巴东长江公路大桥挂篮悬臂技术汇报材料.doc

局桥梁上部结构施工技术现场会交流材料之一挂篮悬臂技术汇报材料路桥集团第二公路工程局湖北省巴东长江公路大桥项目部二四年四月巴东长江公路大桥挂篮悬臂技术汇报材料1工程概况巴东长江大桥主梁采用预应力混凝土边主梁构造形式设计。边主梁顶面全宽22米，底面全宽22.5米，顶面设2%双向横坡，边肋高2.4米，梁中部高2.62米，顶板厚32厘米。主梁单侧边肋底面宽度一般为1.9米（即边跨26#39#块段和全部中跨）；边跨38#梁段则为3.0米，43#46#梁段则为4.2米，48#、49#梁段为箱形截面梁段（箱内以C15素混凝土填实），端头50#梁段则为实心梁段；边跨40#梁段为肋宽1.9米与3.0米之间的渐变过渡段，42#梁段肋宽为3.0米到4.2米之间的渐变过渡段，47#梁段则为肋宽4.2米梁段与箱形梁段之间的过渡段（肋宽由4.2米渐变为6.0米）。每节段主梁在靠近斜拉索锚固区均设有一道预应力横梁，横梁厚度0.32米。索塔内侧与主梁之间设置有对于主梁在极限条件下可能发生大位移情况的限位装置。主梁斜拉索48对，采用镀锌低松驰高强度平行钢丝束，为双层PE防护，工厂生产的成品索。根据施工设计，主梁26#28#共3对主梁为支架现浇块段，29#40#共21对块段为前支点挂蓝悬浇块段，其中26#块段长4.6米，27#块段长5米，边跨28#42#块段为8米标准段，43#50#块段为5米异型段；中跨28#48#块段每节段长度为8米，49#、50#块段长7.5米，跨中合拢段长2.8米。 工程量数量分别为：C60混凝土6012方；钢筋1735吨；j15.24预应力钢铰线354吨。2. 主梁现浇段施工方案根据主梁现浇段设计构造形式，结合我部目前现场施工进展情况以及以往的施工经验，为保证巴东大桥主梁现浇段施工质量及施工进度，为下一步主梁挂蓝悬浇施工奠定坚实的基础，主梁现浇段施工，我部利用主梁悬浇施工挂蓝，采用组拼式钢管支架进行现浇段施工（见附图）。由于主梁0#块段荷载基本由塔柱下横梁承担，在满足设计要求的前提下，为提高施工效率，缩短施工周期，我部加大投入，在完成支架拼装后，按0#、1#块段一次性施工，然后再进行2#块段施工的方案进行组织实施。因为主梁现浇段0#、1#块段施工方案类同2#块段施工方案，故以下方案均适用于0#、1#块段及2#块段施工。具体施工方案如下：2.1支架拼装施工现浇段支架设计主要采用I56a型工字钢、32a、 40a型槽钢、1.0m和0.6米的钢管柱、H40型宽面工字钢等组拼而成，利用挂蓝主承重系统作为主梁主肋底模，采用钢筒卸载。在进行上塔墩横梁施工的同时，按设计要求做好主梁现浇段施工支架钢管柱预埋件的预埋工作。预埋件设置时，采用了全站仪精确放样定位，且预埋件应同横梁钢筋焊接牢靠，防止在施工过程中发生移位。当塔柱施工达到一定阶段，即可进行支架拼装工作。钢管柱下料精确控制，以免造成支架拼装空间不足或过大。完成钢管柱的焊接工作后，我部还在设计位置焊接剪刀撑，使钢管柱连接成为一个整体，增强了钢管柱支架的稳定性。