桥梁施工报告

桥 梁 施 工

---桥梁施工新技术综述

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学号: 姓名: 指导老师: 日期: 2011.12.12

目录

1.桥梁基础施工 .................................................................................................................................................. 1

2.桥梁墩台施工 .................................................................................................................................................. 1

2.1砌筑墩台 ................................................................................................................................................ 1

2.2装配式墩(柱式墩、后张法预应力墩) .................................................................................................. 2

2.2.1装配式柱式墩 .............................................................................................................................. 2

2.2.2后张法预应力墩 .......................................................................................................................... 2

2.3现场浇筑墩台(V形墩等) ...................................................................................................................... 2

2.3.1模板 ............................................................................................................................................. 2

2.3.2混凝土浇筑 .................................................................................................................................. 2

3.桥梁上部结构的施工....................................................................................................................................... 2

3.1就地浇筑法 ......................................................................................................................................... 3

3.2预制安装法 .......................................................................................................................................... 3

3.3悬臂施工法 ....................................................................................................................................... 3

3.4转体施工法 .......................................................................................................................................... 4

3.5顶推施工法 .......................................................................................................................................... 4

3.6移动模架逐孔施工法 ............................................................................................................................. 5

3.7横移施工法 ....................................................................................................................................... 5

3.8提升与浮运施工法 ............................................................................................................................. 5

4、桥梁施工技术 ................................................................................................................................................ 5

4.1预应力混凝土工程 ................................................................................................................................. 5

4.2临时支座的预制..................................................................................................................................... 6

4.3承台施工 ................................................................................................................................................ 6

4.4其他工艺 ................................................................................................................................................ 6

5、结论 ................................................................................................................................................................ 7

6、结语 ................................................................................................................................................................ 7

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桥梁施工新技术综述

[摘 要]近50年来,新中国桥梁建设取得了突飞猛进的发展,桥梁施工是桥梁建设的关键环节。于是,不断提高技术水平,引用新材料、新工艺、新桥式,对结构行为进行更精确的数值分析,采用更精确的结构试验进行验证,以使桥梁建设的经济效益不断提高,已成为时代的要求。桥梁施工技术水平的高低直接影响到桥梁建设的发展。本文主要介绍了一些桥梁施工新技术。

关键字:施工、新技术。

1.桥梁基础施工

一般来说,桥梁基础工程发展到今天,己经不受水文、地质条件的控制,其所重视的是工程结构本身和经济效益。目前国内己经拥有了符合我国国情的一整套施工工艺及相应的设备,而大桥梁基础已经向“组合基础”发展。扩大基础、桩基和沉井在根据不同的水文、地质各自的发展中又彼此融合。从而发挥各类型基础的特点而组成的一个整体,故出现了很多基础形式。

桥梁基础工程由于在地面以下或在水中,涉及水和岩土的问题,从而增加了它的复杂程度,使桥梁基础的施工无法采用统一的模式。但是根据桥梁基础工程的形式大致可以归纳为扩大基础、桩和管桩基础、沉井基础、地下连续墙基础和组合基础几大类。

2.桥梁墩台施工

桥梁墩台施工是建造桥梁墩台的各项工作的总称。其主要工作有:墩台定位,

放样,基础施工,在基础襟边上立模板和支架,浇筑墩(台)身混凝土或砌石,扎顶帽钢筋,浇顶帽混凝土并预留支座锚栓孔等。

桥梁墩台施工方法通常分为两大类:一类是现场就地浇筑与砌筑;一类是拼装预制的混凝土砌块、钢筋混凝土或预应力混凝土构件。现场就地浇筑与砌筑工序简便,机具较少,技术操作难度较小;但是施工期限较长,需消耗较多的劳力和物力。后者的特点是即可确保施工质量、减轻工人劳动的强度,又可加快工程进度,提高经济效益,对施工场地狭窄,尤其是缺少砂石地区或干旱缺水地区建造桥墩有着更重要的意义。

