悬臂挂篮施工技术

PAGE12-悬臂挂篮施工技术0、简介悬臂挂篮浇筑法法施工是目前前修建大中型型跨度桥梁的的一种比较有有效的施工手手段，其施工工方法一般为为将梁每2-5m分成一个节节段，以挂篮篮为施工机具具进行悬臂对对称浇筑施工工。挂篮是一一个能够相对对独立的可以以自由行走移移动的承重结结构，挂篮悬悬挂在已经张张拉施工完毕毕的前端梁段段上，在挂篮篮上进行下一一梁段的模板板安装、钢筋筋绑扎、砼浇浇筑、预应力力张拉、压浆浆等作业。当当完成本节梁梁段施工后，解解除挂篮的约约束，挂篮对对称向前移动动至下一个梁梁段，进行下下个梁段施工工，如此循环环施工，直到到完成全部悬悬臂梁段施工工。悬臂挂篮篮施工方法不不受交通、通通航、流水、深深谷等影响，是是大跨度桥梁梁跨越河流、山山谷、交通繁繁忙线路的最最佳方法。1、挂篮结构形形式及分类悬臂浇筑的施工工方法有很多多，其基本原原理都大致相相同，区别在在于对挂篮结结构的选择上上。而挂篮作作为悬臂施工工中的专用设设备，除了承承受梁段的自自重和施工荷荷载外，还要要求自重轻、变变形小、稳定定性好、装拆拆方便和移动动灵活等特点点。因此，外外形简单、受受力明确、稳稳定性好、重重量轻等就成成为了选择挂挂篮结构形式式的重要依据据。1.1、常用挂挂篮结构及特特点目前国内主要采采用的挂篮结结构形式主要要有以下几种种。(1)、平衡桁桁架式挂篮，平平衡桁架式挂挂篮的上部承承重结构一般般为等高度的的桁架梁，桁桁架梁在已浇浇筑梁顶面用用压重后者锚锚固或者二者者共用的方式式来解决倾覆覆稳定问题，桁桁架本身为受受弯结构。(2)、菱形挂挂篮，菱形桁桁架为菱形挂挂篮的主要承承重结构，菱菱形桁架前端端伸出作为挂挂篮底模的悬悬挂平台，后后端锚固在箱箱梁顶板上，无无平衡压重，结结构简单、受受力明确，是是近年来常用用的挂篮形式式。(3)、三角型型挂篮，三角角形挂篮与菱菱形挂篮主要要区别为主桁桁架结构形式式不同，其承承重结构为三三角型，亦是是后端锚固、前前端悬挂，也也属近年来常常用结构形式式。(4)斜拉式挂挂篮，斜拉式式挂篮在力学学结构受力上上与以上挂篮篮结构形式有有较大不同，其其上部采用斜斜拉体系代替替了桁架式受受力结构，而而斜拉所引起起的水平分力力则通过上下下的水平制动动装置来平衡衡，后端仍然然采用锚固的的方法来解决决挂篮的倾覆覆稳定。其余仍有很多挂挂篮结构形式式，受力结构构形式区别不不大，均是由由以上几种发发展演变而来来。下面以菱形挂篮篮结构形式为为例，介绍挂挂篮的主要构构造及施工工工艺。1.2、菱形挂挂篮结构形式式菱形挂篮主要由由菱形桁架、悬悬吊系统、走走行系统、后后锚固系统、模模板系统五部部分组成。（1）菱形桁架架：菱形桁架架是挂篮的主主要承重结构构。菱形桁架架固定在箱梁梁腹板位置，桁桁架数量可根根据箱梁的截截面特征来确确定，一般为为两片主桁架架，也可有三三片或者多片片。单个菱形形架由5片型钢组成成，型钢可为为H型钢、双拼拼槽钢等，同同时顶面水平平杆和后斜杆杆之间设平面面联结系，将将菱形架连成成一个整体，提提高整体刚度度。菱形架下下设滑道，滑滑道固定在已已浇筑混凝土土梁段上。（2）悬吊系统统：有吊杆或或吊带、螺旋旋千斤顶、扁扁担梁等组成成，用于悬挂挂挂篮的模板板系统，调整整模板标高。