为了保证现浇支架在施工过程中的安全及质量，在进行支架拼装的过程中，应注意以下事项： 1）施工用钢管柱需选用质量良好的材料，如有局部破损须进行局部加强处理；为保证钢管对接不出现较大错位，钢管柱配料须进行试拼；钢管柱连接可采用对接焊或内法兰盘连接方式组拼，且在对接处均需采用缀条帮焊。 钢管柱及其横向联系相接处需采用三角钢板加强，以避免出现过大的应力集中。2）在完成钢管柱安装后，应对其顶面进行找平处理，以免影响设计构件传力效果。钢管柱顶面处的H40分配宽面工字钢必须按设计设置加劲肋，以增强局部稳定性。3）为保证主梁的线形，在完成钢管柱拼装工作后，需对其顶面标高进行精确测量，以此来控制卸载钢筒的加工高度。卸载钢筒上的分配梁调平对中后，H40分配梁与钢管柱及卸载钢筒之间均需焊接牢固，防止在挂蓝纵横梁安装过程中，其位置发生变动，影响支架受力及施工安全。4）挂篮主承重系统的拼装利用扒杆进行。挂蓝纵梁就位后，其位置调整需缓慢匀速进行，以减小挪动时对钢管支架产生的倾覆扭矩。挂蓝纵梁拼接对位后，依次进行挂蓝横梁的拼装。挂蓝横梁与纵梁连接均采用四面围焊，且均应设竖向加强钢板，以克服应力集中,焊缝质量必须满足有关规范的要求。5）支架组拼完毕后，应对支架进行一次全面的检查，符合设计要求后，方可进行脚手架及主梁模板的安装。6）为保证施工安全，施工平台上必须设1米高的安全护栏，护栏须设置安全网。在进行主梁混凝土浇注前，应对整个支架进行全面复查，且在浇注过程中，应安排专人进行支架监测。2.2模板工程施工2.2.1模板设计加工为保证主梁外观质量，外模设计均采用大块钢模配置固定式桁片组成，不设置对拉杆，按刚度要求进行控制设计，即：钢模板面板的变形1.5，钢棱的变形L/500（L为计算跨径），并验算强度。内模也采用大块钢模，采用型钢做钢棱，按刚度要求进行设计控制，采用钢管脚手架支撑，模板间采用螺栓连接。施工过程中，内模底平台应用木板满铺，以保证施工安全。由于模板设计精度要求较高，且均为主梁挂蓝悬浇施工设计构造，故模板及桁架片制作应在大型的加工厂进行，单元构件的下料及组装应严格按设计图纸进行加工，其加工精度应满足模板施工图纸设计要求，在进行安装时应确保位置准确。其中桁片在加工时应注意以下要求：1）桁架各杆件及节点板下料尺寸应均符合设计要求。2）杆件焊接时应先定位准确，保证同节点上各腹杆形心及弦杆形心交于一点，防止偏心。3）杆件与节点板之间必须满焊，采用围焊时转点必须连续施焊。成品模板应接缝平整、顺直、无缝隙，整块面板表面应平整光洁。模板加工完毕后应在加工厂进行试拼，经验收合格后方可投入使用。2.2.2模板的安装使用模板应严格按设计要求进行安装。模板接缝应严密不漏浆，同时模板在安装前应进行除锈，并涂脱模剂，以保证混凝土外观质量及施工方便。模板安装完毕后，应对其平面位置利用全站仪测量调整，使其满足规范要求，即轴线位置偏差10mm。待监理工程师验收合格后，即可进行混凝土浇筑。在浇筑过程中应安排人员对模板进行全过程观察，发现问题，及时处理。在施工过程中，禁止用猛烈的敲打和强扭等方法进行模板的安装及拆除，防止模板出现较大变形，影响施工的正常进行。如出现较大变形，需及时进行校正，以保证施工质量。3挂篮悬浇施工方案根据主梁悬浇块段设计构造形式，结合我部目前现场施工进展情况以及以往的施工经验，为保证巴东大桥主梁施工质量及施工进度，为大桥顺利建成通车奠定坚实的基础，主梁悬浇段施工，我部采用了自行设计加工的钢箱式前支点轻型挂蓝施工（见附图）。