系杆拱桥施工方法精品PPT课件
桥梁施工技术培训PPT课件
桥梁施工技术培训
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•桥梁施工基础知识•桥梁下部结构施工技术•桥梁上部结构施工技术•桥梁附属设施施工技术•现场安全管理与质量控制•环境保护与绿色施工技术在桥梁施工中的应用目
录
01
桥梁施工基础知识
桥梁分类按结构形式可分为梁桥、拱桥、刚架桥、悬索桥、斜拉桥等。
结构形式特点各种桥梁结构形式具有不同的受力特点和适用条件，如梁桥以受弯为主，拱桥
以受压为主，刚架桥结合了梁桥和拱桥的特点，悬索桥和斜拉桥则以受拉为主。桥梁分类与结构形式确保施工安全、保证施工质量、提高施工效率、降低施工成本。基本原则
施工准备、基础施工、下部结构施工、上部结构施工、桥面系及附属设施施工、竣工验收。
施工流程桥梁施工基本原则与流程常用施工方法及特点支架现浇法在支架上浇筑混凝土，达到设计强度后拆除模板和支架。适用于小跨径桥梁或交通不便的地区。悬臂浇筑法从桥墩开始，两侧对称逐段浇筑混凝土，并张拉预应力筋。适用于大跨径桥梁或深水地区。转体施工法将桥梁结构在非设计轴线位置制作成形后，通过转体就位的一种施工方法。适用于跨越深谷、急流及公铁立交的桥梁。顶推施工法用纵向预应力筋将预制节段张拉连接成整体，然后通过水平千斤顶施力，将梁体向前顶推出预制场地。适用于中等跨径的桥梁。
02
桥梁下部结构施工技
术
包括场地准备、护筒埋设、钻机就位、钻孔、清孔、钢筋笼制作与吊装、水下混凝土灌注等步骤。
钻孔灌注桩施工
人工挖孔桩施工
沉管灌注桩施工适用于无水或少水的密实土层或风化岩层中，需采取孔壁支护及排水措施。通过锤击或振动将带有钢筋笼的钢管沉入土中，然后在管内灌注混凝土并拔管成桩。0302
01桩基础施工方法包括基坑开挖、基底处理、模板安装、钢筋绑扎、混凝土浇筑与养护等步骤。
根据墩身高度和截面尺寸，选择合适的模板和支撑系统，进行钢筋绑扎、混凝
土浇筑与养护等施工。承台与墩身施工技术
墩身施工技术承台施工技术桥台施工技术桥台类型包括重力式桥台、轻型桥台等，施工步骤包括基坑开挖、基底处理、模板安装、钢筋绑扎、混凝土浇筑与养护等。
11 系杆拱桥施工技术
系杆拱桥施工技术
1 概述
系杆拱是一种无推力的拱式组合体系，通过将主要承受压力的拱肋和主要承受拉力的系杆组合起来，共同承受荷载，这样就充分发挥被组合的简单体系的特点及组合作用，以达到节省材料和降低对地基的要求的目的。
系杆拱桥是外部静定结构，兼有拱桥的较大跨越能力和简支梁桥对地基适应能力强的两大特点，因此在桥面高程受到限制而桥下又要求保证较大净空（桥下净跨和净高），或当墩台基础地质条件不良易发生沉降，但又要求保证较大的跨度时，要优先采用系杆拱桥。
2 系杆拱结构
系杆拱桥一般由拱肋、吊杆、系杆、横梁、桥面系等组成。结构见图1。拱肋一般为钢筋砼或钢管拱结构。系杆一般为型钢或预应力钢筋砼结构。吊杆一般为预应力钢筋砼、圆钢或高强钢丝束。
1 拱肋；2 拱顶；3 拱脚；4 拱轴线；5 拱腹；6 拱背；7 系杆；8 支承节；吊杆； 10 吊杆节点； 11 横梁； 12 桥道梁； 13 支座； 14 横撑；净跨径； 计算跨径； 净矢高； 计算矢高
图1 系杆拱结构
3 系杆拱桥施工工艺
3.1 系杆拱桥常用施工方法
系杆拱桥根据拱肋和系杆相对刚度不同，分为柔性系杆刚性拱（EI拱/EI系＝80～100）、刚性系杆柔性拱（EI拱/EI系<1/80）、刚性系杆刚性拱（EI拱/EI系＝1/80～80）。对于柔性系杆刚性拱桥，由于系杆只承受拉力，施工时抗弯能力较差，多采用就地现浇法施工；对于刚性系杆柔性拱，由于刚性系杆作为偏心受拉构件，有抵抗拉力和弯矩的能力，可采用就地现浇法施工或预制装配法施工；对于刚性系杆刚性拱桥，由于系杆和拱肋刚度大，均能承受轴力和弯矩，施工中可采用就地现浇法施工、整体拼装施工或整体拖拉（顶推）施工。实际施工中，由于场地和其它条件限制，多种方法可交叉使用。
