精品资料（2021-2022年收藏）连续梁菱形挂篮施工工法.doc

1、连续梁菱形挂篮施工工法近年来，科学技术的发展大大推动了桥梁设计施工的进步，其中预应力混凝土连续梁桥、刚构桥是采用较多的的桥梁型式。预应力混凝土连续梁桥、连续刚构桥一般跨度大而且跨江河、河谷，所以主要采用悬臂浇筑法施工。以往挂篮一般采用万能杆件、贝雷桁架、军便梁组拼而成，往往结构复杂、质量大、操作不方便；现在的连续梁、连续刚构桥箱梁截面多采用单箱双室或单箱多室截面，桥面宽度大，节段重量较重，要求每个节段全断面一次浇筑，对悬臂浇筑法施工提出了更高的要求，为满足施工需要，出现了各种新的悬臂浇筑法施工方法，其中菱形挂篮悬臂浇筑施工具有设备结构简单、节点少、变形小、操作方便等优点得到了较快的发展。2工法

2、特点2.0.1 在单箱双室（或单箱多室）宽幅箱梁的悬臂浇筑施工中，挂篮结构简单，主桁架杆件受力合理。混凝土应力及挠度变化稳定，节段施工横向稳定性好、抗风能力强，节段施工标高调整方便准确，易于控制桥梁线形。2.0.2 箱梁采用菱形挂篮悬臂浇筑施工，底蓝及模板系统垂直悬吊在主桁悬臂端，挂蓝行走时，底蓝、外模板、内模滑梁升降同步就位，从而减少工序，缩短作业时间。2.0.3模板和内外作业平台一次安装形成封闭整体，施工作业防护设施齐全，安全可靠。2.0.4 菱形挂篮施工悬臂浇筑箱梁，施工作业空间宽敞，并在挂篮主桁上方设置遮阳雨棚，改善工人作业环境。3适用范围本工法适用于预应力混凝土连续梁、连续刚构桥悬臂

3、浇筑施工，尤其是单箱双室或单箱多室的宽幅箱形连续梁、连续刚构桥悬臂浇筑施工。4工艺原理4.1 菱形挂篮的工艺原理： 4.1.1菱形挂篮的安装：在在墩身预埋件、临时支墩上安装三角托架形成工作平台施工0梁段。0梁段达到强度后在0梁段顶面纵向对称安装菱形挂篮；挂篮前端悬吊形成的平台上进行下一个梁段的钢筋、模板、混凝土、预应力张拉、压浆施工。4.1.2挂篮的移动：挂篮底部设有滑道，使挂篮能够沿桥梁纵向移动，滑道由精轧螺纹钢锚固在已浇注梁段；挂篮静止时后端由精轧螺纹钢锚固在已浇注梁段，移动时后端锚固在滑道上。完成一个梁段的施工后，挂篮后锚由锚固在已浇注梁段变为锚固在滑道上，对称将挂篮移动至下一个梁段直至

4、循环完成所有悬臂节段的施工。4.1.3合拢段施工：利用挂篮作吊架，在刚性锁定装置安装完毕后，拆除临时支墩释放梁体内部应力，两悬臂端平衡配重，夜间低温、无风的条件下进行合拢段混凝土浇筑，完成全桥梁体施工。4.2 挂篮设计4.2.1 挂篮的构造挂篮主要由菱形主桁架系统、走行及锚固系统、提吊系统、底篮及模板系统、操作平台等六大部分组成，见4.2.1-1挂篮纵断面图及4.2.1-2挂篮横断面图。图4.2.1-1 挂篮纵断面图图4.2.1-2 挂篮横断面图1 主桁架系统挂篮主桁采用外形呈菱形的桁架，在其横向设置前、后横梁组成一空间桁架，并在前、后横梁桁片上设置上下两层平面联结杆件。2 走行及锚固系统菱形

