JTG-F50-新规范培训之桥梁施工.ppt

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,桥梁施工概述,重庆交通大学 向中富,施工的重要性,桥梁的建设需经过规划、工程可行性研究、勘测设计和施工等几个阶段。,施工,是具体体现桥梁设计思想和设计意图的过程，高水平桥梁设计需要更高水平施工技术去实现。桥梁施工技术的发展也为实现桥梁,设计意图提供了灵活多样,的手段，为增大桥梁跨度、,改善结构性能和线形以及,应用新材料提供了充分条,件。,桥梁施工技术发展回顾,桥梁施工技术水平与同时代生产力发展水平相关，,3000,年前在渭河上架设浮桥,1400,多年建设的赵州桥,建造技术超乎想象,大拱圈纵分为,28,圈，每圈由,43,块重,1t,左右的拱石组成，用,石灰浆砌筑。为提高强度和整体性，拱石表面凿有斜纹，拱石,纵缝间安放腰铁（铁箍），主拱,跨中拱背上设置,5,根铁拉杆，并在,拱顶石砌筑时采用刹尖方法使拱,石挤压紧密。,桥梁施工技术发展回顾,1053,年建成泉州万安（洛阳）桥,现代浮运架桥的原始雏形。,46,桥墩，,834,米长，采用“激浪涨舟、悬机弦牵”架设石梁,1240,年漳州虎渡桥,200t,重的石梁如何架设至今未知,19,世纪悬索桥主缆架设的,AS,、,PWS,方法出现,促进了悬索桥快速发展,桥梁施工技术发展回顾,20,世纪钢筋混凝土、预应力混凝土技术应用，悬臂施工、顶推施工、逐孔施工、转体施工技术广泛应用,大跨深水桥梁迅速发展,20,世纪末：,1991,米的日本明石海峡桥（悬索桥）、,890,米的日本多多罗桥（斜拉桥）、,420,米的中国重庆万州长江大桥（砼拱桥）、,301,米的挪威,Stolmasundet,桥（连续刚构桥）,21,世纪初：,460,米的中国重庆巫山长江大桥（钢管砼拱桥）、,330,米的中国重庆长江大桥复线桥（连续刚构桥）、,1088,米中国苏通长江大桥（斜拉桥）,施工与桥梁建设的关系,建设,一座桥梁通常要经过规划、工程可行性研究、,勘测设计和施工等阶段。,施工,是具体体现桥梁设计思想和意图的一个过程，,其最终目的是建成一个满足使用要求的工程实体。,施工技术,无论是在设计阶段还是在施工阶段都非常,重要，对其施工是否能顺利完成起着决定性作用,施工与桥梁建设的关系,施工技术,的发展为实现桥梁设计意图提供了灵活多样的手段，为增大桥梁跨越能力、新型桥梁结构体系的开发、新型材料的应用、成桥状态（受力与线形）的改善、工程质量的提高、建设工期的缩短和工程造价的降低等提供了充分的条件和技术保障。,施工与设计的关系,不同结构型式桥梁，施工方法可不同,同种结构型式桥梁也可采用不同的施工方法,复杂体系桥梁，不同施工方法时，施工过程结构受力体系各不相同，结构内力随结构计算图式的改变而变更，结构运营阶段的受力状况取决于所选用的施工方法。,绝大多数桥梁施工往往不是一次完成，其间需经历多次结构体系的转换,桥梁设计必须针对特定施工方法，程序进行,桥梁施工必须忠实于设计,施工与设计的关系,桥梁常见体系、施工方法及受力特点,桥梁结构体系、施工方法决定了桥梁的受力特点以及建,设质量控制的重点，桥梁建设质量监督人员必须对桥梁结构,体系、施工方法与受力特点有清醒的认识，以便在监督中突,出重点，把握全局。