挂篮施工专项方案.docx

嵊州市南马路桥工程 挂 篮 悬 浇 段 施 工（专家论证后修改版）专项方案编制： 审核： 审批： 编制单位：萧宏建设集团有限公司南马路桥工程项目部编制日期：二0一二 年 五月 十 日萧宏建设集团有限公司 嵊州市南马路桥工程挂篮施工方案 目 录第一章 编制依据及原则1一、编制依据1二、编制原则2第二章 工程概况3一、工程位置3二、工程地质地貌及水文、气象条件3三、设计概况4第三章 总体施工方案概述5一、主要施工方案5二、主桥箱梁施工5第四章 挂篮设计6一、三角形挂篮设计7二、挂篮结构设计计算13三、挂篮结构验算13第五单 箱梁悬挂段施工26一、挂篮施工26二、箱梁模板工程30三、箱梁钢筋工程31四、箱梁混凝土工程32五、箱梁预应力工程34第六章 边跨现浇段施工39一、施工方案40二、施工方法及要求40第七章 箱梁合拢段施工41一、施工方法及工艺要求41二、施工要点44三、施工注意事项45第八章 挂篮施工位移监测、线型控制及防止裂纹方法45一、砼弹性模量、容重的测定和砼收缩、徐变系数的确定45二、位移监测46三、梁段线型控制46四、防止梁段混凝土裂纹发生的方法47第九章 质量检查及质量控制标准48一、箱梁梁段质量检查和质量标准48第十章 施工进度计划48第十一章 施工机械设备及人员组织49第十二章 质量控制程序及保证措施50一、质量控制程序50二、质量保证措施52第十三章 施工安全措施60一、现场布置60二、挂篮施工专项安全技术措施61第十四章 挂篮施工应急预案62一、挂篮施工中重大危险源分析62二、预案适用范围62三、应急援救组织机构及成员构成62四、应急援救组织机构的主要职责63五、事故应急措施63六、应急职能部门职责64七、应急救援物资保障64八、应急救援工作程序65九、应急救援终止65十、应急救援人员名单表65第十五章 施工环保措施66一、防水排水67二、冲刷与淤积67三、废料废方的处理67四、防止水污染67五、防止粉尘、废气污染67六、防止噪音污染和光污染68第十六章 附图、附件681、附件：挂篮结构计算书682、附图：68附图1：主桥6、7#主墩箱梁节段化分图68附图2：挂篮立面图和前后横断面图68附图3：挂篮平面图68附图4：挂篮各零散件横梁细部图68附图5：挂篮预压图、挂篮过横隔板处预埋件图68附图6：挂篮外侧模板图68附图7：挂篮合拢段配重示意图68 第3页(共2页)萧宏建设集团有限公司 嵊州市南马路桥工程挂篮施工方案 挂篮悬浇段施工专项方案第一章 编制依据及原则一、编制依据1、城市桥梁设计准则（CJJ11-93）；2、公路桥涵设计通用规范（JTJ D602004）；3、公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004）；4、公路桥涵地基及基础设计规范（JTG D63-2007）；5、城市桥梁工程施工与质量验收规范（CJJ 22008）6、公路桥涵施工技术规范（JTJ 0412000）；7、公路工程基桩动测技术规程（JTG/T F81-01-2004）；8、预应力混凝土用钢绞线（GB/T 5224-2003）；9、预应力用锚具、夹具和连接器（GB/T 14370-2007）；10、预应力混凝土桥梁用塑料波纹管（JT/T 529-2004）；11、钢筋机械连接通用技术规程（JGJ 107-2003）;12、公路工程抗震设计细则（JTG/T B02-01-2008）；13、公路桥梁盆式橡胶支座（JT/391-1999）；14、公路桥梁伸缩装置（JT/T 327-2004）；15、TB10212-98铁路钢桥制造规范16钢结构设计规范（GBJ17-88）17、GB50205-2001钢结构工程施工及验收规范18、GB985-88手工电弧焊焊接接头的基本形式与尺寸19、GB5188-98低碳钢及低合金高强度钢焊条20、2.16、GB11373-89热喷涂金属件表面预处理通则21、GB8923-88涂装前钢材料表面锈蚀等级和除锈22、GB1527-99铁路钢桥保护涂装23、中华人民共和国工程建设标准强制性条文（城市建设部分）（建标2000202号文件）。24、嵊州市南马路桥工程设计图及变更联系单25、中华人民共和国安全生产法(2002)；26、公路工程施工安全技术规程（JTJ076-95）27、建设工程安全管理条例28、南马路桥工程调整施工图设计2011.929、现场踏勘调查获取的资料，2011.1030、南马路桥工程实施性施工组织设计31、变更图纸：施工图设计修改通知单08-C-29a32、图纸交底及会审纪要 33、根据2012.6.29专家论证会后修改意见： 1）挂篮和侧模、底模板总自重过大，要求对挂篮进行优化 2）认真做好控制竖向预应力筋张拉控制 3）对挂篮行走和边、中跨合拢段施工要进行细化 4）细化节段浇筑时的纠偏方案 5）增加关键部位焊接验算 6）补充落实具体的实施措施，细化各个环节实施内容 7）加强施工养护，施工模板要用检查记录 8）加强对外购材料的控制，检验要专人负责到底二、编制原则1、施工组织机构、施工部署、施工方案和施工工艺先进科学，合理可行。