挂篮施工方案.doc

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320国道富阳大桥挂篮施工方案一、 主桥概况主桥上部结构68+120+68米预应力混凝土变截面直腹板连续梁，为双幅单箱单室箱形截面，单幅箱梁顶板宽12.75m，底板底宽6m，顶板厚度0.27m，底板厚度1.2m0.3m，腹板厚度1.15m0.45m。根部中心梁高7.2m，跨中梁高3.2m。箱梁采用C55混凝土，三向预应力。主桥0#箱梁块长14 m、采用支架现浇。1#14#上部箱梁采用悬臂浇筑法施工，单侧T划分为14个梁段（不包括合拢段），施工最大悬臂长度为59m，悬浇块件最大长度为4.0m。箱梁0#块在支架上施工，挂篮悬臂浇筑箱梁1#14#块段，1#4#块段长3.0m，5#14# 块段长4.0m，3 m块段最重为1#块，其重量为134.7t、4.0m段最重块段为5#块，其重量为151.5t。箱梁悬臂浇注采用无平衡重式挂篮进行施工。二、主要施工方法（一）、0#块及边跨现浇段在支架上施工。（二）、1#14#块采用挂篮悬浇施工，全桥共投入4套挂篮,一对块件的平均施工周期为8左右天，正常情况下完成一个T构约需四个月左右的时间。挂篮是悬臂灌筑的主要施工设备，在0#块上拼装、试压篮，箱梁节段的模板安装、钢筋绑扎、管道安装、砼浇筑、预应力操作、管道压浆等所有工作均在挂篮上进行，完成一个节段后挂篮即可前移一个节段，再固定在已完成的梁段上，如此循环直至悬臂梁灌筑完成。（三）、边跨合拢段、中跨合拢段采用吊架施工。三、挂篮设置及施工方法1、挂篮及模板设计施工挂篮采用菱形的主桁、锚固系统、底模平台（包括操作平台）、吊锚系统、走行系统、模板系统等六部份组成。挂篮设置要求：按照大桥的设计要求，挂篮主要技术参数进行设置：承载力大于1800kN；浇筑箱梁分段长度3.0m、4.0m；挂篮构造A主桁架系统主桁架是由两片菱形在其横向设置前后横梁组成一空间桁架，并在菱形的主柱上设置竖向联结杆件以提高主桁的稳定性和刚度。在前后横梁下方设置分配梁，用于悬挂底蓝、模板。B行走及锚固系统挂篮在悬浇完一段箱梁，混凝土强度达到50MPa，预应力筋张拉完毕后开始前移。挂篮前移时，通过主桁上的小轮车扣在轨道上来平衡倾覆力矩，由手动葫芦前移。C吊带系统吊杆用直径32mm的精轧螺纹钢，用以连接挂篮主桁架和底模平台，上端在悬吊于前上横梁上，下端与底平台横梁连接，用螺旋千斤顶提升装置来调节底模系统的标高。施工中用两只32t千斤顶对每根吊杆加预紧力，使底模与成品混凝土夹紧不漏浆。D底平台系统底平台系统由底篮前后横梁、纵梁等组成，底模板直接铺于底平台上，前后横梁悬吊于主桁架，浇筑混凝土时，后横梁锚固于前段已完箱梁底板。E模板系统模板结构：外模、内侧模、顶模、端模板等。外模分模板、骨架及模板纵（吊）梁，外模模板由6mm钢板加型钢带组成，与内模模板用对拉螺杆连接，外加支撑固定。支承模板的滑梁前端悬吊于主桁、模板纵（吊）梁后端悬吊于已浇箱梁翼板，浇筑混凝土时均锚于前段已完箱梁翼板，拆模时放松锚固端，随平台下降和前移。内模亦由顶模板、支架骨片组成。内模板支承在内导梁上。内导梁与外导梁结构一致。端模板因有钢筋和预应力管道伸出，其位置要求准确，采用竹胶板、钢板制作，根据钢筋布置分块拼装，随后和内外模连接成整体。2、挂篮施工方法1)、在已完成的0上整体菱形架拼装。