挂篮预压专项施工组织设计与对策

1、新建至铁路新华特大桥78/79#墩挂篮预压专项施工案中国中铁编希9： 审 核： 审 批： 中铁一局集团有限公司哈佳铁路项目部2015年8月一、 编制依据、原则及编制围11.1编制依据11.2编制原则11.3编制围 2二、工程概况 2三、挂篮结构 3四、预压的目的与意义5五、试验项目及收集的资料 5六、预压控制梁段的确定 5七、挂篮预压工况 5八、人员安排 5八、挂篮预压总体施工案68.1预压法 68.2预压配重 78.3观测及数据处理 11九、安全、质量保证措施 119.1挂篮安装前施工准备 119.2挂篮安装规定 119.3挂篮模板安装规定129.4预压前安全检查措施139.5预应力拉预压施

2、工安全技术措施 149.6高空作业的安全措施15新华特大桥78/79#墩挂篮预压专项施工案一、编制依据、原则及编制围1.1编制依据现行有关技术标准、规、规程、质量验收标准、参考书籍和设计图纸: 、有碴轨道48+80+48m 预应力混凝土连续梁（双线、悬浇）； 、客货共线铁路桥涵工程施工技术指南TZ203-2008; 、铁路桥涵工程施工质量验收标准 TB10752-2010 ； 、钢结构设计规GB 50017-2012 ； 、铁路桥涵工程施工施工安全技术规程TB10303-2009; 、预应力混凝土用钢绞线GB/T5224-2003 ；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

3、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。新建哈佳铁路HJZQ-7标项目经理部组成、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；1.2编制原则结合工程特点，采用先进的施工技术，采用科学的组织法，合理地安排 施工顺序、优化施工案。做好劳动力、物资、机械的合理配置，推广“四新” 技术，采用国外可靠、先进的施工法和施工工艺，力求施工案的适用性、先 进性相结合，做到施工案科学合理、技术先进，确保实现设计目标。连续梁质量标准高，必须保证足够的技术装备和人员投入，采用机械化 施工，合理安排施工工序，合理安排人员、材料和机械设备，

4、优化资源配置。 充分考虑气候、季节及交叉施工作业对工期的影响，采取相应措施，以一流 的管理，确保工期。1.3编制围编制围：新华特大桥跨规划环城高速路（48+80+48）m 连续梁三角挂篮反 支点预压施工。二、工程概况新华特大桥（中心里程 DIK325+001.08 ）全长3159.05m，其中跨规划 环城高速路为（48.85+80+48.85m ）双线预应力混凝土连续箱梁，连续梁全 长177.7m，起讫里程为 DIK326+002.99DIK326+.69，新建哈佳铁路与既 有哈同高速相交里程为DIK326+.73。该位置地质为：表层分布有约3m厚的 粘土，向下为砾砂、中砂、细圆砾土和黏土层交

5、替，桩底为细圆砾土及砾砂。 土质交替层叠，地质较复杂。主墩基础形式设计为钻灌注桩基础，78号主墩采用16根直径1.5m的钻桩，桩长40m , 79号主墩采用16根直径1.5m的钻 桩，桩长为43m。承台尺寸均为14.6m x 14.6m x 3m，墩柱为7.8m x 4m的 直坡圆端型实心墩，其中 78#墩高12m, 79#墩高11.5m。77#和80#边墩基 础分别采用12根桩径1.25m的钻桩，77#墩桩长40m , 80#墩桩长38m,承台 尺寸分别为 12.5m x 9.1m x 2.5m。77#墩高 15.5m , 80# 墩高 14m。至铁路中心线与规划环城高速路在 DIK326+

6、.73处相交，夹角为117°, 高速公路距设计梁底面最小净高不小于5.5m。边支座中心线至梁端0.75m ,中支点处梁高6.4m，边支点及跨中梁高3.6m，中跨跨中直线段长10米，边 跨直线段长13.75米。采用整体桥面形式，桥面板上设置挡砟墙、电缆槽、栏 杆。接触网支柱基础处桥面需局部加厚。梁体为单箱单室直腹板、变高度、 变截面结构，三向预应力体系。顶板厚度除梁端附近外均为35cm，腹板厚486070100cm，底板由跨中的40cm按二次抛物线变化至根部的100cm。线间距由467.3cm变化至469.9cm ,桥面宽度13m,底板宽度6.4m。 支座及中跨跨中共设置5个横隔板，横

7、隔板及梁端底板设有洞，供检查人员 通过。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#节段节段长度(m)122.52.52.53.03.53.5节段体积(m3)318.6749.8247.2844.9749.2249.4747.05节段重量828.55129.54122.94116.93127.97128.62122.32节段名称7#节段8#节段9#节段10#节段11#节段12#节段节段长度(m)3.54.04.04.027.75节段体积(m3)44.4746.7744.0543.8221.9