吊吊杆或吊带分分前吊杆（带带）和后吊杆杆（带），前前吊杆（带）用用于底模平台台的前吊点，承承受箱梁节段段约一半的荷荷载，后吊杆杆（带）锚固固在已浇筑的的箱梁（3）走行系统统：分为菱形形架走行系统统，底模外模模走行系统及及内模走行系系统三部分。菱形桁架走行系系统：菱形桁桁架前端设滑滑动点，后部部设平衡导向向滑轮，固定定在箱梁顶面面的滑道，向向前滑移。底模、外模走行行：外导梁前前端悬吊在前前上横梁，后后端悬挂在锚锚固于已浇注注梁段的滑车车中。后下横横梁与外模板板悬挂在外导导梁上，菱形形架走向时带带动外导梁走走行，实现外外模和底模的的走行。菱形形桁架及底模模、外侧模同同时走行。内模走行：放松松内模后，内内模板即落在在内导梁上，内内导梁走行于于外导梁情况况相同。（4）后锚系统统：后锚采用用精轧螺纹钢钢筋。作用是是将挂篮承受受的荷载传至至箱梁上，防防止挂篮倾覆覆。（5）模板系统统：由外侧模模、内模及底底模组成。箱梁外侧模一般般次用整体大大块刚模板，支支撑在外导梁梁上，外导梁梁前端通过吊吊杆悬挂在挂挂篮前上横梁梁上，后端锚锚固在已浇筑筑完成的箱梁梁梁段上；内内模通过内模模架支撑在内内导梁上，内内导梁前端通通过吊杆悬挂挂在前上横梁梁上，后端锚锚固在已浇筑筑完成的箱梁梁梁段上；底底模由底模纵纵向分配梁、底底横梁及模板板组成，底模模系统通过底底横梁的前后后吊杆悬挂在在挂篮前端的的前上横梁及及箱梁梁段上上，底模同时时提供施工平平台作用。图1侧面图图2正面图2、挂篮施工工工艺流程首先利用支架完完成墩顶0#段的施工，后后续挂篮拼装装均在已浇筑筑完成的0#段进行，若0#段长度无法法满足挂篮拼拼装要求，可可利用支架法法在向前浇筑筑1#梁段。在0＃梁段顶面面对称安装菱菱形挂篮，挂挂篮底部设有有滑道，使挂挂篮能够沿桥桥梁纵向移动动，滑道由精精轧螺纹钢锚锚固在已浇注注梁段；挂篮篮静止时后端端由精轧螺纹纹钢锚固在已已浇注梁段，移移动时后端锚锚固在滑道上上。挂篮前端端悬吊形成的的平台上可进进行下一个梁梁段的钢筋、模模板、混凝土土、预应力张张拉、压浆施施工。完成一一个梁段的施施工后，挂篮篮后锚由锚固固在已浇注梁梁段变为锚固固在滑道上，对对称将挂篮移移动至下一个个梁段直至循循环完成所有有悬臂节段的的施工。合龙龙段施工利用用挂篮作吊架架，在刚性锁锁定装置安装装完毕后，拆拆除临时支墩墩释放梁体内内部应力，两两悬臂端平衡衡配重，夜间间低温、无风风的条件下进进行混凝土浇浇筑，完成全全桥梁体施工工。施工工艺流程如如下图：（根据设计图纸纸及施工方案案来确定，个个别地方可略略有不同）3、挂篮节段施施工①挂篮拼装a.挂篮加工完完毕，在工厂厂检查各杆件件尺寸、连接接，重要焊缝缝采用超声波波探伤检查，检检测合格后在在加工现场进进行预拼装，经经试验满足设设计和施工要要求后运达施施工现场。b.在施工现场场拼装时，根根据吊装设备备的起吊能力力将挂篮分块块拼装，减少少在梁顶高空空拼装时间和和工作强度。c.挂篮拼装要要注意各杆件件的拼装顺序序。先拼装走走行系统、主主桁结构及主主桁后锚部分，然后拼拼装吊带及底底模平台部分分，再拼装挂挂篮模板及工工作平台。d．挂篮主桁架架节点板高强强螺栓必须采采用扭力扳手手将螺栓拧紧紧、受力一致致。②挂篮静载试试验挂篮试验加载按按照最不利荷荷载模拟加载载，检验挂蓝蓝的稳定性及及整体安全，实实测出挂篮的的变形。挂篮篮预压采用堆堆码砂袋的方方法进行。数据分析整理。