桥梁悬臂灌筑挂篮施工技术

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桥梁悬臂灌筑（挂篮施工）技术

配图详解前言挂篮施工又叫悬臂浇注施工，是连续梁施工工艺的一大进步，克服了受地形、江河等不利自然条件施工桥梁的限制。是市政一级建造师桥梁上部结构施工重点内容之一。悬臂浇筑的主要设备是一对能行走的挂篮。挂篮在已经张拉锚固并与墩身连成整体的梁段上移动。绑扎钢筋、立模、浇筑混凝土、施加预应力都在其上进行。完成本段施工后，挂篮对称向前各移动一节段，进行下一梁段施工，循序前进，直至悬臂梁段浇筑完成（课本内容）。1、挂篮与悬臂浇筑法概述悬臂施工法一般分为悬臂浇筑法和悬臂拼装法。悬臂施工法是在桥墩两侧对称逐段就地（原位）浇筑混凝土，待混凝土强度达到一定强度后，张拉预应力筋，移动机具、模板继续施工，使悬臂不断接长，直至合龙（拢）。悬臂拼装法则是将梁体按节段预制，从桥墩两侧依次对称安装节段块件，张拉预应力筋，使悬臂不断接长，直至合龙（拢）。今天主要介绍悬臂浇筑法施工。悬臂浇筑法施工的特点：

（1）施工期间可不影响桥梁通航；（2）逐段施工不需要大型起吊设备，仅用几个挂篮即可完成梁部施工；（3）每墩有两个工作面平行作业，几个墩可同时施工，有利于缩短工期；（4）梁段施工都在挂篮上完成，能保证施工的连续性和施工质量；（5）节段施工都是重复作业，所需人员少，能较快熟练掌握施工技术，提高工效。主轨液压油缸下拉油缸推进油缸主千斤顶2、挂篮安装步骤演示前后工作车主轨液压油缸前后工作车主轨液压油缸NRSAS主框架前后工作车主轨液压油缸NRSAS主框架前后框架底框架横梁内模前后工作车主轨液压油缸NRSAS主框架前后框架底框架横臂内模外模底模内模前后工作车主轨液压油缸NRSAS主框架前后工作车底框架横梁液压油缸内模外模底模内模端模工作平台3、挂篮的形式挂篮是悬臂灌筑混混凝土施工的主要要施工设备，它是是一个能沿轨道走走行的活动脚手架架。挂篮的结构形式很很多，变化发展也也很快。按结构形式分挂篮篮有：型钢式、桁桁架式、斜拉式等等按抗倾覆平衡方式式的不同挂篮有：：压重式、锚固式式和半压重半锚固固式等按其走行方式的不不同则又可分为滚滚动式、滑动式和和组合式等。不同同的桥跨、桥型可可选用不同形式的的挂篮。3.1挂篮形式万能杆件桁架式挂挂篮三角形挂篮较早出现的挂篮，，至今仍然大量使使用。3.1挂篮形式弓弦式挂篮受力经典市场不佳3.1挂篮形式斜拉式挂篮3.1挂篮形式菱形挂篮——经典挂篮形式3.1挂篮形式牵索式挂篮——用于斜拉桥3.1挂篮形式万能杆件桁架式挂挂篮分解形象3.1挂篮形式菱形挂篮改进型3.1挂篮形式4、吊篮系统的组成成5、挂篮设计与组装装（课本内容）（课本内容）1.挂篮结构主要设计计参数应符合下列列规定：(1)挂篮质量与梁段混混凝土的质量比值值控制在0.3～0.5.特殊情况下不得超超过0.7。(2)允许最大变形(包括吊带变形的总总和)为20mm。(3)施工、行走时的抗抗倾覆安全系数不不得小于2。(4)自锚固系统的安全全系数不得小于2。(5)斜拉水平限位系统统和上水平限位安安全系数不得小于于2。(2)允许最大变形(包括吊带[又称吊杆，分为前前吊带、后吊带]变形的总和)为20mm。(4)自锚固系统[分为后锚固和底锚锚固，上部受力为为吊杆吊拉]的安全系数不得小小于2。(5)斜拉水平限位系统统和上水平限位安安全系数不得小于于2。[该条适用于斜拉式式挂篮，详见斜拉拉式挂篮中限位板板、限位器，无下下限位系统]为平衡挂篮斜拉索索所产生的水平力力，分别在挂篮主主梁后面和底模平平台后面设上、下限位器。后上限位共三套套，其-端绞接于挂篮主梁梁尾部，另一端锚锚固于混凝土箱梁梁顶板，通过收紧紧腹板竖向粗钢筋筋，依靠限位板与与混凝土梁间静摩摩擦承力。