千斤顶加载挂篮荷载试验施工工法

1、企业级工法法申报书书工法名称千千斤顶加加载挂篮篮荷载试试验施工工工法申报单位四四川路航航建设工工程有限限责任公司司申报时间二二0一0年十一月三日千斤顶加载载挂篮荷荷载试验验施工工工法四川路航建建设工程程有限责责任公司司田贵洪 张剑宁宁1.前言在国内，大大跨度桥桥梁采用用挂篮悬悬浇成型型施工工工艺已比比较普遍遍，作为为桥梁施工工的主要要承重结结构，挂挂篮的安安全性至至关重要要。在悬浇结构构施工前前须对挂挂篮进行行模拟荷载载试验，以检验挂挂篮的承承载能力力和安全全可靠性性，进而消除除非弹性性变形并并获得弹弹性变形形规律，为为挂蓝施施工提供供参考数数据。通常对挂篮篮进行荷荷载试验验主要是是通过堆堆载

2、的方方法进行，此此方法消消耗大量量的人力力、物力力，且加载期较长，已已不适应应本企业业快节奏奏、高效效益的施工发发展需要要。四川川路航建建设工程程有限责责任公司司在雅泸泸高速公公路C21合同段段栗子树树特大桥桥挂篮悬悬浇施工工前采用用千斤顶顶加载挂挂篮进行行荷载试试验的方方法施工工，现将将该技术术予以整整理，形形成工法法，供本本企业推推广使用用。图1.0.1 千斤顶顶加载挂挂篮荷载载试验施施工图2.工法特特点2.1节约约大量人人力、物物力，加加载可在在地面或或承台上上操作，安全环保、缩短工期。2.2操作作简便，加加载数据据准确，可对挂篮各重要节点、杆件及整体桁架结构直观验证其安全可靠性。2.3

3、 加加载所用用主要材料料、设备备可再利利用。3.适用范范围本工法基本本不受地地形限制制，特别别是在高高桥墩、山山区地理理环境中中运用，其其综合效效果更显显突出。本本工法主主要针对对的是三三角形挂挂篮承重重结构，其其他类型型的挂篮篮荷载试试验也可可参照采采用。4.工艺原原理根据理论计计算分析析挂篮的受力情况，找出挂篮篮模板系系统的受力分分配点，利用受力分配梁连接钢绞线牵引至地锚，通过千斤顶施加荷载来完成对挂篮的荷载试验。挂篮主要受受力节点点可通过千千斤顶与与传力杆杆单独加加载进行行安全检检验。挂篮主主桁架、前支点、后锚、吊带、上下横梁及底板纵梁为主要受力部位，将挂篮模板的面受力简化为点受力状态，

4、千斤顶施加的荷载通过钢绞线传递给分配梁再传递到挂篮底板各受力点，最终通过各吊带及横梁将荷载传递给挂篮主桁架并因前支点和后锚作用而平衡，从而检验各部件的安全状况。5.施工工工艺流程程及操作作要点5.1施工工工艺流流程（见见图5.1.11）YesYesNo挂篮系统受力计算与分析，找出模板系统受力分配点传力分配梁设计挂篮悬浇总体施工组织设计挂篮系统设计拼装挂篮安装节点传力杆与千斤顶节点荷载试验布置挂篮变形观测点安装挂篮整体试验加载系统分级加载挂篮变形观测构件状况观测完成试验、成果分析及整理投入使用分级卸载挂篮变形观测构件状况观测图5.1.1千斤斤顶加载载挂篮荷荷载试验验施工工工艺流程程图5.2操作作

5、要点5.2.11三角挂篮篮加载试验验方案设设计1. 三角角挂篮结构构形式（见见图5.2.11）三角挂篮系系统主要要由纵梁梁、立柱柱、斜拉拉带、前前上横梁梁、吊带带、底板板纵梁、内内（外）滑滑梁、后后锚、钢钢支点、内外模板等组成。挂篮主桁架、内（外）滑梁后端、后下横梁通过后锚系统锚固在已浇筑的混凝土上，前下横梁、内（外）滑梁前端通过吊带与挂篮前上横梁连接。a）三角挂挂蓝侧面面 b）三角角挂蓝正正面图5.2.1 三角挂挂篮结构构形式2.加载系系统设计计1）加载系系统主要要由地锚锚、千斤斤顶、传传力分配配梁、反反力架、钢钢绞线及及配套锚锚固装置置等组成成。2）地锚为为加载的的反力支支点，其其设置的的

