连续梁三角挂篮施工工法

1、目 录目 录11前言22工法特点23. 适用范围34工艺原理34.1三角挂篮的工艺原理34.2挂篮设计44.2.1主桁架44.2.2走行系统44.2.3内外模系统54.2.4悬吊系统54.2.5锚固装置54.2.6张拉操作平台55工艺流程及操作要点65.1工艺流程65.2操作要点65.2.1挂篮拼装65.2.2挂篮静载试验75.2.3挂篮的锚固和移动75.2.4节段循环施工85.2.5悬臂梁浇注施工平衡控制86材料与设备97质量控制117.1混凝土浇筑质量控制标准117.2挂篮及模板质量控制标准118安全措施129环保措施1310资源节约1411效益分析1412工程实例141前言近年来，科学技

2、术的发展大大推动了桥梁设计施工的进步，其中预应力混凝土连续梁、连续钢构梁是采用较多的桥梁形式。预应力混凝土连续梁、连续钢构梁一般跨度大，而且跨江河、河谷，所以主要采用悬臂梁浇注施工。以往挂篮一般采用万能杆件、贝雷桁架、军变梁组装而成，往往结构复杂、质量大、操作不方便；现在连续梁多采用单箱双室或单箱多室，桥面宽度大，节段重量较重，整个节段要求一次浇注成型，对悬臂浇注法施工提出了更高的要求，为满足施工要求，出现了各种新的悬臂梁施工方法，其中三角形挂篮施工具有设备简单、节点少、变形小，操作方便等优点得到了较快的发展。上半岩大桥是国道主干线贵阳绕城公路西南段上的一座大桥，按整体式路基设计。全长约257

3、1米，设计桥面宽度为35米， 其中大桥桥型左幅桥梁长度1566米，右幅桥梁长度1638.5米，设计为6车道大桥。梁部为后张法预应力混凝土连续梁，梁高3m-7.4m不等，梁底按抛物线变化，箱梁顶面设2%横向坡度。全段采用悬臂挂篮施工，根据混凝土浇注工艺及对挂篮的设计技术要求，综合各种挂篮的施工特点、用钢量、钢材种类、操作工艺等比较研究后，决定采用三角形挂篮，走行方式为无平衡重走行方式。通过工程项目实践，形成了本工法。2工法特点 2.0.1篮设计轻型化，为了保证挂篮自重符合设计要求，在设计时采取了如下措施：选用一种受力合理、安全可靠的轻型结构作为挂篮承重主桁，挂篮用材立足国内生产的高强轻质钢材，并

4、便于加工，挂篮前移时尾部充分利用箱梁竖向预应力筋平衡倾覆力矩以取消配重，从而减轻自重。挂篮自重仅为设计载荷的33%左右，由于悬臂梁段高度较大,桥面较宽，挂篮上悬臂浇注梁段重量重，所以挂篮设计荷载较大，在结构选型方面采取三角形桁架式，结构简单且自重轻。2.0.2挂篮所用杆件少，作业面开阔，为施工创造了良好的条件。吊锚杆采用高强的32精轧螺纹钢筋材料与16Mn钢吊带的组合使用。这样可保证强度刚度的要求,同时采用卸落架,使其锚固、拆除方便调整简便。2.0.3 挂篮设计考虑各梁段全断面一次性灌注，挂篮走行全部采用液压装置，底篮及模板系统采用垂直悬吊在主桁悬臂端，挂篮走行时，底篮、外模同步就位，尽量减少

5、工序，缩短施工周期。2.0.4挂篮走行轨道采用两侧双轨道，锚固方便，避免了因预埋件位置不准而导致无法锚固的问题。2.0.5对挂篮结构作适当处理以适应不同跨径和宽度各类箱梁施工的需要，提高挂篮的重复利用率，降低工程投资。2.0.6在合拢段浇注完成后，挂篮可退回桥墩处，通过墩台附近的起重设备完成挂篮的拆卸，减少挂篮拆卸时产生的不必要费用。2.0.7设计挂篮时考虑所处位置箱梁面有宽敞的作业空间，便于放置各种施工机具和操作人员往返，在挂篮上方设置遮阳雨棚，改善工人作业环境。3. 适用范围本挂篮悬浇施工方法不受通航、洪水、流冰和深谷的影响，并可减少或不设临时支承，从而达到缩短工期、提高经济效益的目的。适