通通过预压测量量出挂篮不可可恢复变形和和弹性变形；；弹性变形与与挂篮设计值值比较，检验验是否满足设设计和规范要要求要求；绘绘制出荷载与与挂篮弹性变变形关系曲线线，为线形控控制提供依据据。③1＃梁段悬臂臂施工在0#段上将挂挂篮拼装完成成及锚固稳定定后，调整挂挂篮1#段模板中线线、标高至设设计位置，验验收合格后，便便可开始进行行钢筋绑扎施施工、预应力力施工及砼浇浇注施工。施施工中主要悬悬臂节段中线线及标高的调调整。中线控制：在00号梁段上放放置全站仪，将将轴线打到模模板上，与桥桥轴线和底板板几何中心比比较，确定挂挂篮位置，如如有偏差，用用倒链在纵梁梁上反拉直到到中线吻合。标高控制：后视视点标高为0#块标高，前前吊点标高=设计标高+挂篮弹性变变形+挂篮自重引引起的对结构构的下挠。混凝土浇筑完成成后，待混凝凝土养护龄期期及同条件混混凝土抗压试试块强度达到到设计的张拉拉要求后，进进行纵向预应应力筋张拉，然然后张拉横向向预应力筋，竖竖向预应力筋筋滞后2个节段张拉拉。张拉压浆作业完完成后便可进进入挂篮走行行施工。④挂篮锚固和和移动挂篮静止时后锚锚由精轧螺纹纹钢锚固在已已浇注梁段顶顶板，锚固精精轧螺纹钢尽尽可能利用梁梁体竖向精轧轧螺纹钢，以以减少用钢数数量。每施工工完一个节段段，悬臂两端端挂篮均要对对称前移施工工下一个节段段。挂篮前移移走行施工步步骤如下：a.在前方梁段段顶面测量好好滑道位置，找找平铺设滑道道并固定。b.将承重的各各吊杆慢慢松松开,后下横梁吊吊点用精轧螺螺纹钢和倒链链转移至外导导梁上。此时时，模板系统统与混凝土脱脱离，挂篮处处于空载状态态。c.将菱形梁后后锚松开，人人工采用倒链链将主梁拖拉拉到位，主梁梁的前移带动动外导梁、底底模及内导梁梁整体滑移到到位。d.挂篮移动动到位后，把把底模重新固固定在各吊杆杆上，将内、外外导梁也和上上一梁段预留留吊杆及前吊吊带固定好。标标高调整采用用螺旋千斤顶顶调节吊带可可以精确的达达到施工要求求。⑤节段循环施工工挂篮走行到位后后，重复1#段施工步骤骤浇筑2#梁段，如此此循环施工至至合龙段。⑥线形控制桥梁线形控制大大致有以下几几个方面的监监控内容：（1）变形控制制通过对桥梁实施施线性控制，使使其结构在施施工过程中的的实际位置（平平面位置、立立面位置）与与预期状态之之间的误差在在规范允许范范围之内，保保证桥梁顺利利合龙、成桥桥线性符合设设计要求。（2）应力控制制通过对结构主要要截面的应力力监控，实时时了解结构的的实际应力状状态，使之在在允许范围之之内变化，避避免可能的工工程施工事故故。（3）稳定控制制桥梁结构的稳定定性关系到桥桥梁结构的安安全。通过稳稳定分析计算算（稳定安全全系数），并并结合结构应应力、变形的的监测数据综综合评定、控控制施工过程程中各阶段结结构的稳定性性（4）安全控制制通过桥梁施工全全过程监控，掌掌握桥梁施工工过程中自重重、施工以及及由于安装误误差和其它不不定因素产生生的结构内力力，得出成桥桥状态的实际际受力状态，评评定结构的受受力安全性。（5）数据控制制通过桥梁施工全全过程监控，为为优化桥梁的的施工工序提提供可靠的数数据。对于大型悬臂连连续梁，一般般由业主指定定第三方具有有相应线形监监控资质的单单位来完成。4、边直段施工工边直段一般采用用满堂支架现现浇施工，也也可采用钢管管支架或其他他支架方式进进行现浇施工工。