桥梁墩台按施工方式的不同分为砌筑墩台、装配式墩台、现场浇筑墩台等几种类型。 2.1砌筑墩台

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石砌墩台是用片石、块石及粗料石以水泥砂浆砌筑的,具有就地取材和经久耐用等优点,在石料丰富地区建造墩台时,在施工期间限许的条件下,为节约水泥,应优先考虑石砌墩台方案。砌筑质量应符合以下规定:砌体所用各项材料类别、规格及质量符合要求;砌缝砂浆或小石子混凝土铺填饱满、强度符合要求;砌缝宽度、错缝距离符合规定,勾缝坚固、整齐,深度和形式符合要求;砌筑方法正确;砌体位置、尺寸不超过允许偏差。

2.2装配式墩(柱式墩、后张法预应力墩)

装配式墩台施工适用于山谷架桥、跨越平缓无漂流物的河沟、河滩等的桥梁,特别是在工地干扰多、施工场地狭窄,缺水与沙石供应困难地区,其效果更为显著。其优点是:结构形式轻便,建桥速度快,坞工省,预制构件质量有保证等等。

装配式墩有柱式墩、后张法预应力墩两种形式:

2.2.1装配式柱式墩

将桥墩分解成若干轻型部件,在工厂或工地集中预制,再运送到现场装配成桥梁。

2.2.2后张法预应力墩

分为基础基础、实体墩身和装配墩身三大部分。装配墩身由基本构件、隔板、顶板及顶冒四种不同形状的构件组成, 用高强钢丝穿入预留的上下贯通的孔道内,张拉锚固而成。

2.3现场浇筑墩台(V形墩等)

主要有两个工序:一是制作与安装墩台模板;二是混凝土浇筑。

2.3.1模板

常用的模板类型有:拼装式模板,整体吊装模板,组合型钢模板,滑动钢模板。模板安装前应对模板尺寸进行检查;安装时要坚实牢固,以免振捣混凝土时引起跑模漏浆;安装位置应符合结构设计要求。

2.3.2混凝土浇筑

墩台身混凝土施工前,应将基础顶面冲洗干净,凿除表面浮浆,整修连接钢筋。灌注混凝土时,应经常检查模板、钢筋及预埋件的位置和保护层的尺寸,确保位置正确,不发生变形。混凝土施工中,应切实保证混凝土的配合比、水灰比和塌落度等技术性能指标满足规范要求。

3.桥梁上部结构的施工

桥梁上部结构的施工方法,随着预应力混凝土的广泛应用,已经得到了迅速发展,并

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发生了重大的变革。80年代以后由于桥梁类型增加与跨径增大、结构设计方法的进步、构件生产的预制化、机械设备的发展,由此而引起施工方法的进步和发展,形成了多种多样的施工方法。其主要有:就地浇注法、预制安装法、悬臂施工法、转体施工法、顶推法施工、移动模架逐孔施工法、横移法施工、提升与浮运施工法几大类。

3.1就地浇筑法 就地浇筑法是在桥位处搭设支架,在支架上浇筑桥体混凝土,达

到强度后拆除模板、支架。

就地浇筑法优点:无需预制场地,而且不需要大型起吊、运输设备,梁体的主筋可不中断,桥梁整体性好,施工中无体系转换,预应力混凝土连续梁可以采用强大预应力体系,使结构构造简化,施工方便。它的主要缺点是工期长,费用高,施工质量不容易控制;对预应力混凝土梁由于混凝土的收缩、徐变引起的应力损失比较大;施工中的支架、模板耗用量大,施工费用高;搭设支架影响排洪、通航,施工期间可能受到洪水和漂流物的威胁。