,施工与设计的关系,桥梁常见体系、施工方法及受力特点,钢筋混凝土简支梁（板）桥：,静定体系、单跨受力,支架现浇、预制吊装等方法施工,温度变化、支座不均匀沉降等不产生附加内力,预制吊装桥梁横向整体性要求高,跨间结构受拉区带裂缝工作,施工与设计的关系,桥梁常见体系、施工方法及受力特点,钢筋混凝土简支桥面连续梁（板）桥：,静定体系、墩顶仅梁（板）顶部分连续,单跨受力,支架现浇、预制吊装等方法施工,温度变化、支座不均匀沉降等不产生附加内力,横向整体性要求高,跨间结构受拉区带裂缝工作,施工与设计的关系,桥梁常见体系、施工方法及受力特点,钢筋混凝土简支结构连续梁（板）桥：,先简支后结构连续,一期恒载下静定体系、二期恒载和使用荷载下超静定体系,一期恒载下单跨受力、二期恒载和使用荷载下多孔受力,预制吊装施工,温度变化、支座不均匀沉降等产生附加内力,跨间、墩顶结构受拉区带裂缝工作,施工与设计的关系,桥梁常见体系、施工方法及受力特点,预应力混凝土简支梁（板）桥：,静定体系,单跨受力,预制吊装施工,温度变化、支座不均匀沉降等产生附加内力,预制吊装桥梁横向整体性要求高,全压结构或拉应力受限并不开裂,施工与设计的关系,桥梁常见体系、施工方法及受力特点,预应力混凝土简支桥面连续梁（板）桥：,静定体系、墩顶仅梁（板）顶部分连续,单跨受力,预制吊装等方法施工,温度变化、支座不均匀沉降等不产生附加内力,主梁全压结构或拉应力受限并不开裂,横向整体性要求高,桥面连续构造带裂缝工作,施工与设计的关系,桥梁常见体系、施工方法及受力特点,预应力混凝土简支刚构桥：,先简支后刚构（墩梁固接）,一期恒载下静定体系、二期恒载和使用荷载下超静定体系,一期恒载下单跨受力、二期恒载和使用荷载下多孔墩梁共同受力,预制吊装施工,主梁二期预应力、温度变化、混凝土收缩徐变、支座不均匀沉降等产生附加内力,主梁全压结构或拉应力受限并不开裂,施工与设计的关系,桥梁常见体系、施工方法及受力特点,钢筋混凝土连续梁桥：,超静定体系,支架施工,主梁多孔共同受力,主梁温度变化、混凝土收缩徐变、支座不均匀沉降等产生附加内力,跨间、墩顶结构受拉区带裂缝工作,施工与设计的关系,桥梁常见体系、施工方法及受力特点,预应力混凝土连续刚构桥：,超静定体系、墩梁固接,悬臂施工、预制拼装施工等,一期恒载受力因施工方法而定、二期恒载和使用荷载下多孔墩梁共同受力,主梁二期预应力、温度变化、混凝土收缩徐变、墩底不均匀沉降等产生附加内力,主梁全压结构或拉应力受限并不开裂,施工与设计的关系,桥梁常见体系、施工方法及受力特点,石拱桥：,超静定体系、拱圈为主要承重结构,支架、拱胎施工等,支架拆除、拱上结构施工顺序影响拱圈受力,温度变化、拱脚不均匀沉降等产生附加内力,主拱圈全压结构,施工与设计的关系,桥梁常见体系、施工方法及受力特点,钢筋混凝土拱桥：,超静定体系、拱圈为主要承重结构,支架施工、缆索吊装施工、劲性骨架施工、转体施工、悬臂施工等,支架拆除、拱上结构施工顺序等影响拱圈受力,温度变化、拱脚不均匀沉降、混凝土收缩徐变等产生附加内力,主拱圈一般为全压结构,施工与设计的关系,桥梁常见体系、施工方法及受力特点,钢管混凝土拱桥：,超静定体系、拱圈为主要承重结构,缆索吊装施工钢管拱圈、现浇管内混凝土,管内混凝土、拱上结构施工顺序等影响拱圈受力,温度变化、拱脚不均匀沉降、混凝土收缩徐变等产生附加内力,主拱圈一般为全压结构,钢管焊接缺陷、管内混凝土脱空、钢管锈蚀等危害巨大,施工与设计的关系,桥梁常见体系、施工方法及受力特点,钢拱桥：,超静定体系、拱圈为主要承重结构、,简单体系或组合体系,（系杆至关重要）,缆索吊装施工、悬臂施工等,拱上结构施工顺序等影响拱圈受力,温度变化、拱脚不均匀沉降等产生附加内力,焊接缺陷、锈蚀等危害巨大,施工与设计的关系