高速铁路(324832)m连续梁三角挂篮预压专项施工方案.doc

新建铁路鲁南高速铁路临沂至曲阜段LQTJ-3标段(32+48+32)m连续梁三角挂篮预压专项施工方案编制：审核：批准：中国铁建大桥工程局集团有限公司鲁南高铁LQTJ-3标项目经理部二一七年三月目 录1、编制说明31.1 编制内容31.2 编制依据32、工程概况33、挂篮预压方案43.1 挂篮结构43.2 预压的目的与意义53.3 试验项目及收集的资料63.4 预压控制梁段的确定63.5 挂篮预压工况64、主要施工方法及工艺要求64.1 预压方法64.2 预压配重74.3 “预压-卸载”过程控制74.4 变形观测84.5 观测要求及数据处理95、主要人员及施工机械设置配置105.1 人员配备105.2 机械设备配置106、关键工序及安全、质量控制107、施工安全重点部位、环节的安全要求及措施117.1挂篮安装前施工准备117.2 挂篮安装规定117.3 挂篮模板安装规定127.4 预压前安全检查措施137.5 高空作业的安全措施14(32+48+32)m连续梁三角挂篮预压专项施工方案1、编制说明1.1 编制内容（32+48+32）m连续梁三角挂篮预压专项施工方案。1.2 编制依据 国家现行有关技术标准、规程、质量验收标准、参考书籍和设计图纸：无砟轨道预应力混凝土连续梁（悬臂浇筑施工）；高速铁路桥涵工程施工技术规程Q/CR 96032015；高速铁路桥涵工程施工质量验收标准TB10752-2010；铁路桥涵钢结构设计规范铁建设200962号；铁路桥涵工程施工安全技术规程TB10303-2009；铁路预应力混凝土连续梁悬臂浇筑施工技术指南TZ3242010。 建设单位下达的工程施工安排、工期及安全质量文明施工、环境保护等要求； 企业标准、制度及本单位拥有的科技成果、机械设备、施工技术、施工工艺、工法、管理水平及施工经验； 鲁南高铁LQTJ-3标项目经理部一分部组成、技术人员配备、施工队伍安排、机械设备和测量、试验检测仪器配备情况。2、工程概况(32+38+32m)连续梁为预应力混凝土连续梁桥，主梁采用单箱单室箱形截面，三向预应力体系，采用挂篮悬臂浇筑施工。梁体为单箱单室、等高度、变截面箱梁，底板、腹板、顶板局部像内侧加厚。全联在端支点、中支点处设横隔板，横隔板设有孔洞，供检查人员通过。 梁全长为113.5m，计算跨度为32+48+32，梁高3.035m。边支点中心线至梁端0.75m，边支座横桥向中心距4.50m，中支座横桥向中心距4.50m。本桥悬浇段施工采用挂篮法。箱梁截面见图1，主要结构参数见表1。图1 中支点和边支点处箱梁截面图表1 梁体节段主要结构参数节段名称0#块1#节段2#节段3#节段4#节段5#节段6#节段7#节段节段长度(m)83.53.54.04.04.02.07.75节段体积(m3)99.41840.45239.37142.33840.29740.29720.14987.069节段重量(t)258.488105.176102.263110.080104.773104.77352.387226.383、挂篮预压方案3.1 挂篮结构本联连续梁施工拟采用2套三角形挂篮进行悬臂施工， 挂篮设计取最大块段为最不利工况进行计算，挂篮行走冲击系数取1.2，抗倾覆稳定系数不小于2.0；主梁后锚由8根25级精轧螺纹钢筋承担。挂篮总重量约42t，挂篮结构示意图见下图。图2 挂篮对称拼装纵断面图图1 挂篮对称拼装横断面图3.2 预压的目的与意义 通过预压的手段检验挂篮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。 