3.2预制安装法 预制安装法就是在预制工厂或在运输方便的桥址附近设置预制场

进行梁的预制工作,然后采用一定的架设方法进行安装。预制安装法施工一般是指钢筋混凝土或预应力混凝土简支梁的预制安装,分预制、运输和安装三部分。

预制安装施工法的主要特点是:由于是工场生产制作,构件质量好,有利于确保构件的质量和尺寸精度,并尽可能多的采用机械化施工;上下部结构可以平行作业,因而可缩短现场工期;能有效的利用劳动力,并由此而降低了工程造价;由于施工速度快,可适用于紧急施工工程;将构件预制后由于要存放一段时间,因此在安装时已有一定龄期,可减少混凝土收缩、徐变引起的变形。

3.3悬臂施工法 悬臂施工法是从桥墩开始,两侧对称进行现浇梁段或将预制节段

对称进行拼装。前者称悬臂浇筑施工,后者称悬臂拼装施工,有时也将两种方法结合使用。

悬臂施工的主要特点是:桥梁在施工过程中产生负弯矩,桥墩也要求承受由施工产生

的弯矩,因此悬臂施工宜在营运状态的结构受力与施工状态的受力状态比较接近的桥梁中选用,如预应力混凝土T型刚构桥、变截面连续梁桥和斜拉桥等;非墩桥固接的预应力混凝土梁桥,采用悬臂施工时应采取措施,使墩、梁临时固结,因而在施工过程中有结构体系的转换存在;采用悬臂施工的机具设备种类很多,就挂篮而言,也有桁架式、斜拉式等多种类型,可根据实际情况选用;悬臂浇筑施工简便,结构整体性好,施工中可不断调整位置,常在跨径大于100的桥梁上选用;梁体块件的预制和下部结构的施工可同时进行,拼装成桥的的速度较现浇的更快,可显著缩短工期;悬臂拼装法施工速度快,桥梁上、下

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部结构可平行作业,但施工精度要求比较高,可在跨径100m以下的大桥中选用;悬臂施工法可不用或少用支架,施工不影响通航或桥下交通;需占用较大的预制厂地移运和安装需要大量的机械设备,如不用湿接缝,则块件安装的位置不易调整。

3.4转体施工法 转体施工是将桥梁构件先在桥位处岸边(或路边及适当位置)进行预制,待混凝土达到设计强度后旋转构件就位的施工方法。转体施工其静力组合不变,它的支座位置就是施工时的旋转支承和旋转轴,桥梁完工后,按设计要求改变支撑情况。转体施工可分为平转、竖转和平竖几何的结合的转体施工。

转体施工的主要特点是:可以利用地形,方便预制构件;施工期间不断航,不影响桥下交通,并可在跨越通车线路上进行桥梁施工;节省木材,节省施工用料;施工设备少,装置简单,容易制作并便于掌握。采用转体施工与缆索无支架施工比较,可节省木材80%,节省施工用钢60%;减少高空作业,施工工序简单,施工迅速;当主要构件先期合拢后,给以后施工带来方便;转体施工适合于单跨和三跨桥梁,可在深水、峡谷中建桥采用,同时也适应在平原区以及用于城市跨线桥;大跨径桥梁采用转体施工将会取得较好的技术经济效益,转体重量轻型化、多种工艺综合利用,是大跨径及特大跨径桥梁施工有利的竞争方案。

3.5顶推施工法 顶推施工是在沿桥纵轴方向的台后设置预制场地,分节段预制,并用纵向预应力筋将预制节段与施工完成的梁体连成整体,然后通过水平千斤顶施力,将梁体向前顶推出预制场地。之后继续在预制场地进行下一节段梁的预制,循环操作直至施工完成。

