[PPT][四川]连续钢构桥梁上部结构挂篮施工方案介绍（2010）_ppt

1、高速公路合同段敬请各位领导、专家指正！二0一0年五月特大桥上构施工方案评审会第一部分：工程概况第二部分：总体平面布置第三部分：项目管理目标及组织机构第四部分：上构施工方案第五部分：结束语主要内容介绍第一部分 工 程 概 况工程概况 特大桥是高速公路合同段内的一座特大型桥梁。大桥左幅起于ZK88+429.223,右幅起于K88+436.186,桥梁止点为K89+775.246。全桥长1339.06m其中主桥长410m引桥长为929.06m。 全桥跨径组合为830m+550m预应力简支T梁+(105+200+105)m连续刚构+550m+630m预应力简支T梁。 主桥上部构造为分幅式预应力砼连续刚

2、构，每个“T”构纵桥向划分为28个对称梁段，箱梁设计为纵向、横向、竖向三向预应力结构，每幅桥采用单箱单室截面。主桥箱梁纵向预应力钢束采用 H15.2钢绞线 ，f pk=1860Mpa,张拉控制应力为1395Mpa。共有五类，分别M15-24、 M15-22 、 M15-21、 M15-19 、M15-15。竖向预应力采用M15-3DHS，回缩量不超过2mm。横向预应力采用BM15-2。工程概况 每幅箱梁顶板宽度为13.6m，底板宽度为7.75m，两侧翼缘悬臂长2.925m，梁高由12.75m渐变为4.1m，腹板厚度由0.7m渐变为0.5m，底板厚度由1.60m渐变为0.36m。 特大桥主墩工程

3、概况左幅15#墩左幅16#墩右幅16#墩右幅15#墩项 目材料或规格单位数量混凝土现浇C60砼m321066 预制C55砼6478C50砼15369C40砼42573C30水下砼+普通砼9090+12715工程概况项 目材料或规格单位数量预应力15.2钢绞线kg2069086普通钢筋R235422253HRB3359561420HRB4005040176Q235钢材型钢711416 钢板102322主要工程数量主要材料数量第二部分 总体平面布置总体平面布置图3#拌合站2#拌和站15#主墩16#主墩第三部分 管理目标与组织机构管理目标与组织机构质量管理目标一、保持三个管理体系（质量符合GB/T

4、19001-2000标准；环境符合GB/T 24001-2004标准；职业健康安全符合GB/T28001-2001标准）的有效运行，并持续改进；二、工程抽检合格率100，成果验收合格率100；顾客满意率85以上；三、废排放达到国家二级排放标准；四、重大质量、环境、职业健康安全事故为零；五、工期要求：力争在2011年3月31日前完成主桥合龙。 管理目标与组织机构第四部分 上 构 施 工 方 案上部构造方案总体介绍1. 0#梁段采取搭设牛腿支架方案现浇施工。2.悬浇段(126#梁段)采用挂篮对称悬臂浇筑施工, 全桥共用8套挂篮。3.边跨现浇段(28#梁段)采用牛腿支架法施工。 4.将挂篮改制为吊架

5、进行边、中跨合龙段施工。0#块施工图总体施工顺序(一)总体施工顺序(二)0#梁段施工一、工程概述 特大桥主桥为分幅式(213.6m)三跨(105m200m105m)预应力砼连续刚构，每个“T”构纵桥向划分为28个对称梁段，其中0号梁段长14m，高12.75m，墩顶部分底板横桥向连成整体。0#梁段砼数量997m3，全桥共4个0号梁段。 0#梁段施工 主桥薄壁墩15#墩高86.5m、16#墩高93.3m，0#块采用牛腿支架法施工，分成三次浇注成形，第一次浇注4.5m，第二次浇筑4.5m，第三次浇注余下部份。在主桥薄壁墩施工过程中，在拟定位置预埋型钢或钢板，以便焊接牛腿或托架。 0#块翼缘较宽（2.