8、1108.52节段重量115.62121.61114.54113.9456.96282.15三、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，单个挂篮总重量约78t，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6根32 W级精轧螺纹钢筋承担, 单根最大锚固力F=17t，单根32 W级精轧螺纹钢筋允应力F=62.3t ,锚固 安全系数：K=62.3/17=3.66>2。因此，满足规要求；挂篮空载前移时，吊杆安全系数n=3.92>2 。因此，满足规要求。挂篮结构示意图见图2图2挂篮结构示意图前上横梁I前上横梁I一

9、丿前下横梁挂篮对称拼装纵断面图挂篮对称拼装横断面图四、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、标高满足设计和规要求。五、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。六、预压控制梁段的确定按照节段最大体积进行预

10、压重量的确定， 通过比较，1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。七、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 分布情况模拟进行反支点预压分配。八、人员安排为了保证预压的顺利进行，并且完全保证预压安全，预压时人员安排如下:序号姓名职务职责1帅工区经理施工总负责2齐有文工区技术主管技术负责、预压监控、现场预压协调3忠文工程部部长挂篮预压、量测技术指导4海洋安质部部长挂篮预压现场安全管理指导5龙技术主管预压观测及计算6贾晓楠技术主

11、管预压观测及计算7罗凤彪技术员预压观测及计算8志强测量主管预压观测及计算八、挂篮预压总体施工案8.1预压法预压法采用反支点拉法，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60%、100%、120%分三级加载，利用承台施工时 预埋的钢绞线接长固定于挂篮底模纵向分配梁和侧模分配梁上，每根钢绞线 拉约15t。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

12、。图3预压观测点位布置图8.2预压配重根据要求挂篮按1#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。反支点预压时，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拉逐级加载的预压法。预压荷载按最大 梁段重量（1#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1号节段重量最大，单侧重为129.54t，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+挂篮模板重量的的1.2倍进行预压，需加载重为 179.45t，单侧布置12根钢绞线，每根钢绞线需

13、加载约14.95t。由于钢绞线拉 时存在夹角，按照力的向性进行分解：78#墩底板第一排每根钢绞线拉吨位为：14.96t ;第二排每根钢绞线拉吨 位为：15t；（挂篮预压钢绞线布置见图4）79#墩底板第一排每根钢绞线拉吨位为：14.97t ;第二排每根钢绞线拉吨 位为：15t；（挂篮预压钢绞线布置见图5）预压按照压载重量的60% ,80% ,100% （即1.2倍值）分三级加载，即:78#墩第一排预压荷载：8.98t 11.97t 14.96t，第二排预压荷载：9t 12t 15t。79#墩第一排预压荷载：8.98t 11.98t 14.97t，第二排预压荷载：9t 12t 15t。拉采用四台2

14、5t千斤顶，布置型式为大小里程各两台，左右对称各一台；拉时，大小里程同时从 D1排中间向两侧对称拉，再拉 D2 排,卸载时， 先卸载第D2 排,再卸载第D1 排,均从两侧向中间卸载。承台上点位采用D1'、D2'排预埋钢绞线，连接前先检查是否有滑丝或钢 绞线。预压时，挂篮底纵梁预压点位处设置双拼 125b工字钢作为分配梁，工具 锚及工具夹片锚固。工字钢悬空处采用钢板支垫保证工字钢顶面水平，且与 底模纵梁点焊，防止拉时工字钢移位伤人。拉过程中，同时检查钢绞线是否 与有啃丝现象，工字钢是否有滑移现象。拉时，拉区域采用警戒封闭，禁人员通过。钢绞线拉完毕后，不得私自切割损毁，其他墩预压拉

15、可以重复利用。拉用千斤顶和配套油表必须经过校正，且在合格使用期，拉前，每级加 载油表读数必须下发给施工队伍，或在油表上标注明确。图478#墩挂篮预压钢绞线布置示意图梁横下前讀上前,C2土斬I :池7正_5图置布线绞钢压预点支反架支F2墩讀上前图5挂篮预压钢绞线布置示意图梁横下前讀上前丽舊下后梁横下后T滑防定固丿， 平垫板钢用采nII1 h11II1 !1 |d图置布线绞钢压预点支反架支/a#.台承口19梁横下前41士1*淆 I- I0丁 1H33梁担扁OL梁担扁梁横上前8.3观测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

16、观测点进行初始标高的观测。每级荷载加完后，持荷2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）。当全部重量压完后至少要持荷观测 24小时，每6小时观测一次数据， 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 60% -80% -120%，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