顶推施工法的特点:顶推法可以使用简单的设备建造长大桥梁,施工费用低,施工平稳无噪声,可在水深、山谷和高桥墩上采用,也可在曲率相同的弯桥和坡桥上采用;主梁分段预制,连续作业,结构整体性好;由于不需要大型起重设备,所以施工节段的长度一般可取用10m-20m;桥梁节段固定在一个场地预制,便于施工管理改善施工条件,避免高空作业。同时,模板、设备可多次周转使用,在正常情况下,节段的预制周期7d-10d。顶推施工时,梁的受力状态变化很大,施工阶段的梁的受力状态与运营时期的受力状态差别较大,因此在梁截面设计和布索时要同时满足施工与运营的要求,由此而造成的用钢量较高;在施工时也可采取加设临时墩,设置前导梁和其他措施,用以减少施工内力;顶推法宜在等截面梁上使用,当桥梁跨径较大时,选用等截面梁会造成材料用量的不经济,也增加施工难度,因此以中等跨径的桥梁为宜,桥梁的总长也以500m-600m为宜。

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3.6移动模架逐孔施工法 逐孔施工是中等跨径预应力混凝土连续梁中的一种施工方法,它使用一套设备从桥梁的一端逐孔施工,直到对岸。有用临时支承组拼预制节段的逐孔施工法、移动支架逐孔现浇施工法、以及整孔吊装或分段节段施工法等。

采用逐孔施工的主要特点:有良好的施工环境,保证施工质量,一套模架可多次周转使用,具有在预制场生产的优点;不需要设置地面支架,不影响通航和桥下交通,施工安全、可靠;机械化、自动化程度高,节省劳力,降低劳动强度,上下部结构可以平行作业,缩短工期;通常每一施工梁段的的长度取用一孔梁长,接头位置一般可选在桥梁受力较小的部位;移动模架设备投资大,施工准备和操作都较复杂;宜在桥梁跨径小于50m的多跨长桥上使用。

3.7横移施工法 横移施工是在拟待安置结构的位置旁预制该结构,并横向移运该结构物,将它安置在规定的位置上。

横移施工的主要特点是:在整个操作期间与该结构有关的支座位置保持不变,即没有改变梁的结构体系;在横向移动期间,临时支座需要支承该结构的施工重量。

3.8提升与浮运施工法 提升与浮运施工是在未来安置结构物以下的地面上预制该结构并把它提升就位。浮运施工将桥梁在岸上预制,通过大型浮运至桥位,利用船的上下起落安装就位的方法。

使用该方法的要求是:在该结构下面需要有一个适宜的地面;拥有一台支撑在一定基础上的提升设备;被提升结构下的地面要有一定的承载力;该结构应该是平衡的,至少在提升操作期间是平衡的;采用浮运法要有一系列的大型浮运设备。

4、桥梁施工技术

4.1预应力混凝土工程

《规范》预应力筋规定,预应力筋由多根钢丝或钢绞线组成时,同束内应采用强度相等的预应力钢材。编束时,应逐根理顺,防止互相缠绕。钢筋的冷拉工艺采用控制应力或控制冷拉率的方法。从受力分析来考虑,编束时,梳理顺直,可防止钢丝或钢绞线在穿孔、张拉时由于互相缠绕紊乱而导致的受力不均匀现象。当受力不均匀时,将使有的钢丝达不到张拉控制应力,则可能被拉断,造成预应力损失。《规范》后张法规定,预应力筋的张拉顺序应符合设计要求,当设计未规定时可采取分阶段、分批对称张拉。主要从受力角度要求后张法多根(束)预应力筋张拉时,应使张拉的合力作用线处的构件核心截面以内,防止构件截面产生过大的

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偏心受压和边缘拉力。对称张拉可避免或减少偏心力矩,宜分阶段、分批对称地进行。

另外,按控制应力先张拉的预应力筋会因后批预应力筋张拉时所产生的混凝土弹性压缩而引起应力损失。综合考虑张拉力的影响,可以减少预应力损失。预应力工程施工关键是怎样正确地建立起设计要求的预应力,而其最大的影响因素就是应力松弛带来的危害。为保证施工质量,预应力张拉必须严格按照程序规定执行且张拉后立即做好灌浆的准备,这些对控制应力损失的减少都非常有效。张拉过程中不仅要控制好应力值,而且要随时抽查预应力筋的增长值,同时要按照对称、均匀的方法进行张拉,张拉完并封锚以后,马上开始灌浆的工作,灌浆不仅减少应力的损失,而且能封闭孔道,减少预应力筋的损失,并且使其与结构共同作用,提高结构的抗裂性。