6、925m）, 拟在薄壁墩纵桥向布置10片，共计20片，其纵向水平梁采用2I36b工字钢，斜撑采用I25b工字钢，其上再根据0#块结构，或工作平台需要布置2I28b横桥向分配梁,每侧分别布置3组，主要为支承翼缘板砼重量及其它临时结构，托架上布设纵桥向分配梁。所有牛腿斜撑与竖直面的夹角均不大于35。0#梁段施工即将施工完毕的16#墩墩身0#梁段施工牛腿斜撑预埋钢板施工示意图0#梁段施工0#块施工支架实体照片 0#块第一次、第二次砼浇筑的外模直接采用主墩墩身模板，第三次砼的内箱顶板采用竹胶板，翼缘采用新加工定型钢模板。 0#梁段施工0#块件外模板施工正在施工中的墩身模板 内模和人洞模板拟采用组合钢模

7、及自行加工异型钢模模板相组合的形式。内模模板支撑于箱内钢管支撑架上。 端模板：端模板是保证0#块梁体端部质量和预应力孔道成形的关键，采用5mm厚钢板自行加工，骨架用50mm50mm角钢。并通过外撑内拉将其固定，以保证端板准确定位。由于0#梁段顶板纵向预应力管道较为密集，外侧模、内模、端头之间亦用拉杆螺栓联结并用钢管作内撑，以制约在施工过程中各种模板的变形和变位0#梁段施工0#块件内模板施工0#梁段施工0#块件施工工艺流程图0#梁段施工根据牛腿的设计图纸，建立空间模型，将混凝土、支架、模板的总荷载加到支架的相应部位，用结构分析软件“MIDAS civil”进计算。混凝土荷载：0号梁段的混凝土数量

8、997m3，拟分三次进行浇筑，第一次计划浇筑4.5m高，砼方量约为440.8 m3，第二次浇筑剩余4.5m高，砼方量约为222 m3，第三次浇筑剩余3.75m高，砼方量约为334.2 m3。托架及牛腿支架计算主要考虑第一次砼浇筑重量及块件翼板重量。荷载计算说明 计算工况 按实际情况考虑第一次砼浇筑重量及块件翼板重量。0#块件支架计算0#梁段支架计算支架计算模型图0#块件荷载计算翼板下内侧纵向分配梁最大均布荷载：g1=17.2kN/m翼板下外侧纵向分配梁最大均布荷载：g2=8.6kN/m 块件纵向悬臂端部底板下内侧横向分配梁所受最大均布荷载g3=86.8kN/m 块件纵向悬臂端部底板下外侧横向分

9、配梁所受最大均布荷载g4=59.4kN/m0#梁段施工杆件名称轴力（KN）剪力（KN）弯矩（KN/m）组合应力（Mpa）许用应力（Mpa）所用材料备注薄壁墩块件纵向托架托架斜撑-130244-36210I25b托架平撑93943760210I36b横向分配梁2.681202102I28b薄壁墩横向翼缘下托架托架斜撑-12236-43210I25b托架平撑62-141148210I36b纵向分配梁1569882102I28b0#块件支架计算结果统计表0#块件施工关键点 1、现浇支架中托架斜撑的焊接及牛腿下的加强钢筋网片处理。 2、斜撑预埋板的加工预埋质量。 3、预应力管道位置的正确预埋及其受砼水

10、化热后可能引起的变形预防措施。 4、挂篮预埋孔的准确预埋。 5、砼防裂措施。0#梁段施工 设计上每个T构对称悬浇26对块件，1#12#块件每块件长3 m，13#26#块件每块长4 m。边跨、中跨合龙段长度为2m。每幅箱梁顶板宽度为13.6m，底板宽度为7.75m，两侧翼缘悬臂长2.925m，梁高由12.75m渐变为4.1m，腹板厚度由0.7m渐变为0.5m，底板厚度由1.60m渐变为0.36m。 挂篮悬臂浇注施工T构施工总体介绍挂篮悬臂浇注施工T构施工工艺流程图挂篮悬臂浇注施工挂篮悬浇梁段参数表编号长度(m)砼(m3)重量(ton)梁高(cm)顶板(cm)底板(cm)腹板(cm)13.0100