边直段施施工工艺流程程如下：搭设支架搭设支架平整场地及地基处理立底模侧模及预压绑扎底腹板钢筋及安波纹管穿钢絞线中线标高检查钢筋下料、成型支内腹板、堵头模板绑扎顶板钢筋，安装预应力浇注底板、腹板、顶板砼混凝土养护试块制作砼拌和及运输5、合龙段施工工连续梁体系转换换过程为：在在两悬臂端平平衡配重；焊焊接锁定临时时劲型骨架；；拆除临时支支墩；边浇注注混凝土边同同重量卸除平平衡配重；混混凝土养护到到设计强度和和龄期时，张张拉纵、横、竖竖向预应力筋筋并压浆。①合龙施工顺顺序一般为先先边跨，后中中跨。边跨合合龙时临时支支墩不能拆除除。②合龙前，测测量箱梁顶面面标高和轴线线，连续测试试温度影响偏偏移值，观测测合拢段在温度影响响下梁体长度度及竖向的变变化。③合龙前，应应在两悬臂端端预加与需要要承担的合龙龙段混凝土重重量相等的配配重。加配重重时要按中轴轴线对称加载载，并在浇注注混凝土过程程中逐级卸载载，使悬臂端端挠度保持稳稳定。④合龙宜在设计计温度范围内内合龙，若设设计无要求，合合龙段混凝土土浇注时间应应在日气温较较低、温度变变化幅度小时时施工，凌晨晨以后，日出出之前最佳。6、机具设备主要机具设备序号名称型号规格单位数量备注1搅拌站HLS50套2塔吊QTZ100台3混凝土地泵HTB90台4混凝土运输车台5挂篮套6液压千斤顶350t套纵向张拉7液压千斤顶60t套竖向张拉8液压千斤顶24t套横向张拉9挤压机台预应力挤压锚安安装10压浆机台11螺旋千斤顶32t套挂篮使用12手拉葫芦2t、5t、220t套挂篮使用13电焊机GQH40台14钢筋切断机GQ40-1台15钢筋调直机GT4-14台16钢筋弯曲机GWJ40-AA台17插入式振捣棒φ50台18全站仪莱卡1201套19水准仪精度1mm套20发电机200千瓦台备用具体设备使用数数量应根据实实际施工情况况确定。7、安全施工控控制要点（1）地基处理理地基处理必须满满足支架承载载力设计要求求，不得出现现不均匀沉降降，并应设有有纵横向排水水系统。软弱弱地基应采取取地基加固措措施，常用的的为砂石换填填的方法进行行处理，并在在地基顶面现现浇一层砼垫垫层。地基必必须设置良好好的排水系统统，防止雨水水或施工用水水侵泡地基。（2）支架稳定定性满堂支架搭设需需经过设计计计算，满足其其刚度强度稳稳定性的要求求及支架搭设设的构造要求求。支架所选选用的原材料料、构件、扣扣件及其他受受力附件必须须通过检查验验收，需要进进行材料材质质试验检验的的，由试验人人员取样送检检。严禁使用用不合格的材材料和不符合合设计计算要要求的材料。支架搭设完毕后后，项目部组组织物资、工工程部及现场场施工员对支支架进行检查查验收，重点点检查支架焊焊接、尺寸间间距、构造等等，符合规范范及设计交底底要求，验收收合格后签订订《质量联合合检查验收签签认表》。项项目检查合格格后，上报公公司主管部门门进行检查验验收，验收合合格后方可进进行下道工序序作业。（3）挂篮施工工安全要求①挂篮桁架拼装装及杆件严格格按照挂篮设设计图纸要求求进拼装，重重点检查杆件件长度、螺栓栓孔位，轴线线等符合设计计图纸要求。钢钢构件焊接符符合焊接要求求，主杆件必必要情况下进进行超声波探探伤，确保挂挂篮材料质量量及加工质量量符合要求。②挂篮拼装中，需动用大量吊装机械，危险性较大，应严格遵照吊装安全规定进行，设置必要的安全网及临时护栏。操作人员必须按规定佩戴安全防护用品。