按照主桁轨道、主桁、前后上横桁及吊挂系统、底篮、平台、锚固的顺序逐步安装。拼装安成后，通过葫芦将挂篮前移，再将底模、侧模系统起吊到位，通过吊带连接完成全部拼装。A主桁结构拼装a在箱梁0#段顶板面位置处用砂找平，测量放样测出箱梁中线、主桁中线和端头位置线。以经纬仪和垂线相互校核主桁拼装方位并控制挂篮行走时的轴线位置。b利用吊装设备起菱形桁片，对中安放，连接锚固梁，将锚梁与竖向预应力筋连接后，对后支点处临时设置支承垫块。安装后锚装置，并用千斤顶对后锚杆施加部分应力，以消除间隙和抵抗箱梁砼浇筑时的不平衡重力。c利用箱梁0#顶面作工作平台，采取临时固定措施，保证两主桁片稳定（用葫芦左右对拉），组拼主桁横向连接杆。d安装主桁后，安装横向联杆件。e安装吊带、分配梁、吊杆以及提升装置。B底平台和模板结构拼装a底平台的拼装a）前、后横梁吊杆与主桁连接，用葫芦倒链将底篮前、后横梁与吊杆连接固定，再安装底篮纵梁、模板等，其后安装底平台两侧及前、后端工作平台。b）在箱梁0#段底板预留孔附近，以砂找平，安装卸载千斤顶、分配梁、底模等，将底篮后横梁锚固于0#梁段底板。b外侧模拼装a）利用外模前、后吊带将外模滑梁吊起。 b）在桥下将侧模骨架连接成一个整体，用吊机将骨架整体吊装，悬挂在外模滑梁上。 c）安装侧向工作平台。c内模拼装d张拉工作平台拼装在桥下将工作平台组装成一个整体，用倒链悬挂于主桁系统上，以便随施上需要进行升降。 e模板系统浇注梁段的尺寸参数变化。 a）模板骨架的安装，箱梁模板高度按最大梁高制作。b）梁段有3米、4.0米，模板加工长度为4.4米。2）、挂篮的移动在每一梁段混凝土浇注及预应力张拉完毕后，挂篮将移至下一梁段位置进行施工，直到悬臂浇注梁段施工完毕。挂篮前移时工作步骤如下：A当梁段预应力张拉、压浆完成后，进行脱模(脱开底模、侧模、内模)。B拆除底模后锚杆，此时底篮后横梁仅用吊带吊住。C底蓝下落10cm后，松下后锚，反扣板受力，手动葫芦前移。拖动至下一梁段位置就位，锚固主桁，落下千斤顶。D挂篮后支点进行锚固。E安装底模后锚杆。F安装侧模吊杆，调整后滑梁架。G调整模板位置及标高。H待梁段底板及腹板钢筋绑扎完毕后，组拼内模到位，调整标高后，即可安装梁段顶板钢筋。I梁段混凝土浇注及预应力张拉完毕后，进入下一个挂篮移动循环。挂篮行走时，移动匀速、平移、同步，采取划线吊垂球的方法，随时掌握行走过程中挂篮中线与箱梁轴线的偏差，如有偏差，使用千斤顶逐渐纠正；为安全起见，挂篮尾部用葫芦连接，随挂篮前移缓慢放松。3）、挂篮结构拆除箱梁悬臂浇注梁段施工完毕后，进行挂篮结构拆除。拆除时，先在最后浇注梁段的位置按拼装时的相反顺序拆除挂篮的底篮及模板系统，然后将挂篮主桁后退，按拼装时的相反顺序拆除挂篮主桁杆件。挂篮的拆除在T构的两悬臂端对称地进行，使T构平衡受力，保证施工安全。4)、挂篮的一个循环周期大约经过如下步骤：混凝土强度达设计值90时，张拉、压浆。外模架落于底模平台上。前后吊带系统下落1020cm。拆除底锚、后锚。用手动葫芦将挂篮整体行走到下一块的位置，垫实前支点，锚好后锚杆。底模平台调整，侧模调整，吊带系统调整固定。绑扎底板钢筋、腹板钢筋、波纹管道，组拼内模，上对拉杆，绑扎顶板钢筋。立端模准备浇筑新的块件。5）、针对挂篮特点施工时应做到：（1）、挂篮制作中各种材料的力学性能应符合相关标准。（2）、现浇箱梁预留孔位要准确，且直径不小于7.5cm，不得有遗漏。