悬灌挂篮设计及计算.doc

5.2.2主桥其他梁段施工（挂蓝悬灌）方案、方法5.2.2.1挂篮的拼装与使用挂篮我单位将委托铁道建筑研究设计院进行设计，并配合施工。挂篮是悬臂浇筑的重要工具，是一个能够沿轨道行走的活动吊架，该桥设计为菱形垳架式，本挂篮锚固悬吊在已经张拉成型的0梁段上。在挂篮上进行下一个梁段的立模、绑扎钢筋、灌注混凝土和预应力筋的张拉等作业，完成一个循环后，新的梁段产生，挂篮前移固定在新的梁段上，如此循环直至连续梁完成。本种挂篮具有外形美观，受力明确，变形小，操作安全，移动方便的特点，并且施工作业面大。挂篮的结构：挂篮适用最大梁段进行设计，为无平衡重自行式挂篮，自重77t，设计承受施工荷载300t（最大梁重190t）。主要由主构架、行走及锚固装置、底模架、外侧模板、内侧模板、前吊及后吊装置、前上横梁等组成。主构架：是挂篮的主要受力系统，由两个三角桁架组成。前部安装前上横梁与吊带及前下横梁形成悬臂吊架，悬吊挂篮模板和梁段钢筋混凝土的部分重量，以实现悬臂灌注施工。横梁系：横梁系由前上横梁，前下横梁、后上横梁、后下横梁组成，上横梁固定在主桁架上，前下横梁通过吊带吊于前上横梁上。悬吊系：挂篮的悬吊系统用于悬吊和升降底模、工作平台等，以适应连续梁高度的变化。由吊带、千斤顶、手拉葫芦、吊带座等组成。通过紧固端部螺母来改变吊带的长度，以实现底模及工作平台的升降，灌注混凝土时，利用千斤顶调整由于主桁架的下挠引起的整个挂篮的一部分下挠。同时，悬吊内模综梁于上横梁和以成型梁段顶板上，实现内模的升降和前移。行走系：是挂篮前后移位的主要装置，是依靠2个手拉葫芦，通过滑槽和滑槽内的滑轨间的相对滑动实现的。模板系：由底模、外模、内模、端模等组成。挂篮拼装以0段作为挂篮的起步梁段。利用缆索在其上拼装，按走行及锚固系统、主构架、前上横梁、底模架的顺序安装。安装采用吊机配合人工进行。拼装程序：找平铺轨、安装轨道、安装前后两个支座、吊装主垳架、上横联、主构架下玄杆与轨道固定、吊装前上横梁、安装后吊带、吊装底模架、吊装内模走行梁，安装后吊杆，前吊用钢丝绳和倒链、由0段拖出外侧模、调整立模标高、加固和绑扎钢筋预应力筋管道、安装端头模板，浇筑下一梁段。挂篮预压：预压试验目的是为了检查挂兰加工及安装质量，消除非弹性变形，测定弹性变形，为各梁段箱梁立模的抛高量提供依据。试验方法挂兰平躺，两片桁架相对，前支点用螺栓固定，后端用扁担梁锚固。在前端点处拼装扁担梁，扁担梁用32精轧螺纹钢筋连接，利用一台YCW150型千斤顶顶压扁担梁，其作用力通过32精轧螺纹钢筋传递给挂兰的主桁架，达到预压目的。实测桁架弹性变形量：每加减一级荷载测量一次主桁架前端两个结点间的距离；检验菱形桁架、销座、销子和吊带等主要的受力结构的加工和受力情况。挂篮走行首先在梁段顶面找平并测量好轨道位置，铺设垫枕和轨道，将底模用倒链吊挂在外模走行梁上，松开主构架后锚点，用倒链牵引前支座使挂篮、底模架、外侧模一起向前移动至下一节梁段位置并重新锚固。安装吊带，将模架吊起。走行梁就位后调整好外模板和底模标高，内模在底板和腹板钢筋绑扎完成后拖出，最后封端模。挂篮使用注意事项挂篮的安装运行及使用均为高空作业，要采取全面的安全保证措施；现场技术人员必须检查挂篮的位置、前后吊带、吊架及后锚杆等关键受力部位的情况，发现问题及时解决。