下面介绍常用的系杆拱桥施工方法：先梁后拱的施工方式，设临时支墩，拖拉架设支架粱，在支架梁上立模现浇系梁，张拉部分预应力索，再在系梁上搭设支架安装并焊接钢管成钢管拱，然后由拱脚向拱顶对称泵送无收缩混凝土形成钢管混凝土拱肋，安装并张拉吊杆，拆除系梁支架，调整好吊杆力，施工二期恒载及桥面系，复测并调整吊杆索力至设计值，至此，系杆拱桥施工完成；
系杆拱桥施工
一）、施工顺序：
鉴于如海运河为通航河道。为减少断航和碍航时间，拱架采用整体放样、分段预制，杆件吊装就位采用浮吊、龙门吊、支架相结合的施工方案。组拼合拢、穿束、张拉等工序均在少支架的工作平台上进行。其主要施工顺序为：
（1）、利用主墩立托架，搭设临时支架，在墩顶、托架和临时支架上设贝雷片构成施工平台。
（2）、拱架采用整体放样，拱肋和系杆均分段预制(不含端块件)。
（3）、在支架上现浇拱肋和系杆端部块件及端横梁。张拉端横梁第一批钢束，钢束锚下张拉控制应力0.75fpk。吊装系杆预制块,并组拼、合拢(合拢段的混凝土应在凌晨温度最低时浇注完毕)、穿预应力钢束。
（4）、安装2、6、10、14号吊杆处中横梁，张拉上述横梁第一批钢束，钢束锚下张拉控制应力0，75fpk。
（5）、对称张拉系杆第一批预应力N5、N6、N7、N8钢束，钢束锚下张拉控制应力0.75fpk。
（6）、搭设拱肋支架。安装拱肋中段，合拢拱肋）合拢段的混凝土应在凌晨温度最低时浇注完毕）。并安装风撑。（7）、安装吊杆，并焊接好钢管，拆除拱肋支架。安装其余中横梁，并张拉其余中横梁的第一批钢束，钢束锚下张拉控制应力0.75 fpk。
（8）、对称张拉系杆第二批预应力Nl、N4、N9、N12钢束。锚下张拉控制应力为0.72fpk。
（9）、第一次张拉吊杆钢束。吊杆张拉力及张拉顺序见《主桥上部结构施工工序图》。
（10）、拆除临时支架。
（11）、对称张拉系杆第三批N2、N3预应力钢束，钢束锚下张拉控制应力0.72fpk。
（12）、安装行车道板，现浇中横梁二期砼。
（13）、对称张拉系杆第四批N10、N11、N13、N14预应力钢束，锚下张拉控制应力为0.72fpk。
（14）、现浇桥面l0cm厚C40整体化混凝土。
（15）、张拉端横梁和中横梁第二批预应力钢束，钢束锚下张拉控制应力0.75fpk。
第 29 讲 钢管混凝土拱桥施工
课 时 授 课 计 划
授课日期 课 时 2 序号 29
授课班级 桥隧0401、桥隧0402 教学方式 讲授＋案例
课 题 第四节 钢管混凝土拱桥施工
教学目的 通过本单元学习，使学生能够：
（1） 了解钢管混凝土拱桥的优点
（2） 理解和掌握钢管混凝土拱桥制造、安装、浇筑
教学重点
和难点 钢管混凝土拱桥制造、安装、浇筑
教学方法
与手段 工程图片、录像、多媒体课件、案例
教学
过程
设计
第四节 钢管混凝土拱桥施工
一、 中承式、下承式钢管混凝土拱桥
1、 施工程序及要点
2、 钢管拱肋制作
3、 拱肋安装和拱肋混凝土浇筑
二、中承式和下承式系杆施工
三、钢管混凝土劲性骨架
作业 预习第五节
课后小结 基本掌握了上节课的内容 导入：上一节课讲了混凝土装配式拱桥包括：肋拱、组合箱形拱、悬砌拱、桁架拱、刚构拱、扁壳拱等。装配式混凝土拱桥采用的施工方法可以分为少支架和无支架施工。通过本单元学习，使学生能够：
1、了解钢管混凝土拱桥的优点
2、理解和掌握钢管混凝土拱桥制造、安装、浇筑
第四节 钢管混凝土拱桥施工
（插入课件29）
定义：以钢管为拱圈外壁，在钢管内浇筑混凝土，使其形成由钢管和混凝土组成的拱圈结构。