2、质量目标明确，体系健全，保证措施完善，确保施工质量。3、安全目标明确，体系健全，安全措施可靠，确保施工、设备、人身安全。4、工期目标明确，计划安排合理，保证措施得力，确保施工工期。5、保护环境，文明施工。6、科学组织，合理安排，精心进行现场布置，少占农田，节约用地。7、优化方案，推广“四新”技术，控制工程造价。第二章 工程概况一、工程位置嵊州市南马路桥工程北起东南路与富豪路交叉口，跨越澄潭江，南连环城南路，全线长度1106米。桥位处澄潭江江面约360米，主桥结构设计为：76.88+110+73.12三跨连续刚构桥，采用挂蓝移动模架施工，总长260米。南引桥为（25+40+25）+（330）+（330）m，共三联等截面连续梁；北引桥为35m跨简支现浇预应力梁和主桥联接，然后再采用（35+330）m的等截面连续梁结构共计两联。二、工程地质地貌及水文、气象条件(一)地形与地貌嵊州市全境以低山丘陵地貌为主，城区处于曹娥上游四大支流，交汇地带，形成冲积山间平原，在地形上由东、西两侧的四明山和会稽山及南部大盘山合围构成嵊州新昌盆地，区内地形起伏较大，总体南高北低，境内最高山峰为四明为主峰，海拔1010m，最低侵蚀基准面海拔7m左右，相对高差达到1000m本场地属河流冲积地，南北两岸属河漫滩，两岸堤坝附近地形起伏变化较大外，地势基本平坦。(二)水文、气象与河道情况拟建场地位于嵊州市区，本区属来热带季风气候，雨量充沛，四季分明，年平均温度在16左右，1月分的最低平均气温为4左右，年平均降雨量约1500mm，平均蒸发量约为900mm，相对湿度80%左右，无霜期约为240天。区内河网水系发育，发源南部山区的长乐江、澄潭江、新昌江、黄泽江在区内汇入剡溪成为曹江的主要支流，区内河道长年流水不息，部份地段可行船，区内河溪迳流由大气降水和地下水补给，桥位区澄潭江现流域宽约为300m左右。澄潭江无通航要求，常水位为14.8m，枯水位为12.8m，50年一遇洪水位为23.08m，100年一遇洪水位为23.5m。三、设计概况(一)地质情况南、北桥区位于（除4、5、8、9#桥墩外）均位于陆地，所跨越地域地质情况较均匀：1、04#、1017#桥台位于陆地上，地质以粉质粘土，细砂土为主，地势平坦。2、45#、810#桥墩位于河滩内，地质以圆砾石为主。3、主墩6、7#全部位于主河床内，以粉砂、淤泥、圆泥、砂岩为主。(二)箱梁梁体主桥分为左右幅分幅设计，单幅共210个节段节段和3个合拢节段（1个中跨，2个边跨），即为3.2+4+84.25m+2m合拢段。现浇段的长度左右幅不对称，左幅北侧为20.82m，南侧为17.06m，右幅北侧长度为17.06m，南侧长度为20.82m。本桥单幅桥宽为14m,桥梁起点桩号为K0+181.7，终点桩号为K0+876.3，桥梁总长694.6m，全桥分南、北引桥现浇箱梁段、主桥“T”构悬浇段两部分。引桥为现浇箱粱，主桥“T”构悬浇段为(76.88+110+73.12)m预应力悬臂现浇混凝土连续箱梁，机械成孔桩基、承台基础，墩柱，悬臂现浇箱梁。(1)箱梁宽：箱顶宽14.0m，底宽8.5m，翼板悬臂长度：外侧3m，内侧2.5m。(2)箱梁高及粱底变化曲线：箱梁高度在V墩与箱梁相接的根部断面粱高均为4.5m，现浇段和合拢段均为2.2m，其余粱底下缘按二次抛物线变化。(3)横梁：0号块处中横梁宽4m，中横梁处设置人洞。(三)梁体混凝土主桥箱梁采用C50混凝土，引桥箱梁采用C50混凝土。(四)预应力体系1、纵向预应力束主桥纵向预应力钢束共设置了顶板束、中跨底板束、边跨顶、底板束、合拢束和预备束共六种，采用两端或单端张拉。2、竖向预应力钢筋竖向预应力钢筋用JL32精轧螺纹粗钢筋，抗拉强度标准值为785mpa，张拉控制应力按85%进行，设计张拉吨位537KN，相应的锚具为YGM-32，竖向预应力钢筋采用梁顶一端张拉方式。(五)普通钢筋1、普通钢筋分为I级(R235)和级(HRB335)两种，I级钢筋应符合国家标准(GB1499.1-2008)，级钢筋应符合国家标准(GB1499.2-2007)的有关规定。2、钢材及型钢：一律采用Q235普通碳素结构钢，符合国家标准(GB700-91)的规定要求。(六)桥梁伸缩缝及支座主桥粱段伸缩缝（5#、8#墩处）采用SSFC160型，主桥支座采用GPZ()盆式支座。GPZ()5DX(SX)。6、7#主墩以固结方式进行，不另专设支座。