检查预留孔位置的准确性及孔洞是否垂直；浇筑混凝土前后吊带用千斤顶顶紧，且三处受力均匀，以防承重后与已浇筑梁段产生错台；施工中加强观测标高，轴线及挠度等，整理出挠度曲线。5.2.2.2正常段施工工悬灌梁正常段施工工艺流程调整挂蓝底模测量顶板、底板标高拧紧前后吊杆安装钢筋安装竖向预应力及纵向预应力管道灌注段砼、养生穿束、拆端模、凿毛、安千斤顶纵向预应力张拉纵向预应力压浆张拉竖、横向预应力筋、压浆滑移挂蓝进入下节段松挂蓝吊杆按施工配合比制作试件压试块 5.2.2.3正常段（1#-7#梁段）施工方法挂蓝安装将梁面挂篮走行轨道下用砂浆精确找平，安放垫枕，上铺轨道并切上紧螺帽。放松挂篮后锚点及轨道上精轧螺纹钢筋，放松底模及外侧模和内模通过纵梁悬吊于挂篮上横梁。倒链钩在前端轨道及挂篮前支点，两端同时进行走行。走行速度均匀一致，两挂篮走行距离相差不大于30cm。走行到位后，调整底模板及侧模到位，并上紧挂篮上精轧螺纹。安装钢筋每梁段底腹板钢筋的安装按照施工顺序由下而上对称安装。特别注意普通钢筋与预应力钢筋的施工顺序避免相互干扰。底板及腹板钢筋安装完成后，将内模由已经灌注梁段腹内拖出，按照标高调整到位，加固牢靠。模板清理干净涂刷隔离剂，准备安装顶板钢筋。顶板钢筋的安装注意顶板横向预应力钢绞线的线型控制，必须严格按照设计位置安装，各种定位钢筋安装牢固，防止钢筋变形。灌注混凝土各梁段混凝土的灌注，均采用一次灌注。灌注过程要保持两端混凝土的对称平衡，两端不平衡重量按照不得超过设计要求。张拉及压浆正常段张拉顺序为先纵向，后横向，再竖向。养生待混凝土强度达到设计强度的90以上时施加预应力。张拉作业采用两端张拉，应力和应变双控，控制伸长值在规定允许的范围内。张拉前，检查千斤顶、油表的标定是否有效，以便确定张拉力与油压之间的对应关系。张拉作业完成后采用砂轮机切除端头钢绞线，进行封锚。纵向预应力筋使用前必须做张拉锚固试验，主要观察锚下混凝土有无开裂现象，如有问题及时解决。钢绞线张拉顺序为先腹板后顶板，先下部后上部，先中间后两边，对称张拉。横向预应力筋张拉锚定后按照设计要求封锚，封锚时将被可断割断的顶板钢筋连接起来，保证梁体悬臂板连接部位的强度。水泥浆按照设计配合比进行制备，控制水泥浆的泌水率、流动性、膨胀率、收缩率等指标符合设计和规范要求。拌制水泥浆时先投放水再放水泥，拌和时间不小于1min。灰浆过1mm筛后存放在储料桶内并继续搅拌。水泥浆从拌制到压入管道的间隔时间不大于40min。张拉作业完成后尽快压浆，一般不大于14d。压浆使用活塞式压浆泵，一般控制压浆压力在0.50.7Mpa。打开两端压浆嘴阀门，由一端压入水泥浆，当另一端冒出水泥浆时关闭出浆嘴，压浆端继续压浆，保持压力1Mpa持续1min，关闭压浆阀门，迅速以木楔封堵压浆口。正常段施工注意事项正常段施工无论进行何种施工，都要坚持对称平衡作业，以保持悬臂端的稳定性，随时注意观察可能出现的不平衡因素，及时避免。正常段施工必须把安全工作放在头等位置，特别是支架及挂蓝设计充分考虑横梁不平横侧重（悬灌横梁）17t引起的扭距的安全。同时制定切实可行的防台风应急措施。在施工中，除做好防护平台，安全网等措施外，特别要对施工人员进行交底，提高安全意识，避免可能出现的各种落物、落水等危险因素。