6、用于大跨径的预应力混凝土悬臂梁桥、连续梁桥、T型刚构桥、连续刚构桥等结构。4工艺原理4.1三角挂篮的工艺原理4.1.1三角挂篮的安装：在敦身预埋件、临时支墩上安装三角托架形成工作平台施工0#梁段。0#梁段达到强度后在0#梁段顶面纵向对称安装三角挂篮；挂篮前端悬吊形成的平台上进行下一个梁段的钢筋、模板、混凝土、预应力张拉、压浆施工；4.1.2挂篮的移动：挂篮底部设有滑道，使挂篮能够演桥梁纵向移动，滑道由精扎螺纹钢锚固在已浇注梁段；挂篮静止时后端由精扎螺纹钢锚固在已浇注梁段，移动时后端通过滚轮装置固定在滑道上。完成一个梁段的施工后，挂篮后锚由锚固在已浇注梁段变为固定在滑道上，对称将挂篮移动至下一个

7、梁段直至循环完成所有的悬臂节段的施工。4.2挂篮设计三角挂篮结构简单、受力合理、操作空间大、一次移动到位。三角形挂篮主要有三角形桁架、悬吊系统、走行系统、模板系统组成。本设计采用主桁架全销接的空间三角形挂篮设计方案。4.2.1主桁架挂篮主桁为整套挂篮的受力核心，由两片三角形桁架组成，三角形桁架的所有杆件均采用两根槽钢组成格构式组合截面，各杆件之间采用销轴与各节点连接成一体，两片三角形桁架之间横向联结。挂篮主桁设有前后支点共4个，前支点直接支撑在已灌注的箱梁梁体腹板顶面，后支点通过箱梁腹板竖向预应力筋锚固。4.2.2走行系统挂篮走行系统分为桁架走行系统、底模、外模走行系统和内模走行系统。桁架走行

8、系统是在两片桁架下已灌注的箱梁顶面铺设两组用钢板组焊的箱形轨道，轨道用已灌注箱梁的竖向预应力筋锚固于箱梁顶面，轨道顶面放置前支座及滚轮装置，支座与桁架节点通过螺栓连接，前支座沿轨道滑行，滚轮装置通过反扣装置沿轨道顶板下缘滑动，不需加设平衡重，轨道分节向前倒用；底模和外模与挂篮主桁同步走行，走行时，底模仍然支撑在纵梁桁架上，外模则吊挂于外导梁上；内模待前段箱梁底板和腹板钢筋绑扎完成后，沿内导梁滑移到位。4.2.3内外模系统内模分顶模和内侧模，由型钢组焊成模架。内模工作时由滑梁支撑在内吊梁上，脱模时松开内吊梁，滑梁落在内吊梁上即可前行。外模由侧模、底模及拉杆组成。侧模有外吊梁悬挂，模板由型钢和钢板

9、组焊而成，在梁体两侧用拉杆拉紧以抵抗混凝土浇筑时的水平力作用。底模由底纵梁、底横梁及模板组成，悬挂在挂篮主桁前吊点、已浇筑梁段和外吊梁上，随主桁一起前移。4.2.4悬吊系统由机械千斤顶、小横梁、吊带及32精扎螺纹钢筋组成，用于悬挂模板系统，调整模板标高。前长吊带是前下横梁与前上横梁之间的传力结构，根据所传力的大小，分别采用相应截面钢带制作而成；前短吊带是内外导梁前端与前上横梁之间的传力结构，根据所传力的大小，分别采用相应的钢带制作而成；后长吊带和后短吊带是将后下横梁所受荷载传递到已灌注的箱梁梁体上的；后短吊杆是将内外导梁后端所受荷载传递到已灌注的箱梁梁体上。4.2.5锚固装置每个后锚点由数根3

10、2精扎螺纹钢筋、扁担梁及机械千斤顶组成，在梁体内外缘的根部直接锚固，通过设置与扁担梁上的千斤顶进行锚固力的转换。4.2.6张拉操作平台悬挂于主桁架上，提供立模、扎筋、混凝土浇筑、张拉预应力钢筋及挂篮移位的工作平台。5工艺流程及操作要点5.1工艺流程墩身、临时支墩施工搭建0#段施工托架施工墩顶0#段梁段测量定位安装挂篮滑道采用钢板、型钢垫平整体吊装桁架、安装后锚整体拼装三角形桁架安装前横梁与桁架之间的连接梁安装吊杆与吊带安装前后底横梁、底模桁架及底模安装外走行梁及外侧模安装内走行梁及内模图5.1.1施工工艺流程图5.2操作要点5.2.1挂篮拼装1挂篮加工完毕，在工厂检验各杆件尺寸、连接，重要焊缝

