斜拉橋施工橋梁工程課件

1、斜拉橋施工石家莊鐵路職業(yè)技術學院 路橋教研室 主要內容一、主梁施工二、索塔施工三、斜拉索的制作、掛索和張拉四、斜拉橋施工控制與調索一、主梁施工（一）支架法施工（二）懸臂法施工（三）頂推法施工（四） 平轉法施工（五）主梁施工注意事項 一、主梁施工（一）支架法施工 支架法施工主梁就是在橋孔位置搭設滿布式支架，在臨時支墩之間設置托架或勁性骨架，然后立?，F澆混凝土主梁，或者在臨時支墩上拼裝預制梁段的施工方法。支架法施工的優(yōu)點是，施工簡單方便，且能確保主梁結構滿足設計形狀要求。但只能用于橋下凈空低、搭設支架方便且不影響橋下交通的情況下，或跨徑和規(guī)模較小的斜拉橋主梁的施工，如城市立交橋和凈高較低的岸跨主梁

2、施工。 （一）支架法施工天津永和橋主梁施工就是采用支架法拼裝施工的。 一、主梁施工（二）懸臂法施工 懸臂施工法可分為懸臂拼裝法和懸臂澆筑法兩種。懸臂拼裝法一般先在塔柱區(qū)段現澆一段起始梁段以放置起吊設備，然后用起吊設備從塔柱兩側依次對稱安裝預制梁段，使懸臂不斷伸長直至合龍。 懸臂澆筑法是從塔柱兩側用掛籃對稱逐段就地澆筑混凝土直至合龍。一、主梁施工鋼箱梁懸臂吊裝（安慶長江大橋） 一、主梁施工 懸臂澆筑法（漳州戰(zhàn)備大橋） 一、主梁施工大部分混凝土斜拉橋主梁都采用懸臂澆筑法施工。施工中應盡量減小施工荷載，并充分發(fā)揮拉索的作用，使結構在施工階段和運營階段的受力狀態(tài)基本一致。 瀘州泰安長江大橋的掛籃懸臂現

3、澆施工 一、主梁施工 （二）懸臂法施工 對于單索面布置的箱形截面主梁，為減輕澆筑質量，通常將橫截面分解成三部分，即中箱、邊箱和懸臂板。先完成包含主梁錨固系統(tǒng)的中箱，張拉斜向拉索，使之形成獨立的穩(wěn)定結構，然后以中箱和已澆梁段的邊箱為依托，澆筑兩側邊箱，最后用懸挑小掛籃澆筑懸臂板，使整體單箱按品字形向前不斷懸臂澆筑。 對于雙索面布置的雙箱截面主梁，主梁節(jié)段的橫向可劃分為兩個邊箱和中間行車道板三部分。兩個邊箱對稱懸臂澆筑并張拉拉索，最后以兩個邊箱為基礎施工中間行車道板。 一、主梁施工混凝土雙箱梁截面施工 一、主梁施工 牽索掛籃施工（澳大利亞） 掛籃懸臂澆筑施工（宜賓中壩金沙江大橋） （三）頂推法施工

4、頂推法進行混凝土斜拉橋主梁的施工，需在跨內設置若干臨時支墩，且在頂推過程中，梁要反復承受正、負彎矩。 頂推法（法國 Millau Viaduct） 一、主梁施工（四） 平轉法施工平轉法是將斜拉橋上部結構分別在兩岸或一岸順河流方向的支架上現澆，并在岸上完成落架、張拉、調索等所有安裝工作，然后以墩、塔為圓心，整體旋轉到橋位合龍。 平轉法施工適用于橋址地形平坦、墩身較矮及結構體系適合整體轉動的中小跨徑斜拉橋。 我國綏芬河市新華街立交橋是采用平轉法施工的100m+100m雙孔獨塔單索面斜拉橋，跨越綏芬河鐵路站場。 一、主梁施工平轉施工（綏芬河市新華街立交橋） 轉體施工 一、主梁施工（五）主梁施工注意事

5、項施工時對模板材料、構造、內模作業(yè)的可能與方便等問題應予以充分考慮。在主梁節(jié)段施工周期之間要穿插進行拉索的安裝(有時還要進行索塔的節(jié)段施工)，在制定施工進度計劃時，不應有妨礙拉索架設和索塔施工的地方。主梁施工中應保證拉索的索力符合設計要求。 一、主梁施工（一）索塔施工順序（二）塔柱的施工（三）橫梁的施工要點（四）混凝土索塔施工注意事項 二、索塔施工（一）索塔施工順序 混凝土斜拉橋可先施工墩、塔，然后施工主梁和安裝拉索，也可索塔、拉索、主梁三者同時并進。典型的塔墩固結混凝土索塔的施工可按下圖的施工順序進行。 混凝土索塔施工順序 二、索塔施工鋼橋塔的施工方法有浮式吊機施工法、塔式吊機施工法、爬升式

