范与港大桥主梁施工技术交流材料

1、单索面斜拉桥PC主梁施工技术交流毛定华中交二航局范和港大桥项目部2014.01目录一、斜拉桥概况二、范和港大桥工程概况三、主梁施工四、挂篮设计、制造五、挂篮安装、使用一、斜拉桥概况一、斜拉桥概况 1 1、斜拉桥定义斜拉桥定义 斜拉桥又称斜张桥，是将主梁用许多拉索直接拉在桥塔上的一种桥梁，是由承压的塔、受拉的索和承弯的梁体组合起来的一种结构体系。其可看作是拉索代替支墩的多跨弹性支承连续梁。其可使梁体内弯矩减小，降低建筑高度，减轻了结构重量，节省了材料。斜拉桥由索塔、主梁、斜拉索组成。 斜拉桥作为一种拉索体系，比梁式桥的跨越能力更大，是大跨度桥梁的最主要桥型。 一、斜拉桥概况 2 2、斜拉桥分类斜

2、拉桥分类 （1）按主梁材料类型分类：a.钢主梁斜拉桥 b.混凝土梁斜拉桥c.混合梁(主钢边砼）斜拉桥 d. 结合梁斜拉桥 （2）按孔跨布置分类a.单塔双跨式 b.双塔三跨式c.多塔多跨式 一、斜拉桥概况（3）按拉索形式a.中央索面斜拉桥b.双索面斜拉桥c.多索面斜拉桥一、斜拉桥概况一、斜拉桥概况一、斜拉桥概况一、斜拉桥概况一、斜拉桥概况二、范和港大桥概况二、范和港大桥概况1 1、大桥位置大桥位置 惠东凌坑至碧甲高速公路（广惠东延线）横跨稔平半岛，起于广惠高速公路与深汕高速公路交界处。途径惠东县、白花镇、稔山镇、巽竂旅游管理区终点位于惠东县范和港镇油麻原，全长31.352KM，范和港大桥是该项目

3、的控制工程。 2 2、桥梁结构形式、桥梁结构形式 范和港大桥全长2741m，桥跨组合为（40+250+40+250）MPC连续箱梁+（152+300+152）MPC斜拉桥+（1950）MPC连续箱梁。采用双塔单索面，墩、塔、梁固结的预应力混凝土斜拉桥。 一、范和港大桥概况300m99.5m52.5m99.5m52.5m6m236m236m236m23300m99.5m52.5m99.5m52.5m6m236m23 范和港大桥主桥总体布置为双塔斜拉桥,主桥全长604m，主跨300m (划分为46个6米节段，1个2米合拢段),边跨为152米（99.5m+52.5m ,划分为23个6m节段和1个2.

4、95m合拢段）。一、斜拉桥概况 范和港大桥主梁为单箱三室预应力混凝土梁，有0#块、0-1#块、标准梁段、边跨合拢段、中跨合拢段5种类型。标准节段长6m，宽26.9m，高3.2m，高跨比为1:94，节段混凝土体积114m。标准节段施工采用中央索面前支点挂篮悬臂现浇施工、全断面一次性浇筑的施工工艺。 26.9m6m3.2m4m4m2.2m节段自重300t三、主梁施工三、主梁施工施工准备0#、0-1、0-1#块支架现浇挂篮安装、预压1-17#、1-17#梁挂篮悬浇18#、18#梁挂篮悬浇19-23#、19-23#梁挂篮悬浇边跨直线段现浇设置劲性骨架，完成边跨合拢完成中跨合拢挂篮拆除挂篮设计、加工辅助

5、墩墩身（剩4m）施工及墩顶支架搭设辅助墩墩身顶部4m及15#梁后浇段施工边跨直线段支架搭设临时钢连接及配重安装 1、总体工艺流程三、主梁施工2 2、0#0#块、块、0#-10#-1块施工块施工 范和港大桥主梁0#块长8.7m，底板宽13.8m，顶板宽26.9m，高3.2m，一次浇筑成型，混凝土总方量为426.8m3，0#块离承台顶高度为37米。 (1/2)0#块示意图三、主梁施工2 2、0#0#块、块、0#-10#-1块施工块施工 范和港大桥主梁0#块、0#-1块施工采用支架现浇施工工艺，支架布置见下图。 三、主梁施工2 2、0#0#块、块、0#-10#-1块施工块施工 支架由16根60916