第三章 总体施工方案概述一、主要施工方案箱梁0#段在大直径钢管桩基础+贝雷片支支架上施工，1#10#梁段采用挂篮悬臂灌注施工，合拢段用挂篮作为吊架进行施工，边跨现浇段用组合式满堂支架施工。二、主桥箱梁施工(一)V型墩及0#段施工按已经专家论证通过审批的V型墩及0号块施工专项方案进行施工。(二)箱梁梁段悬臂施工 在施工完成的0#梁段上进行挂篮安装。2个主墩共4对挂篮。挂篮必须保证有足够的刚度和强度。主桥各个T构的0#段上各布置2个挂篮对称悬浇，各梁段必须一次浇注完成，在浇注节段和挂篮移动节段，必须保持对称、均衡施工。箱梁砼要求达到70的强度时，才能拆除非承重的侧模板，砼达到90强度后方可进行张拉并拆除和移动其余模板。(三)边跨现浇段施工边跨现浇段在直径为80cm的钢管支架上施工，按已论证的专家方案进行施工，钢管支架地基处理及支架搭设严格按有关施工规程进行，搭设支架的地基必须经过加固及平整处理，必须保证粱体在施工过程中不大幅度下沉或不均匀沉降。支架施工完毕后必须按施工规范对支架进行预压(120%箱梁自重)，以消除支架变形对结构的影响(支架施工严格按照专家论证通过的专项方进行实施)。箱梁粱体外露面采用大面积胶合板作为模板，并处理好接缝问题，以保证粱体的外形美观及施工质量。箱梁梁体施工缝宜留置在结构受剪力和弯矩较小且便于施工的部位。腹板的侧模板应加强支撑，严禁胀模。浇筑粱体混凝土时不得损伤塑料波纹管，以防止波纹管与预应力钢束粘结在一起。在现浇段底模安装时，应先在5、8#墩顶安装盆式橡胶支座并锁定纵向约束，合拢张拉完成后才能解除约束，底板用双层模板，模板之间全部涂抹润滑油。与5#墩及8#墩联结的引桥箱梁跨在边跨合拢张拉后才能进行施工。(四)箱梁合拢段施工边跨合拢段的具体施工步骤为：安装合拢吊架(利用挂篮前、后下横梁)安装合拢段径性骨架并将其焊死张拉两根临时合拢束并锚固但不压浆立模、绑扎钢筋、安装连续束浇注合拢段砼张拉钢束压浆完成合拢。合拢段锁定及砼浇注时间应选择在一天中气温最低时进行，浇注时间应控制在23小时，合拢温度控制在18度左右。合拢顺序为：先两边跨后中跨 第四章 挂篮设计 主桥箱梁节段悬浇从1#节段至10#节段，每段悬浇的长度均按设计要求进行。待10#节段施工完后，尚需用挂篮纵梁改装为模板吊架施工边跨和中跨合拢段梁段。在悬臂挂篮施工前建立箱梁的线型控制点，桥梁中线控制点。连续刚构梁段混凝土一次浇筑完成。箱梁节段的施工与箱梁0#节段施工方法相似，不同之处在于一个用支架现浇，一个采用挂篮悬臂浇筑混凝土。箱梁节段模板应与前段梁段紧密结合，严格按设计要求进行接缝处理。浇筑混凝土时，从前端开始向后浇筑，在根部与前段混凝土连接。箱梁混凝土将掺入适量的缓凝剂，并采取有效措施保证混凝土工厂的混凝土生产量达到至少15m3/h以上，确保混凝土浇筑质量。在混凝土灌注时，将严格控制施工荷载，力求两端平衡。为有效控制箱梁两端的混凝土灌注重量偏差，将严格两端的混凝土灌注的盘数，采用两端交叉泵送，做到两端混凝土等量对称进行，灌注速度一致，使悬臂端混凝土数量误差不超过设计要求（偏载不能超过单个节段重的1/4，即超重不能超过相当于单侧的底板自重荷载）。悬臂浇筑过程中，应作好箱梁节段悬浇的监测、监控工作。在每个块件的前端顶、底板应设置几处观测点，测出每个节段的标高变化情况，以控制箱梁节段的抬高量和箱梁悬浇过程中的线型。悬臂浇筑梁段时，桥墩两侧的浇筑进度应尽量做到对称、均衡。桥墩两侧的梁体和施工设备的重力差以及相应的在桥墩两侧产生的弯矩差，应不超过图纸规定。挂篮往前行走时，需在其走行滑道上划出刻度，由手拉葫芦均匀、平稳地向前移，两端前移的距离偏差不超过0.2m。施工中材料、设备、人员等荷载，任何情况下，不得集中一端或超过偏差。走行到位后，立即将后锚固杆连接，经检查合格后，才可进行箱梁节段施工。一、三角形挂篮设计（一）本桥挂篮概况：1、本桥挂篮共需8个，4个主墩同步进行T构箱梁1#-10#梁段采用悬臂现浇混凝土施工，在0#块混凝土浇筑强度达到设计强度的90%并张拉压浆后进行挂篮的拼装，挂篮拼装后，要进行预压。 2、所用三角形挂蓝的特点：1)三角形挂蓝外型美观，结构简单，杆件受力明显，计算、验算简易方便。2)挂蓝的自重轻，拆卸方便，作业面宽敞。3)挂蓝行走采用无平衡配重的行走方式，移动灵活、快捷，底模、内外模板一起移动，整套挂蓝一次行走的时间在46小时之间，极大的节省了时间。4)挂蓝所需的材料均为常见的普通型材，加工简单，挂蓝的刚度大，变形小，有利于施工的安全和施工监测。