6、位置和和数量根根据加载载的大小小、地形条条件、千千斤顶数数量等因因素综合合考虑，一一般可在在承台上上预埋；3）根据加加载量大小、直接施施加荷载载点的布布置情况况综合确确定千斤斤顶的型型号与数数量；4）传力分分配梁的的形式由由面受力力简化为为点受力力的数量量及布置置位置确确定；5）反力架架的形式式根据加加载量的大小小及千斤斤顶、钢钢绞线位位置并经经受力计计算确定定；6）钢绞线线及配套套锚具的的数量根根据受力力计算确确定；7）节点传传力杆的的形式通通过力学学计算分分析确定定。3.挂篮斜斜拉带与与立柱、纵纵梁之间间受力节节点的加加载方案案1）计算斜斜拉带需需承受拉拉力的大小，确定传传力杆的的用材及及

7、截面形形式；2）在主纵纵梁前端端适当位位置焊接接千斤顶顶反力临临时支座座；3）安装传传力杆、千斤顶顶并固定定；4）施加荷荷载，检检验节点点、斜拉拉带的安安全情况。图5.2.2斜拉带带与节点点组合试试验施工工图4.挂篮整整体加载载试验方方案挂篮侧模、底底模、内内模上的荷荷载分别别由前下下横梁及及内（外外）滑梁梁前端通通过吊带带向挂篮前前上横梁梁传递，并由前上上横梁将将荷载传传递给挂挂篮三角角桁架承承受，三三角桁架架又因后后锚及支支点作用用而平衡衡。挂篮整体模模拟荷载载试验主主要验证证三角桁桁架、前前上横梁梁、吊带带、前下下横梁、后后锚及支支点的组组合受力力安全情情况。1）在0#块上对对称拼装装三

8、角挂挂篮；2）将滑梁梁吊带延延伸至底底板前下下横梁连连接；3）确定前前下横梁梁简化受力力点位置置并安装传传力分配配梁、钢钢绞线、反反力架、千千斤顶等等加载系系统；4）布置变变形测量量观测点点在挂篮后锚锚、支点点、前上上横梁等等部位（可可根据情情况增加加或减少少测点）布布置变形形测量观观测点（如如图5.2.33中Hi点）。水准仪仪安设在在0#块中点点，测量在逐级加载作用用下各观观测点的的位移变变化。图5.2.3 挂篮变变形观测测点平面面布置图图5）加载与与测量在桥墩两侧侧用千斤顶顶逐级（按按计算荷荷载的20%、40%、60%、80%、1000%）同步步施加荷荷载，每每级停留留30分钟，进进行挂篮

9、篮主桁架、后后锚、支支点、前前横梁等等部位观观察和变变形测量量，最大大有效荷荷载按最最重节段段混凝土土的1.3倍重量量计。6）卸载与与测量用千斤顶逐逐级（分分别按计计算荷载载的80%、40%、0%）同步步卸除荷荷载，每每级停留留30分钟，进进行挂篮篮主珩、后后锚、支支点、前前横梁等等部位观观察和变变形测量量。7）整理测测量数据据并进行行分析，以判定挂篮的受力状况能否满足安全性及施工变形控制要求。5.2.22 加载试试验操作作要点1.根据施施工荷载载的大小，系统分析析计算挂挂篮主要要构件受受力及经经简化的的受力点位置置，从而设计计传力分分配梁的的结构形式式，确定定加载用用钢绞线线的数量量、牵引引

10、点的位位置与拉拉力大小小，使其其受力效效果尽量量与实际际浇注混混凝土时时挂篮的受力情况况接近。2.传力分分配梁的的受力点与与简化计算算所确定的的底板受受力点对对应安装装固定，计算确定传力分配梁用材，确保其具有足够刚度。3.挂篮整整体施加加荷载前前，先选择重重要杆件件或节点点单独试试验，如如三角挂挂篮的斜斜拉带与与节点组组合部份份的试验验等。4.设计张张力端型型钢锚固固框架时时，除考考虑受力力因素外外还应综综合考虑虑钢绞线线的引伸伸量与千千斤顶的的行程，应设置行行程锚具具以利千千斤顶换换行程和和卸载。5.挂篮整整体荷载载试验时时，墩两两侧千斤斤顶分级级同步施施加或卸卸除荷载载，维持持墩身整整体受

