桥梁工程师职称论文范文:连续梁桥施工方法

所属栏目:交通运输论文 发布日期:2013-04-03 09:20 热度:

  摘要 :连续梁桥是一种古老的结构体系,至从上世纪70年代以来,这种结构体系已成为预应力混凝土桥梁的主要桥型之一,它具有使用荷载作用下变形小、结构刚度较大、伸缩缝少、行车平顺舒适、养护量小等优点。本文主要针对其不同的施工方法及特点,逐一进行总结。

  关键字:预应力,连续梁桥,施工方法

  一、预应力混凝土连续梁桥概况

  预应力混凝土连续梁桥一般采用箱形截面,根据桥梁截面宽度,可采取单箱单室、单箱多室形式,其适用跨度从几十米到两三百米,对于跨度较大时,常采用变截面,既可以变梁高,也可以改变截面的底板、顶板和腹板的厚度,以更好地满足梁内各截面的不同受力要求,减少恒载自重。预应力混凝土连续箱梁可以用于城市桥梁,还可以用于跨越宽阔的河流和既有线,都能发挥它的优势,是一种广泛使用的桥型。

  二、 连续梁施工方法概述

  预应力连续梁桥的施工方法很多,有支架现浇法、顶推法、悬臂浇筑法、悬拼法、移动模架法和转体施工法等。

  1、支架现浇法施工

  支架现浇法是一种古老的施工方法,该法是在支架上安装模板,绑扎及安装钢筋骨架,预留预应力孔道,并在现场浇筑混凝土,待混凝土达到所要求的强度后施加预应力,再拆除摸板的施工方法。

  由于在施工中需要的模板和支架较多,所以该方法一般常在小跨径桥梁采用。随着桥梁结构型式的多样化发展,近年来出现了一些需要变宽的异型桥、小半径弯桥等复杂的混凝土结构,在其他施工方法都比较困难或难以实施时,而目前又有很多制式器材支架,有时也在中、大桥梁中采用支架现浇的施工方法。支架现浇施工法的特点:

  (1)施工进度快,根据工期要求可同时进行多跨桥梁施工;

  (2)施工工艺简单,在支架上施工,安全系数较高,施工相对平稳、可靠、不需大型起重设备。

  (3)施工中一般无体系转换,施工控制相对简单;

  (4)施工中需要使用大量支架和模板,墩高跨度大时造价增加明显,需要通过优化支架体系才能得以更大范围的应用;

  (5)支架对基础要求较高,施工过程中不能出现基础沉陷,需要做好防排水。

  2、顶推施工法

  按水平力的施加位置和施加方法分为单点顶推和多点顶推。项推施工法是新进发展的一种施工方法,这种方法是在桥台后路基上开辟预制场地沿桥纵轴方向,分节段预制混凝土梁体,通过纵向预应力束连成整体,利用水平液压千斤顶施加水平荷载,借助摩阻力小的滑动装置将梁逐段向对岸顶进,待梁体就位后落架,更换正式支座完成桥梁施工的方法。当桥梁跨越深谷、不可间断地铁路、公路、河道运输线等重要不能拆迁设施时,可采用顶推施工方法从空中完成跨越作业。顶推施工法的特点如下:

  (1)施工场地固定,生产集中,便于管理,方便质量管理;

  (2)顶推设备仅需要专用千斤顶和滑道,不需要大型起重机械设备,经济效益较好;

  (3) 梁段集中在桥台后机械化程度较高的小型预制场内制作,占用场地相对较小,不需要大面积征地,施工受气候影响较小;

  (4) 顶推过程控制比较严格,出现偏位纠正比较麻烦,对混凝土梁,处理不当容易引起局部混凝土开裂。

  3、悬臂施工法

  悬臂施工是在已建桥墩顶部,沿桥梁跨径方向,对称逐段浇筑混凝土的施工方法,所以也称为分段施工法。每向前施工一段,待混凝土达到强度后施加预应力与已成部分形成整体。悬臂对称施工根据施工方法的不同可分为悬臂拼装和悬臂浇筑两类。悬臂拼装是利用吊机将预制块在桥墩两侧对称吊装,张拉预应力筋后形成整体并使悬臂不断接长,一直到合龙。悬臂浇筑是在桥墩两侧安装挂篮,对称浇筑混凝土,保持基本平衡,待混凝土达到张拉强度后张拉预应力筋,而后将挂篮移动到下一节段,继续循环浇筑混凝土。在悬臂浇筑混凝土或悬拼施工过程中,在墩顶需采用临时固结措施,待悬臂施工结束、将相邻悬臂端合龙成整体并张拉预应力筋后,然后卸除支座的临时固结措施,完成体系转换成桥。

  悬臂浇筑法施工预应力混凝土连续梁桥具有如下特点:

  (1)悬臂施工时结构受力与成桥后的受力状态较为接近,施工时的预应力筋张拉既满足施工时的临时需要,又是成桥后的结构受力筋;

  (2)是一种无支架施工方法,不妨碍桥下净空,不影响桥下交通,适用深谷、交通通航要道等各种特殊情况;

  (3)施工用挂篮种类多,结构简单,成本较低,逐段浇筑混凝土无需大型吊装设备;

  (4)每个阶段施工均在挂篮内进行,挂篮可加设顶棚和养生设备,减少环境因素影响,可保证施工连续进行,可根据桥墩布置同时多工作面平行作业,各作业面互不干扰,施工速度快,施工进度有保证;

  (5)采用分段施工方法,便于梁体设计成变高度,可使预应力混凝土连续梁桥的立面布置千姿百态,能设计出轻巧、美观的桥梁造型;

  (6)悬臂施工线形控制非常重要,要保证桥梁在无附加应力状态下合龙。

  4、移动模架施工法

  移动式模架施工法,也称造桥机法,根据承载结构的位置,可分为上承式和下承式两种,它是以一种自带模板,将支架和模板支承在长度稍大于两跨、前端作导梁用的承载梁上,然后在跨内进行混凝土现浇施工,待混凝土达到设计强度后脱模,张拉预应力束,并将整孔模架沿导梁前移至下一浇筑孔跨,如此逐孔推进直至全桥施工完毕。移动模架的构造形式包括承重梁、导梁、台车和桥墩托架等构件。

  移动模架施工法的特点;

  (1)集制梁和架梁为一体,无需专用梁场,减少占用耕地,无需大型提梁运梁设备,机械化程度高;

  (2)模架机动灵活,周转率高,工程规模越大经济效益越好;

  (3)可以完全不需设置地面支架,施工不受道路、河流、桥下净空和地基承载力等各种条件的影响;

  三、总结

  随着科学技术的发展,近年来在预应力混凝土桥梁的设计、结构分析、试验研究、预应力材料及工艺设备等方面日新月异,预应力混凝土梁桥的施工技术都已达到相当高的水平,只有对其施工方法的不断深入研究 ,才能进一步催使预应力混凝土梁桥的长足发展。

  参考文献:

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  [2] 秦灏如. 曲线箱梁桥悬臂施工模型试验研究与分析[D].郑州:郑州大学,2005.

  [3] 龚建灿. 预应力混凝土连续箱梁桥设计与施工研究[D].浙江:浙江大学,2007.

  [4] 刘学庆. 大跨连续槽形梁混合支架体系的设计与施工[J]. 桥梁建设,2003,24(6):199-201.

  本文选自核心级期刊《重庆交通大学学报》。《重庆交通大学学报》(自然科学版)由交通部主管、重庆交通大学主办的国内外公开发行的学术性双月刊。国际刊号ISSN:1009-9794;国内刊号cn: 50-1138/C。

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