后上限限位还可微量调整整挂篮主梁的位置置。后下限位共四四套，包括抗剪柱柱及螺旋千斤顶。。千斤顶上专设球球型垫块，使其在在水平放置时能够够满足挂篮施工需需要，旋动螺旋顶顶可调节底模位置置。（课本内容）.挂篮组装后，，应全面检查安安装质量，并应应按设计荷载做做载重试验，以消除非弹性性变形。挂篮载重试验又又称试压（预压压）目的：①、检查查挂篮加工及安安装质量，②、、消除非弹性变变形；③、测定定弹性变形及非非弹性变形，为为各段箱梁立模模的抬高量提供供依据。方法：原位堆载载预压（沙袋、、水箱、混凝土土块）和模拟等等效预压（钢绞绞线张拉）。载重试验：挂篮施工的最大大隐患是倾覆倒倒塌，造成设备备损坏及人员伤伤亡的重大恶性性事故。因此，，预压是挂篮式式施工安全管理理的重要内容之之一。怎实施安安全预压?1）预压前，要紧紧固后锚系统受受力拉杆，特别别是后压系统和和前横梁系统的的拉杆，使各拉拉杆能受力均匀匀。2）预压时，按梁梁段最大重量的的120%进行逐级加载，，一般按6级即50%、75%、90%、100%、110%、120%，每级加载持荷荷5min以上，两个挂篮篮对称同时进行行，每加载一次次都必须十分仔仔细地观察导梁梁标高，并严密密关注挂篮系统统是否有明显的的变化。记录每个观测点点分别在加载前前、加载后、卸卸载后的标高。。根据观测点的的标高变化情况况计算挂篮在荷荷载作用下的弹弹性、非弹性变变形和总变形量量。堆载试验完成成后，对六个变变形观测点数据据进行分析。经经线性回归分析析得出加载、卸卸载与变形之间间的关系曲线，，根据关系曲曲线推出挂篮在在各个段段的竖竖向位移，为施施工线形控制提提供依据。悬浇梁体一般应应分四大部分浇浇筑（课本内容容）：1.墩顶梁段(0号块)；2.墩顶梁段(0号块)两侧对称悬浇梁梁段；3.边孔支架现浇梁梁段；4.主梁跨中台龙段段。悬臂灌筑法每节节段长一般为2m～5m（在斜拉桥施工工中现已达到8m～10m）。6、悬臂法施工顺顺序（课本内容容）(三)悬浇顺序及要求求（课本内容））1.在墩顶托架或膺膺架上浇筑0号段并实施墩梁梁临时固结；2.在0号块段上安装悬悬臂挂篮，向两两侧依次对称分分段浇筑主梁至至合龙前段；3.在支架上浇筑边边跨主粱合龙段段；4.最后浇筑中跨合合龙段形成连续续粱体系。悬臂法施工的连连续梁桥，利用用支架在墩顶立立模施工梁体0#段，0#段施工完成后，，即可进行悬臂臂梁段施工，采采用悬臂灌筑法法，根据梁段的的划分利用挂篮篮分节段逐步对对称完成。待下部结构（基基础、柱墩、盖盖梁等）施工完完成后，首先安安装永久支座、、设置临时支座座临时锚固、搭搭设临时支架，，并对支架进行行预压，然后施施工0#段；在0#段上进行挂篮安安装和预压；然然后利用挂篮对对称悬臂灌注梁梁段。连续梁合拢顺序序为先边跨后中中跨，施工时必必须严格按照设设计图纸进行组组织施工。采用支架或托架架法进行边跨现现浇段施工，宜宜在悬灌梁段施施工结束前15天左右组织施工工。合拢段根据据设计要求进行行组织施工，梁梁体成为稳定结结构后，即可拆拆除临时支座和和锚固、落梁于于永久支座之上上，完成第一次次体系转换，梁梁体全部施工合合拢后完成整个个梁体体系转换换，全桥主体施施工完毕。悬臂灌筑法浇筑筑顺序图示混凝土桥架设施施工方法，按桥桥梁主要承重结结构在施工阶段段的受力状态，，可归纳为：支支架施工，悬臂臂施工和整体架架设三类。其中中，支架施工包包括膺架法、拱拱架法、移动式式支架法等。膺架指悬臂浇筑施工工墩顶梁段及附附近梁段，根据据墩身高度、承承台型式和地形形情况用分别支支承在墩身、承承台周围地面的的型钢或万能杆杆件拼制的支架架。