17、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。九、安全、质量保证措施9.1挂篮安装前施工准备1、挂篮安装前应进行测量检查，确认预埋和预埋件符合要求后可进行挂 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。9.2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

18、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

19、、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可进行下道工序施工。9.3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，侧模一 般也应采用桁架式钢模，顶模应采用可调宽度的组合钢模，外侧模和侧模之 间用拉杆固定位置。起吊安装时，用塔

20、吊或吊车平稳吊装外侧模放到外滑梁 上、吊装侧模到滑梁上，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。接缝处应用密圭寸胶条贴圭寸密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， 侧模一般宜采用木模抽条的法进行调整。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法进行调整。表预应力混凝土连续梁模板尺寸允偏差和检验法序号项目允偏差（mm）检验法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

21、、横隔板厚+ 10 07腹板间距± 108腹板中心偏离设计位置 110 n9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测量检杳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29.4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紧，且两处要均匀 施工平台必须搭

22、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。 挂篮下禁站人，并对预压影响区域进行封闭，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。(11) 测量人员按照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，解决处理后可进行下级

23、加载。(12) 安装足够的照明设备，保证夜间施工有良好的照明条件。9.5预应力拉预压施工安全技术措施(1)预应力钢绞线下料，在清理干净的硬化场地进行。由于钢绞线的弹 性比较大，下料、运输时应注意人身安全，禁采用电焊设备，防止电焊弧击 伤钢绞线，造成钢绞线在拉时断裂伤人。(2 )拉时两端头处的工具锚应打紧，禁在两端头处站人。(3 )拉时在安全围处应悬挂警示牌、设置防护，非作业人员不得入。(4 )格按照机械使用说明进行操作，现场悬挂机械安全操作规程及拉 控制数据。(5) 必须经过专业培训，掌握预应力拉的安全技术知识并经过考核合 格后可上岗。必须按照检测机构检测、编号的配套组使用拉机具。(6) 拉时

24、服从统一指挥，格按照技术交底要求读表，油压不得超过技 术交底值，发现油泵有异常情况时应立即停机。(7 )高压油泵操作人员必须佩带护目镜。(8 )作业前应检查高压油泵与千斤顶之间的连接，连接件必须完好、紧固，确认安全后可进行作业（9）在拉施工时，精确调整油顶位置确保油顶、工具锚、锚具、锚垫 板位于同一条线上，确保预应力施工安全。（10）此作业属高空作业，操作人员应正确佩带安全带，水上作业人员 应穿救生衣。作业人员应在牢固、有防护栏的平台上作业，上下平台必须走 安全梯。（11）正确规用电，禁乱拉、乱接电线，操作人员应具有电工证件。（12）施工预应力所用的设备及仪表由专人使用和管理，并应定期维护 和

25、校验。千斤顶应与油表配套校验，以确定拉力与压力表之间的关系曲线，校验应在经主管部门授权的法定计量技术机构定期进行。拉作业前应明确各束对应拉数值，认真核对，对不够明确的地及时与技 术人员进行联系，于第一时间解决。（14）拉或退锚时，拉油顶后面禁站人，并在拉作业区后设置木防护板 以防预应力筋拉断或锚具、夹片弹出伤人。（15）技术人员应作好重要过程的原始数据记录工作。9.6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，较大的工具， 拴好保险绳。不得随手乱放，防止堕落伤人，禁从高空向下乱扔乱丢。从事高

26、空作业的特殊作业人员，经过劳动部门专业培训并考试取得合 格证后，准持证独立操作。高处作业必须设置防护措施，设置安全网和操作平台围栏，操作人员 必须佩戴安全帽、系安全带。安全带在使用之前必须经过详细检查，并经必 要的技术鉴定后可使用。使用时，不得将安全带接长，要搭扣在牢固安全的 地，高挂低用。登高作业人员必须短装紧束，不得穿戴钉和易于溜滑的鞋，或打赤脚， 以防滑倒、坠落或刺伤。作业人员休息时应到安全地带，禁高空嬉戏、休息。高空作业时，其垂直下一般不得同时工作，如不能避免时，下层作业 人员必须戴安全帽，且作业区域必须设置临时防护棚架，并且交叉施工必须 有专职安全人员进行旁站指挥。如有行人过往者，需用临时围栏，并悬挂禁 止通行的标志牌，如果运料必须频繁过往时，应挂安全网，网上并铺草袋。高处作业平台，应在四挂设安全网。安全网应使用宽度不小于3m，长度不小于6m，网眼不大于10cm的维伦、锦纶、尼龙等材料纺织的标