2）墩頂滑道設(shè)置梁段拼接處有高強(qiáng)螺栓和拼接板高出底板35mm，節(jié)點(diǎn)板跨越滑道，拖拉施工造成困難。為解決節(jié)點(diǎn)板過滑道問題，采用高密度板將梁底墊平，滑道設(shè)接引角的方法，實(shí)現(xiàn)鋼梁拖拉連續(xù)性。（3）在直線橋的施工中可采用了滾軸滑箱的方法。（4）當(dāng)鋼梁拖拉過程中出現(xiàn)偏移，可通過臨時支墩頂加焊牛腿，用千斤頂，導(dǎo)鏈糾偏。4、橋面板施工橋面

11、板施工托架示意圖如下：(1) 梁架設(shè)完成后,在鋼梁上安裝模板托架,托架頂搭設(shè)兩層方木,底層采用15cm15cm方木,頂層采用10cm10cm方木,最后鋪設(shè)組合鋼模內(nèi)襯竹膠板作為底模。(2) 連續(xù)梁橋面板在灌筑混凝土?xí)r應(yīng)按設(shè)計(jì)要求分段，先灌筑支點(diǎn)負(fù)彎矩區(qū)混凝土，形成組合截面，然后張拉預(yù)應(yīng)力筋，再灌筑正彎矩區(qū)混凝土，形成組合截面。（3）混凝土采用拌和站集中拌制,混凝土運(yùn)輸車運(yùn)輸,混凝土泵車泵送入模;混凝土采用插入式振動棒振搗,由梁兩端向中間一次澆筑完成; 草袋覆蓋法養(yǎng)護(hù)。（4）混凝土施工計(jì)算:設(shè)計(jì)混凝土方量為750m3,混凝土灌筑時間按12h完成,混凝土施工速度為75012=62.5m3/h。5、

12、落梁施壓預(yù)應(yīng)力施工時，通過落梁千斤頂將鋼梁降落止設(shè)計(jì)位置，對橋面板混凝土施加預(yù)應(yīng)力。(1)考慮到混凝土的收縮徐變及設(shè)計(jì)與施工要求，本結(jié)合梁分三次落梁到位，每次落梁間隔510天。每次落梁高度為：15cm10cm15cm。(2)混結(jié)合梁自重達(dá)2100噸，落梁千斤頂布置方案如下：中間支座每個墩頂設(shè)4臺3000KN千斤頂，邊跨每個墩頂設(shè)2臺1500KN千斤頂。每兩臺千斤頂并聯(lián)，通過ZB4500高壓油泵控制。(3)頂梁或落梁時，按照設(shè)計(jì)要求交替進(jìn)行，不允許兩端同起同落。千斤頂安放位置應(yīng)保證中間支點(diǎn)，鋼梁頂起后不會歪斜，每個中間墩設(shè)四臺千斤頂，置于鋼梁腹板中心線上，防止千斤頂受力不均勻，千斤頂上面應(yīng)墊以膠

13、合板或石棉板。(4)頂梁時用吊線球方法隨時對梁體可能產(chǎn)生的偏斜和位移進(jìn)行觀測，以便及時采取措施，頂梁過程中，要嚴(yán)格按照千斤頂規(guī)定的有效行程的80%內(nèi)使用，不允許超過。(5)橋面板混凝土灌筑后，待混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度，施加預(yù)應(yīng)力后，方可落梁，起落梁前梁體兩側(cè)均應(yīng)支護(hù)保險支撐。(6)頂梁與落梁時，應(yīng)邊頂邊墊，邊落邊撤保險支點(diǎn)。隨時使梁的脫空距離保持在3cm以內(nèi)，以防止意外情況發(fā)生。6、施工要點(diǎn)（1）鋼梁架設(shè)之前,對墩臺墊石頂標(biāo)高、中線及每孔跨距進(jìn)行復(fù)測,誤差在允許范圍內(nèi)方可架梁;同時,在墩臺上設(shè)置水平標(biāo)和中心標(biāo)。(2)支座安裝時,先在支承墊石頂面鋪一層C50干硬性砂漿找平,以使支座下座板與墊石密貼,