3、本工程挂篮设计要求：1）结构设计要求满足强度、刚度和稳定性2）挂篮的重量与节段的砼重量比不超过0.53）挂篮的最大变形（包括吊带变形的总和）不大于20mm4）挂篮行走时的抗倾覆安全系数，后锚锚固安全系数不能小于25）挂篮必须要有操作平台，且能满足梁段施工作业的需要6）挂篮制作完成后要进行试拼和模拟试压，满足施工和设计要求之后才能投入使用7）前长吊带必须采用型钢作吊带（二）三角形挂篮自重（含模板等各种体系重量）：1、自重：本桥施工所使用的挂蓝为新制三角形挂蓝，一个挂蓝的重量组成：裸篮重36，底侧模板重15t，内模用木模板3t，滑梁体系重2t，总重量约56t（含模板及各种体系）分为三角形桁架系统、吊挂系统、走行系统及后锚系统、模板系统、上下横梁、操作平台系统七大部分组成。全桥共配置4对8个挂蓝，可满足2个主墩的双幅4个T构同时同步向前推进施工。2、挂篮重量与节段比重情况：T构节段砼纵向长度和重量分配表：节段分块编号纵向长(m)箱梁宽(m)砼方量(m3)重量(t)全桥数量13.2145013042节24.01458.8515342节34.251457.40149.242节44.251454.33141.242节54.251451.72134.442节64.251449.51128.742节74.251447.72124.142节84.251446.38120.642节94.251445.96119.542节104.251444.96116.942节中跨合拢段2.01421.0954.8312节边跨合拢段2.01421.0954.8322节边跨现浇段20.82（17.06）14225.82587.122节重量计算说明：砼比重按26KN/m3计3、挂篮重量与最大节段砼重量比重挂篮设计从上面重量比配划分可可计算出，挂篮重量与最大节段砼重量比重为：65/153=0.370.5，挂篮重量满足施工规范要求。（三）三角形挂篮设计情况概述：1、箱梁最大重量2号节段断面图 箱梁单幅全宽为14m，左右幅以纵向伸缩缝进行联结，为了便于挂篮行走，左、右幅中央处各预留出50cm进行二次现浇和调整，桥面横向钢筋在此处太长，挂篮无法行走，在此处必须把此钢筋进行反向搬弯处理，等全桥合拢后再对其进行调直。2、挂篮设计立面图：3、挂篮设计前横断面图4、挂篮设计后横断面图（四）三角形挂篮7大体系组成详述：本桥三角形组合系统可分为：三角形桁架系统、吊带系统、走行系统、后锚系统、滑模系统、上下横梁底篮系统、操作平台系统，七大系统通过焊接进行联结，并通过立柱和斜接杆和型钢进行横向联系，组成一个结构稳定的受力支撑桁架体系。1、挂篮主桁架系统：主桁架系统主要由下列型钢部件组成：1）主纵梁：位于腹板上部，共3组I56b工字钢双拼组成，由型钢焊接，如下图所示，双拼组合宽度为586mm，其缝隙位于单排竖向精轧螺纹钢筋之间 2）立柱、斜拉杆和下横联系梁立柱和斜拉杆位于各组主纵梁上，并通过上横联系梁和下横联系梁焊接联结而成立柱为I30工字钢，斜拉杆为I25工字钢，上、下横联系梁为14槽钢，如图所示：2、吊带系统：前长吊带：以6块755620020mm钢板制成，间距20cm打眼，根据移动高度而可调整挂篮高度后长吊带：以2根钢板制成，间距20cm打眼，根据移动高度而可调整挂篮高度，尺寸同上前短吊带：用于内、外模板滑动梁前端使用，共6根，用32精轧螺纹钢筋组成后短吊带：用于内、外模板滑动梁后端使用，共6根，用32精轧螺纹钢筋组成3、走行系统：行走轨道：以I25双拼工字钢组成，放在每组主纵梁下面行走滚筒：用50的圆钢，放在轨道与主纵梁之间，便于挂篮滑行手拉葫芦：用10t的手拉葫芦，固定于挂篮主纵梁和节段的前端，人工拉动挂篮前行，每组主纵梁一个，单个挂篮共3个，同步向前移动4、后锚系统：底篮后锚：由4根32精轧螺纹钢筋组成主纵梁后锚：由33根32精轧螺纹钢筋组成，通过联结器与箱梁的竖向精轧钢筋结合一体，使箱梁与挂篮同步受力5、滑模系统：滑梁：外侧模各用1道滑梁，以双拼28槽钢焊接而成，内模用2道滑梁，用双拼28槽钢焊接而成，长度均为12m。吊带：用32精轧螺纹钢筋把滑梁悬吊在箱梁的翼板和顶板下面，通过3组滚轴在梁下面向前推进6、上下横梁、底篮系统：前上横梁：用双拼I40工字钢组成，长度14.6m前下横梁：用双拼I45工字钢组成，长度14.6m后上横梁：用双拼I36工字钢组成，长度14.6m后下横梁：用双拼I45工字钢组成，长度14.6m底篮小纵梁：用单I28工字钢组成，长度6.0m，腹板下间距30cm，底板下间距60cm7、操作平台系统：本桥挂篮的操作平台主要有4组前上横梁边上：调整挂篮高度顶升千斤顶用，以钢筋钢管搭设护栏杆后下横梁边上：联结调整后下锚用，以钢筋钢管搭设护栏杆前节段修饰支架：用钢管搭设护栏杆节段端头：用钢管搭设护栏杆，便于木工、钢筋工、张拉工等工种操作二、挂篮结构设计计算1、结构设计计算书见后附件：三角形挂篮结构计算书2、通过计算，本挂篮结构设计满足规范和设计要求三、挂篮结构验算验算部位：验算时仅对挂篮的底篮系统、吊带系统、锚固系统、桁架系统、滑梁和其吊带、挂篮行走抗倾覆稳定验算以及斜拉带焊接焊缝计算验算节段荷载：各节段中，第2节段重量为控制性重量，节段砼方量为58.85m3，自重为153t，验算时按1.2倍进行考虑，即自重荷载按184t进行验算下面是按从底篮到桁架逐步对各部件进行验算：（一）挂篮底篮系统验算：底篮主要验算部件：底篮纵向小分配梁、前下横梁、后下横梁1、底挂篮小纵梁验算（单根I28b工字钢）：底篮小纵梁为I28b工字钢，长度6m，分布在底板下面，作为承重荷载的主要分配梁，在底板下间距60cm，腹板下间距30cm进行布置，前端固结在前下横梁上，后端通过后锚固结在后下横梁和箱底板之间。