5、组合梁走行系统：在每片梁前端设滑动点，后部设平衡导向滑轮，箱梁顶面上设3个滑道，向前滑移。挂篮行走时，通过后锚千斤顶将后锚反力转换为后锚小车承受，锚固小车可在工字钢轨道上翼缘底面滚动前移，轨道通过锚梁与箱梁竖向预应力筋连接而锚固。挂篮就位后，再将后锚小车上的力转换给后锚杆。外导梁走行：外导梁前端悬吊在前上横梁，后端悬挂在锚固于已浇注梁段的滑车中。后下横梁与外模板悬挂在外导梁上，菱形架走行时带动外导梁走行。内模走行：放松内模后，内模板即落在内导梁上，内导梁走行于外导梁情况相同。锚固系统：锚固系统作用是将挂篮承受的荷载传至箱梁上，防止挂篮倾覆。浇筑箱梁混凝土时，挂篮尾部通过竖向后锚拉杆连接，后锚拉

6、杆穿过预留孔采用螺栓连接紧固，锚杆上方设置千斤顶进行锚固力的转换并可调整挂篮悬臂端的标高。每片桁架后锚采用两组相互独立的后锚系统，并采用铰接式分配梁保证了每根后锚拉杆的拉力基本一致，能较好的适应预留孔的误差。3 提吊系统为了便于工人操作，在前后横梁下方悬吊分配梁，通过吊杆悬挂底篮及内外模板。前吊杆是底模平台前吊点，吊杆之间采用销轴连接，以适应不同梁高的变化。底篮后横梁采用锚杆锚固在前段已完梁段上，锚杆上方设置千斤顶，进行锚固力的转换并可调整挂篮悬臂端挠度。4 底篮及模板系统底篮由前下横梁、后下横梁、纵梁及分配梁组成。底篮前横梁通过吊杆悬吊在主桁的分配梁上，底篮后横梁在挂篮前移时悬吊在主桁的分配

7、梁上，挂篮就位后转换到底篮后锚杆锚固于箱梁底板。模板包括底模、外模、内模。外模采用大块钢模，内模采用组合钢模，内外模利用对拉螺杆（精轧螺纹钢）连接紧固，外加钢管支撑固定。腹板内用同标号混凝土预制块作内支撑，保证腹板结构尺寸。外模上部支承在外滑梁上，前端悬吊于主桁外侧分配梁，后端悬吊于已浇箱梁翼板上。外模吊杆均采用精轧螺纹钢，同样，内模支承在箱室的内滑梁上，前端悬吊于主桁前分配梁，后端悬吊于已浇箱梁内顶板上。内模横梁上设置活动销来调节内模宽度以适应腹板厚度的变化。5 操作平台操作平台包括底篮前、后端平台，底篮两侧平台，内、外模悬吊平台，翼板两侧平台，张拉操作平台。操作平台设计应满足堆放施工机具及

8、工人作业空间要求。平台可用手动葫芦调整其高度。4.2.2 挂篮设计参数1 设计荷载：钢筋混凝土自重26kN/m3，混凝土侧压力60kPa，混凝土与模板吸附力100kPa，施工机具及人群荷载2.5kPa，基本风压值766kPa。2 箱梁混凝土超灌系数1.03。3 动力系数采用1.2。4 行走时抗倾覆稳定系数2；浇筑时抗倾覆稳定系数2。5 杆件容许最大挠度值L/750，挂篮允许最大变形（包括吊带变形的总和）20mm。6 挂篮总重量(含施工荷载)/悬臂浇筑箱梁节段重量在0.30.5之间。 7 水平限位安全系数2；5施工工艺流程及操作要点5.1 工艺流程施工工艺流程（见图5.1.1）。图5.1.1 施

9、工工艺流程图5.2 操作要点5.2.1 0梁段施工1支座安装和定位：在支座安装前，首先是在支座垫石上确定支座安装中心线，根据中心线和需要安装的支座型号和规格、外形几何尺寸在支座垫石上放大样。2 活动支座安装完毕后对0梁段予以临时锁定。5.2.2 悬臂现浇施工部分1 挂篮拼装1) 挂篮加工完毕，在工厂检查各杆件尺寸、连接，重要焊缝采用超声波探伤检查，检测合格后在加工现场进行预拼装，经试验满足设计和施工要求后运达施工现场。2) 在施工现场拼装时，根据吊装设备的起吊能力将挂篮分块拼装，减少在梁顶高空拼装时间和工作强度。3) 挂篮拼装要注意各杆件的拼装顺序。先拼装走行系统、主桁结构及主桁后锚部分，然后