,桥梁常见体系、施工方法及受力特点,钢拱桥：,施工与设计的关系,桥梁常见体系、施工方法及受力特点,钢拱桥：,施工与设计的关系,桥梁常见体系、施工方法及受力特点,钢拱桥：,施工与设计的关系,桥梁常见体系、施工方法及受力特点,钢拱桥：,施工与设计的关系,桥梁常见体系、施工方法及受力特点,钢拱桥：,施工与设计的关系,桥梁常见体系、施工方法及受力特点,钢拱桥：,施工与设计的关系,桥梁常见体系、施工方法及受力特点,斜拉桥：,超静定体系、桥塔、索、主梁为主要承重结构,悬浇、吊装施工等,施工中索力等影响主梁受力,温度变化、混凝土收缩徐变等产生附加内力,钢主梁焊接缺陷、斜拉索锈蚀等危害巨大，稳 定性需高度重视,施工与设计的关系,桥梁常见体系、施工方法及受力特点,悬索桥：,索塔、主缆、加劲梁为主要承重结构,加劲梁吊装施工,施工中主缆初始状态对成桥状态影响大,锚碇系心脏、主缆系生命线,钢主梁焊接缺陷、主缆锈蚀等危害巨大,施工与设计的关系,静定结构、一次形成结构：,一种设计可以有多种施工方法，设计与施工可分离，例如：,简支梁桥梁：,设计按照成桥状态进行，,施工预制吊装、支架现浇等,一般拱桥：,设计按照成桥状态进行，,施工支加现浇、缆索吊装等,施工与设计的关系,超静定结构、分次形成结构：,一种设计对应一种施工方法，设计与施工必须不可分离，主要体现在结构恒载内力需根据施工过程进行计算，例如：,施工与设计的关系,组合式简支梁桥：,一期恒载效应应采用应力叠加，而不是内力叠加,施工与设计的关系,悬臂施工连续桥、连续刚构桥、分次形成的箱拱桥、桁架拱桥等：,一期恒载效应必须根据施工顺序（包括体系转换）进行计算,施工与设计的关系,施工与设计的关系,施工与设计的关系,施工与设计的关系,施工与机械设备的关系,施工机械设备的优劣往往决定桥梁施工技术先进与否,施工方法的确定在很大程度上取决于是否有与之相配套的施工机械设备,桥梁结构体系及施工技术的发展需要大量的、先进的机械设备，先进施工技术发展促进设备水平的不断提高。,桥梁施工设备包括：测量设备；基础施工设备；混凝土施工设备；各种常备式结构；预应力施工设备；运输、安装和起重设备；专用施工设备等。,其中大型浮吊的研制利用，使桥梁上、下部结构的施工向着大块件组拼体系发展，适应了当前越来越多跨海工程建设的需要。,施工与施工控制的关系,桥梁施工技术包含施工设计计算、施工方法、手段与工艺、施工控制等。,以往，在桥梁施工技术中并未突出施工控制的内容，甚至没有提到“施工控制”。原因是由于过去所建桥梁一般跨径不大，规模较小，影响因素少等，因为施工控制不力而产生的不良后果也就不明显，从而使人们忽视了它的重要性。,施工与施工控制的关系,事实上，,任何桥梁施工，特别是大跨径桥梁的施工，都是一个系统工程。在该系统中，设计图纸是目标，而自开工到竣工整个为实现设计目标而必须经历的过程中，将受到许许多多确定和不确定因素（误差）的影响，包括设计计算、桥用材料性能、施工精度、荷载，大气温度等诸多方面在理想状态与实际状态之间存在的差异，施工中如何从各种受误差影响而失真的参数中找出相对真实之值，对施工状态进行实时识别（监测），调整（纠偏）、预测对设计目标的实现是至关重要的。,施工与施工控制的关系,桥梁施工控制,是桥梁施工技术的重要组成部分,桥梁施工控制,是确保桥梁施工宏观质量的关键,桥梁施工控制,又是桥梁建设的安全保证,施工与施工控制的关系,施工与造价的关系,桥梁工程的总造价包括规划、工程可行性研究、勘测设计、征地拆迁、工程施工等费用，其中施工一般要占工程费用的,60,以上。