6、mm钢管立柱组成，下端支撑在主墩承台上。立柱往上为I32b型钢主梁、HN600200型钢分配梁、贝类片组、I10工字钢、碗扣式脚手架、顶托、 I10工字钢、木方、外模。主桥墩身上埋设2 层共8 个附墙结构连接钢立柱，钢立柱柱脚通过埋件固接在承台上。斜撑以及平联采用4266钢管、HN450、和25B 型钢。 三、主梁施工 三、主梁施工 三、主梁施工 三、主梁施工3 3、标准梁段施工标准梁段施工 中交二航局范和港大桥项目部中交二航局范和港大桥项目部挂篮前移至设计位置挂篮定位及立模（监控提供立模标高）绑扎底板第一层钢筋（重约9t）依据监控指令，斜拉索初张（25%索力）安装底、斜腹板、腹板剩余钢筋、预

7、应力安装内模安装顶板钢筋、预应力及预埋件浇筑一半混凝土斜拉索第二次张拉（50%索力）浇筑剩余混凝土混凝土养护，张拉压浆体系转换，斜拉索终拉（100%索力）挂篮脱模、前移，循环进行下个节段施工三、主梁施工2 2、主梁钢筋、预应力、混凝土施工主梁钢筋、预应力、混凝土施工 主梁钢筋、预应力施工较普通箱梁施工无较大区别。 其中主梁内模采用组合钢模，分箱室整体吊装，隔板钢筋提前预制，现场直接吊装。 因箱梁截面斜腹板水平角小，内模上浮力大，为保证内模在浇筑砼作业时不上浮，采取在挂篮斜腹板模板上开孔，用螺杆对拉的方式保证内模不上浮。针对主梁斜腹板较长（5.5m），且斜腹板厚度较薄（25cm），从上口振捣无法

8、实现，为保证混凝土密实，为此通过在内模斜腹板上开设4-6个振捣孔进行振捣。 中交二航局范和港大桥项目部中交二航局范和港大桥项目部范和港大桥主梁前支点挂篮施工技术中交二航局范和港大桥项目部中交二航局范和港大桥项目部主梁混凝土施工主梁混凝土施工主梁标准梁段设计方量114m，总体浇筑顺序为：纵桥向，采用从两端往主墩分层的阶梯推进式浇注顺序；横桥向，采用从底板斜腹板、边横隔墙腹板、中横隔墙顶板的顺序左右半幅对称浇筑。为保证挂篮和桥梁机构的安全，浇筑时严格控制中、边跨和左右幅的砼方量差，中、边跨砼方量差不超过8方，挂篮左右幅不超过4方。主梁在浇筑到54m时，进行斜拉索二张，二张索力为设计终张的50%。中

9、交二航局范和港大桥项目部中交二航局范和港大桥项目部主梁混凝土施工主梁混凝土施工主梁为悬臂结构，在主梁施工过程中，随着荷载、斜拉索索力的变化，主梁底板标高一直在变化，在砼浇筑时，顶板标高控制以主梁相对结构尺寸控制为准，收面标高通过测量底板与顶板的高度来控制。混凝土初凝后开始洒水养生，养护时间14天，待砼浇筑后5天，压试块强度，达到设计强度的90%方可开始预应力张拉，预应力张拉顺序为横向纵向竖向，张拉要求左右对称，先大束后小束进行。中交二航局范和港大桥项目部中交二航局范和港大桥项目部斜拉索终拉斜拉索终拉在主梁标准梁段张拉压浆完成后，进行挂篮体系转换，挂篮梁上千斤在主梁标准梁段张拉压浆完成后，进行挂

10、篮体系转换，挂篮梁上千斤顶张拉，待斜拉索固定螺母可松动时，旋松固定螺母，使索力从挂篮上转顶张拉，待斜拉索固定螺母可松动时，旋松固定螺母，使索力从挂篮上转换到梁段锚块上。体系转换后，张拉换到梁段锚块上。体系转换后，张拉100%100%索力，张拉时需确保索力，张拉时需确保4 4台油泵同台油泵同步作业。张拉完成后，待索力稳定，监控单位进行索力测量，索力偏差控步作业。张拉完成后，待索力稳定，监控单位进行索力测量，索力偏差控制在制在5%5%之内，待本节段索力合格后，对前之内，待本节段索力合格后，对前4 4个节段主梁标高、斜拉索索力个节段主梁标高、斜拉索索力进行回测，以观测梁段受力状况及线型。索力测量通过