1）当刚浇筑完成第2号节段时，砼时底篮受力最大，此时受到荷载有205.5t： 砼自重：58.8*2.6=153tI28工字钢自重：6.1t（共21根6m长的I28工字钢，另加联结钢板）底板钢模和内模板自重：6+3=9t施工人员、砼振捣、砼冲击荷载：11.5t（8.5*4.5*0.3=11.5）此时总受力为：（153+6.1+9）1.2+11.51.4=217.8t单根受力为：217.8/2110=104KN 假设小纵梁是固结在前、后下横梁上的，且受到的是均布荷载，小纵梁纵向的坡度忽略不计，按水平方向进行计算，则根据下列计算示图可得到：2）计算简图：底篮单根小纵梁受均布荷载为：104/4=26KN/m 3）强度受力计算：反力计算：Ra=55.6kn，Rb26*4-55.6 =48.4kn剪力计算：Qa=Ra=55.6kn，Qb=Rb=48.4kn弯矩计算：Ma=53.96kn.m，最大弯矩Mmax=135.65kn.m（在距A端2.54m位置处）挠度fx=4.85mm4）强度验算对I28b工字钢,查钢结构计算手册得各相关力学参数如下：Wx=534.4cm3,A=60.97cm2,Ix/Sx=23.95cm(Ix=7481cm4，Sx=312.3cm3)，b=1.05cm。E=2.1105Mpa=M/W=135.65kNm /534.4m3103106=25.4MPa=1451.3=188 MPa=QmaxSx/Ix/b=22.1MPafx=4.85mm通过以上强度计算，小纵梁的弯曲强度、抗剪强度和挠度均满足要求，所以底篮小纵梁的设计和布置是合理的。2、挂篮前下横梁验算（双拼I45b工字钢）：前下横梁为I45b工字钢，长度14.6m，布置在挂篮的最前下端，作为承重荷载的主要过载梁。1）当刚浇筑完成砼时底篮受力最大，计算假定前、后下横梁受力相同，根据上列计算可知受力为55.621=1167.6kn型钢自重：2.6t此时受力为：1167.6+261.2=1198.8kn(双拼受力情况)单根受力为：1198.8/2=599.4KN 由于小纵梁布置在横梁上的间距较密，可认为是均布荷载，q=599.4/8.5=70.51kn/m：2）计算简图和示图：挂篮前下横梁受均布荷载为：70.51KN/m，由于荷载布置和吊带布置特殊，按最不利的简支梁荷载布置进行受力计算，如下图所示，按最大跨径4m进行受力计算和验算。 3）强度受力计算：剪力计算：Qa=Ra= Qb =70.514/2=141kn弯矩计算：最大弯矩Mmax=70.5142/8=141.02kn.m挠度fx=570.5140004/3842.1/105/3.3759/108=3.3mm4）强度验算对I45b工字钢,查钢结构计算手册得各相关力学参数如下：Wx=1500.4cm3,A=111.40cm2,Ix/Sx=38.06cm(Ix=33759cm4，Sx=887.1cm3)，b=1.35cm。E=2.1105Mpa=Mmax/Wx=141.02kNm /1500.4m3103106=93.98MPa=1451.3=188 MPa=QmaxSx/Ix/b=27.44MPafx=3.3mm3、挂篮后下横梁验算（双拼I45b工字钢）：后下横梁为I45b工字钢，长度14.6m，布置在挂篮的最后底下端，作为承重荷载的主要过载梁。1）当刚浇筑完成砼时底篮受力最大，计算假定前、后下横梁受力相同，根据上列计算可知受力为55.621=1167.6kn型钢自重：2.6t此时受力为：1167.6+261.2=1198.8kn单根受力为：1198.8/2=599.4KN 由于小纵梁布置在横梁上的间距较密，可认为是均布荷载，q=599.4/8.5=70.51kn/m：2）计算简图和示图：挂篮后下横梁受均布荷载为：70.51KN/m，由于荷载布置和吊带布置特殊，按最不利的简支梁荷载布置进行受力计算，如下图所示，按最大跨径2.4m进行受力计算和验算。 