6、吊機施工法等。 鋼橋塔 爬升式吊機施工法的施工順序 二、索塔施工（二）塔柱的施工 塔柱的施工方法 混凝土塔柱施工一般采用就地澆筑，模板和腳手平臺的做法常用支架法、滑模法、爬模法或大型模板構件法等。支架法適用于索塔高度較小和形狀比較復雜的索塔施工。滑模法施工能連續(xù)不斷地澆筑塔柱混凝土 。爬模法機械化程度較高，可縮短工期，適用于大型索塔的施工。 二、索塔施工 爬模系統(tǒng)（南京二橋） 塔柱的施工（安慶長江大橋） 二、索塔施工（二）塔柱的施工 2. 施工塔柱的注意事項必須控制模板的變形；應保證拉索錨固點預埋件位置的精度；應保證各部位的幾何尺寸正確；應進行索塔局部測量系統(tǒng)的控制。二、索塔施工（三）橫梁的施

7、工要點一般橫梁采用支架法就地澆筑混凝土；橫梁施工時應考慮模板支撐系統(tǒng)，防止支撐系統(tǒng)的連接間隙變形、彈性變形、支承不均勻沉降變形；混凝土橫梁和塔柱與鋼支撐不同的線膨脹系數的影響；日照溫差對鋼和混凝土的不同時間差效應等產生的不均勻變形的影響，以及相應的變形調節(jié)措施。每次澆筑混凝土的供應量應保證最先澆筑的混凝土初凝前完成全部澆筑，并應采取有效措施防止在早期養(yǎng)護期間及每次澆筑過程中由于支架的變形引起混凝土橫梁開裂。 二、索塔施工（四）混凝土索塔施工注意事項 (1)塔柱截面常沿高度變化，為了保證軸線、截面尺寸達到一定的精度要求，應考慮每隔一定高度設置臨時的橫向支撐桿以保證傾斜塔柱的受力、變形和穩(wěn)定性。

8、(2)在索塔上除了有拉索錨固張拉部位的凹槽缺口外，通常還有用作檢查的走道，及出于美觀考慮等的截面變化區(qū)。 (3)索塔上除了設置本身施工需要的工作平臺外，還需設置為架設和張拉拉索用的腳手平 臺。 二、索塔施工（四）混凝土索塔施工注意事項 (4) 對于施工用的機具、材料、起吊設備的搬運、拉索架設等宜采用爬升式塔吊作為起重設備，并設置升降設備。用塔吊和混凝土斗或混凝土泵車輸送混凝土澆筑，如采用管道輸送混凝土，應特別注意泵送混凝土的配合比設計、泵送設施的布置、泵送混凝土施工工藝特點等，并采用高性能泵車，以確保索塔泵送混凝土的質量達到設計要求。 (5)索塔施工是高空作業(yè)，要有充分可靠的安全措施，防止上、

9、下層作業(yè)的落物事故。二、索塔施工三、斜拉索的制作、掛索和張拉 （一）拉索的制作（二）掛索（三）拉索的張拉三、斜拉索的制作、掛索和張拉 （一）拉索的制作 1、制索工藝流程 制索工藝流程一般為：鋼絲除銹調直下料防護漆穿錨鐓頭澆錨烘錨拉索防護超張拉標定。（一）拉索的制作2. 索長計算 計算索長是為得出制作拉索的鋼絲下料長度。首先求出每一根拉索的長度基數L0，然后對這一基數進行若干修正，即可得到鋼絲的下料長度L?？筛鶕蛞?guī)(JTJ 027-2000)中有關規(guī)定進行計算。 三、斜拉索的制作、掛索和張拉 （二）掛索 掛索就是將拉索架設到索塔錨固點和主梁錨固點之間的位置上。由于斜拉橋的結構特性，掛索總是從短

10、索進行到長索。 斜拉橋所用拉索，根據設計要求，可能是成品索或現制索，掛索的方式也各不相同。 三、斜拉索的制作、掛索和張拉 （二）掛索1. 成品索掛索 成品索可以直接利用吊機將拉索起吊，借助卷揚機將拉索兩端分別穿入主梁上和索塔上的預留索孔，并初步固定在索孔端面的錨板上完成掛索，或者設置臨時鋼索作為導向纜繩，并用滑輪牽引完成掛索。 三、斜拉索的制作、掛索和張拉 主梁掛索（南京二橋） 三、斜拉索的制作、掛索和張拉 蘇通大橋北主塔掛索 （二）掛索常根據短索、中索、長索制定不同的掛索方案。 對于短索，可直接用塔頂吊機放盤，并將拉索張拉端與安置在索塔內的張拉千斤頂的牽引鋼絞線連接(索塔處為張拉端時)，并在