10、拼装吊带及底模平台部分，再拼装挂篮模板及工作平台。2 挂篮静载试验挂篮试验加载按照最不利荷载模拟加载，检验挂蓝的稳定性及整体安全，实测出挂篮的变形。挂篮预压采用堆码砂袋的方法进行，也可以利用千斤顶反压加载，千斤顶加载时由承台锚固钢筋提供反力，中间通过钢绞线及分配梁连接。数据分析整理。通过预压测量出挂篮不可恢复变形和弹性变形；弹性变形与挂篮设计值比较，检验是否满足设计和规范要求要求；绘制出荷载与挂篮弹性变形关系曲线，为线形控制提供依据。 3 挂篮锚固和移动（见图5-2-2-1）挂篮静止时后锚由精轧螺纹钢锚固在已浇注梁段顶板，锚固精轧螺纹钢尽可能利用梁体竖向精轧螺纹钢，以减少用钢数量。每施工完一个

11、节段，悬臂两端挂篮均要对称前移施工下一个节段。1) 在前方梁段顶面测量好滑道位置，找平铺设滑道并固定。图5.2.2-1 挂篮前移施工2) 将承重的各吊杆慢慢松开,后下横梁吊点用精轧螺纹钢和倒链转移至外导梁上。此时，模板系统与混凝土脱离，挂篮处于空载状态。3) 将菱形梁后锚松开，人工采用倒链将主梁拖拉到位，主梁的前移带动外导梁、底模及内导梁整体滑移到位。4) 挂篮移动到位后，把底模重新固定在各吊杆上，将内、外导梁也和上一梁段预留吊杆及前吊带固定好。标高调整采用螺旋千斤顶调节吊带可以精确的达到施工要求。4 节段循环施工 （见图5-2-2-2）图5-2-2-2 节段循环施工1) 钢筋施工。先绑扎底板

12、钢筋；腹板钢筋主要为箍筋，与底板钢筋一共安装并将腹板筋下端固定在底板钢筋上，形成腹板钢筋骨架；安装腹板钢筋水平、联系筋；绑扎顶板钢筋。2) 预应力施工。在钢筋施工时穿插进行预应力筋和预应力管道安装，将其固定在钢筋网上，预应力管道每隔50cm安装定位网固定；预应力管道内临时穿塑料衬管，防止管道变形、漏浆。3) 混凝土浇注施工。浇注顺序为底板腹板顶板。通过腹板浇注底板混凝土，合理控制各腹板浇注顺序、浇注强度，在内箱倒角处安装部分底板内模，避免底板浇注完毕腹板混凝土仍然往箱梁内翻浆。4) 预应力张拉。养生混凝土7天，且同条件混凝土抗压试块强度和弹性模量达到90，进行纵向预应力筋张拉，然后张拉横向预应

13、力筋，竖向预应力筋滞后2个节段张拉。钢绞线预应力管道通过管道摩阻试验测定实际管道摩阻损失。5 线形控制影响箱梁悬臂端产生挠度的主要因素有：梁体结构自重、施工荷载、施加预应力、混凝土徐变、挂篮弹性变形 、使用荷载。挠度计算公式如下：1) 测定混凝土容重，按照混凝土试验方法测定。2) 挂篮变形值由静载试验确定的荷载与挂篮弹性变形关系曲线得出。3) 临时荷载中挂篮自重已知，人员和机具荷载按2.5kPa/m2考虑。4) 制作试块测定混凝土7、28、60、90弹性模量，制作Et曲线。5) 应力测试试和温度测试。应力测试采用钢弦式应变计在全桥8个断面共设96个测点；温度测试：环境温度的测量采用电子温度计，