14、然后安設(shè)支座。(3)吊裝鋼梁梁段時,應(yīng)在鋼絲繩捆綁處予以保護(hù),以防損傷鋼梁。(4)鋼梁在運(yùn)輸和安裝過程中應(yīng)輕吊輕放,支墊平穩(wěn),嚴(yán)防鋼梁發(fā)生扭轉(zhuǎn)、翹曲和側(cè)傾。(5)安裝橫隔板之前,應(yīng)調(diào)整左右2片主梁位置及高程,統(tǒng)一后方可安裝。(6)起落梁時,采用鋼板支墊作為保險支點(diǎn),隨時調(diào)整支墊高度,使梁的脫空距離保持在3cm以內(nèi),支墊要平穩(wěn)。(7)頂梁過程中,嚴(yán)格按照千斤頂規(guī)定的有效行程的80%內(nèi)使用。頂梁時用線球方法隨時對梁體可能產(chǎn)生的偏斜和位移進(jìn)行觀測,以便及時采取措施。(8)安裝高強(qiáng)螺栓時,構(gòu)件的磨擦面應(yīng)干燥,嚴(yán)禁在雨中施工。施工用扭矩扳手,使用前必須標(biāo)定。高強(qiáng)螺栓初擰后須對每個螺栓用敲擊法進(jìn)行檢查,然

15、后按同樣的方法復(fù)擰1次,最后終擰。初擰值定為終擰值的50%。初、終擰應(yīng)在1d內(nèi)完成。(9)拖拉梁段過程中,每墩頂滑道處設(shè)專人轉(zhuǎn)換滑道活動滑塊。鋼梁前端過墩頂時,設(shè)專人用千斤頂輔助鋼梁上墩。(10)頂推和拖拉過程中加強(qiáng)測量控制,觀測梁段變形及梁體軸線和線路中線偏移情況。當(dāng)梁體軸線與線路中線出現(xiàn)偏差時,停止頂推或拖拉,糾偏后再行拖拉。六、機(jī)械設(shè)備工序機(jī)械設(shè)備名稱規(guī)格型號或性能單位數(shù)量備注1龍門起重機(jī)240噸凈跨16m,吊重40噸套1吊裝鋼梁2大型平板拖車載重80噸以上臺4運(yùn)輸鋼梁3變壓器400KVA臺14混凝土強(qiáng)制拌和機(jī)1000L臺15混凝土配料機(jī)1500L臺16混凝土罐車FV112JML臺37混

16、凝土輸送泵IPF-75B臺28液壓千斤頂3000KN臺8起頂梁段9液壓千斤頂1500KN臺4起頂梁段10張拉千斤頂YCQ25臺4張拉扁錨11電焊機(jī)BX500-1臺612切斷機(jī)TJQ40-1臺213慢速卷揚(yáng)機(jī)10t臺414慢速卷揚(yáng)機(jī)5t臺215鋼筋彎曲機(jī)GW40C臺216高壓油泵ZB4/50臺4起頂梁段，張拉扁錨17汽車吊20t臺118扭力扳手把4高墻螺栓施擰19傳感器臺1校驗(yàn)千斤頂20裝載機(jī)ZLM-30臺121壓漿機(jī)臺1孔道壓漿22插入式振搗器H6ZX35/HZ6X50臺10七、勞動組織序號工 種各施工階段所需人數(shù)組拼龍門、膺架拼裝、拖拉鋼梁施工橋面板頂落鋼梁1指揮12112施工技術(shù)指導(dǎo)121

17、13安全員11114測量員22225電工11116汽車司機(jī)147吊車司機(jī)11118卷揚(yáng)機(jī)操作工229裝吊工84610鋼筋工1011張拉人員612架子工/混凝土工101013其他人員21021合 計(jì)3029309八、質(zhì)量要求序號施工階段質(zhì)量要求1鋼梁制作1、鋼梁梁高、橫斷面對角線偏差4mm,制造段長度8mm。2、連續(xù)鋼梁長度15mm, 主梁上拱度不超過+10、-3。3、兩相鄰梁段腹板、兩相鄰梁段上下翼緣錯邊量2mm。4、旁彎8mm,主梁的垂直度0.5mm(有孔位置)1.5mm（無孔位置）2鋼梁就位1、墩臺處鋼梁橫聯(lián)中線與設(shè)計(jì)中線偏移10mm。2、固定支座處鋼梁支承中心里程與設(shè)計(jì)里程縱向偏差10m