11、.9262.34125313015717023.098254.812103015127033.095.2247.52116783014557043.092.4240.24112643013997053.089.7233.22108593013447063.087226.210463301297073.084218.4100763012377083.081.9212.9496983011857093.079.4206.4493330113470103.076.9199.94897130108470113.074.6193.96862130103.570123.072.3187.988282309

12、8.77013490.5235.379523094.17014484.4219.4475293088.16015481210.671243082.36016477.8202.2867393076.76017474.7194.2263743071.46018471.8186.686033066.46019469.1179.6657073061.66020466.6173.1654073057.16021462.8163.2851303052.96022459.2153.9248830495023457.5149.5465，63045.55024456145.6446，23042.35025454

13、.8142.48430，13039.65026453.9140.14417，83037.55027226.869.68410，63036.150283.8299.3258篮悬臂浇注施工 126#梁段采用挂篮对称悬浇施工，浇筑长度分为3m和4m两种规格，其最大悬浇重量分别为2522.5KN（1#块）和2262.5KN（13#块)。采用挂篮施工，单幅一个主墩上采用一对挂篮对称浇注，全桥共需四对挂篮，15#主墩采用菱形挂篮，16#墩采用三角挂监。挂篮为我公司自行设计厂家加工，在T构施工中运用比较普遍，工艺较成熟下面就具体情况作一一介绍。T构施工总体介绍三角斜拉挂篮组成挂篮由

14、承重桁架系统、后锚系统、底篮和吊带系统、行走系统、模板系统等五部分组成。 挂篮组成介绍A、承重桁架系统挂篮悬臂浇注施工主要包括Q345钢板组焊而成的主纵梁(含加劲斜拉带)，前、后下横梁和前、后上横梁，以及底蓝纵梁组成。主纵梁采用矩形钢箱截面（900450mm）后上横梁采用16a和20a普通槽钢加工桁架承担后下横梁和翼缘滑梁的竖向荷载，并作为承重桁架间的横向联系。前上横梁由2I56a普通热轧工字钢组成；承重桁架系统施工照片挂篮悬臂浇注施工B、后 锚 系 统挂篮悬臂浇注施工由于采用无后配重的方式，后锚成了挂篮的最关键的部位，本设计采用4根直径50mm的40Cr钢构成。通过在箱梁砼中预埋直径为70m

15、m孔道将后锚的上拔力通过斜钢垫板直接传到已浇砼的箱梁上。故后锚是非常安全的。后锚分配梁采用2240b槽钢。在浇砼时可利用行走轨道上分配梁和行走时的后锚系统进行保险。挂篮悬臂浇注施工C、底篮及吊带系统主要包括前下横梁、后下横梁、底纵梁、等部分构成。其中前下横梁、后下横梁采用顶底板为22mm钢板，腹板为12mm钢板组焊的钢箱，材质为Q345B。断面尺寸为450260mm组合钢箱，在后下横梁下端采用220a断面形式设置加劲桁架，桁高240cm，前、后下横梁通过20道底纵梁组合工字钢连接形成底篮系统。 由于本主梁底板随挂篮推进而增宽，因而为满足挂篮受力需要，在底板增宽到一定程度需要横移底纵梁。挂篮悬臂

16、浇注施工底篮及吊带系统施工图D、行走系统行走小车挂篮悬臂浇注施工挂篮前移采用两个60T液压千斤顶作动力，行走方法为用一较长的32精轧螺纹钢筋一头锚固在轨道前端，一头锚固在挂篮前支点的60T千斤顶上，通过电动油泵供油，千斤顶推动前支点滑动带动整个挂篮前进，达到一个行程后液压站回油，重新推动千斤顶锚固后再开始下一个行程动作，如此往复几次直至最后就位。挂篮前支点支承在工字钢轨道上，工字钢轨道上设不锈钢板，同时在前支点下设四氟滑板，以减少挂篮前进时的摩擦力。挂篮主纵梁后端用吊杆（40cr）和行走小车倒扣于轨道工字钢（自行加工）上翼缘底面上，小车可沿工字钢轨道上翼缘底面滚动，同时通过压在轨道工字钢上23