11、力力不偏心，最最大有效效荷载按按最重节节段混凝凝土的1.3倍重量计计。6.各级加加载和卸卸载的间隔隔时间为30分钟，以以确保挂挂篮在本本级荷载载作用下下不再发发生变形形，然后后进行后后锚点、支支点处、主主桁架上下前横横梁处的的变形测测量，同同时检查查各构件件、节点点的外观观状况。7.进行三三角挂篮篮的斜拉拉带与节节点组合合部份的的试验前前，应计算出出需施加的有效荷荷载数据据，并采取临时时固定拉拉杆等措措施确保保传力杆杆稳定。6.材料与与设备施工主要机机械设备备见表6.00.1。挂蓝荷载试试验主要要机具、设设备表 表6.00.1序号名称规格型号单位数量备注1张拉端锚固固框架片2单个重约1160K

12、Kg2千斤顶2500KKN台2含配套油泵泵等3传力分配梁梁型钢焊件片4单个重约6600KKg4反力架型钢焊件片2单个重约111000Kg5节点传力杆杆型钢焊件根1单个重约5500KKg6钢绞线15.224吨1.580m墩高高7水准仪PENTAAX台19对讲机台47.质量控控制7.1 质质量保证证体系7.1.11 质量管管理机构构成立以项目目经理为为组长、项项目总工工为第一一副组长长，各相相关部门门负责人人组成的的质量管管理领导导小组。质质量管理理的日常常工作由由项目总总工领导导，质检检科组织织实施。项目质量管管理机构构根据国国家法律律法规、工工程合同同文件及及现行技技术规范范、规程程，运行行公

13、司在在该项目目建立的的质量环境职业健健康安全全整合型型管理体体系，通通过在本本项目开开展员工工质量培培训、教教育和技技能练兵兵，建立立健全项项目质量量管理制制度，落落实各级级人员生生产质量量责任制制，采取取必要的的质量管管理措施施和质量量检查手手段，确确保工程程质量。7.1.22 质量保保证措施施坚持“百年年大计，质质量第一一”的方针针，按照照IS0090001标准和和公路工工程质量量管理的的特点，建建立“五保证证、四提提高、三三落实、二二控制、一一否决”的质量量管理体体系，制制定完善善的工程程质量管管理制度度，采取取保证质质量的组组织措施施、管理理措施和和控制措措施，控控制工程程质量，以以实

14、现工工程质量量创优的的目标。1.工程质质量的五五保证思想保证，组组织保证证，技术术保证，创创优保证证，经济济保证。2.工程质质量四提提高提高质量第第一的观观点，提提高为用用户服务务观点，提提高预防防为主的的观点，提提高用事事实和依依据说话话的观点点。3.工程质质量三落落实落实以工程程质量为为中心的的项目经经理承包包制，落落实每位位职工对对工程质质量的责责权，落落实职能能部门的的岗位责责任制。4.工程质质量二控控制1）对施工工中的每每道工序序实行监监督控制制，用不不定期专专检作保保证。2）对工程程质量不不稳定的的工序实实行攻关关控制，用用动态分分析、数数据说话话作保证证。5.工程质质量的一一否决

15、现场质量施施工监督督，把关关控制人人员相对对独立，不不受外来来干预，有有责有权权，能行行使质量量一票否否决权。7.2过程程质量控制制7.2.11挂篮严格格按照钢钢结构设设计规范范GBB500017-20003和公公路桥涵涵施工技技术规范范（JT0041/1-220000）的相关关规定设设计，挂挂篮用材材严格按按设计执执行并选选用正规规厂家生生产的合合格型材材。7.2.22加载用用张拉设设备必须须符合每每6个月或或每200次或在在使用中中出现不不正常现现象或检检修后（以以先到为为准）重重新校验验的强制制性校准准规定，确确保加载载数据准准确。7.2.33承台的的预埋反反力支点点满足受受力需要要，传

16、力力分配梁梁、反力力架等的的焊接质质量符合合规范要要求。7.2.44严把材材料质量量关，确确保各种种材料符符合相关关规范要要求。7.2.55挂篮拼装装前应进进行施工工安全技技术交底底，确保保施工人人员熟知知施工流流程、操操作要点点及安全全防范措措施，严严格按规规定进行行施工。7.2.66专人检检查并确确保钢绞绞线的锚锚固情况况，以及及传力分分配梁、传传力杆等等受力部部件的固固定质量量。7.2.77挂篮加载载试验前前完成各各构件的的力学分分析与设设计加工工，科学学制定荷荷载试验验程序，并并进行加加载试验验的安全全技术交交底。确确保按规规定进行行试验。8.安全措措施8.1 安安全保证证体系8.1.