通过预压掌握挂篮的弹性变形和非弹性变形的程度和大小，更加准确地掌握挂篮的刚度等力学性能指标，借以指导挂篮的立模标高，为施工监控提供可靠的参照数据，确保主梁施工线形、标高满足设计和规范要求。3.3 试验项目及收集的资料 挂篮系统在受力状态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。 整个挂篮的承载能力和安全保障系统的检验。3.4 预压控制梁段的确定按照节段最大体积进行预压重量的确定，通过比较，3号节段为最重梁块，按照预压重量为最大块重量+施工机具、人群等临时荷载+挂篮模板重量的1.2倍进行预压。预压段为1号节段，预压重量按三号节段算。3.5 挂篮预压工况挂篮全部构件安装完毕，底板底模、腹板侧模、顶板底模、翼缘板底模及内模安装完毕后进行挂篮预压工作。挂篮预压应根据梁体的线形及混凝土的分布情况模拟进行支点预压分配。4、主要施工方法及工艺要求4.1 预压方法预压方法采用反支点张拉法，按照1#梁段悬臂部分自重+施工机具、人群等临时荷载+挂篮模板重量的20%、60%、100%、120%分四级加载，利用沙袋进行预压。加载顺序为从墩中心向两侧依次，由近及远前后左右对称进行，先压载底板和腹板，再加压载翼缘板。加载过程中，必须按照设计要求进行对称预压，大小里程、左右对称，保证最大不平衡重不超过5t。预压测点布置在后锚、前上横梁、后上横梁、前下横梁、翼缘板等处。预压观测点位布置见图3。预压加载按施工荷载的20%、60%、100%、120%分三级加载，各级加载后静停1h测量挂篮变形值，全部加载完毕后，每隔1h测量一次每个测点变形值，连续预压4h，当最后测量时间段的两次变形量之差小于2mm时即可结束。按分级加载的相同重量逐级卸载并测量各级卸载后的变形量。根据加、卸载实测数据，绘制各测点位的加、卸载过程变形曲线，通过分析计算挂篮在各阶段荷载作用下的变形值。图3 预压观测点位布置图4.2 预压配重根据要求挂篮按3#梁体节段悬臂部分重量+施工机具、人群等临时荷载+挂篮模板重量的1.2倍进行预压。支点预压时，根据节段线形及混凝土的情况进行分配。挂篮静载试验采用钢绞线反支点张拉逐级加载的预压方法。预压荷载按最大梁段重量（3#段）+施工机具、人群等临时荷载+挂篮模板重量的1.2倍进行加载，本联连续梁梁段中3号节段重量最大，单侧重为110.08t，施工机具、人群等临时荷载单侧按5t考虑，挂篮模板重量单侧15t考虑，按混凝土重量+施工机具、人群等临时荷载+挂篮模板重量的1.2倍进行预压，需加载重为156.096t：4.3 “预压-卸载”过程控制1.加载程序加载过程为共分四级：0-20%-60%-100%-120%。第一级加载第一级加载为20%。总重为26.016T。当加载完毕后，进行观测，形成观测记录，同时观察挂篮受力情况。第二级加载第二级加载为60%。总重为78.048T。当加载完毕后，进行观测，形成观测记录，同时观察挂篮受力情况。第三级加载第三级加载为100%。总重为130.08T。当加载完毕后，进行观测，形成观测记录，同时观察挂篮受力情况。第四级加载第四级加载为120%。总重为156.096T。当加载完毕后，进行观测，形成观测记录，同时观察挂篮受力情况。2.预压卸载挂篮变形稳定后，将荷载砂袋用吊车移到地面备用，卸载应均衡对称进行。卸载荷载分三级进行，即120%、100%、60%、20%、0%，每级卸载后均进行变形观测并做好记录。4.4 变形观测加载前各观测点标高值H1测量：在进行加载施工前，对各观测点H1进行测量，确定各观测点初始标高。对加载20%后各观测点标高值H2进行测量：布载结束后立即进行观测各观测点的标高值H2，并做好相应的记录。