（3）、在挂篮每次浇筑前，应检查模板各拉杆螺丝是否拧紧，主桁后锚锚固牢固；侧模锚固牢固，确保万无一失。（4）、首次浇筑前应会同设计、业主、监理共同核准其预拱度。（5）、挂篮前移时，应保证两边的不平衡力矩差符合设计要求。（6）、挂篮采用2只5T手拉葫芦牵引前移。（7）、模板设计应与挂篮设计相对应，要有足够的刚度。3、挂篮加载试验挂篮制作完毕后及时进行检测，荷载试验以测定挂篮的实际承载能力和梁段荷载作用下的变形情况。荷载试验时，加载时按施工中挂篮受力最不利的梁段荷载进行等效加载。试验过程中加载分级进行，测定各级荷载作用下挂篮产生的挠度。根据各级荷载作用下挂篮产生的挠度绘出挂篮的荷载挠度曲线，由曲线可以得出使用挂篮施工各梁段时将产生的挠度，为大桥悬臂施工的线性控制提供可靠的依据。根据最大荷载作用，可以确定挂篮的实际承载能力、可靠性，了解挂篮使用的实际安全系数，确保安全可靠。挂篮在0#段上拼装完毕后，对挂篮施加梁段荷载的进行预压，充分消除挂篮产生的非弹性变形。悬臂浇注施工过程中，将挂篮的弹性变形量纳入梁段施工预拱度计算中。四、悬臂段施工方法及工艺挂篮前移到位后，进行底模、外侧模型安装，钢筋绑扎和预应力管道布置。然后提升底平台及模板到设计标高位置，并对所有锚固及悬吊系统进行全面、细致的检查，确认安全可靠后，组织砼施工。（一）、钢筋、预应力及预埋件施工 （1）、钢筋的下料、成型及绑扎除满足规范及设计的一般要求外，还应注意以下几点： 各层钢筋之间应连接牢固，形成整体。 钢筋施工时，需注意垫块的放置，损坏的垫块及时更换，确保有足够的保护层。 钢筋焊接时，严禁烧破波纹管及烧伤预应力筋，波纹管破损必须包裹好，预应力筋受伤必须及时更换。 钢筋及预应力管道发生碰撞时，适当调整钢筋位置。调整原则：构造钢筋让位于主筋，细钢筋让位于粗钢筋，普通钢筋让位于预应力钢筋。若需调整需征得设计及监理的同意。（2）、预应力下料及安装 钢绞线下料应有足够工作长度 波纹管接头采用大一号波纹管套接，套管两端裹紧，套管长度不少于25cm。 箱梁悬浇段三向预应力，除纵向预应力采取先埋管后穿束施工外，横向、竖向预应力采用管道、钢束（钢筋）及锚具一并安装后预埋。为确保预应力施工的质量，应注意以下几点：a 按照设计图纸位置定位波纹管，保证管道线形圆顺，位置准确b 管道采用井字架固定，定位筋为8钢筋，且焊接成型，c 钢束前方留足足够的张拉空间，一切干扰的构造及附属设施均应张拉后再设置。d 安装锚具时，必须注意锚具与预应力管道轴心一致。e 由于纵向管道较长，为保证管道压浆密实饱满，应根据不同长度设相应数量的压浆（排气）管。且与波纹管连接处包裹好，谨防漏浆。f 锚具与波纹管安装后，应进行封闭处理，以防灰浆渗入堵管。预埋件埋设位置必须准确，符合设计要求。(3)张拉顺序箱梁预应力管道成孔，预应力锚具及张拉设备，根据设计规范选定配套，并对千斤顶油表进行校正、标定，以保证张拉质量。各梁段方向预应力张拉顺序为先纵向预应力后横向、竖向。张拉顺序为先顶板后底板，先长束后短束，两腹板中竖向预应力对称依次从靠近桥墩的一端张拉。纵向预应力在砼强度达到设计强度的90%后进行张拉，采取双端双向张拉，预应力钢筋、钢绞线，一律采用张拉吨位与伸长值双控，以张拉应力为主控。（二）、混凝土施工1、配合比及原材料（1）、水泥为保证全桥箱梁表面颜色一致，统一采用同一品牌水泥。水泥符合合现行国家标准，并附有产品试验报告单等合格证明文件，水泥进场后应按其出厂编号分批进行检查验收。