3）强度受力计算：剪力计算：Qa=Ra= Qb =70.512.4/2=84.61kn弯矩计算：最大弯矩Mmax=70.512.42/8=50.77kn.m挠度fx=570.5124004/3842.1/105/3.3759/108=0.43mm4）强度验算对I45b工字钢,查钢结构计算手册得各相关力学参数如下：Wx=1500.4cm3,A=111.40cm2,Ix/Sx=38.06cm(Ix=33759cm4，Sx=887.1cm3)，b=1.35cm。E=2.1105Mpa=Mmax/Wx=50.77kNm /1500.4m3103106=34MPa=1451.3=188 MPa=QmaxSx/Ix/b=16.5MPafx=0.43mm通过以上强度计算，挂篮后下横梁的弯曲强度、抗剪强度和挠度均满足要求，所以前下横梁的设计和布置是合理的。（二）挂篮吊带系统验算：主要验算部件：前长吊带、后长吊带和后锚固钢筋1、挂篮前长吊带验算（A3钢板）：前长吊带全是A3钢板，规格为755620020，共计6根。1）当刚浇筑完成砼时吊带受力最大，计算假定前、后下横梁受力相同，根据上列计算可知前长吊带总受力为1198.8kn，每根吊带受力为199.8kn2）单根规格为755620020的吊带抗拉强度受力：F=S=0.20.02140106=560KN199.8KNF=560KN（满足2倍系数要求） 所以吊带抗拉强度满足要求2、挂篮后长吊带和后锚固验算（A3钢板和32精轧钢筋）：后长吊带全是A3钢板，规格为755620020，共计2根。后锚固由4根精轧钢筋组成，规格为32精轧钢筋1）当刚浇筑完成砼时吊带受力最大，计算假定前、后下横梁受力相同，根据上列计算可知后长吊带和32精轧钢筋总受力为1198.8kn，每根吊带受力为199.8kn2）单根规格为755620020的吊带抗拉强度受力：F=S=0.20.02140106=560KN199.8KNF=560KN（满足2倍系数要求） 所以吊带抗拉强度满足要求3）单根强度为785Mpa的32精轧钢筋的受力情况为：F=785846.585%/1000=565KN=56.5t=565KN199.8KNF=565KN（满足2倍安全系数要求）根据设计和规范要求，吊带和后锚固布置是合理的（三）挂篮锚固系统验算：主要验算部件：桁架主纵梁后锚固1）每个挂篮上后锚共三组后锚，每组后锚共3根32精轧钢筋把主纵梁锚固在已张拉的节段顶板内，按固结进行计算，主纵梁受到前上横梁传下来的力，前上横梁由吊带产生的力，当砼浇筑完成后受力最大，主纵梁此时受力大小为：F=1198.8+前上横梁自重241.2+401.2(滑模体系重/2)=1276KN每组主纵梁受力大小为：1276/3=425.3KN,如下图所示：2）利用杠杆原理验算主纵梁受力F大小F1=F2=F3=565 KN（按精轧钢筋的抗拉强度进行计算）通过计算得出主纵梁端部可承受载力：F=988.8KN3）每组主纵梁受力大小为：1276/3=425.3KN F=988.8KN/2=494.4大于2倍安全抗倾覆系数，所以布置3根精轧作后锚是满足设计规范要求（四）挂篮桁架系统验算：主要验算部件：前上横梁、后上横梁、主纵梁、立柱、斜拉杆1、挂篮前上横梁验算（双拼I40b工字钢）：前上横梁为双拼I40b工字钢，长度14.6m，布置在挂篮的最前上端，作为承重荷载的主要过载梁，是6根前主吊带的承载点，每根吊带受力按200KN计算。1）断面图和计算示图2）强度受力计算：（分解成单根最不利简支梁受力计算）剪力计算：Qmax=50kn弯矩计算：最大弯矩Mmax=100kn.m挠度fx=0.03mm3）强度验算对I40b工字钢,查钢结构计算手册得各相关力学参数如下：Wx=1139cm3,A=94.07cm2,Ix/Sx=33.9cm(Ix=22781cm4，Sx=671.2cm3)，b=1.25cm。E=2.1105Mpa=Mmax/Wx=141.02kNm /1139m3103106=88MPa=1451.3=188 MPa=QmaxSx/Ix/b=23.6MPafx=0.0.3mm 满足要求2、挂篮后上横梁验算（双拼I36b工字钢）：后上横梁为双拼I36b工字钢，长度14.6m，布置在挂篮的中部，位于立柱的正下方，作为承重底篮移动时的荷载，F=30t每根吊带受力F=30/2/2=7.5t计算。1）后上横梁断面图和计算示图2）强度受力计算：剪力计算：Qmax=75kn弯矩计算：最大弯矩Mmax=262.5kn.m挠度fx=0.02mm3）强度验算对I36b工字钢,查钢结构计算手册得各相关力学参数如下：Wx=920.8cm3,A=83.64cm2,Ix/Sx=30.6cm(Ix=16574cm4，Sx=541.2cm3)，b=1.2cm。