4.2临时支座的预制

在桥梁施工中,临时支座大多数采用预制的长方体混凝土块,在相应位置对称称放置两块,待湿接头混凝土达到强度后,再凿除;这样施工能够消除由于预制的混凝土块薄厚不均,摆放位置错动,以及梁板本身制作尺寸的误差,容易把临时支座压坏、压碎、挤动,影响梁板的标高或造成梁板位置偏离。临时支座的作用是减小和防止支架产生有害于施工的沉降。是否需要给支架设临时支座,一要看支架落地处是否坚实;二要看支架的荷载是否大;三要看施工的周期是否长。一般,雨天之后要检查支架、支座变形。这一点,非常关键,但却常被经验缺乏者忽视。

4.3承台施工

为了开挖桥台基坑,必须选择有效的降水措施。根据市场的调研和现场的布设条件,采轻型井点降水措施是最经济最可行的办法。因为实际中布设为分级井点,所以必须加以严密的计算。同时项目部应准备一套辅助方案,如果原方案有难度,那么准备在回填土的外侧再筑两道临时围堰,以降低水源方向水位的高度。施工流程为:测量放样→井点降水→基坑开挖→浇筑垫层→承台钢筋制作→模板制作→混凝土浇筑→养护。根据施工的环境特点及设计图纸,结合以往的施工经验,决定对基坑开挖采用轻型井点降水方式。井点的平面布置主要取决于地下水的补给方式,基坑的平面形状和要求降水的深度。

4.4其他工艺

在施工技术中,除以上所述外,还可以引用新技术和高效率、高功能的机具设备,借以提高质量、缩短工期、降低造价。如利用遥控设备在沉井、沉箱中挖基,以减少劳动强度并避免人身危险;引用自升式水上平台克服深水基础的困难;采用激光测量控制结构的

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精确定位;利用高质量的焊接技术,借能推广工地焊接等,此外,装配式桥梁也将有所发展,以使结构和构件标准化,生产工业化。 在桥梁养护维修方面,要求对既有桥梁建立完善的技术档案管理制度。在桥梁维修检查中,引用新型精密的测量仪表,如用声测法对结构材料的缺陷以及弹性模量进行测定;用手携式金相摄影仪检查钢材的晶体结构俾能及早进行加固防患于末然,以便延长桥梁的使用寿命。

5、结论

桥梁工程始终是在生产发展与各类科学技术进步的综合影响下,遵循适用、安全、经济与美观的原则,不断的向前发展。人们除了要求桥的功能完善,还讲求桥的外形美观、有艺术性 ,桥梁地建造将更加复杂化,更加艺术化,桥梁的未来将更加多元化,这就要求我们在桥梁建设中,应该根据实际情况来选择适宜的施工方法和技术。当然在建设的过程中,我们仍会遇到各种新问题,这就需要我们不断探求新方法、新技术。

6、结语

改革开放之前,中国的经济、政治等都处于低迷时期,桥梁工程也没有太大的突破。改革开放之后的二十几年,国外桥梁工程的先进理念和技术不断涌入国内,而中国桥梁在20世纪最后20年所取得的进步更令世界桥梁界惊叹不已。在这一成就的鼓舞下,一些发达国家开始构想在21世纪建设更加宏伟的跨海工程。中国在21世纪也有宏伟的交通建设规划,其中包括沿太平洋海岸公路上的跨海工程。中国的桥梁工作者要承认差距,不甘落后,坚持自主设计和建设的原则,努力开发新的施工技术,为21世纪跨海工程中的技术难点做好准备,争取创造出更好的业绩,使中国成为世界桥梁强国的重要一员,重现中国古代桥梁的辉煌。

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