17、11安全管管理机构构成立以项目目经理为为组长，各各相关部部门成员员组成的的安全生生产领导导小组。以项目经理理为第一一责任人人，率领领安全领领导小组组带动全全体参建建员工根根据国家家法律法法规，运运行质量量环境职业健健康安全全管理体体系，通通过开展展员工安安全培训训、教育育和群众众活动，建建立健全全各项安安全管理理制度，落落实各级级人员安安全生产产责任制制，采取取必要的的安全管管理措施施和检查查手段，促促进安全全生产。8.1.22 安全技技术保证证措施1.通过传传媒将公公司在项项目的安安全管理理方针、目目标告知知业主、监监理、当当地各级级政府、主主管部门门及附近近群众，便便于相关关方对本本项目的

18、的安全监监督。2.对参建建员工（含含临时用用工）进进行安全全技术操操作规程程、规范范要求、工工作程序序和有关关制度方方面的教教育培训训，实现现生产制制度化、规规模化、程程序化，对安全管理作出具体工作要求。3.制订现现场安全全生产的的管理制制度，建建立施工工现场安安全日志志和安全全检查制制度，实实施安全全技术三三级交底底，确定定各级人人员的岗岗位职责责，全方方位管理理施工安安全。4.经常巡巡视工地地的工作作情况，发发现问题题立即整整改，杜杜绝事故故隐患，严严把安全全关。5.加强协协作，相相互配合合，发现现存在事事故隐患患时，任任何人都都有责任任及时提提出，制制止事故故，保证证有效实实施安全全管理

19、。6.常开安安全生产产会，对对施工现现场进行行安全检检查的情情况进行行总结评评述，查查找不足足，采取取安全措措施，保保证顺利利施工。7.增加安安全防护护投入，落落实安全全防护设设施，配配备必要要的安全全防护用用具，购购买防暑暑降温药药品。做做到组织织上有保保证，经经济投入入上有落落实，杜杜绝安全全事故的的发生。8.2安全全管理措措施8.2.11进行施施工临时时用电及及挂篮安全全防护设设计，加加强用电电管理并并建立操操作区防防护体系系（建立立安全标标志、安安全防护护措施、机机械安全全操作、物物资的安安全使用用、安全全教育和和安全生生产），做做好防火火、防洪洪和交通通安全管管理等工工作，保保证生产

20、产安全。8.2.22施工现现场设立立可靠的的避雷装装置，遇遇六级以以上强风风、浓雾雾、雷电电的恶劣劣气候后后，禁止止高空作作业。8.2.33雨、雪雪天施工工前及时时清除冰冰、霜、雪雪，并采采取可靠靠的防滑滑措施。8.2.44配备专专职安全全员，施施工现场场的张拉拉操作人人员、电电工、电电焊工、机机械工等等特殊工工种必须须持证上上岗操作作，杜绝绝违章作作业。8.2.55所有施施工人员员须佩戴戴安全帽帽，高处处作业人人员还需需佩挂安安全绳并并穿防滑滑鞋。8.2.66千斤顶顶油泵操操作人员员应避开开挂篮下下方，无无关人员员远离施施工现场场，墩顶顶人员同同墩下人人员之间间用对讲讲机保持持联系；8.2.

21、77分级加加载或卸卸载时加加强对挂挂篮等结结构变形形的观察察，遇异异常情况况时立即即停止加加载，消消除不安安全因素素后再继继续施工工。9.环保措措施建立项目环环保管理理机构，根根据国家家法律法法规，运运行公司司在该项项目建立立的质量量环境职业健健康安全全管理体体系，建建立健全全环保、水水保管理理制度和和监察机机制，落落实各级级人员岗岗位责任任制。在在施工期期间通过过对参建建员工在在环境保保护和水水土保持持政策、法法律、法法规等方方面的培培训、教教育，促促进项目目节能减减排，减减少环境境污染，并并防止发发生重大大环境污污染事件件。9.1硬化化施工场场地，设设计临时时排水设设施并予予以固化化，出水

22、水口设沉沉淀池使使污水经经净化后后排出。9.2本方方案不需需砂袋加载载法所用用砂袋的临临时堆放放场。加载所所用的地地锚直接接用型钢钢埋设于于承台，不不需单独独挖坑浇浇注混凝凝土地锚锚，节约约了施工工用地。9.3机械械设备操操作时，尽尽量减少少噪声、废废水、废废气等污污染，噪噪声控制制按建建筑施工工场界噪噪声限值值（GB1125223-119900）的规规定执行行。9.4施工工用原材材料、半半成品摆摆放均整整齐有序序，保持持场地整整洁。9.5千斤斤顶、油油泵、机机械设备备定时保保养，防防止油污污泄露。9.6焊渣渣、焊条条头及废废机油等等废弃物物均按规规定回收收处理，防防止土质质污染。10.效益益