试验不合格及质量不稳定的水泥不用于拌制箱梁混凝土。（2）、细骨料拌制混凝土的细骨料采用级配良好硬质洁净的砂。砂的级配和砂中杂质的含量符合“公路桥涵施工技术规范”（JTJ041-2000）中表11.2.2-2和11.2.2-4的规定。（3）、粗骨料粗骨料采用坚硬的碎石，其颗料级配为连续级配，粒径为5-31.5mm，粗骨料中杂质含量符合“公路桥涵施工技术规范” （JTJ041-2000）中表11.2.3-1和表11.2.3-2的规定。（4）、拌合用水使用自来水拌制混凝土。（5）、外加剂： 2、混凝土浇注箱梁节段采取全段全高一次浇注，先浇底板，然后腹板，最后浇顶板砼。浇灌时由梁前端向已施工段方向水平分层进行，分层厚度0.3m，两端对称均衡浇灌，确保施工产生的平衡弯矩在设计允许范围内。a、混凝土采用现场强制式搅拌机拌和，用混凝土运输车运至泵车附近，用泵送入模。b、在混凝土浇筑前必须检查混凝土的坍落度、和易性等，不符合要求的混凝土坚决不用，以保证混凝土质量。c、浇筑顺序按底板腹板顶板翼缘板的顺序分层、平衡对称浇筑（两块件砼重量相差不得超过10T），混凝土下料必须控制下料高度。凝土采用插入式振捣，插点以50cm为宜，严禁振捣棒碰撞预应力管道、钢筋、预埋件等，特别注意对锚具及梁端处砼的振捣密实。振捣以砼停止下沉，呈水平状、泛浆、无气泡为度，并以人工压实收光，在终凝前再次进行收光减少表面收缩裂纹，然后由人工拉毛。d、凝土浇筑过程中安排专人观察模板钢筋情况，一旦发现模板变形、漏浆，钢筋松动，垫块脱落等情况及时处理。每批混凝土浇筑按规定制作试块，并与结构同条件养护，作为拆模、预应力施加、承受荷载等阶段自检及验算的依据。e、混凝土浇筑完成后的裸露混凝土面最易脱水、干裂，使混凝土硬化受到影响，因此必须及时养护。养护时用湿土工布覆盖，经常洒水，保持湿润，以提高混凝土早期强度。3、根据箱梁悬浇施工特点，应注意以下几点： 、混凝土浇筑必须由挂篮前端向后推进浇筑，以防混凝土重力引起挂篮变形造成接缝处混凝土开裂。 、腹板浇筑必须保持两侧相对平衡。两悬臂端箱梁必须同时对称浇筑，并保持相对平衡。 、顶、底板应设标高控制点，以保证浇筑厚度和表面平整度。 、在挂篮施工过程中应实施跟踪测量，掌握挂篮与箱梁挠度变形，以便实时调整立模标高，确保成桥后的线形达到设计要求。4、用土工布覆盖，并洒水养护，养护时间不小于7天。砼强度达到2.5Mpa以上后，及时凿除端头砼表面的水泥砂浆并凿毛，以利于下节段砼有良好的连结。5、混凝土夏季高温施工措施砼浇筑选在傍晚或夜间开盘，并严格控制砼原材料的温度，水泥要求水泥厂家出厂前放置一段时间；砂、石料、水要采取遮阳措施，防止太阳直晒，或直接采用洒水降温（注意：调整施工配合比的用水量）；拌和水白天温度很高时采取水在池内静置12-24小时，以降低水的拌和温度。（三）、悬臂施工控制保证施工精度，将合拢平面误差和高程偏差分别控制在10mm、15mm以内。对大桥悬臂梁施工控制规定如下：施工控制点布置如下：(1)悬臂施工标高控制 箱梁悬臂施工过程中，受施工荷载作用，在各梁段产生一定的挠度，主要因素有梁块自重、张拉预应力及挂篮自重。施工时，施工立模标高按设计标高加上挠度值。 H施=H设+f1+f2+f3+f4 其中：H设箱梁设计标高 f1后续梁段施工时，箱梁块件自重产生的挠度总和 f2后续梁段施工时，张拉预应力产生的挠度总和 f3挂篮自重产生的挠度值 f4箱梁因混凝土徐变，收缩及长期使用荷载而产生的挠度。 