优点：由于管内填满了混凝土，提高了钢管壁受压的稳定性，钢管内的混凝土受钢管的约束，提高了混凝土的抗压强度和延性。在施工上，由于钢管的质量轻，刚度大，吊装方便，钢管的较大刚度可以作为拱圈施工的劲性骨架，钢管本身就是滑板，这些优点给大跨度拱桥的施工带来了极其有利的条件。
一、 中承式、下承式钢管混凝土拱桥
（一） 施工程序及要点
1. 施工程序
2. 施工要点
（二） 钢管拱肋制作
1. 钢管卷制和焊接
2. 拱肋放样
3. 拱肋段的拼装
钢管拱肋预拼
（讲解工程案例19）
（三） 拱肋安装和拱肋混凝土浇筑
1. 拱肋安装
有支架拱肋拼装
5、 系杆混凝土拱桥施工工艺工法
1 系杆混凝土拱桥施工工艺工法
（QB/ZTYJGYGF-QL-0705-2011）
桥梁工程有限公司 景兆德 杨艳
1 前言
1.1 工艺工法概况
系杆拱是一种无推力的拱式组合结构，通过主要承受压力的拱肋和主要承受拉力的系杆共同承受荷载。系杆拱实际上是一种异型梁结构，它可以降低拱肋对拱脚基础产生的推力，适合于在软弱地基上建设拱桥，系杆拱一般构造见图1所示。根据系杆拱的拱肋和系杆的刚度不同，可以分为柔性系杆刚性拱和刚性系杆柔性拱两种情况。
图1 系杆拱的一般构造
1.2 工艺原理
系杆拱主要是结构加载时，拱肋受压，在拱脚产生推力，而系杆提供的拉力平衡拱脚推力，使拱肋形成稳定的受力结构。
2 工艺工法特点
系杆拱桥是一种集拱与梁的优点于一身的桥型，它将拱与梁两种基本结构形式组合在一起，共同承受荷载，充分发挥梁受弯、拱受压的结构性能和组合作用，拱端的水平推力用拉杆承受，使拱端支座不产生水平推力。拱与弦间用两端铰接的竖直杆联结而成。
刚性系杆（即预应力混凝土系杆也叫主梁，和桥面系在一起）钢筋混凝土拱桥一般采用先梁后拱法施工，柔性系杆钢筋混凝土拱桥只能采用拱肋预制拼装或支架现浇时安装临时系杆索，吊杆及桥面系。
3 适用范围 2 3.0.1 桥梁地基地处软弱层，无法承受巨大的拱脚推力时，可以采用系杆拱结构，避免强大推力。
3.0.2 拱桥施工中无法做抗推力墩的情况下，为防止多孔连续破坏，各孔采用系杆拱结构。
4 主要技术标准
《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60）
《公路钢筋混凝土及预应力混凝土 桥涵设计规范》（JTG D62）
《铁路混凝土工程施工技术指南》（TZ210）
《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50）
5 施工方法
柔性系杆刚性拱，一般先制作拱肋，再施工桥面系，最后张拉吊杆和系杆；而刚性系杆柔性拱情况，可以先施工刚性的主梁，再在梁上施工柔性拱肋，最后张拉吊杆。
6 工艺流程及操作要点
系杆拱桥系梁施工工法(2)
系杆拱桥系梁施工工法
系杆拱桥系梁施工工法是一种常用于高强度和大跨度的拱桥系梁的施工方法。本文将对系杆拱桥系梁施工工法进行详细介绍，包括工法特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例。
一、前言系杆拱桥系梁施工工法是拱桥系梁施工中的一种重要方法，通过系杆的张拉达到梁体的定位和承载力传递。这种工法具有结构简洁、施工效率高、适应范围广等特点，被广泛应用于铁路、公路和城市轨道等交通工程中。
二、工法特点系杆拱桥系梁施工工法的特点主要有以下几点：1. 结构简洁：该工法使用系杆来定位和支撑拱桥系梁，避免了传统施工中的大框架支撑和脚手架搭设，减少了工程造价和施工难度。2. 施工效率高：系杆拱桥系梁施工工法采用了预制构件的方式，使施工过程简化为系杆张拉、拱脚制作和梁体安装三个主要环节，施工速度快，能够大幅缩短工期。3.
