小沙湾黄河大桥主桥挂篮施工方案及设计

1、小沙湾黄河大桥主桥挂篮施工方案及设计【摘要】：小沙湾黄河大桥主桥上部结构采用挂蓝施工，根据本工程箱梁结构特点，对挂篮进行了验算。挂篮自重加上机械设备及人员重量，应控制在loot以内，在确保承载力、刚度的情况下尽可能将挂篮轻型化。【关键词】：挂蓝悬浇；挂蓝验算；主桁；锚固；质量安全；环境保护一、工程概况小沙湾黄河特大桥上部结构为 86+160+160+86m勺四跨预应力混凝土连续钢构，全 长820.15m。起点桩号为K598+882.600,终点桩号为K599+705.705。全桥位于直线段内。 桥面纵坡0.3%,桥面为双向横坡1.5%。箱梁为变截面单箱单室断面，箱梁顶宽11m底宽6m箱梁高度（

2、梁高以箱梁中心线处顶面到箱梁底面的距离计）在各墩与箱梁相接的根部端面梁高 9.5m，直线现浇段和 合拢段梁高均为3.5m。箱梁梁高及底板厚度均按1.8次抛物线变化，X轴起点设在21、 21截面，梁告抛物线方程为y=ax1.8+350,a=600/72501.8,底板厚度曲线方程为 y=bx1.8+35,b=65/72501.8（0x7250,x单位为cm）,合拢段及边跨施工段为直线段外，其 余梁底采用圆曲线平滑过渡，0 #段采用支架立模现浇，合拢段采用吊架现浇，边跨直 线段采用托架现浇，其余各段采用挂篮悬浇施工，0 #梁段总长15m在与墩身对应的13.0m范围内等梁高（为9.5m），两边各悬臂

3、1m范围内位于抛物线上，两个T构的悬臂 各分为20对梁段，其梁段数及梁段长度从根部至跨中各为：3X 2.5m，4X 3m 5X 3.5m， 3X 4m 5X 4.5m,累计悬臂总长72.5m，悬臂浇筑梁段最大控制重量约为1652KN全桥 共有两个2m长的主跨跨中合拢梁段和两个2m长的边跨合拢梁段，两个边跨合拢梁段各 长7m，箱梁顶板厚度为30c叶50cm,顶倒角100 cmX 50cm变化为150X 50cm，箱梁底 板厚度：墩身范围内的0号梁段为100cm根部至合拢段按抛物线由100cm渐变至35cm, 箱梁腹板厚度为8045cm变化。预应力钢束及布置：采用双向预应力，纵向预应力钢束分为顶板

4、悬臂束（Ti）、顶板连续束（CTi）、底板连续束（Bi）、腹板悬臂束（WC）、底板备用连续束（PB-i ）、顶 板备用悬浇束（PT-i ）六类。纵向预应力采用公称直径 j15.24mm的预应力钢铰线，弹 性模量为1.95 X 105Mpa标准强度fpk= 1860 Mpa,锚下控制应力 0.75f pk= 1395Mpa和 0.7f pk= 1302Mpa纵向预应力钢束每束采用有 19、17、15、13、12和7根钢铰线六种， 均采用两端张拉方式，以张拉力为主，伸长量为辅。预留束的管道分段设置，待相应的 预应力施工完成后进行压浆封闭。竖向预应力钢筋采用公称直径 32mm勺精轧螺纹粗钢筋和公称直

5、径 j15.24mm的预 应力钢铰线，在箱梁高度大于6m时采用钢绞线，在小于6m时采用精轧螺纹钢筋，采用 梁顶一端张拉方式，在同一截面内，外侧腹板预应力筋必须同时张拉。竖向预应力精轧 螺纹粗钢筋张拉时，按施工规范JTJ041-2000，可采用一次张拉到位。桥面系：桥面铺装层采用8cm厚C50防水砼调平层+10cm厚沥青砼。二、施工工艺流程具体见图一三、挂篮悬浇施工1、施工工艺流程 具体见图二图一箱梁施工工艺流程图图二挂篮悬浇施工工艺流程图2、挂篮设计、加工、拼装设计及规范对挂篮施工有以下要求： 挂篮荷载加上机件设备及人员重量不得超过 85t ;合拢支架及模板重量按2X 25t 考虑。（每悬臂端