E=2.1105Mpa=Mmax/Wx=262.5kNm /2*920.8m3103106=142MPa=1451.3=188 MPa=QmaxSx/Ix/b=20.4MPafx=0.02mm 满足要求3、挂篮主纵梁、立柱和斜杆验算：主纵梁、立柱和斜杆构成一个稳定的三角形体系，本体系通过箱梁上的滑轨和后锚精轧钢筋而固结在箱梁顶板上，三组三角形体系通过上下横系梁、后上横梁前上横梁组成稳定的挂篮系统，通过下面受力分析，可只对主纵梁、斜拉杆和立柱进行抗压和受拉验算则可。通过上面计算知，每组里每根主纵梁的受力大小为：6200/3/2=200KN1）主纵梁、斜拉杆和立柱断面图和计算示图从上图可知：立柱主纵梁受力193KN，立柱受力392KN，前斜拉杆受力278KN，后斜拉杆受力296KN。2）主纵梁强度验算：主纵梁是双拼I56b工字钢，受力为193KN对I56b工字钢,查钢结构计算手册得各相关力学参数如下：A=146.58cm2,=140Mpa ，=10，=0.9E=2.1105Mpa=F2/S=1930N /146.58106=13.2MPa=145 MPa设计和布置满足要求3）立柱强度验算：立柱是双拼I32b工字钢，受力为392KN对I32b工字钢,查钢结构计算手册得各相关力学参数如下：A=2*73.52cm2,=140Mpa E=2.1105Mpa=F2/S=392/2 /73.5106=26.7MPa=145 MPa设计和布置满足要求4）前斜拉杆强度验算：前斜拉杆是双拼I25b工字钢，受力为278KN对I25b工字钢,查钢结构计算手册得各相关力学参数如下：A=2*53.51cm2,=140Mpa E=2.1105Mpa=F2/S=278/2 /53.51106=25.9MPa=145 MPa设计和布置满足要求5）后斜拉杆强度验算：前斜拉杆是双拼I25b工字钢，受力为296KN对I25b工字钢,查钢结构计算手册得各相关力学参数如下：A=2*53.51cm2,=140Mpa E=2.1105Mpa=F2/S=296/2 /53.51106=27.7MPa=145 MPa设计和布置满足要求（五）挂篮外滑梁、滑梁吊带系统：挂篮外滑梁系统（双拼I28b槽钢）：外滑梁为双拼I28b槽钢，长度12.0m，布置在翼板下面，每侧翼板下布置两组，每组外滑梁由：双拼I28槽钢、3根32精轧钢筋，3个滑动滚轴，前面吊在前上横梁上，后面吊在前一节段翼板下面，槽钢通长布置在前一个节段下面，便于在双槽钢下面用钢筋搭设节段修饰阶梯支架。内、外滑梁横、纵断面图（六）挂篮行走时抗倾覆稳定验算1、挂篮移动过程中：挂篮移到立柱离节段边40cm时为最不利位置，空篮在移动过程中荷载按最不利考虑，如下图所示，假定整个挂篮的重量全部由前长吊带受载：2、不利荷载按2倍冲击荷载考虑，则每组主纵梁上产生的最不利荷载相对于立柱底支点的倾覆弯矩为：M1=5.156023=1904KN.m(考虑空篮的全部重量560kn由吊带承担)3、挂篮行走过程中始终有一个后锚固定在挂篮主纵梁上，材质为32精轧钢筋，抗拉强度为785mpa，其相对支点可产生的抵抗倾覆弯矩为：M2=4.23785846.5100090%=2529.8KN.mM2M1 行走过程中抗倾覆满足要求（七）斜拉杆的焊接计算验算通过受力分析，斜拉杆和 立柱及主纵梁之间的焊接是关键部位，对这个部位进行计算验算，3组斜拉杆前面受力为278kn，后面受力为296kn，材料相同，按统一300kn进行计算，由双根I25b型工字钢组合而成，则每根工字钢的受力为150kn。由公式 F/L：查表得到，=1400.8=112mpa，L=25-1.32=22.4cm，只考虑薄壁处焊接，时计算出=6mm。采用单面焊接时，即焊缝厚度至少为6mm，围焊时不能少于3mm厚度要求，实际施工时L是斜长焊接，比22.4cm要大。（八）内模架系统：主桥箱梁是单箱双室结构，每个箱室内设2道内滑梁，内滑梁为双拼I28b槽钢，长度12.0m，双拼I28槽钢、3根32精轧钢筋，3个滑动滚轴，前面吊在前上横梁上，后面吊在前一节段顶板下面，槽钢通长布置在前一个节段下面，每个挂篮共4道内滑梁。第五单 箱梁悬挂段施工一、挂篮施工(一)挂篮安装挂篮拼装程序：主纵梁下面的桥面找平前后支座三角形桁架主梁后锚系前上横梁前吊杆、后吊带底模内模外侧模操作平台。安装步骤及方法：在0#梁段施工完成后，即可从0#梁段中心向两侧对称安装两套施工挂篮。安装时须注意挂篮须严格按照图纸进行。1、安装走行轨。清除0#梁段梁面两腹板部位的杂物，清洁锚固部位预埋精轧螺纹钢筋螺纹；并沿腹板方向铺设走行轨，待抄平轨面，测量两走行轨间距离，确认无误后，用锚具将插入走行轨底孔内的竖向预应力筋锁定。2、安装桁架前后支座。3、吊装三角形桁架。分别吊立两片三角形桁架于前后支座上，并用联结系连接；注意在安装过程中必须确保主桁联结板螺栓全部拧紧，并由技术员检查合格后方可继续进行挂篮拼装。4、用级精轧螺纹钢筋及扁担梁将桁架后端锚固在轨道下的钢枕上。