11、传感器采用振动频进行回测，以观测梁段受力状况及线型。索力测量通过传感器采用振动频率法进行，通过频谱分析求算所测索力。率法进行，通过频谱分析求算所测索力。四、挂篮设计、制造四、挂篮设计、制造1 1、挂篮设计挂篮设计 主梁用牵索式挂篮施工由专业钢结构设计单位“中交武汉港湾工程设计有限公司”进行设计和计算。 本挂篮悬浇节段长度6m，桥面宽26.9m，标准悬浇节段重量达300T，最大345T，挂篮自重162t（含内模），其结构设计上具有如下特点：本挂篮采用钢箱梁和桁架的组合结构，其间采用销轴连接，有效的减轻了结构自重。挂篮中间布置两根主纵梁，满足牵索需要，主纵梁中间布置一根行滑梁，满足挂篮行走需要。将

12、斜拉索作为挂篮悬浇中临时前支点，使普通挂篮中的悬臂梁受力变成简支梁受力，降低施工中主梁的临时内力峰值，使节段悬浇长度及挂篮承重能力均大为提高，加快了施工进度。四、挂篮设计、制造 承载平台承载平台模板系统模板系统牵索系统牵索系统定位系统定位系统锚固系统锚固系统行走系统行走系统自重158t走道系统走道系统四、挂篮设计、制造 主纵梁主纵梁挑梁挑梁止推座止推座行走轨道行走轨道横联横联承载平台桁架承载平台桁架平台自重69.5t结构材质Q235B 、Q345B 4.4m 6.525m1.2X21.5X2四、挂篮设计、制造 前支点调节支座前支点调节支座张拉分配梁张拉分配梁滑块滑块张拉千斤顶张拉千斤顶张拉杆张

13、拉杆精轧螺纹钢筋精轧螺纹钢筋四、挂篮设计、制造 止推机构止推机构顶升机构顶升机构 定位系统实现混凝土浇筑前的初定位及微调定位功能。由止推机构、顶升机构等组成。止推机构用于挂篮纵桥向微调定位，同时承受斜拉索张拉力中的水平分力。顶升机构调整挂篮前端的竖向标高。四、挂篮设计、制造 自重2.2t 结构材质：Q235B 、40Cr4.64m四、挂篮设计、制造 自重0.4t结构材质：40Cr4. 4m撑垫撑垫撑杆撑杆螺母螺母调节范围（-150mm，+350mm）四、挂篮设计、制造 主纵梁主纵梁前锚杆组前锚杆组主纵梁主纵梁后锚杆组后锚杆组止推机构止推机构锚杆组锚杆组桁架挑梁桁架挑梁锚杆组锚杆组外侧主桁外侧主

14、桁后锚杆组后锚杆组挑梁前挑梁前悬吊悬吊四、挂篮设计、制造 内侧主桁内侧主桁后锚杆组后锚杆组行走滑轮行走滑轮锚杆组锚杆组四、挂篮设计、制造 牵索机构牵索机构行走反滚轮行走反滚轮 内侧主桁作为挂篮前移的前吊点平台，其前支点作用在主梁纵向的腹板处，后锚点锚固于主梁的横隔板处，从而保证了前吊点的受力安全。挂篮的后部通过锚固于主梁横隔板位置的行走滑轮吊住。四、挂篮设计、制造 2、挂篮制造 本挂篮由专业钢结构加工厂制造，制造过程中派驻专业技术人员驻厂监造。挂篮制作时，对于材料需特殊处理、焊缝有特殊规定、结构尺寸加工精度有特殊要求的，制作时需严格执行。挂篮制作完成后，需在场内试拼，试拼完成后组织进行验收，验

15、收合格后在厂内进行预压，性能满足要求后才能运至现场。四、挂篮设计、制造 五、挂篮安装、使用五、挂篮安装、使用 1、挂篮安装五、挂篮安装、使用拆除部分支架平台安装后端主纵梁安装横联、行走滑轮及底模平台安装0#-1块模板及支撑安装前主纵梁安装桁架及底模纵托架安装挂篮外模板安装修饰平台、张拉机构工作平台安装张拉机构并挂设1#索挂篮预压安装外侧主桁 1、挂篮安装总体工艺流程五、挂篮安装、使用 前主纵梁安装（前主纵梁安装（65t履带吊吊装）履带吊吊装）连接板需喷砂打磨处理五、挂篮安装、使用 五、挂篮安装、使用 挂篮桁片安装（用塔吊吊装）挂篮桁片安装（用塔吊吊装）五、挂篮安装、使用 张拉机构安装（直接用塔