6、各25t） 各悬浇节段，无论在浇注或挂篮移动、拆除阶段，均要求保持平衡施工。 挂篮允许最大变形：20mm 施工、行走时的抗倾覆安全系数：2主要技术参数： 悬浇节段最大重量：205t 最不利工况节段重量：205t 箱梁最大分段长度：4.5m 箱梁高度变化：9.53.5m根据上述要求和技术参数，结合国内的挂篮施工实例，在确保满足承载力、刚度的 情况下尽可能将挂篮轻型化，但也要注重整体功能，不片面追求轻型指标，本桥箱梁悬 浇施工采用我局在湖北丹江口特大桥和贵州镇胜线陶家沟特大桥施工用的挂篮。挂篮结构型式为棱形，总长为10.6m,高度为3m,悬臂长5.3m； 一套挂篮总重约为48t;挂篮 验算书、结构

7、图及材料表详见“挂篮设计技术方案”。挂篮在后场的钢结构加工成半成品，用塔吊吊至 0号块顶面进行主桁拼装，然后安 装前、后挂梁，上、下平联梁、后锚分配梁，用 32mn精轧螺纹钢锚杆将挂篮锚固在梁 体上。待挂篮荷载试验完成后，将挂篮主桁前移至指定位置、锚固，然后安装模板；先 安装底篮及底模，再安装外侧模，然后安装底篮操作平台，最后安装内顶模。模板安装 时注意同一个主墩两边对称进行。挂篮安装到位后及时用精轧螺纹钢吊带锚固于主桁 上。模板经测量调整到位，每一节段的立模标高需考虑预抬高值与挂篮弹性变形。具体 的立模标高由桥梁监测单位确定。a、挂篮荷载试验小沙湾黄河特大桥由于工期时间紧迫，施工过程中项目部

8、注重优选施工技术方案， 采取最简洁最省时的施工工艺和施工方法，即采取我局几座大桥的试验台加压法。挂篮 试验一般采取堆载法或试验台加压法，主桥施工用的挂篮，在悬浇段施工前，为了检验 挂篮的性能和安全，量测挂篮的弹性变形量并消除结构的非弹性变形，应对挂篮进行试 压。挂蓝试压采用试验台加压法，即利用已浇 0#块作为试验台，用精轧螺纹钢作拉杆， 通过千斤顶逐级施压于挂篮主桁前端，从而测出挂篮的变形。b、试验方法及步骤 挂篮主桁杆件在后场加工场加工，按设计图纸组拼成单片棱型，用塔吊吊至已浇筑0#块顶部，临时支撑固定单片棱型，用平联将两片棱型焊接成整体，主桁组拼到位后 按设计位置固定，前支点支承在 0#块

9、施工用的悬臂端三角支架上弦与 0#段箱梁底的钢 支墩上，后锚点锚固在0#块的精轧螺纹钢上。 置两台YC600KN型穿心式千斤顶于挂篮前挂梁与主桁 2#杆件相交的接点处。 用0#块的精轧螺纹钢作为反力点。为使荷载试验时精轧螺纹钢处于垂直状态， 千 斤顶的位置在2#杆件上微调，每片棱型上部穿过主桁2#杆件布置两根（整个主桁共用4 根）精轧螺纹钢，精轧螺纹钢下端采用专用的连接器与 0#块已张拉的精轧螺纹钢连接。 加载力及加载过程：加载力按前支力的 1.2倍计，按50t试验，则每个千斤顶施 力25t ;精轧螺纹钢两端锚固完毕后，开启油泵供油给千斤顶张拉油缸。按三级张拉， 第一级张拉至10t，第二级张拉

10、至21t，加载至21t后，持荷5分钟继续加载，直至每 个千斤顶加载至25t的设计荷载，观测挂篮变形（观测点如图倒“”处），加载完毕 后持荷1小时，观察和记录所需数据，并检查反力点是否稳定安全； 试验完毕后，再进行分级卸载。直至张拉油压降至零，千斤顶活塞回程。加载和卸载过程反复进行两次。最后拆除千斤顶，拆除精轧螺纹钢c、测量观测：在山顶上架设全站仪一台，观测图示各点。本次试验一共观测七次数据。千斤顶门表示观测点观测点布置示意图d、试验数据分析及结果 本挂篮设计性能满足施工要求。 从观测数据分析，在施工荷载作用下，查出挂篮节点最大下沉量值，后锚上翘值, 与挂篮弹性竖向变形值比较。综合各种因素，确定

