芻議橋梁上部結(jié)構(gòu)施工技術(shù)論文
內(nèi)容摘要:本文對橋梁上部結(jié)構(gòu)施工方法作一分析,供大家參考。
關(guān)鍵詞:橋梁;上部結(jié)構(gòu);整體施工
一、前言
在橋梁工程中,施工是非常重要的一環(huán),它決定著工程的工期、質(zhì)量和整個工程的造價等問題。因此,合理地選擇施工方法,正確地組織施工和科學(xué)管理,具有十分重要的意義。橋梁上部結(jié)構(gòu)的形式是多種多樣的,其施工方法的種類也較多,但除一些比較特殊的施工方法之外,大致可分為整體施工法和節(jié)段施工法兩大類。本文根據(jù)筆者多年的工作經(jīng)驗,現(xiàn)將常用一些旋工方法的特點和適用性進(jìn)行簡述。
二、整體施工方法
整體施工法包括在支架上就地澆筑施工法、預(yù)制裝配施工法和整孔架設(shè)施工法。整體施工法的主要特點是可以按照橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計的體系,在結(jié)構(gòu)的伸縮縫之間整體施工,當(dāng)起重能力受限時,可在橋的橫向按照原結(jié)構(gòu)圖式分割為預(yù)制梁,加高后裝配成整體,因此對于整體施工的橋梁,在施工中無體系轉(zhuǎn)換的問題。
(一)就地澆筑法
這是在橋跨間設(shè)置支架,安裝模板,綁扎鋼筋,現(xiàn)場澆筑混凝土的施工方法.適用于旱地上的鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土中小跨徑連續(xù)梁橋的施工。特別適用于變寬度的異型橋、斜橋、彎橋等復(fù)雜橋梁的施工。支架按其構(gòu)造的不同可分為滿布式、柱式、梁式和梁柱式幾種類型,所用材料有門式支架、扣件式支架、碗扣式支架、貝雷桁片、萬能桿件及各種型鋼組合構(gòu)件等。
在這種施工方法中,支架雖為臨時結(jié)構(gòu),但施工中需承受梁的大部分恒重,因此必須有足夠的強(qiáng)度和風(fēng)度,同時支架的地基要可靠.必要時需對地基進(jìn)行加固處理。固定支架法施工的特點是:梁的整體性好,施工平穩(wěn)、可靠,不需大型起吊設(shè)備;施工中無體系轉(zhuǎn)換的問題;但需要大量施工支架,并需要有較大的施工場地。
(二)預(yù)制裝配法
預(yù)制安裝法在預(yù)制工廣或在運(yùn)輸方便的橋址附近設(shè)置預(yù)制場進(jìn)行梁的預(yù)鉗工作,然后采用一定的架設(shè)方法進(jìn)行安裝。預(yù)制安裝法施工一般是指鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁的預(yù)制安裝,分預(yù)制、運(yùn)輸和安裝三部分。預(yù)制安裝施工法的主要特點是:
1.由于是工場生產(chǎn)制作,構(gòu)件質(zhì)量好,有利于確保構(gòu)件的質(zhì)量和尺寸精度,并盡可能多的采用機(jī)械化施工;
2.上下部結(jié)構(gòu)可以平行作業(yè),因而可縮短現(xiàn)場工期;
3.能有效的利用勞動力,并由此而降低了工程造價;
4.由于施工速度快,可適用于緊急施工工程;
5.將構(gòu)件預(yù)制后由于要存放一段時間,因此在安裝時已有一定齡期,可減少混凝土收縮、徐變引起的變形。
(三)整孔架設(shè)施工法
使用超大型的起吊、運(yùn)輸設(shè)備將一孔預(yù)制梁整體架設(shè)安裝。目前只有利用駁船和浮吊在深水的大江、湖泊和海灣上建橋時采用整孔架設(shè)法。
此法代表中小跨徑梁橋施工發(fā)展方向隨著橋梁施工技術(shù)的發(fā)展和施工設(shè)備的更新,將會不斷地擴(kuò)大它的應(yīng)用范圍。
三、節(jié)段施工法
節(jié)段施工法是近40年在預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋中發(fā)展起來的施工方法。其中發(fā)展最早、應(yīng)用較廣,也熟為人知的是懸臂施工法。它可以不需在河中拉薩市支架,采用對稱懸臂施工建造大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋。施工方法的變革促進(jìn)了橋梁結(jié)構(gòu)體系和橋梁跨徑的發(fā)展,對于中等跨徑的多跨連續(xù)梁橋,可以使用一套機(jī)具設(shè)備,選用逐孔架設(shè)法和移動模架法,做到簡便、迅速地連續(xù)施工。也可采用分段預(yù)制、分段頂推的頂推法施工。因此,節(jié)段施工具有各種不同的方法在預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋施工中得到了廣泛的應(yīng)用。
(一)懸臂施工法
懸臂施工法是從橋墩開始,兩側(cè)對稱進(jìn)行現(xiàn)澆梁段或?qū)㈩A(yù)制節(jié)段對稱進(jìn)行拼裝。前者稱懸臂澆筑施工。后者稱懸臂拼裝施工,有時也將兩種方法結(jié)合使用。懸臂施工的主要特點是:
1.橋梁在施工過程中產(chǎn)生負(fù)彎矩,橋墩也要求承受由施工產(chǎn)生的彎矩,因此懸臂施工宜在營運(yùn)狀態(tài)的結(jié)構(gòu)受力與施工狀態(tài)的'受力狀態(tài)比較接近的橋梁中選用。如預(yù)應(yīng)力混凝土T型剛構(gòu)橋、變截而連續(xù)梁橋和斜拉橋等;