23、分析10.1 经济效效益同挂篮堆载载试验相相比，采采用千斤斤顶加载载方法的的挂篮荷荷载试验验只需增增加如传力分分配梁、反力架架、钢绞绞线等少量材料料费用，这这些结构构部件加加工和安安装简便便，且可可再利用用，大量节节约了堆载载所需的的人工费费用、配配重材料料和机械械吊装等等费用，并并减少了了材料堆堆放场地地费用（见见表10.1.11）。挂篮千斤顶顶加载同同挂蓝堆堆载试验验成本对对比表 表10.1.11序号挂蓝堆载试试验成本本挂蓝千斤顶顶加载试试验成本本名 称单位单价数量合价名 称单位单价数量合价1袋装砂袋39280/00.2546000加载设备材材料费t1000006.9/223450002场

24、地占用费费元30003000张拉费台班40014003人工费元20280/00.2280000吊装费台班3000130004机械转运费费t528014005吊装费台班300026000合 计元=SUM(ABOVE)930000=SUM(ABOVE)379000由上表可见见，对挂挂蓝采用用千斤顶顶加载试试验所产产生的成成本为379900元，比比用堆载载试验方方案节约约成本5551000元，节约59%的试验费用用，具有有良好的的经济效效益。10.2社社会效益益挂篮千斤顶顶加载试验验是通过过地面千千斤顶施施荷，避避免了堆堆载试验验所产生生的扬尘尘、土质质污染，降低了了吊装安安全风险险，做到到了安全全

25、、环保保，且加载试验验过程时时间短，节约了工期。11.工程程实例由四川路航航建设工工程有限限责任公公司承建建施工的的雅（安）泸泸（沽）高高速公路路C21合同段段栗子树树特大桥桥地处雅雅安市石石棉县栗栗子坪，桥桥梁全长长22112米，桥桥梁上部结构构为简支T梁+连续刚刚构，桥宽2112.225m，其中中连续钢钢构为跨跨沟谷设设计，墩墩高85米，预应应力混凝凝土箱型型结构，采采用挂篮篮悬浇施施工形成成，连续续刚构桥桥跨结构构组成为49.68mm+282m+45.68mm。悬浇箱梁共共分13个节段段逐节浇浇注形成成，所用用挂篮为三三角形结结构形式式，挂篮篮承受的最大现现浇段重重量约110吨。采用千斤

26、顶顶加载挂挂篮试验验方案完完成后，顺顺利测得得挂篮及各各结构部部件的力力学数据据，鉴定定了挂篮篮的安全全性能。栗子树特大大桥三角角挂篮节节点荷载载试验记记录表试验目的 通过过对挂篮篮三角桁桁架片销销节点与与斜拉带带的组合合荷载试试验，以以检验销销节点与与斜拉带带在计算算最大受受力情况况下的实实际安全全状况。计算千斤顶顶须提供供最大顶顶力（KN）3#顶（YYDC110000型）对对应压力力表（358）读数数备 注900.00 50试验日期2009.8.117试验操作结 论 通过在在立柱顶顶端和主主纵梁销销节点处处焊接反反力支撑撑，通过过千斤顶顶与传力力杆缓慢慢施加外外力至9000KN，停留10分

27、钟观观察销节节点处、斜斜拉带有有无异常常状况。 试验验加载过过程中和和加载结结束后，观观察销节节点处、斜斜拉带、焊焊缝及原原材无异异常状况况，实际际最大受受力状况况安全。栗子树特大大桥千斤斤顶加载载挂篮荷荷载试验验观测成成果记录录表日期：20009.08.19天气：阴，风风力1-2级试验状态荷载持荷时间观测点位（雅雅安端挂挂篮mm)分析结论H1（左）H1（右）H2（左）H2（右）H3（左）H3（右）H4 试试验加载载和卸载载过程中中，观察察各受力力部件无无异常状状况，实实际受力力状况安安全，最最大变形形量在施施工中可可控，可可以投入入使用。加载0.00 0%100 80 70 97 932 890 90 160KNN20%30分钟118 90 70 96 930 890 104 320KNN40%30分钟123 101 72 101 927 888 112 480KNN60%30分钟138 118