11、挂篮作业时的弹性变形值，以便进行 施工控制。e、钢筋及预应力管道安装钢筋及预应力管道在后场加工，运至现场绑扎安装。纵向预应力束根据钢束数分别 采用内径100mm 90mn和7Omm0形波纹管；竖向预应力束采用内径 50mn和42mn圆形 波纹管。挂篮底模调整到位以后，即可进行底板、腹板钢筋绑扎及预应力管道安装，先绑扎 底板下层钢筋，安装底板纵向波纹管道，管道按设计线形调整并用定位筋（间距50cm）固定在构造钢筋上，在底层钢筋网上焊接架立钢筋，然后绑扎底板上层钢筋网。再绑扎 腹板钢筋及安装纵向波纹管道和竖向预应力筋，最后安装槽口、封端模、压脚模和内侧 模。待外侧模、内侧模调整到位以后，即可进行顶

12、板钢筋绑扎及预应力管道安装。先绑 扎顶板底层钢筋，安装纵向波纹管道、横向预应力束并调整，用定位筋固定，再绑扎顶 板上层钢筋。预应力束锚垫板要与封端模或槽口连接牢固，螺旋筋、锚下钢筋安装要准 确到位。当钢筋与预应力管道发生冲突时，适当调整钢筋，不得截断。除安装梁段钢筋外，还需注意预埋挂篮施工预留孔，预留孔位置详见“挂篮设计图”。f、混凝土施工混凝土质量要求：坍落度1418cm缓凝时间8h;三天强度达到90%5计强度； 混凝土和易性好，易于泵送。混凝土由搅拌站拌制，拖泵泵送入模，在 0号块顶面经三通管分叉进行对称浇注， 浇注时严格控制对称节段的混凝土浇注方量，保证两边的不平衡重不超过5%严格按照

13、监控单位的指导数据进行浇筑，并严格控制每节段箱梁的砼方量误差不超过3%混凝土分层浇注、分层振捣，分层厚度不大于30cm浇注顺序从悬臂前端向已浇梁 段进行，使挂篮的微小变形大部分实现，避免新旧混凝土之间产生裂缝。先底板、腹板, 后顶板，顶板浇注从两侧翼缘向中间进行。底板浇筑采用串筒下料，在内顶模上开孔作 为下料口，底板浇注完毕后及时封闭下料口。采用插入式振捣器振捣，振捣时要确保混 凝土的密实特别是锚下区混凝土的密实，且不得损坏预应力波纹管道，波纹管内在浇注 混凝土前插入硬塑管作衬填，以防管道被压瘪，混凝土浇注完毕后，立即通孔检查管道， 处理因万一漏浆等情况出现的堵管现象。混凝土浇注完毕初凝后即进

14、行养护，顶板、底板采用麻袋覆盖，洒水保湿养生；腹板采用洒水养生，养护时间不得少于 7天。g、预应力施工 预应力筋规格主桥纵、横向预应力筋采用 ASTMA416-92a27级高强度、低松弛预应力钢铰线，钢 铰线公称直径15.24mm标准强度1860MPa竖向预应力筋高度小于 6m时采用 32mm 精轧螺纹钢，标准强度为750 MPa大于6m时采用钢铰线，预应力筋进场后按批次进行 验收和检验，其规格和力学性能应符合设计要求和国家标准规定。 预应力筋下料预应力筋按设计长度下料，下料误差为0+ 100mm采用砂轮切割机切割，不得施 工电弧切割或气割。钢铰线不得在混凝土面上生拉硬拽，以免磨伤钢铰线，下料

15、后用20# 铁丝绑扎编束，前端用氧焊焊接成牵引头；精轧螺纹钢下料以前必须把因剪切钢筋形成 的旁弯和螺纹被压扁的钢筋端头部分切除，以保证精扎螺纹钢与螺母能顺利连接，精扎 螺纹钢下料后，按梁段进行编号，以免混淆。 预应力束安装预应力钢束安装与钢筋施工同步进行。纵向预应力束采用先预埋波纹管、混凝土浇注完毕以后穿钢铰线，波纹管按设计所 示的曲线坐标在钢筋上定出曲线位置，将波纹管用定位筋固定在梁段构造钢筋上，定位 筋每隔1m设置一道，用 8钢筋点焊成“#”字框，波纹管的连接采用大一号的同型波 纹管，接头长2030cm用封胶带封裹严密，防止浇注混凝土时漏浆。纵向预应力束采 用卷扬机牵引穿束，预应力束前端用

16、气焊焊接成长约40cm的锥形牵引头，穿束时卷扬机的速度不宜过快（每分钟约10n）o横向、竖向预应力束波纹管与预应力筋一起安装。横向束按设计间距排列，张拉端 全部布置在桥的两侧，锚固端布置在桥的中线侧，在靠近固定端一侧的波纹管上设置排 气管以便压浆。精轧螺纹钢在安装时应保证其位置与竖向垂直度，按1m间距在钢筋骨 架上焊接定位钢筋固定，精轧螺纹钢下端用垫块垫起，上垫板按混凝土顶面控制其安装 高程，波纹管上下端均设置排气管和压浆管。预应力筋及波纹管安装完毕后，检查其位置、曲线坐标是否符合设计要求，固定是 否牢固，接头是否完好，管壁有无破损，如有破损及时用封胶带修补。 预应力束张拉张拉设备：根据预应力