14、全桥共设置2个温度、湿度监测站，主梁温度场的测量采用数字式测温传感器进行。6) 偏位测量。采用全站仪用坐标法测量，测量基点设在桥梁两端稳定的地方。7) 主梁标高测量。每节段施工完成后，测量该节段的标高及相邻3个节段的标高变化，在3个工况进行测量：混凝土浇注前、混凝土浇注后、张拉预应力后。8) 成桥线形测量。成桥后(合拢后，二期恒载铺装前)测量全桥线形，每5m布置两个测点（上下游各一个），测量主梁成桥线形。6悬臂浇筑施工平衡控制桥墩两端梁段悬臂施工进度应对称、平衡，实际最大不平衡偏差不得超过设计要求值。1) 挂篮推移平衡控制两端挂篮每一个主桁片配置一个顶推千斤顶。顶推挂篮时，四台液压千斤顶同时顶

15、推，保证挂篮四片主桁匀速、平行、同步前移。挂篮的内模骨架、外模骨架通过倒链葫芦拖拉，使其与主桁同步前进。2) 钢筋安装不平衡重控制各种材料均堆放在0#段顶部，并且前后、左右对称堆放，不得堆放在悬臂部位。在各个节段钢筋施工过程中，计算出每个节段钢筋及工作面需要的材料总重量，对称进行钢筋的绑扎和运输。3) 浇筑混凝土不平衡重控制浇筑混凝土前，两悬臂端钢筋及模板均已安装完毕，基本处于对称平衡状态。混凝土浇筑时两悬臂端对称平衡地进行，严格控制两悬臂端混凝土的不平衡重，避免不平衡重超过设计允许值。4) 预应力施工控制悬臂浇筑箱梁节段预应力张拉，严格按照先纵向、后横向、再竖向顺序进行；纵向预应力张拉从上到

16、下、左右对称同时张拉，若出现意外情况不对称张拉最多只能一束，防止箱梁横向偏压失稳或翘曲；横向预应力左右同时对称跳槽张拉。5.3 合拢段施工及体系转换5.3.1合拢段施工1)合拢施工顺序先边跨，后中跨，边跨合拢时临时支墩不能拆除。2)合拢前，测量箱梁顶面标高和轴线，连续测试温度影响偏移值，观测合拢段在温度影响下梁体长度及竖向的变化。3)合拢前，应在两悬臂端预加与需要承担的合拢段混凝土重量相等的配重。加配重时要按中轴线对称加载，并在浇注混凝土过程中逐级卸载，使悬臂端挠度保持稳定。4)合拢宜在设计温度范围内合拢，若设计无要求，合拢段混凝土浇注时间应在日气温较低、温度变化幅度小时施工，凌晨以后，日出之

17、前最佳。5.3.2连续梁体系转换过程为：在两悬臂端平衡配重；焊接锁定临时劲型骨架；拆除临时支墩，解除活动支座锁定边浇注混凝土边同重量卸除平衡配重；混凝土养护到设计强度和龄期时，张拉纵、横、竖向预应力筋并压浆。6 材料与设备6.1 所使用的主要材料见表6.1表6.1 序号材料名称规格主要技术指标1普通钢筋I级钢筋II级钢筋具体见设计及规范要求2预应力钢绞线1860级具体见设计及规范要求3高强精轧螺纹粗钢筋L32具体见设计及规范要求4混凝土C50具体见设计及规范要求6.2 悬臂浇筑施工主要机械设备见表6.2。表6.2序号名称型号规格单位数量备注1搅拌站HLS60套223混凝土地泵HTB90台14混

18、凝土运输车台35挂篮套46液压千斤顶200t套4纵向张拉7液压千斤顶60t套2竖向张拉8液压千斤顶24t套2横向张拉9压浆机台110螺旋千斤顶32t套48挂篮使用11手拉葫芦2t、5t、20t套24挂篮使用12电焊机GQH40台813钢筋切断机GQ40-1台114钢筋调直机GT4-14台115钢筋弯曲机GWJ40-A台116插入式振捣棒50台1217全站仪莱卡1201套118水准仪精度1mm套119发电机200千瓦台1备用20 7质量控制7.1 混凝土浇筑质量控制标准7.1.1 施工质量符合公路与桥梁施工技术规范(JTJ 041-2000)、公路工程质量检验评定标准(JTG F80/1-200