f4主要是参照其他桥梁的经验和实测数据来确定，挠度值根据挂篮设计计算及荷载试验，施工实测资料确定，在施工测量中予以调整。 设计提供的各荷载阶段的挠度，仅是理论计算值。由于受各方面因素的影响，实际挠度与计算挠度有一定的偏差，由于混凝土是非理想弹性材料，其弹性模量的计算值有一定的偏差，在施工阶段，箱梁块件自重偏差，箱梁断面尺寸的偏差以及张拉预应力的偏差更为明显。 施工标高控制的基本措施如下：由设计单位提供箱梁施工各阶段计算挠度，提供箱梁施工标高，作为箱梁施工控制的基本资料。 建立箱梁施工挠度观测组，进行挠度观测，将每一梁段施工过程中由砼块件浇筑，预应力张拉以及挂篮前移产生的实测挠度汇总整理并进行分析。 建立项目经理和总工程师及挠度观测组组长组成箱梁施工标高控制组，及时了解和掌握箱梁施工标高的变化情况，对箱梁施工各阶段的实测挠度与计算挠度进行比较分析，确定下一梁段的施工标高，提拱测量放样的依据，其目的是成桥后箱梁标高尽量接近设计标高，提高箱梁合拢精度。 建立完善的信息，收集处理系统，配备相应仪器、设备。施工时，对于每一梁段在灌注前后、张拉前后的梁端标高，均应进行现场实测，看是否与计算值相符合，并检查预留拱度及抬高量是否合适。若灌注后发现梁端标高值与设计有差异，则应在下一段中进行调整。(2)挠度观测的方法及精度观测方法悬臂箱梁的挠度观测，以精密水准尺和因瓦水准尺，采用水准测量的方法，周期性地对预埋在悬臂中每一块箱梁上的监测点进行观测，在不同施工状态下同一监测标高的变化就代表该块箱梁在这一施工过程中的挠度变形。挠度观测的相对基准设在0#块上，绝对基准设置在岸上，由于各墩所承受的悬臂荷载的不断增大，各墩存在沉降变形，同时由于墩较高，存在收缩徐变，应以岸上水准点为基准，定期地对0#块上的水准点进行稳定性监测，并在挠度观测数据处理中加以考虑，予以修正。观测周期 连续梁挂篮悬臂法每一箱梁段的施工，可分为三阶段即挂篮前移阶段，浇筑砼阶段和张拉预应力阶段，以三个阶段作为挠度观测的周期，即每施工一个梁段应在挂篮前移后，浇注砼后和张拉预应力后，对已施工箱梁上的监测点观测，其标高的变化就代表了该点所在的箱梁在不同施工阶段的挠度变形全过程。观测的水准路线形式以各自墩0#块上的水准点为起终点，采用闭合水准路线的形式进行水准测量，具有容易检测误差，提高外业观测数据的自检能力和进行单程观测，减少外业工作量的优点。观测精度为了能监测箱梁较小的变形，并使外业观测的工作量适中，易于达到设计的观测精度，拟在挠度变形观测中采用国家二等水准测量或工程测量变形三等水准测量的精度等级要求和观测方法进行施测，能测量到大于1mm的挠度值。挠度观测点的埋设在每一块箱梁腹板顶面上、下游方向埋设直径约16mm，长度约10cm12cm的钢棒作为测点，钢棒预先加工，顶部磨圆，在浇筑砼时预埋好，端头露出砼表面约2cm。观测点应注意保护。挠度观测时间 挠度观测，比较关键的是固定观测时间，以减小温度变化的影响和施工对观测的干扰，挠度观察安排在清晨600800时间段内观测，同时记录空气温度和箱内温度。 (3)温度变化对箱梁挠度变形影响 温度变化对挠度影响总的规律是：温度降低，使箱梁上挠，上挠幅度随长度增加而增大。 箱梁顶底面的温差也对挠度产生影响。如气温上升时箱梁顶面比底面温度高，在箱梁悬臂状态下，箱体出现下挠现象，如气温下降，则箱梁上挠。