17、筋的种类及张拉锚固工艺选择张拉设备，纵向束张拉采用4台YCW500-20C型千斤顶；竖向束张拉采用2台YCW600-15型千斤顶。张拉设备的数量 均能保证对称同步张拉。张拉顺序：浇注0#节段砼，待混凝土强度达到设计强度的 90鸠上时，进行纵向预 应力束张拉：先顶板悬臂束，后腹板悬臂束，顶板束按“先两边，后中间”进行，安装 悬臂端悬浇施工挂篮，浇注1#节段砼，张拉纵向预应力钢束，向悬臂端前移施工挂篮， 在挂篮上立模板，绑扎钢筋，安装预应力钢束，浇注2#段砼。2#20#段依次按1#节段的施工顺序进行，竖向张拉时间为：张拉n号节段的竖向预应力钢束后，再张拉 n 3号节段的竖向预应力钢束。张拉顺序应自

18、节段根部开始向跨中进行。 再进行顶板合拢束、 底板合拢束及腹板合拢束，均采用两端同时张拉。待纵向束张拉完毕后，最后张拉竖向 预应力束。竖向预应力束均按照从已浇梁段向悬臂前端两边对称张拉。张拉过程：纵向 束为两边对称同步张拉，竖向束为一端张拉。张拉前清理锚垫板表面的灰浆，安装锚环、 夹片和限位板（或上螺母），将工具锚夹片打紧，千斤顶就位，向张拉缸供油直至设计 油压值（逐步拧紧上螺母），并记录张拉至10% 20% 100%长拉力时对应的延伸量L1、 L2、L3,持荷2min,复验延伸量，达到设计要求后，打开截止阀将张拉油压降至零，千 斤顶活塞回程，拆除千斤顶。张拉控制：张拉严格按“双控”进行，即以

19、张拉力控制为主，延伸量作为校核，延 伸量实测值与理论值的误差在土 6%范围内。一侧实际延伸量按下式计算： L=L3+L2-2L1-回缩量其中回缩量为张拉过程中锚具楔紧引起的预应力筋内缩值（包括工具锚、远端补张 拉工具锚的回缩值）和千斤顶体内预应力筋的张拉延伸量。对较长的预应力束，其张拉延伸量会超过千斤顶的一次全行程， 必须采取分级张拉、 分级锚固，即根据计算延伸量，将张拉过程分成若干次，每次均实施一轮张拉锚固工艺， 每一轮的初始油压即为上一轮的最终油压，每一轮的张拉力差值应取相同，以便控制，一直到最终油压值锚固 孔道灌浆孔道灌浆同0号块施工，详见“主箱梁0号块施工方案细则”。四、合拢施工1、概

20、述主桥箱梁合拢段分两个边跨合拢段和两个中跨合拢段。合拢段长 2m,梁高3.5m， 腹板厚45cm底板厚35cm其他部位尺寸同标准截面。合拢段混凝土方量为 33.7m3（单 个）。合拢段施工是主桥连续刚构施工的重要环节，是控制全桥受力状况和线形的关键工 序，技术含量大，质量要求高，因此，对合拢顺序、合拢温度、合拢段混凝土质量等工 艺必须严格控制。合拢段施工顺序为：先进行边跨合拢，再进行中跨合拢。边跨合拢在边跨现浇支架 上进行，中跨合拢采用吊架施工。 施工工艺流程 具体见图三、图四 合拢段施工要点合拢段施工前准备工作A、临时锁定装置预埋件：按设计预先在 20号悬浇段和边跨现浇段前端顶、底板预 埋锁

21、定装置预埋件。B检查合拢口宽度、标高、轴线偏差并测量全桥轴线标高，并将检测结果上报。C挂篮拆除：20号节段施工完毕后，对称拆除挂篮及模板：内顶模分解后用葫芦 从合拢口提出；外侧模和底篮系统拆除采用5t卷扬机和滑轮组，直接放到地面；主桁可先后退至墩顶处，以不影响合拢段施工。D准备配重设施：配重设施采用刻度水箱，以便随时监控配重重量。图三 边跨合拢段施工工艺流程图图四中跨合拢段施工工艺流程图 施加及解除配重边跨现浇段及20号悬臂段施工完毕后，拆除挂篮，在悬臂端上向水箱内按设计加 水配重，使合拢段两侧高差符合设计和规范要求。在浇注合拢段混凝土过程中，根据浇 注方量，分级按设计卸掉配重。 合拢时机合拢