2.1挂篮结构简介巴东长江公路大桥BQGL-400型挂篮为牵索式挂篮，是根据巴东长江公路大桥主梁结构特点进行专门设计，结构组成主要分为主桁承重系统、行走系统、模板系统及锚固系统等。2.1.1主桁承重系统主桁承重系统是由纵梁与横梁组成的一个空间结构，是挂篮的主要承力构件。挂篮纵、横梁均采用钢箱式结构，根据主梁结构形式，挂篮设纵梁两根，横梁四根。2.1.2模板系统根据主梁结构设计特点，结合挂篮主桁的结构实际情况，模板系统采用整体升降式结构，主要由顶模板、内外梁肋侧模板、横隔板模板组成（其中挂篮纵梁顶板为主梁肋底模板）。模板均采用大块钢模组拼而成。1顶模板：板面采用钢模，采用型钢作分配梁，再通过分配梁将力传于提升桁架系统（采用“六四式军梁”组拼而成），再通过提升分配梁和挂篮滑槽处的钢销，将力最终传于挂篮承重系统（横梁）。2梁肋及横梁模板：主梁外侧模采用大块钢模板组拼，内侧模板除2横梁端头部位外，均采用铰结式大块转动模板；横梁模板除滑槽部位外，亦均为铰结式转动模板。 3堵头模板：堵头模板利用0#块的模板改制。2.1.3行走系统1行走吊钩：挂篮行走过程的承重支点主要结构为设于挂篮中部两侧的钢箱式C型吊挂，吊钩处设顶升千斤顶及滑船（支撑于主梁肋外边缘），并在已浇梁段上设行走轨道，利用行走轨道尾部的YC75型穿心式千斤顶及前端的预埋牛腿，使挂篮前移。2行走导向轮：在纵梁尾端及挂钩处梁肋外侧各设一导向轮，即后导向轮及前导向轮，在行走过程中起横向限位作用，限制挂篮行走横向偏差。3行走轮：在纵梁尾部与箱梁底板间设有行走轮，和导向轮配合，以保持挂篮行走时沿桥纵轴线前移。2.1.4锚固系统挂篮的锚固系统由后吊杆、止推装置、中吊钩和斜拉索张拉锚座组成。在浇混凝土时，挂篮的前悬臂部分用斜拉索进行牵引，起到前支点作用。挂篮主梁与已浇混凝土梁前端通过吊钩悬吊锚固，挂篮后端与混凝用吊杆进行悬吊锚固。2.2挂篮悬浇施工工艺2.2.1 准备阶段1要求现场工程师及作业班组长认真熟悉设计图纸及有关资料，对具体操作人员必须进行详细的技术交底。2按照挂篮加工技术条件要求及有关技术规范、规程对挂篮结构构件进行选料、加工、制作并进行结构试拼。3结构构件运达现场，应按照设计图纸进行验收，清理施工现场，并将各种施工机具、设备、仪器准备就绪。2.2.2 结构拼装阶段挂篮结构拼装的主要工艺流程：纵梁安装横梁安装内模安装外模安装 拼装的主要机具：塔吊、扒杆。1承重主桁安装利用塔柱下横梁上的预埋转轴，安装摇头扒杆，先利用摇头扒杆起吊挂篮纵梁，安装至设计位置，并同支架连接可靠稳固（尾端应设后锚杆），然后再起吊横梁安装就位。2行走系统安装在主桁安装完成后，利用挂篮主桁进行主梁现浇段施工，待浇筑完成2#块段后，利用扒杆吊装16吨吊车及挂钩至梁上，然后利用吊车进行C型吊钩安装，并将行走船及顶升千斤顶安装至吊钩端部。安装完成后应进行挂钩分级加载试验。3模板系统安装挂篮卸载及现浇段支架拆除，挂篮前移，按3#块段进行就位，然后进行主梁标准模板安装。 4工作平台的安装 在挂篮的四周及工作通道均应设工作平台，在工作平台的外侧用钢筋、角钢等焊结一个栏杆，以确保操作人员安全。