近年来，工程施工费用和劳动力的工资所占的比例呈现上升趋势，对于特大跨径和结构比较复杂的桥梁更是如此。因此，施工费用对工程造价有着举足轻重的影响。,施工与造价的关系,影响桥梁施工费用的主要因素是构件制作的费用、架设费用和工期。为在施工阶段降低工程造价、节省投资，除采取加强施工的组织管理、节约材料、提高机械设备的利用率等措施外，在施工中应用新技术、新工艺十分重要。,施工方法和手段的不同影响到施工所需费用的差异，科学合理的先进施工方法既能保证工程的质量和进度，也使施工费用处于最合理的水平，导致工程成本升高。,合理地采用先进施工技术对于降低工程造价至关重要。,施工与组织管理的关系,桥梁施工过程是一项庞大的系统工程，涉及到大量的人力、资金、材料、机具设备及技术，要求进行科学的管理。,施工组织管理的目的是要保证工程按设计要求的质量、计划进度和低于设计预算和合同包价的成本，安全、顺利地完成施工任务。,施工与组织管理的关系,桥梁施工具有,固定的场地；流动的劳力、机具和材料；较长的施工周期；不断变化、调整的施工程序和工艺,等特点。,复杂的管理工作要求所有参与施工的人员（,建设方、施工方、监理方、设计,方以及,监控方、监督方,）必须相互协作、互相促进，在施工中随时掌握工程进展的实际情况和存在的问题，采用科学的管理方法，从计划、技术、全面质量、定额、成本、信息和企业规章制度等方面进行切实有效的工作。,桥梁施工方法,扩大基础,桩和管柱基础,沉井基础（大型重力式基础）,地下连续墙基础,组合基础,石砌墩台式墩台,就地浇筑式墩台,预制装配式墩台,基础施工,桥墩、台施工,上部结构施工,就地浇筑法,预制安装法,按构件制作地点,横移施工法,以桥墩为基准,以桥轴端点为基准,以横桥向为基准,按结构形成方式,转体施工法,悬臂施工法,顶推施工法,逐孔施工法,大型构件预制安装法,以桥位为基准,整体就地浇筑施工法,提升施工法,桥梁整体就地浇注施工,在桥位处搭设支架，在支架上浇筑混凝土，待混凝土达到强度后拆除模板、支架,桥梁整体就地浇注施工,优点：,无需预制场地，不需大型起吊、运输设备，桥跨结构整体性好。,缺点：,工期长，施工质量易受季节性气候的影响不容易控制，对预应力混凝土梁因受混凝土收缩、徐变的影响将产生较大的预应力损失，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飘流物的威胁。,桥梁预制安装施工,在工厂或现场预制整孔主梁或大型主梁节段，采用某种架设方法进行安装、连接，完成桥体结构的施工,预制安装法,桥梁预制安装施工,特点：,工场预制，有利确保构件的质量；,上、下部结构平行作业，将缩短现场施工工期，可降低工程造价；,主梁构件在安装时已有一定龄期，故可减少混凝土收缩、徐变引起的变形；,不同架设方式对桥下通航的影响各异。,桥梁逐孔施工,使用一套设备从,桥梁的一端逐孔施工，,直到对岸,移动模架逐孔施工法,桥梁逐孔施工,特点：,不需设置地面支架，不影响桥下通航、通车，施工安全、可靠,有良好的施工环境，施工质量易于保证，一套模架可多次周转使用，具有在预制场生产的优点,机械化、自动化程度高，节省劳力，降低劳动强度,移动模架设备投资大，施工准备和操作较复杂,移动模架逐孔施工宜在桥梁跨径小于,50,米的多跨长桥上使用。,从施工设备、梁体构件制造等方面可分为：使用移动支架逐孔组拼预制节段施工和移动模架逐孔现浇施工。