17、6b槽钢分配梁将轨道锚固(间距不大于3m)，从而取消了挂篮尾部的配重，有效地减少挂篮的自重，又能确保挂篮前进时的安全。行走系统施工照片行走小车挂篮悬臂浇注施工挂篮悬臂浇注施工E、模板系统模板系统包括底模、外侧模、内模、端模等。1、底模和外侧模采用墩身定型大块钢模，保证主梁外观质量。底模直接铺设在底纵梁上，外侧模设置216a作为竖方，纵向间距100cm。考虑到本主梁腹板倾斜，梁底宽度随挂篮前移而增宽，故采用底模包侧模的方式。每次挂篮行走到位及时调整外侧模的尺寸。由于翼缘悬臂长度大，底模下设置支撑桁架。外模随挂篮同步前移，提高工作效率。2、内模及底板压模边箱顶板内模采用组合钢模，下设置I25a作为

18、支撑横梁，将顶板荷载传递给滑梁。顶板内模随挂篮同步前移。内侧模和底板压模采用组合钢模型钢背方。竖方的位置与外侧模的竖方相同。内侧模与外模通过精轧螺纹钢拉杆锚固，其拉杆间距不超过150cm。3、端模采用自制分块钢模以适应箱梁截面尺寸的变化，采用侧模包端模的方式，同时通过箱梁伸出端面的结构钢筋来固定。端模加工时应注意预应力孔道位置和按照设计要求加工抗剪齿形块。 挂篮受力计算计算分三个工况进行工况1：1块件(长3m)的浇注工况2：13块件(长4m)的浇注工况3：挂篮行走挂篮受力计算根据挂篮的设计图纸，建立空间模型，将混凝土、挂篮、模板的总荷载加到挂篮的相应部位，用结构分析软件“MIDAS civil

19、”进计算。计算工况1计算1块件(长3m)的浇注。翼板滑梁所受最大均布荷载：g1=22.25 kN/m箱内滑梁所受最大集中荷载：g3=47.78kN/m腹板下底纵梁所受最大均布荷载：g2=61.35 kN/m底板下底纵梁所受最大均布荷载g4=23.51kN在计算过程中，还需考虑1.2的冲击系数进行验算。荷载计算值挂篮受力计算挂篮荷载图挂篮受力计算挂篮位移图挂篮受力计算挂篮应力图挂篮受力计算挂篮受力计算工况1计算结果统计表杆件名称轴力（KN）弯 矩（KN-m）剪应力（Mpa）组合应力（Mpa）许用应力（Mpa）备 注主纵梁-676-997-16-88290Q345主立柱-1095625-12629

20、0斜拉带86440123290前上横梁-3536428-82210Q235前下横梁-1817428-97210后下横梁287-24454153210前吊杆2850014583540Cr后内吊带76600106210Q235外后吊带1750089210内滑梁020922146210外滑梁09913-91210滑梁吊杆800099210底板腹板下纵梁-22198-40183210底平台桁架-34718-5-106210前支点反力1518后支点反力-681计算工况2计算13块件(长4m)的浇注。翼板滑梁所受最大均布荷载：g1=22.11 kN/m箱内滑梁所受最大集中荷载：g3=47.76kN/m腹板

21、下底纵梁所受最大均布荷载：g2=38.63kN/m底板下底纵梁所受最大均布荷载g4=15.32kN荷载计算值挂篮受力计算挂篮荷载图挂篮受力计算挂篮位移图挂篮受力计算挂篮应力图挂篮受力计算工况2计算结果统计表挂篮受力计算杆件名称轴力（KN）弯 矩（KN-m）剪应力（Mpa）组合应力（Mpa）许用应力（Mpa）备 注主纵梁-704-1037-17-92290Q345主立柱-1140676-134290斜拉带90140128290前上横梁-3638730-88210Q235前下横梁-1318535.1-103210后下横梁208-181-40113210前吊杆300007183540Cr后内吊带57