22、温度为5 C9 C,且天气稳定，温度变化幅度较小，一般在夜间进行。 合拢段混凝土合拢段混凝土浇注应在23小时内完成，浇注时认真振捣，浇注完以后立即覆盖， 撤走人群、机具等临时施工荷载，洒水养生。 预应力施工A、边跨合拢段砼浇注前，将2X CT1 2X B5各张拉至50t作为临时合拢束并锚固， 边跨合拢完，且混凝土强度达到设计要求后，张拉边跨底板纵向束，按“先两边，后中 间”对称进行。张拉完毕后，解除边跨合拢段那临时锁定装置。B中跨合拢段砼浇注前，拆除边跨现浇段支架，中跨合拢完，且混凝土强度达到 设计要求后，张拉中跨底板纵向预应力束至设计吨位，拆除合拢段吊架。C纵向预应力束全部张拉完毕后，张拉剩

23、余竖向预应力束。D施工中控制使用预留束，未使用的预留束孔道在合拢段施工完毕后压浆封死。五、挂篮设计与验算根据本工程箱梁结构特点，挂篮采用我局在湖北丹江口项目部施工用的3套即6个挂篮，为此对原有挂篮进行验算。挂篮自重加上机械设备及人员重量，应控制在100t以内，在确保承载力、刚度的情况下尽可能将挂篮轻型化。挂篮设计总长为io.6m高度为3m 悬臂长5.3m，挂篮主要由主承重梁（主桁架）系统、行走及锚固系统、吊带 系统、底篮系统、模板系统五大部分组成。各部位具体结构详见后面附图，即挂篮结构 图纸。1、主桁系统挂篮主桁架为棱形结构，通过前后挂梁、平联及后锚梁将两片棱形桁架组成空间桁 架结构。单片桁架

24、的上下弦分别由 ”2杆（2136b ）和”4杆（2145a）组成，前后斜杆及 立杆，分别由N3杆（2I36b ）、”1杆（2I36b ）、N5杆（2I36b）组成，并设加劲板，具 体结构见挂篮结构图纸之图1图&主桁系统采用现场加工和已有挂篮运至现场改造，杆件连接均为焊接，焊缝高度不 小于10mm其焊接质量应满足规范要求。2、行走及锚固系统行走系统由滑船，轨道梁（232a），行走小车，2个10t手拉葫芦组成，滑船采用 6 =20mm钢板加工，焊接在主桁下弦 N4杆（2145a，底部前端，滑船板下尚需粘接聚 四氟乙烯滑块，以利于挂篮行走时减少摩阻力。行走过程中，挂篮向前倾的倾覆力靠行走小车的行走轮

25、反扣在轨道梁上来平衡， 轨道梁后部的锚固点系锚固在竖向精轧螺纹钢 筋上，轨道梁要随挂篮行走逐步前移，以防止轨道梁失稳。锚固系统由后锚梁，4根巾32精扎螺纹钢锚杆、连接器、锚固螺帽组成。挂篮行走 到位后，将4根锚杆通过连接器与已浇箱梁的精扎螺纹钢连接，用32t螺旋千斤顶施加反压力使下弦杆N4（2156a ）后端下落至轨道梁上，然后拧紧锚固螺帽，行走及锚固系 统详见图9图11。3、吊带系统吊带系统由巾32精轧螺纹钢吊带、连接器、手拉葫芦组成。吊带布置位置与数量：底篮前吊带设置6根；底篮后吊带设置6根；外侧翼缘板吊带每侧前后共设置 4根；内顶模吊带前后共设置4根。吊带上端用螺帽锁接在前挂梁和已浇箱梁

26、梁体上，下端通过连接器、耳板与模板、 底篮的前后下横梁的连接。手拉葫芦布置位置与数量：底篮后下横梁：2个5t手拉葫芦；底篮前下横梁：3个5t手拉葫芦；外侧模翼缘板，每侧4个3t手拉葫芦；内顶模：4个3t手拉葫芦；另外，还需要配备若干个1t手拉葫芦用来调整模板。4、底篮系统底篮系统由前下横梁（2145a）后下横梁（2145a ）、纵梁（8125a ）和操作平台组成。 操作平台为320与132a组成的组合梁，在操作平台上间隔一定距离水平向焊接脚手管 并靠侧模边顶托用来加固外侧模。底篮前端悬挂于主桁前挂梁（2145a）上，后端锚固于已浇注箱梁梁体上。挂篮行 走时，用钢绳和手拉葫芦将底篮悬挂于主桁前后