,桥梁悬臂施工,从桥梁墩台开始向跨中不断接长梁体构件,(,包括拼装与现浇,),施工,桥梁悬臂施工,特点：,属于自架设施工法,施工中墩、梁固接，主梁上产生负弯矩，桥墩也要承受由施工而产生的弯矩,非墩、梁固接梁桥，施工时需临时固接，在施工过程中存在着结构体系转换,悬臂施工法可不用或少用支架，不影响桥下通航、通车，节省施工费用，降低工程造价,悬臂浇筑施工简便，结构整体性好，施工中可不断调整位置,悬臂拼装施工速度快，桥梁上下部结构可平行作业，但施工精度要求比较高,适用于梁桥、拱桥、刚构桥、斜拉桥施工,桥梁转体施工,将桥梁主梁或主拱先在桥位处岸边,(,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施工,转体施工法,桥梁转体施工,特点：,可利用施工现场的地形安排预制构件的场地,不影响桥下通航、通车,施工设备少，装置简单，容易制作和掌握,高空作业少，施工工序简单，施工迅速,适合于单跨拱桥和三跨梁桥、刚构桥，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。,桥梁顶推施工,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,完成的梁段联成整体，然后,通过顶推装置施力，将梁体,向前顶推出预制场地，之后,继续在预制场进行下一节段,梁的预制，循环操作直至施,工完成,顶推施工法,桥梁顶推施工,特点：,运用简易的施工设备建造长大桥梁，费用低，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使用,仅能适用于等坡度、仅处于平曲线、主梁高度不变的梁桥,主梁分段预制，连续作业，便于施工管理，避免了高空作业，结构整体性好,梁的受力状态变化大，施工阶段梁的受力状态与运营时期的受力状态差别大，在梁的截面设计和预应力钢束布置时为同时满足施工与运营的要求，将需较大的用钢量,桥梁横移施工,在待安置结构的位置旁预制该结构物，并横向移动该结构物，将它安置在规定的位置上,特点：,施工中不改变桥梁的结构体系。在横移期间，以临时支座支承该结构的施工重量,多用于正常通车线路上的桥梁工程的换梁，也可与其它施工方法配合使用,桥梁提升施工,采用竖向运动施工就位的施工方法，即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。,特点：,通常选取整体结构，重达数千吨。要求有适宜的地面，拥有一定起重能力的提升设备，地基承载力需满足施工要求，被提升的结构应保持平衡。,桥梁劲性骨架施工,先施工便于制造、安装的轻型钢结构，然后在已安装的钢结构上挂模分次现浇混凝土形成最终结构,桥梁劲性骨架施工,特点：,属于内设支架现浇施工法,事先架设的钢骨架既是主结构混凝土现浇的支架，又是桥梁成桥状态承载结构的一部分，用钢量大，造价高,施工期间对桥下通航、通车影响小,施工过程复杂，高空作业多，施工质量与施工安全控制难度大,主要适用于外设支架法、缆索吊装法难以实现的大跨径混凝土拱桥施工,桥梁施工方法综合选用,需考虑的因素：,桥梁使用条件,桥梁施工条件,所处自然环境,当地社会环境,桥型,施工方法,适用,跨径,梁桥,刚架桥,拱桥,斜拉桥,悬索桥,简支梁,悬臂梁,连续梁,圬工拱,标准及组合,体系拱,桁架拱,整体支架现浇、砌筑施工法,20,60,预制安装施工法,20,50,逐孔施工法,20,60,悬臂施工法,50,320,转体施工法,20,140,顶推施工法,20,70,横移施工法,30,100,提升施工法,10,80,劲性骨架法,150,以上,