19、4)。7.1.2 每节段混凝土浇筑完后及时养护。7.1.3 每节段施工前模板进行打磨处理，并均匀涂刷脱模剂，不得涂漏；混凝土不得离淅，严格控制混凝土的坍落度；必须捣固密实，表面不得有蜂窝麻面，不得有跑模现象，外观美观。7.1.4合理组织，注意钢筋安装与预应力安装顺序。焊接作业时对相邻预应力管道采取防护措施。7.1.5 在悬臂浇筑箱梁施工中，为了保证线性控制良好，必须成立专门的监控小组，加强观测每个节段施工中混凝土浇筑前后、预应力张拉前后四种工况下悬臂的挠度变化。每节段施工后，整理出挠度曲线进行分析，及时调整施工中发生的偏差值，准确地控制线形。7.2 挂篮及模板质量控制标准按表7.2规定执行。

20、表7.2序号检查项目容许偏差（mm）检查部位1挂篮及模板加工长度+0-1.0中间及两边2挂篮及模板加工宽度+0-1.0中间及两端3高度±1.0中间及两端4模板挠曲<2.0长、宽方向5边肋孔距±1.0任意两孔间距6端肋孔距±1.0任意两孔间距7焊缝长+5.0 -0所有焊缝8焊缝高+1.0 -0所有焊缝9倒角模角度<1.0内模倒角10挂篮模板拼装模板间拼接缝<1.51.5塞尺不通过11相邻模板面错台<2.0检查拼接缝12相邻模板上口高差<1.5检查拼接缝8安全措施除遵守建设部、劳动人事部联合发布的建筑安装工人安全技术操作规程外，还要注意下

21、列事项：8.0.1 建立完善的施工安全保证体系，加强施工过程中的安全检查和控制，确保作业标准化、规范化。8.0.2 针对菱形挂篮悬臂施工的特点，制定切实可行的高空悬臂浇筑施工安全措施，建立健全各项安全规章制度，加强岗位责任制，并在施工过程中认真执行和总结完善。8.0.3 对参与施工的全体员工进行岗前培训和安全教育，贯彻安全第一的思想，作业时必须佩戴安全帽、穿施工鞋、系安全绳。8.0.4 工作面周边挂安全网，墩下通道搭设防护棚。8.0.5 遇到大风、暴雨及雷电而停止施工时，注意要切断电源，保护好各种设备。8.0.6 塔式起重机和电梯的司机要经培训考核，持证上岗，定期检查各种限位开关、起重钢丝绳、

22、卡环、附着杆，如有损坏及时更换。8.0.7 对已施工完的节段，桥面上必须将杂物清理干净，对继续使用的机械设备，要做好放置工作，严禁乱丢乱放。8.0.8 挂篮行走安全措施1 挂篮移动时必须专人指挥，在准备工作就绪后方可开始走行，走行过程中，施工人员必须相互配合，听从指挥，使挂篮顺利快速前移到位。2 挂篮每次走行时，连接部位螺栓、千斤顶、吊带及倒链等部位必须经过检查方可进行走行施工，确保走行安全。3 挂篮移动过程中，锚固滑道的精轧螺纹必须拧紧，滑道与滑道之间连接必须保证水平。滑移过程中，侧模板要保证平稳，必要时可与底模暂时连接。4 在挂篮推移、节段施工过程中，严格控制两悬臂端的不平衡偏差，不得超过设计允许值，两端、左右对称平行作业，并安排专人检查。5 挂篮移动时，在其挂篮尾部设置后缆安全绳并随主桁前移逐渐放松。挂篮移动过程中，如有构件移动不同步，则先查明原因，解决问题后，然后利用千斤顶或倒链葫芦拉推就位，再继续前移。挂篮就位后，须