27、挂梁上，底篮随主桁一起前移。5、模板系统模板系统由底模、外侧模、翼缘模及侧模、内顶模、内侧模及压角模、封端模组成。 外侧模与内侧模之间用 巾28对拉螺杆加固。内顶模前端用吊带悬挂于主桁前挂梁上，后端锚固于已浇箱梁梁体上，挂篮行走时,前端用钢绳和手拉葫芦悬挂于前挂梁上，后端在滑行小车上滑行，滑行小车轨道固定于 已浇箱梁上。底模与底篮连接，同底篮一起前移6、挂篮制作与安装6- 1制作安装工艺流程6-2、挂篮安装在0#段顶板放出挂篮主桁的中心线，凿出预留孔安装浇筑1#段的钢支墩于挂篮行走轨道的中轴线上，将两片主桁架分片吊装至0#块顶部，并临时支撑，由上下平联将两 片主桁连成整体并锚固，再依次安装前、

28、后挂梁，后锚梁。(1#段施工完毕后，挂篮前移前，将轨道梁置于下弦杆N4(2l45a )下)。待主桁安装完毕后，安装底篮系统及底模， 然后吊装外侧模、翼缘底模、内侧模、顶模。底篮及模板系统吊装到位后，及时用吊带 与主桁和已浇箱梁锚固。挂篮安装过程中应严格对称操作6- 3、挂篮前移步骤a每一节段浇筑完毕并完成预应力张拉后，将底篮、模板系统用钢丝绳和手拉葫 芦悬挂于主桁前后挂梁上。b、解除精扎螺纹钢吊带的约束，操作手拉葫芦使模板与梁体脱开，并保证有一定 的间距。c、在挂梁主桁下平联两端分别用1台32t螺旋千斤顶将主桁架同步顶起，同时逐 步松卸主桁后锚，使主桁架与轨道脱开。d、前移轨道梁至指定位置并锚

29、固。e、千斤顶卸落，使主桁架下落于轨道梁上。f、用2个10t手拉葫芦，拉动主桁架，使挂篮前移。g、挂篮前移到位后，进行定位、锚固。挂篮前移时，应保证箱梁悬臂端两端荷载的平衡。6- 4、挂篮荷载试验挂篮悬浇前，为了检验挂篮的性能和安全，测量挂篮的弹性变形并消除结构的非弹 性变形，应对挂篮进行荷载试验。根据现场实际情况，荷载试验可采用堆码沙袋法和试 验台加压法。沙袋堆码法可按实际箱梁结构部位进行堆码沙袋，并超载堆压1015%如采用试验台加压法，即利用 0#段现浇支架作为试验台和反力加压系统，用 32精轧螺纹钢通过千斤顶逐级反拉、施压于挂篮主桁前端，从而侧出挂篮的变形。具体如下图 所示。根据挂篮的设

30、计特点及使用要求，荷载试验仅对主桁架进行压力试验，获取主桁架 的弹性变形数据，消除主桁架的非弹性变形。7、采用试验台加压法的试验方法及步骤7- 1、0#段施工完毕并完成预应力张拉后，将挂篮主桁架拼装于0#段顶部，主桁前支点用钢支墩支承，后锚点锚固在梁体的竖向精轧螺纹钢上。千斤顶n表示观测点rFrFr连接器反力梁精轧螺纹钢箱梁0#段型钢支撑前挂梁挂篮荷载试验示意图7- 2、设置2台YCW6穿心式千斤顶于前挂梁与主桁相交的节点处。7- 3、通过计算，若要使试验时精轧螺纹钢处于垂直状态，反力点至 0#段端部的距 离为40cm用o#段悬臂端的三角支架作为试验台与反力装置，精轧螺纹钢（每侧 1根， 总共

31、设2根）分别从三角支架，两侧穿过反力梁，反力梁采用 2136b制作，并焊接或栓 接在2125a的底部，且位置正好处于反力点。精轧螺纹钢上端穿过 YCW6千斤顶，用螺 母锚固。7-4、精轧螺纹钢两端锚固完毕后，千斤顶开启油泵进行张拉，按最不利工况 4.0m 计算，挂篮前点荷载25.0t （考虑了 1.20倍安全系数）即每个千斤顶张拉力按 25.0t 控制，并要求同步张拉。张拉时分三级张拉；第一级张拉至10t （模板重及箱梁底板重），第二级张拉至21t （模板重及箱梁、底板、腹板重），第三级张拉至25t，每级张拉完毕后，持荷30min， 观测挂篮变形，填写观测记录，并检查反力点是否稳定安全。7-5