适应范围广：该工法适用于各种不同类型的拱桥系梁，包括长跨度、高强度、曲线桥和斜拉桥等，针对不同的工程要求可以进行相应的调整和优化。
三、适应范围系杆拱桥系梁施工工法适用于以下场景：1.
长跨度拱桥系梁：该工法适用于长跨度拱桥系梁的施工，能够满足长梁体的安装和定位要求。2. 高强度拱桥系梁：对于高强度要求的拱桥系梁，系杆拱桥系梁施工工法能够通过系杆的张拉来保证梁体的承载能力。3. 曲线桥和斜拉桥：该工法适用于曲线桥和斜拉桥等特殊形式的拱桥系梁，通过调整系杆的长度和角度来适应不同的桥梁形态。
四、工艺原理系杆拱桥系梁施工工法的工艺原理主要包括施工工法与实际工程的联系以及采取的技术措施：1. 系杆张拉：在施工前，预先设置好系杆的位置和长度。施工时根据具体要求进行系杆张拉，以达到梁体的定位和支撑作用。2. 拱脚制作：在系杆张拉完成后，进行拱脚的制作。拱脚是支撑梁体的重要部分，需要经过精细设计和加工，以确保其承载能力和稳定性。3. 梁体安装：在拱脚制作完成后，将梁体安装在拱脚上，并通过系杆的相应调整来满足施工要求。
单跨系杆拱桥
8.6 单跨系杆拱桥上部结构施工
本标段大楼庄北跨渠生产桥为单跨系杆拱桥。单跨系杆拱桥的桥墩基础及墩身施工方法与本标其它桥梁相同，本节主要叙述上部结构施工方案及施工方法。
本部分施工拟分包给具有桥梁施工专业承包一级或以上资质的单位实施。
8.6.1 施工程序
按照招标文件图纸设计，本标段单跨系杆拱桥为下承式钢管混凝土刚架系杆拱桥，施工程序见图8-3。
8.6.2 钢管拱肋制造、砼预制件预制
8.6.2.1钢管拱肋制造
钢管拱肋制造在本标加工厂内按照设计图纸加工制造。
⑴ 拱肋上、下弦管、横撑钢管采用钢板除锈后卷制成约2m左右单节管、埋弧自动焊实施纵环缝焊接。
⑵ 为方便从工厂向工地拼装场地运输，加工完成的单节管在工厂拼接成单元管节，主弦管单元节长控制在10～12m范围内。
⑶ 单元管节拼装时，按平面放线坐标，加上预设拱度、温度变形值、弹性变形量（回弹量）制作热弯胎具，在工厂内采用陶瓷片加热法将单元管节按修正后的悬链拱轴线形进行热弯。
⑷ 腹板采用数控切割机床，按修正后悬链线精密下料，预制对接坡口，在工厂内进行分节段单元平面组装，焊接尽量采用自动化，确保节段匹配成型精度及控制焊接变形。
⑸ 横撑拼接接头及长度在工厂内采用仿形数控切割完成，并预留适当的焊接变形收缩量。
⑹ 单元构件在工厂内按预定检验项目，检验合格后立体试拼装。立体拼装按整跨修正后的悬链拱轴线形模拟拼装与对接，将主拱分成三等分，每等分采用临时连接板连接，并刨好坡口，预留焊接收缩量。
⑺ 立体拼装检验合格，表面防护和涂装好后发往工地组拼成长约32m的单元节段，然后吊装上桥组拼。
8.6.2.2 系杆梁预制
本标系杆拱桥采用预应力混凝土系杆梁，系杆预应力锚固于拱脚上。为单箱单室结构箱梁。按照设计要求，系杆梁采用预制场集中分段预制、支架上安装、浇注纵横向湿接缝混凝土的方法施工。
⑴ 预制场地
单跨系杆拱桥的预制场地为布置在1＃施工营地的预制场，预制构件底胎制作等施工方法与预制预应力箱梁基本相同。参见本章8.5.1节。
下承式系杆拱桥施工方案讲解
福建建工集团总公司信南高速泌南土建第二合同段 K115＋468.5天桥上部结构施工技术方案
-第 1 页 共 39 页 50米下承式钢管拱桥施工方案
一、编制依据
1. 中交第一公路勘察设计研究院2005年7月发出的上海至武威国家重点公路河南境泌阳至南阳高速公路第二标段两阶段施工图变更设计。
2. 《公路工程技术标准》………………………………………JTGB01-2003
3. 《公路桥涵施工技术规范》…………………………………JTJ041-2000
4. 《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》…………………………GB/T175-2000
5. 《公路工程施工安全技术规程》……………………………JTJO76-95
6. 《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》………………………………GB13013-2000
7. 《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》……………………………GB1499-2000
8. 《公路工程金属试验规程》…………………………………JTL055-83
9. 《钢筋焊接及验收规程》……………………………………JTJ18-96
10. 《公路工程水泥混凝土试验规程》…………………………JTJ053-94
11. 《预应力混凝土用钢绞线》…………………………………GB/T5224
12. 《预应力筋用锚具、夹具和连接器》………………………GB/T14370