加载60%后各观测点标高值H3进行测量：布载结束后立即进行观测各观测点的标高值H3，并做好相应的记录。加载100%后立即进行测量各观测点标高值H4。加载120%后立即进行测量各观测点标高值H5。对卸载前各观测点标高值H6:满载后卸载前对各观测点标高H6进行测量。观测卸载后各观测点标高H7：卸载后测量出各观测点标高H7，此时就可以计算出各观测点的变形如下：非弹性变形f3=H1-H7。通过试压后，可认为挂篮非弹性变形已经消除。弹性变形f2=H6-H7。根据该弹性变形值，在底模上设置预拱度2，以使挂篮变形后梁体线型满足设计要求。另外，根据H2、H3、H4和H5的差值，可以大体看出持续荷载对挂篮变形的影响程度。4.5 观测要求及数据处理预压观测采用二等水准测量。采用DZS2级水准仪和配套直尺进行，配备专业测量人员4人分两班作业。在预压前对观测点进行初始标高的观测。每级荷载加完后，持荷1小时后进行一次沉降观测，并检查挂篮各部位连接及变形情况，记录观测数据（见附表）。当全部重量压完后，每1小时观测一次数据，连续预压4h，并检查挂篮各连接部位变形及稳定性，当连续两次观测变形量不超过2mm时，判定挂篮变形处于稳定状态。卸载按照预压的反过程进行，即卸载100%60%20%0%，卸载完成6小时后进行观测，至回弹稳定后测得挂篮标高回弹值，综合测试结果，算出沉降值和弹性变形值，根据实际情况确定主桁架及吊杆的变形系数K，为浇筑混凝土提供预拱值。根据预压弹性变形值结果，重新调整底板和翼缘板标高。挂篮必须根据预压结果求出预压重量和弹性变形之间关系式及相关系数，为其它不同重量梁段施工提供弹性变形数据，确定挂篮预拱度。5、主要人员及施工机械设置配置5.1 人员配备为了保证预压的顺利进行，并且保证预压安全，预压时人员安排如下：表2 预压人员安排表序号姓 名职务职责1陈泰和工区经理施工总负责2邢 超工区技术主管技术负责、预压监控、现场预压协调3张 玮工程部部长挂篮预压、量测技术指导4李诗雨安质部部长挂篮预压现场安全管理指导5林 森技术主管预压观测及计算6谷新贺技术主管预压观测及计算7孙洪洋技术员预压观测及计算8沈洪洋测量主管预压观测及计算5.2 机械设备配置表3 机械设备配置表序号机具及设备名称数量型号1装载机1徐工2吊车2徐工25T3发电机140b0kw（备用）4水准仪2nal1006、关键工序及安全、质量控制（1）测量H1前应加强对挂篮的全面检查，确保挂篮在荷载作用下无异常变形。（2）由于压载重量较大，因此在加载及卸载过程中必须派专人对挂篮情况进行观测，以免发生意外。（3）在压载过程中要安排专人对模架各部位进行观察，发现异常情况时马上进行卸载。（4）压载及卸载过程应加强施工现场安全保卫工作，确保各方面的安全。（5）加压完成后，根据挂篮变形情况，采取必要的措施对薄弱环节进行加强，确保施工安全和工程质量。7、施工安全重点部位、环节的安全要求及措施7.1挂篮安装前施工准备1、 挂篮安装前应进行测量检查，确认预埋孔和预埋件符合要求后方可进行挂篮拼装。2、 挂篮吊装前应调试、准备好吊装机具，清理好0#块梁段梁面。3、 挂篮吊装前应精确测设、标明桥梁的中线和高程控制点、挂篮滑轨和前支座位置。4、 挂篮安装前，宜由设计、制造和施工单位对各个构件的外观尺寸及质量进行一次联合检查，确认合格后才能进行吊装。7.2 挂篮安装规定1、 挂篮应在0#块梁段的纵向预应力筋压浆完成后对称进行安装，并应按施工工艺设计要求及时在主桁架尾部采取稳定措施保证后续的施工安全。挂篮的前支座必须用钢板调平。2、 挂篮拼装完毕，应全面检查按照质量和复核挂篮中线、高程。挂篮使用前，按规定进行走行性能和静载试验。