连续梁线型控制箱梁在施工过程中，其挠度变化处于动态变化过程中。标高在灌注混凝土过程中受到梁段自重、预应力张拉、施工荷载、温度变化以及混凝土的收缩徐变等因素的影响，在合拢过程中还受体系转换的影响。因此，如何在施工中，控制梁体的立模标高，保证梁体的线型，是连续刚构施工中的一个重要内容。理论立模高程的计算：立模高程设计标高预拱度值挂篮变形。根据梁段的结构和施工顺序和施工工艺，对梁体进行分段，对施工过程中影响挠度的数据及时进行观测，对预应力混凝土结构进行弹性分析和时效分析，对悬臂现浇法施工的结构从开始到竣工的整个过程中任一时刻的结构内力变形情况进行计算，从而计算出每一梁段的标高。另外考虑挂篮结构的弹性以及非弹性变形，确定施工时的理论立模高程。控制测量：从箱梁2梁段开始，每个断面在顶板上设置三个观测点（腹板上方），用于观测各梁段顶的标高变化量，观测时间分别为：a.浇筑梁段混凝土前、b.浇筑梁段混凝土后、c.纵向预应力束张拉前、d.张拉后、e.挂篮移动前、f.挂篮走行后（指即将进行下一节梁段作业前）。测量数据经严格的复核后，报线型控制小组跟踪电算，以确定下一节立模高程。施工测量应选择在每天清晨日出之前，温度基本相同的条件下进行。要定人、定仪器、定时进行观测，避免出现由于施工荷载和桥面杂物的不平衡引起测量数据的不准确。通过每个阶段测量结果和计算结果的比较，分析产生误差的原因，修正计算参数，为下一节段的施工提供出合理的立模控制标高。5.2.3边跨现浇段施工主梁边跨现浇段长6.8m，采用碗扣式脚手架支架法浇筑。施工程序为：基础处理 搭立支架 安装底模、外侧模 安装底腹板钢筋 按照内模支撑 安装内模端模 安装顶板钢筋及预应力钢筋 灌注混凝土 养生地基处理采用下挖夯实法，在支架周围挖排水沟，做好防排水工作，支架下垫枕木座实，落模采用木锲自落模，要保证梁体在合拢前的稳定性。其余施工方法同前。5.2.4合拢段施工（吊模现浇）方案、方法箱梁桥（半幅）共有5处合拢段，施工时先边跨合拢，后次边跨合拢，最后中跨合拢。为避免合拢段施工引起的刚构挠度变化，而造成的合拢精度不能满足设计要求以及混凝土的开裂，在施工时要合理压重。边跨合拢时，在两个刚构的中跨端随灌注过程中同步进行压重，重量按设计要求配置。合拢中跨时将两个刚构中跨的压重随灌注同步进行拆除。合拢顺序见主桥施工步骤图。为避免温度变化而造成的混凝土开裂，合拢段的施工必须遵循低温灌注、又拉又撑（刚性锁定）的原则。利用梁体钢束临时张拉一定吨位将边跨不平衡段和刚构拉结。选择在一天中温度最低时灌注混凝土，新灌注的混凝土在气温上升时以受压状态达到终凝，从而预防合拢段混凝土的开裂。支撑采用体内支撑。采用40组成钢结件，与已浇梁段连接牢固。在施工合拢前梁段时，按照设计要求在梁段内预埋锚板，注意锚板位置前后水平保持一致，在混凝土施工前将钢接件放于锚板上，并焊连。由于施工等因素可能产生现浇长度的误差，钢结件的长度作适当调整，并在钢结件两端垫钢板使其与混凝土紧密均匀接触。钢结件在竖向预应力钢筋施工前安装就位，当有竖向预应力钢筋通过缀板时，在缀板相应位置开直径6cm的孔。合拢段模板采用梁段模板，悬吊于已经浇筑梁段上，加固紧密。在进行骨架安装及梁段其他准备工作完成后，准备灌注合拢段混凝土。合拢段混凝土在