16、吊吊装）。注：张拉机构由张拉分配梁、滑块、销轴、滑道构成。张拉分配梁滑块滑道销轴五、挂篮安装、使用 止推机构安装五、挂篮安装、使用 斜拉索安装斜拉索安装五、挂篮安装、使用 2、挂篮使用挂篮使用有4种工况：挂篮脱模、挂篮行走、挂篮下放、挂篮悬浇。 挂篮脱模、前移、提升作业是标准梁段施工过程中最危险、最关键的施工环节。挂篮脱模通用前后锚杆组和顶升机构的共同作用实现，具体步骤为第一步：拆除外侧主桁吊杆、承载平台吊杆、止推机构等多余约束，挂篮通过前后锚杆组这4组锚杆组锚固在已浇梁段上。第二步:挂篮通过前后锚杆组（16根40精轧螺纹钢）配合4台100t液压千斤顶实现挂篮脱模，脱模高度25cm。中交二航局

17、范和港大桥项目部中交二航局范和港大桥项目部挂篮行走工艺流程挂篮行走工艺流程1 节段浇注完成，进行体系转换节段浇注完成，进行体系转换2 拆除主桁后锚杆拆除主桁后锚杆3 主桁前移一个节段的距离主桁前移一个节段的距离4 安装主桁后锚杆安装主桁后锚杆中交二航局范和港大桥项目部中交二航局范和港大桥项目部范和港大桥主梁前支点挂篮施工技术5 承载平台下降承载平台下降25cm，实现脱模，实现脱模6 安装滑靴、联系钢带和行走滑轮安装滑靴、联系钢带和行走滑轮7 拆除承载平台锚杆组拆除承载平台锚杆组8 承载平台前移承载平台前移中交二航局范和港大桥项目部中交二航局范和港大桥项目部范和港大桥主梁前支点挂篮施工技术9 安

18、装承载平台锚杆组和主桁前吊杆组安装承载平台锚杆组和主桁前吊杆组10 拆除联系钢带及行走滑轮拆除联系钢带及行走滑轮11 提升承载平台提升承载平台25cm12 安装止推机构和张拉系统，浇注下一节段安装止推机构和张拉系统，浇注下一节段五、挂篮安装、使用 挂篮脱模图挂篮脱模图五、挂篮安装、使用 挂篮行走图挂篮行走图中交二航局范和港大桥项目部中交二航局范和港大桥项目部挂篮行走挂篮行走反力架反力架1反力架反力架2反力架反力架3反力架反力架4螺帽螺帽2螺帽螺帽1螺帽螺帽3螺帽螺帽4挂篮行走具体操作流程：安装精轧螺纹钢，穿过挂篮行走具体操作流程：安装精轧螺纹钢，穿过4 4个反力架个反力架 螺帽螺帽1 1、4

19、4固定精轧螺纹固定精轧螺纹 螺帽螺帽3 3前拧与滑靴距离前拧与滑靴距离20cm 20cm 反力架反力架3 3与滑靴、千斤顶与反与滑靴、千斤顶与反力架力架2 2、3 3、螺帽、螺帽2 2与反力架与反力架2 2贴紧贴紧 千斤顶顶出千斤顶顶出18cm18cm，带动滑靴行走，带动滑靴行走 千斤千斤顶回油到顶回油到 将反力架将反力架2 2往前推和千斤顶贴紧往前推和千斤顶贴紧 螺帽螺帽3 3前拧与滑靴距离前拧与滑靴距离20cm20cm。五、挂篮安装、使用 挂篮提升图挂篮提升图 行走、提升体系转换图行走、提升体系转换图五、挂篮安装、使用 为保证挂篮各工况的安全使用，项目部制订了挂篮安全操作规程，针对挂篮脱模、行走、提升、悬浇工况制定了检查方案，由安监部组织船机部、质检部、工程部共同对挂篮进行检查，合格后方能进行工序作业。检查内容（如下表）五、挂篮安装、使用 2、挂篮定位及立模 挂篮前移提升到位后，其轴线位置可