3、 挂篮四周应设置操作平台及围栏，操作平台下应设置安全网，人员上下应有安全扶梯。4、 挂篮吊、安装应符合现行铁路桥涵工程施工安全技术规程（TB10303）的规定外，尚应符合下列规定：（1） 挂篮安装前，应根据施工现场环境、起重机械性能、位置和吊物情况等，编制挂篮吊装、安装施工方案和操作安全技术细则，并对施工作业人员进行技术交底。（2） 吊装每个构件前，必须计算确定出构件的吊装重心。吊装时应使吊钩和理论重心在同一竖直线上。（3） 6级及以上大风和雷雨、大雾及可见度差的天气，不得进行挂篮吊装作业。（4） 起重吊装作业必须由专职人员统一指挥，高处作业人员应系牢安全带，戴好安全帽。（5） 主桁吊装到位后，必须首先安装后锚。各吊带吊杆连接销轴和插销必须按规定安装齐全，并由专人检查确认合格后方可进行下道工序施工。7.3 挂篮模板安装规定1、 底模和底模支架宜采取在墩下施工平台上拼装成整体，然后用滑轮组提升到位安装。安装在底模支架上的底模顶面高低位置应由底模支架的吊杆（带）进行调整。2、 挂篮外侧模宜采用桁架式，并宜按悬臂节段的高度分成两节，内侧模一般也应采用桁架式钢模，内顶模应采用可调宽度的组合钢模，外侧模和内侧模之间用拉杆固定位置。起吊安装时，用塔吊或吊车平稳吊装外侧模放到外滑梁上、吊装内侧模到内滑梁上，就位后安装滑梁下滚轮；拼装立模时用千斤顶和拉杆调整定位。接缝处应用密封胶条贴封严密。3、 梁段变高度模板安装，应按悬浇梁段模板设计规定的调整方法进行实施。梁体侧模因梁段高度分段变化，外侧模下部多余的部分可割除或拆除，内侧模一般宜采用木模抽条的方法进行调整。4、 封端模板因梁高、预应力管道位置不同及拆模时易损坏等原因，一般宜采取木模重新改制方法进行调整。表3 预应力混凝土连续梁模板尺寸允许偏差和检验方法序号项 目允许偏差（mm）检验方法1梁段长10尺量检查不小于5处2梁高+10 03顶板厚+10 04底板厚+10 05腹板厚+10 06端、横隔板厚+10 07腹板间距108腹板中心偏离设计位置109梁体宽+10 010模板表面平整度31m靠尺测量不少于5处11模板表面垂直度每米不大于4吊线尺量不少于5处12端模孔道位置1尺量13梁段纵向旁弯10拉线测量不少于5处14梁段纵向中线最大偏差10测量检查15梁段高度变化段位置1016底模拱度偏差317底模同一端两角高差27.4 预压前安全检查措施 预压前工程部组织相关部门对安装的挂篮进行验收，包括结构型式、锚固系统、提吊系统、构件之间连接情况，必须保证各个环节符合设计要求，经验收合格后再进行预压。 预压前后吊杆一定要用千斤顶张紧，且两处要均匀。 施工平台必须搭设好防护设施，底部满铺木板。 加载前应布置好观测点，及时测量标高初始值，做好原始记录。 加载时必须保证大小里程、左右对称加载，保证两个挂篮偏压值不超过5t。 操作人员属于高空作业，必须按照高空作业施工安全要求进行，戴安全帽、穿防滑鞋、系安全带。 必须按照要求进行分级预压，每加载一级后，派专人对挂篮的各个部位进行仔细观察，发现异常立即停止施工。 挂篮下严禁站人，并对预压影响区域进行封闭，严禁人员通行。 现场预压人员和机具必须由专人统一指挥。 预压前技术人员必须进行现场安全交底，做到每个人员都清楚操作要点。 测量人员按照方案要求频率进行测量，发现标高明显变化及时上报，查找原因，解决处理后方可进行下级加载。 安装足够的照明设备，保证夜间施工有良好的照明条件。7.5 高空作业的安全措施从事高空作业人员，定期进行体格检查，凡不适宜高空作业的人员，不得从事此项工作。高空作业人员应配给工具袋。小型工具及材料应放入袋内，较大的工具，拴好保险绳。不