32、、试验完毕后，卸拆除千斤顶、精轧螺纹钢。通过荷载试验观测挂篮主桁架整体受力情况。试验完毕后，整理并计算出挂篮弹性变形和非弹性变形参数，用作控制悬浇高程的依据。7-6、测量方式在每个单片主桁架的后锚点、前支点、N1、N3杆件、前节点处设置观测点，除观测 主桁架外，还应观测前支点和后锚点处箱梁的变化情况。为便于观测，在0#段上各架设1台全站仪和水准仪观测点。7-7、试压时注意事项7-7-1、现场设统一指挥，保证4台YCW6千斤顶同步操作。7- 7-2、荷载试验前对作为试验台及反力装置的支架进行加强，试验过程中，派人 观测反力梁和支架是否稳定安全。8挂篮设计与验算8- 1、荷载分析与计算8-1-1、

33、钢筋混凝土重33.0m节段(分析4#段)砼方量63.2m，重1674.8kN。3.5m节段(分析8#段)砼方量62.9m3,重1666.85kN。4.0m节段(分析13#段)砼方量53.7m3，重1423kNL4.5m节段(分析16#段)砼方量49.6m3，重1314.4kN。8-1-2、施工荷载按 2.25kN/m2 计，3.0m 节段 2.25 X 11 X 3.0=74.25kN3.5m 节段 2.25 X 11X 3.5=86.625kN4.0m 节段 2.25 X 11X 4.0=99kN4.0m 节段 2.25 X 11X 4.5=111.375kN8-1-3、模板系统重量底篮底模

34、系统：10000kg(100kN)(预估计)外侧模及翼缘底模：12000kg(120kN)(预估计)内侧模：3.0m 节段 5447 kg(54.47kN)3.5m 节段 4379kg(43.79kN)4.0m 节段 4128kg(41.28kN)4.5m 节段 4248kg(42.48kN)故模板系统重量：3.0m节段274.47kN3.5m 节段 263.79kN4.0m 节段 261.28kN4.5m 节段 262.48kN9-1-4、荷载合计3.0m 节段 2023.52kN3.5m 节段 2017.625kN4.0m 节段 1782.28kN4.5m 节段 1468.255kN8-

35、1-5、挂篮前节点荷载计算(1) 3.0m、3.5m、4.0m和4.5m节段重心位置a、3.0m 节段：1.5mb、3.5m 节段：1.75mc、4.0m 节段：2.0mc、4.5m 节段：2.25m(2)单片主桁架前节点荷载计算a、3.0m节段：G=1/2X 2023.52 x( 1.5+0.5 ) /5.3=381.8kNb、3.5m节段：G=1/2X 2017.625 x( 1.75+0.5 ) /5.3=428.3kNc、4.0m节段：G=1/2X 1782.28 x( 2.0+0.5 ) /5.3=420.3kNd、4.5m节段：G=1/2X 1468.255 x( 2.25+0.5

36、 ) /5.3=380.9kN通过计算3.5m节段为最不利工况，前节点荷载为 428.3kN。8- 2、主桁架设计与验算8-2-1、主桁几何特性后锚点与前支点间距为5.3m,前支点与前节点间距5.3m。各杆件长度：1#L1= (5.3 2+32) 1/2=6.09m#3 L3=6.09m2#L2=5.3m#4 L4=5.3m#5 L5=3m8-2-2各部位受力计算后锚点承力：R后=428.3 X 5.3/5.3=428.3kN前支点受力：R前=428.3 X 2=856.6kN1#杆件受力：N1=428.3X6.09/3=869kN (拉)2#杆件受力：N2=869X 5.3/6.09=756

37、.3kN(拉)3# 杆件受力：N3=756.3X 6.09/5.3=869kN (压)4#杆件受力：N4=428.3X 5.3/3=757kN (压)5#杆件受力：N5=-N3X 3/6.09=428.5kN (压)8-2-3主桁架杆件强度验算1#杆件：采用 236a A=2 X 60.89=121.78cm23 2 2 2(T =869X 10/121.78 X 10=71.3N/mmv c=170N/mm2#杆件：采用 236a A=2 X 60.89=121.78cm23222c =756.3 X 10/121.78 X 10=62.1N/mmv c =170N/mm3#杆件：采用 23