13. 《公路工程质量检验评定标准》…………………… JTG-F80/1-2004
14. 《公路工程技术标准》……………………………（JTG B01-2003）
15. 《公路桥涵设计通用规范》……………………………（JTG D60-2004）
16. 《钢结构设计规范》……………………………（GB50017）
17. 《钢结构工程施工及验收规范》……………………………（GB50205-2001）
18. 《铁路钢桥制造规范》……………………………（TB10212-98）
钢管混凝土系杆拱桥先梁后拱法施工工艺
3.3.1.8钢管混凝土系杆拱桥施工
3.3.1.8.1施工方案
本标段共5孔96米跨钢管混凝土系杆拱桥，拱肋为平行拱肋，拱肋采用悬链线，失跨比f/l=1/5，悬链线系数m=1.167，横截面为哑铃形钢管混凝土，钢管外径为1.0m。
结构布置采用刚性系梁刚性拱，系梁截面为单箱三室截面，梁宽17.1m、梁高2.5m。吊杆为交叉斜吊杆，吊杆间距为8m，吊杆由127根φ7平行钢丝束组成。
钢管混凝土系杆拱桥上部结构施工根据桥位不同的地形条件选择采用不同的施工方案。
对于桥下无通车、通航要求的桥位或虽有通国通航要求但可进行局部改移后搭设施工支架的桥位，考虑采用“先梁后拱”的施工方案，即搭设支架施工拱座及系梁，然后再在系梁之上拼装钢管拱肋，竖向转体合龙，拱肋合龙后灌注钢管内混凝土，混凝土达到强度后安装并张拉吊杆。
对于桥下有通车、通航要求，无法进行改移，不能搭设施工支架的桥位，考虑采用“先拱后梁”的施工方案，即先在墩旁搭设支架浇筑系梁端部及拱脚，然后利用缆索分段吊装钢管拱肋，钢管拱肋合龙后灌注钢管内混凝土，混凝土达到强度后利用挂篮分段浇筑系梁，逐段安装吊装，直至系梁合龙。
3.3.1.8.2施工工艺
1）先梁后拱法施工
（1）施工步骤
钢管混凝土系杆拱桥施工主要步骤如下图所示。插入“凝土系杆拱桥施工步骤图”先梁 （2）支架现浇系梁
A）工艺流程见支架现浇系梁工艺流程图
B）支架设计及安装
支架采用墩梁式支架，支墩采用八三式军用墩，便梁采用贝雷梁，考虑拱脚处为实心截面，梁体重量较大，支架跨度取得较小。
支架结构应具有足够的强度、刚度和稳定性；对支架的承载力及局部稳定性和整体稳定性必须进行检算。支架设计检算应考虑以下荷载：梁体、模板、支架的重量；施工荷载；风荷载；水中施工还应考虑流水侧压力。支架杆件应力安全系数应大于1.3，稳定性安全系数墩身施工及支架基础施工
支架安装及检查
支架预压及预拱度调整
铺设底模及侧模
下承式钢管砼系杆拱桥钢管拱制作施工方案(69页 图文并茂)
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施工方案编制 文件编号 版次
生效日期 页码
xx桥
钢管拱制作安装施工方案
编制/更改 审核 批准 目录
1、目的 ....................................................................................................... 3
2、适用范围............................................................................................... 3
3、管理职责............................................................................................... 3
4、编制依据............................................................................................... 3
5、工程概况............................................................................................... 4
6、工程目标............................................................................................... 4
7、施工组织机构 ...................................................................................... 4
8、施工准备............................................................................................... 9