因而对施工阶段挠度观测结果产生很大的干扰。为此施工挠度观测应在气温基本相同的情况下进行。 (4)箱梁施工标高调整 箱梁施工阶段，箱梁块件自重及挂篮自重产生的挠度与计箱挠度接近，其弹性挠度不用修正，而张拉预应力的挠度与计算值相差较大，实测挠度偏小，应对计算挠度进行修正。 箱梁施工标高调整计算式为： H施=H设+f2 式中：H设为设计提供的施工标高 f2后续梁段张拉预应力在该梁段产生的挠度总和 张拉预应力产生的挠度调整系数f2箱梁施工标高调整值（四）、安全注意事项 1、在挂篮施工过程中。必须严格要求，确保安全。 2、施工前必须进行安全交底，组织全体人员详细讨论、学习，明确各施工阶段挂篮施工特点，安装方法与步骤和注意事项，以免因顺序错误发生事故。 3、起吊挂篮部件及其他重物时，应先提升10-20cm，检查确认良好后方可继续起吊，起吊杆件必须有固定的信号指挥，旗语准确，传闻迅速，吊件下严禁站人。 4、挂篮须等0#张拉压浆后方可安装。灌筑砼时两端挂篮必须在对称位置，灌注时宜由前向后进行浇筑； 5、待新筑梁段纵向张拉、压浆等强后，方可移动挂篮，移动前应检查该拆换部分是否要妥善完成，是否增加临时联系。移动时须均匀平衡，左右同步，方向顺直；主梁前端要及时加垫、后端设锚压紧，以免倾覆。外侧模及底模的分离、调整，宜用倒链把下锚梁挂在外滑梁上。拉杆端头施顶，设保险垫。 6、必须严格控制挂篮和箱梁施工荷载，及时清理物件。 7、可按需要增设照明、梯子、步板、拉件、安全网、风雨篷、操作台，工作人员按规定戴安全帽、系安全带。 8、根据进度需要，材料、施工机具及养护设施也应尽可能与0# 段中心对称布置。 9、施工前应检查清点新需工具、材料，对起重设施须试吊，或检查其摩损状态，不合格的须更换。使用倒链滑车时，应慢慢地拉紧，待链条受力后再检查各部分的变化，确认状态良好后方可继续工作。 10、对予留孔，予埋件的定位要精心施工，认真检查，所有普通钢筋的施工、安装均严格按照公路桥涵施工技术规范有关规定进行。除最后一节悬灌梁施工时增设合拢段施工所需预埋件外，其余梁段埋置以下三种：挂篮安装预留孔、防撞墙预埋钢筋、施上监测用梁段高程控制点。 11、每个墩首次安装挂篮除班组自检外，安质、技术全面检查，合格后方可灌注砼。其余梁段挂篮移动就位后，项目部也组织检查验收，并在工程日志上做出记录。12、为确保安全、质量、工期各部门间应由领导统一指挥，任务明确，减少内耗，安排工序流程科学合理，团结一致，精心施工，确保各项指标按期完成。五、主桥上部合拢段施工方案（一）、合拢段构造主桥有2个中跨合拢段，4个边跨合拢段，合拢段外部支撑采用采用槽钢组焊而成。（二）、施工方法中跨合拢段采用吊架合拢，边跨合拢段用吊架合拢。1、施工顺序：14#块箱梁及直线段完成后，两边边跨先合拢、拆除临时支撑、中跨合拢。2、施工方法（1）、边跨合拢采用支架施工：边跨合拢块在现浇段支架上施工，外侧模及底模均直接支承在支架上，内模及支架支承在底模上。中跨合拢采用吊架施工、通过分配梁用32的精轧螺纹钢筋吊挂在已浇好的箱梁顶面上，侧面用拉杆固定在已浇好的箱梁腹板上。内侧模使用竹胶模板，通过拉杆与外模拉紧，翼板、内顶模支架通过支架吊在已成箱梁上（与挂篮施工相同）。底模平台与挂篮一致，用32的精轧螺纹钢筋吊挂在已浇好的箱梁底板上。（2）、由砼运输车运至施工点，泵送入模板内，砼浇筑采用平面分层法浇筑，分层厚度30cm。砼的浇筑顺序：先浇筑完成底板和腹