③挂篮在拼装过过程中，严禁禁随意对挂篮篮各构件部位位尽心焊接切切割作业，严严禁随意对螺螺栓孔位进行行切割扩孔，确确有需要时必必须征地挂篮篮设计单位的的同意。④挂篮组拼后，要要进行全面检检查，保证挂挂篮各个部位位预留孔位置置准确，安装装精度符合要要求，保证各各个吊杆垂直直不受弯不受受剪。并做静静载试验查看看挂篮受力状状态。⑤在挂篮施工过过程中，要求求施工单位分分阶段且有针针对性地对施施工队所有工工班班长进行行全面的安全全技术交底工工作，确保层层层落实到位位，配齐劳动动防护用品，做做好专项施工工安全紧急预预案。遇有大大风及恶劣的的天气时，应应停止挂篮行行走作业，并并检查挂篮锚锚固情况。⑥挂篮使用时，应应经常检查后后锚固筋。千千斤顶、手拉拉葫芦、张拉拉平台及保险险绳等是是否否完好可靠。⑦自地面至挂篮篮桥面，应采采用钢管或型型钢搭设脚手手架，设踏步步式人梯并挂挂设安全防护护网，确保通通道行人安全全。⑧在已完成的桥桥面两侧，及及时设置临时时栏杆，保证证桥面施工人人员的人身安安全。（4）挂篮行走走安全控制由于挂篮走行时时的抗倾覆力力矩主要靠后后锚固系统来来完成，因此此后锚与滑道道的锚固必须须进行重点检检查，检查合合格签认后方方可走行。走走行到位后，对对各个部位进进行检查并锚锚固牢固。挂篮走行前：重重点检查部位位为挂篮滑道道是否相对水水平，滑道锚锚固和支垫是是否稳固。检检查后锚固及及各部受力情情况，检查有有无隐患及不不安全因素。检查合格并签认后方可进入挂篮走行作业。挂篮行走时：应应密切注意挂挂篮有无异状状，并应慢速速稳步到位，滑滑道要铺设平平整、顺直，不不得偏移，并并随时注意观观察，发现问问题及时处理理。挂篮走行到位后后：立即将挂挂篮后锚锚固固稳定，并检检查各个部位位走行到位情情况，检查吊吊杆垂直度、预预留孔位对位位情况。检查查合格后方可可开始模板标标高调整及钢钢筋绑扎作业业。（5）挂篮防倾倾覆措施①加强结构设计计计算，挂篮篮哥构件材质质符合结构设设计计算要求求，挂篮整体体结构抗倾覆覆系数不小于于2。②挂篮悬臂施工工过程中，应应严格执行挂挂篮移动前、混混凝土浇筑前前的检查签证证制度，并加加强挂篮移动动过程中的监监控和施工防防护。③挂篮前移过程程中必须全过过程跟班作业业，重点检查查后钩板、滑滑道锚固等重重要部位是否否变形，发现现异常立即停停止移动，处处理完毕后方方可继续前移移。④混凝土浇筑过过程中，严格格控制砼浇筑筑的偏载情况况，确保挂篮篮受力平衡，不不得出现偏心心受拉情况。8、挂篮跨越既既有线施工安安全控制措施施挂篮跨越既有线线施工与跨越越河流、深谷谷施工相比，施施工安全要求求更高，风险险更大，如何何保证挂篮在在跨越既有线线施工时铁路路既有线行车车安全是项目目施工的安全全控制重点。施施工中应牢固固树立既有线线施工必须确确保行车安全全的思想，把把营业线施工工确保行车安安全放在首位位。严格执行行铁路局有关关既有线施工工安全管理规规定的要求。⑴施工前必须须与铁路相关关部门签订完完安全协议，成成立以项目经经理为组长，项项目总工、安安质工程师等等为组员的安安全工作领导导小组，建立立健全专题施施工项目安全全监督、监控控制度。⑵参与既有线施施工的人员必必须进行相关关既有线安全全施工培训，在在行车线上施施工的驻站联联络员、工地地防护员必须须由单位正式式铁路职工担担任并经过严严格训练和考考试合格后，方方能担任该项项工作并认真