桥梁工程的最新进展及技术创新-3
2012-10-23 14:52:09   来源:Tranbbs.com      作者:未知    评论:0 点击:

第3部分混凝土桥梁的施工方法及最新进展

3.1 概述

随着我国国民经济持续快速发展,为公路桥梁建设注入了巨大的活力,桥梁技术不断创新,桥型更加丰富多样,结构也如趋轻型化。现浇箱梁以其受力合理、造型美观、型式多样、整体性好的优点,近年来越来越多的在公路桥梁施工中得到应用,其施工技术更是日新月异。大量新技术、新结构、新工艺和新设备的不断出现,部分技术逐步达到或已领先于世界先进水平。目前,大型公路桥梁及立交、高架桥作为解决交通问题的主要方法的重要组成部分,为混凝土桥梁的施工提供了更为广阔的发展和研究空间,促进了混凝土桥梁施工技术的进步。

3.2 预应力混凝土连续箱梁桥的施工方法与控制技术

3.2.1主要的施工方法

随着预应力混凝土的应用,桥梁类型与跨径幅度的增加、构件生产的预制化、结构设计方法的进步、机械设备的发展等,从多方面促进了桥梁施工方法的进步和发展,形成了多种多样的施工方法。而预应力混凝土连续梁桥由于跨越能力大、施工方法灵活、适应性强、结构刚度大、抗地震能力强、通车平顺性好以及造型美观等特点,目前在世界各国已得到广泛应用。

预应力混凝土连续梁桥施工方法甚多, 根据桥梁构件的制作地点不同,桥梁的施工方法有:就地浇筑法、预制安装法;以桥梁结构的形成方式而言,桥梁的施工方法有:以桥墩为起点的悬臂施工法和转体施工法;以桥轴一端为起点的逐孔施工法、顶推施工法,其中也可包括提升与浮运施工法;以横桥向为准的横移法施工。桥型及主要施工方法见表3.1所示。

不同的施工方法会影响到连续梁桥的构造设计和内力计算。设计者应根据现场材料、河流性质、通航要求、施工设备以及技术力量等多种因素,经全面分析后选定出安全可靠、经济合理的施工方法。

3.2.1.1 就地浇筑法(Full Span Supporting Method—FSM)  

就地浇筑法又叫满堂支架法,是连续箱梁现浇施工的常规方法,施工桥梁的跨径多为30 m~40 m。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。就地浇筑施工无需预制场地,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,无需做梁间或节间的连接工作。它的缺点主要是工期长,施工质量易受季节性气候的影响而不容易控制;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。此外,满堂支架法施工还存在需要人工多、工效低、损耗大、安全质量控制难度大等缺点。

3.2.1.2 预制安装法(Pre-cast Segmental Method—PSM)

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,有利于确保构建的质量;采用上、下部结构平行作业,可缩短现场施工工期,由此也可降低工程造价;主梁构件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;对桥下通航能力的影响视采用的架设方式而定。这种施工方法对施工起吊设备有较高的要求。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。预制构件安装的方法很多,各需不同的安装设备,可根据施工的实际情况合理选择。预制安装法施工的主要特点有:

1)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;

2)上下部结构可以平行作业,因而可缩短现场工期;

3)能有效利用劳动力,并由此而降低了工程造价;

4)由于施工速度快,可适用于紧急施工工程;

5)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。

对于连续梁的施工则采用装配—整体施工法。这种方法的一个最大特点就是能够显著缩短工期,对起吊设备要求也很高。其基本过程是:将整根连续梁按起吊安装设备的能力先分段预制,然后通过张拉部分预应力筋,使梁体集整成连续体系。这种方法施工可以减少许多支架,可以使预制构件多一些,而减少一些现浇混凝土用量,使上部预制工作和下部结构施工同时进行,从而才可缩短工期。在实践中曾采用三种的分段施工方式: 简支—连续(图3.1),单悬臂—连续(图3.2)和双悬臂—连续。

简支—连续施工方法,必须事先使预制构件按简支梁配筋,安装时支承在墩顶两侧的临时支座上,待建筑接头混凝土并达到规定强度后就张拉承受墩顶负弯矩的预应力筋并锚固好,最后卸除临时支座,安上永久支座,使结构转换成连续体系。

这种方法施工时,鉴于连续作用只对简支预制梁连续后的小部分恒载以及活载有效,因此当跨径较大或预制梁自重所占总荷载比重显著增大时,这种方法不再适用。

连续梁如果在安装墩顶段后先安装中央段,然后再安装边段,则最后将从双悬臂梁转换成连续梁。因此,最终从静载弯矩度略有不同,即边跨和中跨的跨中弯矩稍微减小,而中间支点的负弯矩会有所增加。

对于跨径不太大的连续梁,如果起重能力足,也可直接预制成单悬臂梁的安装构件进行架设,还可使悬臂端做成临时中腿来支承中央段,这样就不需要设置临时支架。

责任编辑:佚名

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