11、橋面吊機的配合下，將拉索錨固端安裝到主梁上。對于中長索，可用在索塔內的卷揚機和滑輪組進行牽引，并與安置在索塔內的拉索張拉千斤頂的牽引鋼絞線連接，完成掛索。長索掛索仍可采用與索塔內拉索張拉千斤頂的牽引鋼絞線連接的方法來完成掛索。 三、斜拉索的制作、掛索和張拉 （二）掛索對于更長、質量更大的拉索，由于卷揚機的牽引力有限，連接桿的長度就要相應增長。較長的連接桿可以由幾節(jié)組成，千斤頂拉出一節(jié)就卸去一節(jié)，以方便施工。對于特長和質量特別大的拉索，可采用下述的方式掛索：先在索塔上的索孔中穿入一束由若干根鋼絞線組成的柔性牽引索，并在索塔張拉千斤頂上附設一套鋼絞索的牽引裝置。卷揚機提升拉索至連接桿，到達塔外索孔

12、進口附近時，就可與鋼絞線束連接，并利用千斤頂的力量，將連接桿拉入索孔，完成掛索。三、斜拉索的制作、掛索和張拉 多多羅大橋掛索施工 三、斜拉索的制作、掛索和張拉 南京二橋（南汊）掛索過程中橋面護索系統(tǒng) 三、斜拉索的制作、掛索和張拉 （二）掛索2、 現制索掛索 現制索即拉索是在掛索過程中完成制索的。先在拉索上方設置一根粗大的鋼纜作為導向索，將拉索的聚乙烯防護套管(或其他拉索防護套管)懸掛在導向索上，然后逐根穿入鋼絞線(或高強鋼筋)，用單根張拉的小型千斤頂調整好每根鋼絞線(或高強鋼筋)的初應力，最后用群錨千斤頂整體張拉，完成制索、掛索和張拉全過程。三、斜拉索的制作、掛索和張拉 （三）拉索的張拉 拉索

13、的張拉是拉索完成掛索施工后導入一定的拉力，使拉索開始受拉而參與工作。 1、拉索張拉方法（1）用千斤頂直接張拉；（2）用臨時鋼索將主梁前端拉起； （3）在支架上將主梁前端向上頂起。 三、斜拉索的制作、掛索和張拉 張拉斜拉索的方法 長索梁端張拉（蘇通長江公路大橋） 三、斜拉索的制作、掛索和張拉 （三）拉索的張拉2、索力測量 為了施工中準確控制、調整索力，必須掌握測定索力的方法。由于測量數據會有一定的誤差，要求反復多次進行測定。測定索力的方法很多，這里主要介紹三種常用的測定索力的方法。 （1）千斤頂油壓表 拉索用液壓千斤頂張拉時，由于千斤頂張拉油缸中的液壓和張拉力有直接的關系，只要測得油缸的液壓就可

14、求出索力。 三、斜拉索的制作、掛索和張拉 （三）拉索的張拉2、索力測量（2）測力傳感器 用測力傳感器測定索力的原理是：拉索張拉時，千斤頂的張拉力是由連接桿傳到拉索錨具的，如果將一個穿心式測力傳感器套在連接桿上，則張拉拉索時，處于千斤頂張拉活塞和連接桿螺母之間的傳感器，在受壓后輸出電訊號，就可在配套的二次儀表上讀出千斤頂的張拉力。 三、斜拉索的制作、掛索和張拉 測力傳感器 三、斜拉索的制作、掛索和張拉 （三）拉索的張拉2、索力測量（3）頻率振動法 頻率振動法是根據拉索索力和振動頻率之間的關系求得索力。 索力測量（頻率振動法） 三、斜拉索的制作、掛索和張拉 四、斜拉橋施工控制與調索 （一）施工控制 施工過程控制的目的，在于保證結構線形與索力在規(guī)定的誤差范圍內，一般采用能滿足工程精度要求的標高和索力監(jiān)測儀器對梁的標高、索力進行雙控制。 通過斜拉橋的施工實踐，人們已經總結出施工中實測值與理論計算值之間產生差異的原因和消除差值的辦法，此過程可歸納為：施工測量識別修正預告施工的循環(huán)過程。 采用伸臂架設法施工時，對各施工階段發(fā)生的誤差必須隨時予以調