挂篮平台的安装应根据施工工艺的要求分次进行安装。2.2.3实施阶段挂篮施工工艺流程框图详见下图：挂篮前移到位吊钩处千斤顶顶升挂篮中、后吊带安装水平止推装置安装利用尾部千斤顶调整立模标高，锚固中后锚点挂斜拉索并进行第一次张拉梁肋、横隔板钢筋绑扎，预应力管道铺设、预埋件设置提升模板绑扎顶板钢筋安装预埋件、预留孔等第一次混凝土浇筑（1/2），检查后锚点斜拉索第二次张拉浇筑混凝土（1/2）混凝土养生待强张拉主梁预应力锚点转换，斜拉索第三次张拉挂篮卸载脱模挂篮前移准备工作挂篮前移1挂篮顶升 挂篮行走到位后，解除挂篮行走水平牵引装置，采用挂钩处的顶升千斤顶，将挂篮顶升至与已浇混凝土梁底面接触止，安装吊钩两侧螺杆支腿并旋紧。然后安装利用内模提升系统，提升内模并销结可靠。2安装水平止推装置 将止推抗剪柱通过梁上的预留孔穿入至纵梁顶面。在完成立模标高调整后，应采用钢楔或钢板楔紧止推抗剪柱，防止在张拉过程中挂篮后移。3调整挂篮立模标高此时后吊杆处于松弛状态，调整挂篮后支点的四台100T螺旋式千斤顶，将挂篮前端标高调至施工控制课题组所提供的标高，然后将后吊杆锚固紧。4挂索及斜拉索第一次张拉安装斜拉索，将斜拉索与挂篮前端锚座进行精确定位并锚固，按施工控制课题组提供的索力进行第一次张拉。在张拉过程中，测量组应积极进行测控配合，以保证施工的顺利进行。5钢筋绑扎 在钢筋绑前要对主梁混凝土施工缝进行凿毛处理（可在混凝土浇筑一定时间后，提前完成本工作）。钢筋的绑扎、纵横预应力管道的安装均应满足施工规范的要求，同时进行各种预留孔和预埋件的安装。6横梁外侧模的安装 将横隔梁外侧模板用起吊设备或人工向上翻起，穿对拉螺杆（采用精轧螺纹钢筋），拉紧定位。7第一次混凝土浇筑混凝土浇筑前应全面检查挂蓝的所有联接构件、结构物尺寸、预留 孔、预埋件位置等，在确认无误的情况下，方可进行混凝土的浇筑。混凝土的浇筑顺序由前端向后端，从两侧向中间进行，采用插入式振捣器振捣。在塔的两端应对称施工，避免偏载。混凝土浇筑方量严格按施工控制组要求浇筑。8第二次斜拉索张拉待混凝土浇筑至1/2时，停止混凝土浇筑，进行第二次斜拉索张拉，在张拉前应对后锚点进行检查，如发现有松动现象，应及时紧固。张拉吨位仍按施工控制课题组要求控制，同时测控测点标高。9第二次混凝土浇筑完成斜拉索第二次张拉，按顺序浇筑完成剩余的混凝土，并测控测点标高。10混凝土养生待强混凝土的养生按照现行规范的有关要求执行。11预应力束张拉在混凝土强度达到设计要求后，拆除梁端头模板和外侧模（此工作可按有关规定提前完成），按设计要求顺序及程序进行预应力张拉。12锚点转换，进行斜拉索第三次张拉完成梁体全部预应力后，便转换锚点，按施工控制组要求进行斜拉索第三次张拉，同时测量有关梁段标高。13挂篮卸载脱模 主肋及横梁的内外侧模应在锚点转换前首先拆除，在完成斜拉索第三次张拉后，利用挂钩提升千斤顶卸载，使挂篮卸载，然后安装内模提升系统，整体下落内模，就位后，拆除提升系统。14挂篮行走准备拆除挂篮后吊杆及水平止推装置，安装挂篮行走顶推千斤顶及其附属设施，做好挂篮行走准备工作。15行走行走前将挂篮前端不必要的施工荷载应转移在已浇筑完成的混凝土上，以减少吊钩的荷载。