38、6a A=2 X 60.89=121.78cm2iy=5.46cm入=6.09 X 103/ (5.46 X 10) =112 查表得书=0.481c =869X 103/ (0.481 X 121.78 X 102) =148N/mriK c =170N/mnn4#杆件：采用 2I45a A=2 X 102=204cnniy=5.78cm入=5.3 X 103/ (5.78 X 10) =92 查表得书=0.608c =757X 103/ (0.608 X 204X 102) =61N/mriK c =170N/mnn5#杆件：采用 236a A=2 X 60.89=121.78cmiy=5

39、.46cm入=3X 103/ (5.46 X 10) =55 查表得书=0.833c =428.5 X 103/ (0.833 X 121.78 X 102) =42.4N/mnn c 354fmax=39X 3500 X 3800/ (24X 2.1 X 10 X 2X 3359.1 X 10)x( 1-3 X 4250/4650) =5.8 mmv f=8.6mm 满足要求由于应力不满足要求，为此需将 225a跨中附近22.5m范围内设S =8mn钢板加 强，或采用228a。8-3-4、前挂梁2145a，后锚梁16a及吊带L32验算(1) 挂梁2 145a验算前挂梁承受底篮前横梁吊带及翼缘

40、底模前吊带传来的荷载荷载位置及荷载值见下图支座反力：RA=82.42+52.31+91.74+69.8+50.25+39.47=385.99kN支座处因悬臂承重产生的负弯矩：M支=39.47 X( 5-2.6 ) +50.25 X( 3.5-2.6 ) +69.8 X( 3.9-2.6 ) =169kN.m跨中弯矩： M 中=385.99 X 2.6- ( 82.42 X 1.5+144.05 X 2+69.8 X 3.5+50.25 X 3.9+39.47 X 5) =38.6kN.mMmax=r支=169kN.m(T =169X 106/ (2X 1430X 103) =59N/mriK

41、cfmax=3947X(500-260) 3/ (3X 2.1 X 106 X 2X 32240) +5025X(500-260-120 ) 3/ (3X 2.1 X 106X 2X 32240) +6980X( 500-260-120-20 ) 3/ (3X 2.1 X 106X 2X 32240) =0.12cmv f=0.52 满足要求(2) 后锚分配梁XX主要验算16a16 a组合截面惯性矩4274IX=2.8662 X 10+2X 160X20 (10+80) =6.9 X 10mm其组合截面系数 WX=IX/ (20+80) =6.9 X 105mm16 a受力计算简图如下：P=r

42、后锚 /3=385.99/3=128.7kN支座反力 R=3X 128.7/2=193kNMmax=128.7X 0.2=25.74kN.m652(T max=25.74X 10/ (6.9 X 10 ) =37.3N/mmv ca、主桁变形计算主桁变形最不利工况是 4#块施工时，假定队主桁施加施工单位荷载G=1则主桁的单位内力系数如下：R后、=1X 5.3/5.3=1R 前、=1+1=2N仁1X 6.09/32=2.03N2=2.03X 5.3/5.3=2.03N3=2.03X 6.09/5.3=2.33N4=1X 5.3/3=1.77N5=2-2.33 X 3/6.09=0.85主桁杆件单

43、位内力系数与杆简内力相乘，计算主桁竖向位移。F1=E Ni X Ni X Li/(E X Ai)= 7.4mmB、吊带变形计算前下吊带最大受力为78.5kN其吊带计算长度L=3+9.5+仁13.5mf2=78.5 X 103X 13.5 X 103/ (8.04 X 102X 1.8 X 105) =6.5mm故挂篮竖向变形为f= f1+ f2=7.4+6.5= 13.9 mm满足要求8-4、行走状态下挂篮验算8-4-1、托架225a验算经分析箱梁翼缘板下内侧托架受力最大，工作状态下托架受力计算跨度仅为4.3m,行走状态下，虽然只承受模板荷载，但计算跨度为8.6m内侧托梁受力的线荷载 q仁0.

44、9 X 8.6+ (0.9 X 1.5 ) /2=8.94kN/m托梁自重：q2=2X 27.4/100=0.55kN/m则 q= q1+ q2=9.49kN/m2 2 2Mmax=9.4X4.3 / (8X 8.6 ) X( 2X 8.6-4.3 ) =56kN.m(T =56X 106/ (2X 268.7 X 103) =104N/miiK c 满足要求354fc= (9.49 X 4300) / (24X 2.1 X 10 X 3359.1 X 10 )X( 1-3 X 4300/8600) =5mmv f=17.2mm满足要求。8-4-2、后下横梁2I45a验算后下横梁在行走状态下承受模重由纵梁136b传来的集中荷载及操作平台集中荷载底模单位自重： W=0.9kN/m纵梁 145a 自重 qW=80.4/100=0.804