5、吊装前上横梁。6、吊装前吊杆及后吊带。7、安装固定底模小纵梁21根，单根进行吊装就位并焊接固定8、单块拼装和安装底模板。9、吊装内模架走行梁，并安装好前后吊杆及内模。10、安装外侧模。11、吊装张拉平台。12、挂篮安装后，用经纬仪对中，拔正挂篮中线位置；用水平仪抄平，用吊杆(带)调整底模板标高，经中线、水平检查无误后，待测试合格后便可进行悬臂梁段混凝土的灌注施工。13、挂篮各零散件之间的联结全部用焊接（用围焊法联结），焊条用j-422型号。14、挂篮各零散件最大重量是主纵梁，重为2.8t，根据塔吊起重性能要求，完全能够满足吊装要求，为加快安装进度，以吊车配合安装。(二)挂篮性能测试挂篮是梁体悬臂灌注施工的主要设备。为确保梁体施工顺利、安全、可靠，施工前应对挂篮进行性能测试。以检验其整体承载能力、非弹性变形，各主要构件受力状况和变形规律，验证挂篮设计的正确性。梁体0#梁段完成后，直接在0#梁段上组装挂篮，在1#段处进行挂篮预压试验。测试内容：主要检验挂篮在荷载作用下的整体性能，主要检验后锚固是否安全、主桁架受力有无变形和变形量大小、吊带及横梁是否能够满足承载力要求，同时消除挂篮的非弹性变形，给监控单位提供挂篮的弹性形变，以利于要挂篮行走过程中提供有效的高度预抬值。 1、挂蓝预压，通过在0#段腹板上预埋钢板，安装型钢反顶支架。通过设置于反顶支架和挂篮下横梁间的千斤顶分级加载，用挂蓝前横梁吊带将力传递到挂篮三角形桁架上。2、0号块灌注时在腹板处安装预埋件。注意按图纸要求进行挂篮拼装，并确保挂篮后锚质量。挂篮拼装完成后，用塔吊拼装挂篮荷载试验用牛腿，须确保安装质量。分别在挂篮前内外长吊带间(前下横梁上方)安装250t千斤顶，共需6台(每套3台)，两边对称预压，注意垫梁及分配梁的安装。调整垫梁高度，开动油泵，使千斤顶微微带力，上下与挂篮底模及牛腿顶紧。3、对拼装好的挂篮进行检查，主要检查各构件是否与图纸相符、后锚固情况、销轴情况、主桁架螺栓是否拧紧等。在监理工程师检查合格认可后方可进行挂篮的整体性能试验。4、用经纬仪测量挂篮中线；用水平仪测量主梁前端、前后托梁及纵梁等水平杆件挠度；用百分表量测水平位移。并把测得各项数据分别记录于预先设计的表格中。具体测点布置如下：每组主纵梁后锚处各1点，共3点；前上横梁与主纵梁交点处，共3点，前上横梁跨中，共2点，前下横梁对应主纵梁处共3点，总布点为11点。5、根据挂蓝计算可知，挂蓝的前上横梁作用到每片主桁上的最合力力为67吨，利用千斤逐级加载。分4级按照20t、40t、67t逐级加载。每级加载间隔时间为30分钟，持荷15分钟，满载后，持荷12小时。满载持荷后须安排技术人员值班。6、满载12小时后，用水准仪测量主梁前端、上下横梁的标高变化情况，测量后锚固变化情况；7、卸载2小时后，用水准仪再次测量主梁前端、上下横梁的标高，以确定挂篮非弹性变形值，并计算挂篮弹性变形的大小。8、测试结果分析。根据测得的各项数据，经计算、观察分析，测试结果与设计结果对照比较，符合下列四种情况者，则认为挂篮设计合格，否则应调整设计。1)挂篮整体结构在各级荷载作用下，整体结构稳定，结构变形在设计允许范围内；2)各构件杆件没有断裂和塑性变形现象；3)测试结果与设计结果相符或基本相符；4)主要构件的测试应变和位移值不大于设计值。(三)挂篮走行试验为检验挂篮的整体刚度，走行系统的性能及测量挂篮走行时前吊杆的拉力(垂直力)的变化情况，检测主锚件、主锚梁、反扣轮的受力与变形情况，对挂篮应进行走行试验。若挂篮走行平稳，制动有效，能够最终同步到位，即认为挂篮整体走行可行。(四)挂篮前移箱梁顶面设有横坡达1.5%，因此挂蓝轨道之间的高差按外侧精轧螺纹钢的中心计算达到12厘米,为了使挂篮主桁基本在同一高程上,在矮腹板侧的轨道下面加轨枕。通过上述方法消除桥面横坡对挂蓝行走的影响。挂篮行走要等到前一块梁体钢绞线张拉压浆之后才能进行操作，具体步骤是：1、拆除内模和外模之间的对拉螺栓，在已经浇筑后的梁体上安装主纵梁支座，并调整支座水平位置；2、松开主桁的后锚，每组主纵梁共3根后锚，每组均保留1根不松，并在这根后锚的压板上加设2根10的圆钢，以减少滑动过程中的摩阻力。3、松开底板下的4根后锚，由前上横和后上横的最边上根吊带承担；4、用二只10吨的葫芦把后下横梁吊在外滑梁上，拆除底模的锚固，使之与梁体分开；5、再用两只5t葫芦牵引，移动挂篮。主桁架、外滑梁、外侧模及底模同时前移。行走速度控制在10cm/min，两侧挂篮移动的位移差不能大于20cm；6、等挂篮移到位置后，测量调整底模，然后把后下横梁锚固在混凝土上，吊带用千斤顶压紧。调整外侧模，调整后也要把外滑梁固定在混凝土上。在移动挂篮前要在轨道设置止推块。内模要等底板及腹板钢筋绑扎后才能通过内滑梁移出来。挂蓝行走到位后，调整挂蓝的底模标