11、采用超声波探伤检查，检测合格后在加工现场进行预拼装，静试验满足设计和施工要求后运达施工现场。2在施工现场拼装时，根据吊装设备的起吊能力将挂篮分块拼装，减少在梁顶高空拼装时间和工作强度。3挂篮拼装要注意各杆件的拼装顺序。先拼装走行系统、主桁架结构及主桁架后锚部分，然后拼装吊带及底模部分，在拼装外侧模、内模及工作平台。5.2.2挂篮静载试验挂篮试验按照最不利载荷模拟加载，检验挂篮的稳定性及整体安全，实测出挂篮的变形。挂篮预压采用堆码沙袋的方法进行。数据分析整理，通过预压测量出挂篮不可恢复变形和弹性变形；弹性变形与挂篮设计值比较，检验是否满足设计和规范要求；绘制出载荷与挂篮弹性变形关系曲线，为线性控

12、制提供依据。5.2.3挂篮的锚固和移动挂篮静止时后锚由精扎螺纹钢锚固在已浇注的梁段顶板，锚固精扎螺纹钢尽可能利用梁体竖向精扎螺纹钢，以减少用钢数量。每施工完一个节段，悬臂两端挂篮要对称前移施工下一个节段。1在前方梁段顶面测量好滑到位置，找平铺设滑道并固定。2将承重的各吊杆慢慢松开，后下横梁吊点用精扎螺纹钢和导链移至外导梁上。此时，模板系统与混凝土脱离，挂篮处于空载状态。3将桁架后锚松开，通过液压油缸将桁架推至指定位置，主桁架前移带动外导梁、底模及内导梁整体滑移到位。4挂篮移动到位后，把底模重新固定在各吊杆上，将内、外导梁也和上一段预留吊杆及前吊刚固定好。标高调整采用螺旋千斤顶调节吊带可以精确达

13、到施工要求。5.2.4节段循环施工1钢筋施工。先绑扎底板钢筋；腹板钢筋主要为箍筋，与底板钢筋一共安装，并将腹板筋下端固定在底板钢筋上，形成腹板钢筋骨架；安装腹板钢筋水平、联系筋；绑扎顶板钢筋；2预应力施工。在钢筋施工时穿插进行预应力筋和预应力管道安装，将其固定在钢筋网上，预应力管道每隔50cm安装定位网固定；预应力管道内临时穿塑料衬管，防止管道变形、漏浆。3混泥土浇注施工。浇注顺序为底板腹板顶板。通过腹板浇注底板混凝土，合理控制各腹板浇注顺序、浇注强度，在内箱倒角处安装部分底板内模，避免地板浇注完毕腹板混凝土仍然往箱梁内翻浆。4预应力张拉。养生混凝土7天，且同条件混凝土抗压试块强度和弹性模量达

14、到90%，进行纵向预应力筋张拉，然后张拉横向预应力筋，竖向预应力筋滞后2个节段张拉。5.2.5悬臂梁浇注施工平衡控制桥墩两端梁段悬臂施工进度应对陈、平衡，实际大小不平衡变差不得超过设计值要求。1挂篮推移平衡控制两端挂篮每一个桁架配置一个顶推油缸。顶推挂篮时，四台液压缸同时顶推，保证四片主桁架匀速、平行、同步前移。挂篮的内模骨架、外膜骨架通过手拉葫芦拖拉，使其与主桁架同步前进。2、钢筋安装不平衡重控制各种材料堆放在0#段顶部，并且前后、左右对称堆放，不得堆放在悬臂部位。在各个节段钢筋施工过程中，计算出每个节段钢筋及工作面需要的材料总重量，对称进行钢筋的绑扎及运输。3浇注混凝土不平衡控制浇注混凝土

15、之前，两悬臂端的钢筋及模板均已安装完毕，基本处于对称平衡状态。混凝土浇注时悬臂两端要对称平衡的进行，严格控制悬臂两端混凝土重量的不平衡重，避免不平衡重超过设计允许值。4预应力控制施工悬臂浇注箱梁节段预应力张拉，严格按照先纵向、后横向、在竖向顺序进行，纵向预应力张拉从上到下、左右对称张拉。6材料与设备序 号名 称型 号备 注1钢 筋、级钢筋2精扎螺纹钢筋323混 凝 土C504预应力钢绞线1860级表6.1所使用的主要材料序号名称型号单位数量备注1搅拌站HLS50套12塔吊QTZ100台13混凝土地泵HTB90台14混凝土泵车台15挂篮套26液压千斤顶350t套4纵向张拉7液压千斤顶60t套2竖