2.非墩橋固接的預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋,采用懸臂施工時應(yīng)采取措施,使墩、梁臨時固結(jié),因而在施工過程中有結(jié)構(gòu)體系的轉(zhuǎn)換存在:
3.采用懸臂施工的機(jī)具設(shè)各種類很多,就掛籃而言,也有桁架式、斜拉式等多種類型,可根據(jù)實際情況選用;
4.懸臂澆筑施工簡便,結(jié)構(gòu)整體性好,施工中可不斷調(diào)整位置,常在跨徑大于100m的橋梁上選用;懸臂拼裝法施工速度快,橋梁上,下部結(jié)構(gòu)可平行作業(yè)。但施工精度要求比較高,可在跨徑lOOm以下的大橋中選用;
5.懸臂施工法可不用或少用支架,施工不影響通航或橋下交通。
(二)逐孔施工法
逐孔施工是中等跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)粱中的一種施工方法。它使用一套設(shè)備從橋梁的一端逐孔施工,直到對岸。有用臨時支承組拼預(yù)制節(jié)段的逐孔旋工法、移動支架逐孔現(xiàn)澆施工法、以及整孔吊裝或分段節(jié)段施工法等。采用逐孔施工的主要特點;
1.不需要設(shè)置地而支架,不影響通航和橋下交通,施工安全、可靠;
2.有良好的施工環(huán)境,保證施工質(zhì)量,一套模架可多次周轉(zhuǎn)使用,具有在預(yù)制場生產(chǎn)的優(yōu)點;
3.機(jī)械化、自動化程度高,節(jié)省勞力,降低勞動強(qiáng)度,上下部結(jié)構(gòu)可以平行作業(yè),縮短工期;
4.通常每一施工梁段的的長度取用一孔梁長,接頭位置一般可選在橋梁受力較小的部位:
5.移動樓架設(shè)備投資大,施工準(zhǔn)備和操作都較復(fù)雜;
6.宜在橋梁跨徑小于50m的多跨長橋上使用。
(三)移動模架施工法
移動框架施工是逐孔施工中的澆筑施工法,它相當(dāng)于一個現(xiàn)場的橋梁預(yù)制工廠。其施工的主要特點為:施工時地面不需搭支架,不影響通航或橋下陸路交通,施工安全可靠:施工環(huán)境好,質(zhì)量易保證,模架可重復(fù)使用;機(jī)械化、自動化程度高,上下部結(jié)構(gòu)平行作業(yè),縮短工期;施工中接頭可根據(jù)施工條件設(shè)在橋梁受力較小的部位;一次性設(shè)備投資較大,施工技術(shù)操作較復(fù)雜;宜在跨徑小于50-60m的大中經(jīng)濟(jì)跨徑的長橋上應(yīng)用。
(四)頂推施工法
頂推施工是在橋縱向橋臺后設(shè)預(yù)制場、分節(jié)段預(yù)制,并用縱向預(yù)應(yīng)力筋將預(yù)制節(jié)段與施工完的梁體連為整體,然后通過水平和豎向千斤頂?shù)慕惶媸┝Γ瑢⒘后w向前推出預(yù)制場地,爾后繼續(xù)在預(yù)制場預(yù)制下一節(jié)段,循環(huán)作業(yè)直到施工完成。其主要特點是施工階段內(nèi)力與運(yùn)營階段相差較大,施工中應(yīng)相應(yīng)采取臨時措施減小施工內(nèi)力;由于采用頂推作業(yè),故宜在等到截面的連續(xù)橋梁上使用;頂推施工的常用跨徑為60-80m,且有預(yù)制條件的場地為最優(yōu)的施工方案。
四、其他施工方法
(一)轉(zhuǎn)體施工法
轉(zhuǎn)體施工是將橋梁構(gòu)件先在橋位處岸邊(或路邊及適當(dāng)位置)進(jìn)行預(yù)制,待混凝土達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度后旋轉(zhuǎn)構(gòu)件就位的施工方法。轉(zhuǎn)體施工其靜力組合不變,它的支座位置就是旖工時的旋轉(zhuǎn)支承和旋轉(zhuǎn)軸,橋梁完工后,按設(shè)計要求改變支撐情況。轉(zhuǎn)體施工可分為平轉(zhuǎn)、豎轉(zhuǎn)兩種施工方法,施工中又分為有平衡重和無平衡重兩種方法。
轉(zhuǎn)體施工的主要特點是:
1.可以利用地形,方便預(yù)制構(gòu)件;
2.施工期間不斷航,不影響橋下交通,并可在跨越通車線路上進(jìn)行橋梁施工;
3.施工設(shè)備少,裝置簡單,容易制作并便于掌握;
4.節(jié)省木材,節(jié)省施工用料。采用轉(zhuǎn)體施工與纜索無支架施工比較,可節(jié)省木材80%,節(jié)省施工用鋼60%;
5.減少高空作業(yè),施工工序簡單,施工迅速;當(dāng)主要構(gòu)件先期合攏后,給以后施工帶來方便;
6.轉(zhuǎn)體施工適合于單跨和三跨橋梁,可在深水、峽谷中建橋采用,同時也適應(yīng)在平原區(qū)以及用于城市跨線橋;
7.大跨徑橋梁采用轉(zhuǎn)體施工將會取得較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益,轉(zhuǎn)體重量輕型化、多種工藝綜合利用,是大跨徑及特大跨徑橋梁施工有利的競爭方案。
(二)勁性骨架法
以鋼骨架作為拱圈的勁性拱架,采用現(xiàn)澆混凝土包裹骨架,最后形成鋼筋混凝土拱橋。
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