22、00079210Q235外后吊带1290066210内滑梁020922146210外滑梁09913-91210滑梁吊杆8000100210底板腹板下纵梁-17156-28.5144210底平台桁架-252133.6-77210前支点反力1579后支点反力-710工况3荷载工况3计算结果表各主要结点的扰度计算挂篮挂篮行走时，在后锚点处用特制小轮反挂于行走轨道的上翼缘板，用千斤顶驱动前进。挂篮的前下横梁仍由吊带支撑，后下横梁则钢丝绳滑车组支撑。滑车组固定端固定在后上横梁的端部。计算荷载:取（挂篮自重模板重） 1.3冲击系数注：左表为弹性变形，施工时另外考虑非弹性变形 挂篮受力计算杆件名称最大轴力（

23、KN）最大弯 矩（KN-m）最大应 力（Mpa）许用应力（Mpa）最大位移（mm）备 注后上横梁30.85.72101满足要求结点号A(cm)B(cm)C(cm)备 注工况12.32.32.8A前结点B前下横梁中点C腹板底纵梁中点工况22.52.42.85 经验算，挂篮各部位受力均在容许偏范围内，在浇筑状态和行走状态抗倾覆安全系数分别达到7.8和13，挂篮安全。挂篮抗倾覆验算： A、在第一工况下浇注混凝土时抗倾覆安全系数 K= M抗倾 M倾=72102/8910=8 B、在第二工况下浇注混凝土时抗倾覆安全系数 K= M抗倾 M倾=72102 / 9240=7.8 C、在第三工况下(挂篮行走)时

24、抗倾覆安全系数 K= M抗倾 M倾= 21222/161713 挂篮受力计算斜拉三角挂篮安装工序简介（1）挂篮拼装第一步：首先利用塔吊配合安装挂篮的轨道、前支点、主纵梁、及后锚轨道前支点主纵梁后锚斜拉三角挂篮安装工序简介（2）第二步：安装挂篮的立柱及前后斜拉带主立柱前斜拉带后斜拉带挂篮拼装斜拉三角挂篮安装工序简介（3）第三步：安装挂篮前上横梁及后上横梁前上横梁桁架后上横梁桁架挂篮拼装斜拉三角挂篮安装工序简介（4）第四步：安装挂篮吊带及滑梁前吊杆（带）内滑梁外滑梁后吊带挂篮拼装斜拉三角挂篮安装工序简介（5）第五步：安装挂篮底平台及模板系统，挂篮安装结束。底平台系统塔吊配合安装挂篮拼装整套挂篮系统

25、涉及到的结构构件和机具设备较多，为检验整个系统在各种工况下的结构受力以及机具设备的运行情况，确保系统在施工过程中绝对安全和正常运行，以及通过加载试验收集各种技术参数指导以后的施工。挂篮荷载试验加载试验的目的试验收集的资料挂篮系统在各个工况下的各个主要构件的变形值收集。各个构件和连接接头的安全性检验。锚固系统变位观测和安全性检验。箱梁的变形观测。整个挂篮的承载能力和安全保障系统的检验。加载系统试验采用钢筋及型钢配重加载的方案，加载分级为实际箱梁混凝土重量的25%50%75%100%120%卸载。加载试验要基本模拟挂篮混凝土浇注过程中的各种工况下的受力状态。为此要求加载时应根据箱梁不同部位的不同荷

26、载值，进行均匀对称地将荷载分布于挂篮底模上。加载试验方案概述挂篮荷载试验加载试验图挂篮荷载试验挂篮施工主要内容挂篮的加工 由专业的钢结构加工厂家进行加工，确保加工质量和精度。挂篮安装 前面以说明挂篮的加载试验前面已说明挂篮的监控 对挂篮加载、前移及箱梁的变形、偏位等进行有效的施工监控，确保箱梁内力状态及线形满足设计要求。挂篮悬臂浇注施工挂篮悬臂浇注施工 1、挂篮工作的安全检查（吊杆、后锚、螺栓连接、预埋孔、挂篮的安装、行走的同步性及拆除）。 2、块件线性控制（测点合理预埋、与监控单位的配合、高程（折线）及平面）。 3、后锚、后下横梁、模板与块件接头预紧力的施加。 4、砼浇筑（电力保障、先前端再