利用行走轨道前的穿心千斤顶，将挂篮缓缓向前移动，测量人员须跟踪监控，保证现场施工及时纠偏，保证挂篮行走偏位满足施工要求。在挂篮行走到设计位置前应细心操作，以保证挂篮的准确就位及施工安全。2.2.4加载试验阶段 在采用挂篮进行主梁悬浇前，须对挂篮进行加载试验，具体试验方案如下。1、确定变形观测点（1#、2#横梁顶面形心点，纵梁）并测量初始数据；2、分级加载，测量数据（见下表）边跨挂篮按16#块段荷载的1.1倍进行加载，中跨挂篮标准块段荷载进行加载。加载顺序按照主梁混凝土施工浇筑的顺序，先纵梁，再横梁，后顶板的顺序进行加载。纵梁及横梁可采用钢筋作为外荷载，顶板可采用砂袋作为外荷载。具体加载方案见下表。l 中跨挂篮加载方案（1.1倍标准块段荷载）l 边跨挂篮加载方案（1.1倍16#块段荷载）3、注意事项1） 加载千斤顶操作人员应持证上岗。2） 各级加载试验操作应严格按规范进行操作。3） 加载采用逐级加载的方案进行。加载过程应设专人仔细检查挂钩各部位情况，有不良状况应立即停止试验，并向有关领导即时汇报，经分析研究后，再确定下一步方案。3边跨及中跨合拢段施工方案31工程概况 根据工程施工具体情况，为保证施工质量，经和设计方研究决定在边跨设置1.5米合龙段，砼荷载约209吨； 中跨合龙段长2.8米，砼荷载约116吨。32施工方案 根据公路桥涵施工技术规范（JTJ041-2000）及设计要求，合龙段施工采用先边跨后中跨的方案进行，均利用主梁施工挂篮做吊架进行组织施工。321边跨合龙段3.2.1.1施工前准备工作 在进行边跨49#块段及边跨3.5米现浇段施工时，根据合龙段施工方案图准确预埋各种预埋件，包括锁定系统和吊架系统。同时在进行现浇段施工时，对50#块段上的索管进行测量定位，并进行有效的固定，防止在进行砼浇筑过程中索管移位。3.2.1.2模板安装 模板采用主梁模板进行改制而成。模板安装完成后，须进行测量校正，保证主梁断面尺寸在规范容许范围之内。加设可靠的支撑，保证砼浇过程模板不移位、不跑模。3.2.1.3钢筋及预应力安装 钢筋安装按规范要求进行。 在进行钢筋安装的同时，应进行预应力管道安装，并完成边跨全部预应力穿束工作。穿束后应对全部管道进行全面检查，确保预应力管道定位准确、不漏浆、。3.2.1.4加配重 边跨配重在48#、49#号块段上进行，采用砖砌水池加水的方案进行。荷载的大小采用等代荷载法进行，即增加的荷载等于合龙段混凝土荷载（应考虑挂篮自重荷载的影响），具体配重根据主梁合龙前的具体情况和设计及监控方协商确定。在进行砼浇注过程中逐步撤除配重，并应跟踪测量，使悬臂挠度保持稳定。3.2.1.5锁定系统安装 锁定系统采用体外锁定骨架方案，材料均采用H40型钢。在进行准备工作时，可先进行一近塔侧焊接，以减少混凝土浇筑前锁定的工作量，使主梁锁定系统在较矩的时间内完成。在锁定前应注意以下事项： 1）按设计或监控方要求，复查、调整主梁上的合龙施工荷载。 2）检查梁内预应力钢束安装是否符合要求。 3）复测、调整主梁悬臂的挠度及两端高差。 4）锁定时间应根据设计或监控方有关要求或指令进行。 5）锁定应在尽可能短的时间内进行，所以锁定前应组织足够的电焊机及熟练的操作工人，保证焊接质量。3.2.1.6砼浇筑 合龙应在一天中最低气温时完