16、向张拉8液压千斤顶24t套2横向张拉9挤压机台1预应力挤压锚安装10压浆机台111螺旋千斤顶32t套4812手拉葫芦2t/5t/20t套2413电焊机GQH40台814钢筋切断机GQ40-1台115钢筋调直机GT4-14台116钢筋弯曲机GWJ40-A台117插入式振捣帮50台1218全站仪莱卡1201套119水准仪精度1mm套120发电机200KW台1注：本表所列设备为1个T构施工设备。表6.2悬臂梁施工中用到的主要设备表7质量控制7.1混凝土浇筑质量控制标准7.1.1施工质量符合公路与桥梁施工技术规范（JTJ041-2000）、公路工程质量检验评定标准(JTGF80/1-2004)。7.1

17、.2每节混凝土浇筑完后及时养护。7.2.3每节段施工前模板进行打磨处理，并均匀涂刷脱模剂，不得漏涂；混泥土不得离淅，严格控制混泥土的塌落度；必须捣固密实，表面不得有蜂窝麻面，不得有跑模现象，外观美观。7.1.4合理组织，注意钢筋安装与预应力安装顺序。焊接作业时对相邻预应力管道采取防护措施。7.2挂篮及模板质量控制标准序号检查项目允许偏差（mm）检查部位1挂篮及模板加工长度+0 -1.0中间及两边2挂篮及模板加工宽度+0 -1.0中间及两端3高度±1.0中间及两端4模板挠度<2.0长、宽方向5边肋孔距±1.0任意两孔间距6端肋孔距±1.0任意两孔间距7焊缝长+

18、5.0 -0所有焊缝8焊缝高+1.0 -0所有焊缝9倒角模角度<1.0内模倒角10挂篮及模板加工模板间拼接缝<1.51.5塞尺不通过11相邻模板面错台<2.0检查拼焊缝12相邻模板上口高差<1.5检查拼焊缝7.2挂篮及模板质量控制标准表8安全措施除遵守建设部、中华全总、劳动人事部联合发布的建筑安装工人安全技术操作规程外，还要注意下列事项：8.0.1建立完善的施工安全保证体系，加强施工过程中的安全检查和控制，确保作业标准化、规范化。8.0.2针对三角挂篮悬臂施工的特点，制定切实可行的高空悬臂浇注施工安全措施，建立健全各项安全规章制度，加强岗位责任制，并在施工过程中认真执行

19、和总结完善。8.0.3对参与施工的全体人员进行岗前培训和安全教育，贯彻安全第一的思想，作业时必须佩带安全帽、穿工作鞋、系安全绳。8.0.4工作面周边挂安全网，墩下通道搭设防护棚。8.0.5遇大风天、暴雨及雷电而停止施工时，注意要切断电源，保护好各种设备。8.0.6塔式起重机和电梯司机要经培训考核，持证上岗，定期检查各种限位开关、起重钢丝绳、卡环、附着杆，如有损坏，及时更换。8.0.7对已施工完的节段，桥面上必须将杂物清理干净，对继续使用的机械设备，要做好放置工作，严禁乱丢乱放。8.0.8挂篮行走安全措施1挂篮移动时必须专人指挥，在准备工作就绪后方可开始走行，走行过程中，施工人员必须相互配合，听

20、从指挥，使挂篮顺利快速前移到位。2挂篮每次行走时，连接部位螺栓、千斤顶、吊带等部位必须经过检查方可进行走行施工，确保走行安全。3挂篮移动过程中，锚固滑道的精扎螺纹钢必须拧紧，滑道与滑道之间的连接保证水平。移动过程中，侧模板要保证平稳。4在挂篮推移、节段施工过程中，严格控制两悬臂端的不平衡差，不得超过设计允许值，两端、左右对称平行作业，并安排专人检查。5挂篮移动时，在其尾部设置后缆安全绳并随主桁架前移逐渐放松。挂篮移动过程中，如有构件移动不同步，则先检查原因，解决问题后，然后利用千斤顶或手拉葫芦推拉就位，再继续前移。8.0.9如果悬臂浇注为跨线施工，应用角钢和铁皮对挂篮全封闭防护，防止施工杂物掉落砸到车辆或行人。9环保措施9.0.1施工现场统筹部署，规范整洁，施工使用的机具、设备要集中停放，材料要分类别堆码标识，灰、砂、石等大料堆由防风防雨设施，特别是有毒和危险物品，实行专人专项管理，严格保管制度。9.0.2挂篮构件的临时堆放及地面拼装时，尽量利用原承台基坑开挖范围或下部施工场地，以减少施工临时用地。9.0.3每个节段浇筑完毕后，清洗泵管的污水集中回收处理，严禁直接由施工节