27、后部、两端对称浇筑、砼和易性、振捣、波纹管保护等、模板检查） 5、预应力施工(锚具预埋、管道清理、仪器检校、张拉时砼强度及张拉同步、压浆控制）。 挂篮施工关键点边跨现浇段施工边跨现浇段设计长3.82m，混凝土99.3m3，采用牛腿托架现浇法施工边跨现浇段。边跨现浇段施工边跨现浇段支架整体布置图边跨现浇段施工 在交界墩柱施工时根据施工图纸提供的牛腿托架设计标高，即在浇注交界墩墩身时，在施工盖梁时的相关位置预埋牛腿斜撑钢板，钢板采用20mm厚的A3钢，钢板锚塞焊A28螺纹钢作为锚固钢筋。在距交界墩盖梁顶面49cm预埋牛腿纵梁2I36b工字钢，在纵梁工字钢上安15cm间距布置向下的U型锚固钢筋。半幅

28、现浇段牛腿共布置7片，每片均采用2I36工字钢。每片纵梁前端设一斜撑支撑于薄壁墩上，与薄壁墩成35夹角，斜撑采用I25b工字钢，斜撑与纵梁和薄壁墩的连接全部采用焊接。纵梁与薄壁墩身连接位置附近为应力较集中，将工字钢侧面用=20mm钢板加强，且在纵梁下缘砼内设置双层加强钢筋网片，以加强砼承载能力。 在承重纵梁I36b型钢上铺设纵向I28b工字钢作横向分配梁,距盖梁砼边缘距离分别为30cm和40cm。每根横向分配梁两端均超出承重纵梁(2I28b工字钢)52cm，以便作防护操作平台及支撑翼缘板混凝土重量。为确保底模标高在一定范围内作适当调整，在承重纵梁与横分配梁的交点位置设置I25b立柱。横向分配梁

29、上铺设钢模作底模。为确保梁体在连续束张拉及合龙施工阶段能自由变形，在横向分配梁与底模板间布置A30圆钢(或高强钢丝)，每根横梁上布置3根，为了防止移动时脱落，在工字钢上翼缘板两侧焊接短钢筋挡护。边跨现浇段方案概述计算结果牛腿支架受力计算边跨现浇段施工牛腿托架满足使用要求。计算模型杆件名称轴力（KN）剪力（KN）弯矩（KN/m）组合应力（Mpa）许用应力（Mpa）所用材料备注托架斜撑-10018-2-32210I25b托架平撑39151-4658210I36b横向分配梁28115-56882102I28b边跨合龙段施工在边跨现浇段施工完成后，拆除挂篮底平台，并将其改制成吊架，移至27#块件(边跨

30、合龙段)下方，形成边跨合龙段的施工平台，完成边跨合龙段的施工。边跨现浇段施工底平台形成后，铺设模板，调整底模板的轴线以及高程，以及内吊架模板的轴线及高程。在施工现浇段27#块件时，就要在中、边跨26#块件相应位置增设水箱配重，在施工吊架合龙段时，也要在中跨相应位置用水箱配重，其配重量为边跨合龙段一半的重量，且在浇注合龙段的过程中，随混凝土浇注量放出等重量的水。调整底模板轴线偏位及高程边跨合龙段施工水箱配重 边跨合龙段骨架采用型钢进行焊接。在施工26#和28#块件时，应在设计指定位置处预埋劲性骨架连接预埋钢板。劲性骨架的水平杆、斜撑的尺寸应根据合龙段的具体尺寸下料，将各支撑的加强钢板焊接好。安装骨架前应凿出混凝土，使锚板露出1cm厚，并按要求将其表面打磨平整光洁。安装劲性骨架时，应先其一端与锚板焊接固定，另一端在设计指定温度，即1820左右时焊接。要求焊接质量符合规范要求，对劲性骨架调节端进行对称封焊，劲性骨架锁定、合龙。合龙段劲性骨架制作、安装边跨