18、m。3、墩臺處鋼梁頂標(biāo)高與設(shè)計(jì)高程偏差10mm。4、每孔梁對角線支點(diǎn)的相對高差5mm。3結(jié)合梁成橋1、鋼混結(jié)合梁全長15mm,梁高不超過+10mm、5mm。2、橋面板中心線與鋼梁中心線偏差10mm。3、橋面平整度2mm/米， 接觸網(wǎng)支架座鋼筋位置5mm.4、鋼梁拱度：跨中誤差不超過+10mm,3mm。5、支座位置偏差：縱向10mm，橫向5mm。4張拉作業(yè)1、張拉要求壓力與伸長值雙向控制，伸長誤差6%。2、預(yù)應(yīng)力筋兩端回縮量之和8mm。3、滑絲斷絲總數(shù)不超過0.5%。九、安全措施1、堅(jiān)持安全第一，預(yù)防為主的原則。所有上崗人員認(rèn)真學(xué)習(xí)高空作業(yè)安全操作規(guī)程，吊裝作業(yè)安全操作規(guī)程規(guī)程，熟悉龍門吊車、臨

19、時膺架等的結(jié)構(gòu)、性能、操作規(guī)程和機(jī)電設(shè)備狀況。2、整個鋼混凝土梁施工時間不封鎖公路交通,所以安全工作尤其重要,嚴(yán)格按照“高處作業(yè)”、“吊裝作業(yè)”的有關(guān)安全技術(shù)規(guī)程執(zhí)行,并對有關(guān)人員進(jìn)行交底,做好架梁期間的交通組織工作。3、工作人員需分工明確，服從統(tǒng)一指揮，工作中嚴(yán)格履行交接班手續(xù)，一班作業(yè)完成，必須向下一班交底明確后方可離崗，開始下一班作業(yè)，并要做好交接班記錄。4、進(jìn)入作業(yè)現(xiàn)場必須佩戴安全帽，穿絕緣防滑鞋及絕緣手套。高空作業(yè)人員必須佩戴安全帶，安全帶應(yīng)栓掛于牢靠處，防止脫鉤。高空作業(yè)人員注意力要集中，嚴(yán)禁閑談、打鬧。操作用材料應(yīng)放于牢固穩(wěn)妥之處，操作用工具應(yīng)放于隨身攜帶的工具袋內(nèi)，嚴(yán)禁相互拋擲

20、材料、工具、嚴(yán)禁下拋任何物品。5、龍門桁車，卷揚(yáng)機(jī)操作前嚴(yán)格檢查吊具、滑車耳板有無變形、裂縫，繩卡有無松動，卷揚(yáng)機(jī)滾筒排繩的是否整齊、密實(shí)；當(dāng)卷筒上卷繞不良情況，及時排除，嚴(yán)禁用手誘導(dǎo)鋼絲繩。檢查千斤繩的有無斷絲。各部位的可靠性和安全性，應(yīng)該經(jīng)現(xiàn)場指揮人員檢查后方可開機(jī)試吊。桁車停止工作時，應(yīng)將重物放下，不準(zhǔn)懸掛在半空中，桁車各部位軌道應(yīng)有專人維護(hù)、保養(yǎng)。6、對電器設(shè)備的外殼要進(jìn)行防護(hù)性接地、接零或絕緣。派專人負(fù)責(zé)電器安全工作。進(jìn)行用電安全知識教育，定期檢修電器設(shè)備。7、原則上在超過5級風(fēng)或中雨及大雨的天氣下不進(jìn)行吊裝作業(yè)，但如果工作已經(jīng)進(jìn)行了一半，需由隊(duì)長或現(xiàn)場指揮酌情處理。8、由專人負(fù)責(zé)傳遞信號。信號指揮員在作業(yè)前應(yīng)與司機(jī)做好呼喚應(yīng)答，確認(rèn)