低柱墩一一半才有落地式式满堂支架，高高柱墩采用支撑撑在墩身上的支支架托架。托架满堂支架6.1.在墩顶托架或膺膺架上浇筑0号段并实施墩梁梁临时固结；1、托架、膺架应经经过设计，计算算其弹性及非弹弹性变形；（课课本内容）2、托架、膺架应应进行预压，消消除构件的非弹弹性变形；3、支架应进行强强度、刚度和稳稳定性计算；（（课本例例题内内容）4、支架架应先先验收收后使使用；；（课本安安全要要求）5、因0号段与与柱墩墩之间间支座座面积积很小小，为为防止止不平平衡力力矩，，需要要墩梁梁临时时固结结约束束，必必须形形成刚刚性体体系，，临时时固结结可以以通过过设置置临时时支墩墩与临临时支支座或或临时时支座座与0#块锚固等等方式来来实现。。临时支座座设计可可以采用用高标号号混凝土土配钢筋筋网片，，体系转转换前凿凿除，凿凿除临时时支座时时注意对对梁体结结构进行行保护。。临时支墩墩可以采采用钢管管或钢管管混凝土土柱，采采用钢管管或钢管管混凝土土时要和和梁底固固接设计计。钢管管或钢管管混凝土土柱要支支立在箱箱梁腹板板梁底位位置，梁梁底要预预埋钢板板，钢板板要锚固固在箱梁梁混凝土土中。6.2.在0号块段上上安装悬悬臂挂篮篮，向两两侧依次次对称分分段浇筑筑主梁至至合龙前前段；1、挂篮的的拼装、预压和移位是挂篮悬悬灌施工工的关键键环节，，施工中中应按部部就班对对五大系系统进行行安装、、检查；；挂篮的的荷载试试压目的的在于消消除非弹弹性形变变、测定定弹性形形变，同同时也是是对挂篮篮结构安安全性进进行检查查。试压压采用不不小于最最大梁段段的1.2倍荷载。。2、在粱段段混凝土土浇筑前前，应对对挂篮(托架或附附架)、模板、、预应力力筋管道道、钢筋筋、预埋埋件，混混凝土材材料、配配合比、、机械设设备、混混凝土接接缝处理理等情况况进行全全面检查查，经有有关方签签认后方方准浇筑筑。悬臂浇筑筑混凝土土时，宜宜从悬臂臂前端开开始，最最后与前前段混凝凝土连接接。桥墩两侧侧梁段悬悬臂施工工应对称称、平衡衡，平衡衡偏差不不得大于于设计要要。（课课本内容容）6.3.在支架上上浇筑边边跨主梁梁合龙段段；边跨合拢拢施工步步骤图“T构”悬臂臂浇注及及边跨现现浇段施施工完毕毕。搭设设合拢段段支架。加平衡配配重，钢钢筋绑扎扎，预应应力管道道安装，，边跨合合拢段锁锁定。选择当天天最低温温度时间间浇注混混凝土，，逐级卸卸除配重重。边跨合拢拢段预应应力张拉拉及锚固固完毕，，拆除合合拢段支支架及临临时锁定定。拆除除边跨模模板、支支架6.4.最后浇筑筑中跨合合龙段形形成连续续梁体系系。1.预应力混混凝土连连续粱合合龙顺序序一般是是先边跨、、后次跨跨、再中中跨。2.连续粱(T构)的合龙、、体系转转换和支支座反力力调整应应符合下下列规定定：(1)合龙段的的长度宜宜为2m。(2)合龙前应应观测气气温变化化与梁端端高程及及悬臂端端间距的的关系。。(3)合龙前应按设计计规定，，将两悬臂臂端合龙龙口予以以临时连连接，并将合合龙跨一一侧墩的的临时锚固固放松或改改成活动动支座。。(4)合龙前，在两两端悬臂预加压重，并于浇筑混混凝土过程中中逐步撤除，，以使悬臂端端挠度保持稳稳定。(5)合龙宜在一天中气温最最低时进行。(6)合龙段的混凝凝土强度宜提提高一级，以尽早施加加预应力。(7)连续梁的梁跨跨体系转换，，应在合龙段段及全部纵向向连续预应力力筋张拉、压压浆完成，并并解除各墩临临时固结后进进行。(8)梁跨体系转换换时，支座反力的调调整应以高程程控制为主，反力作为校校核。合龙段施工施工前测试合合拢段施工时时期的最低温温度和最高温温度，确定合合龙时间，并并为合龙口连连接提供依据据。合龙口每每端应压载合合拢口砼重的的一半，并随随砼的浇筑同同时减载，减减载量与砼的的浇注量相等等，可采用水水箱加水或砂砂袋增减。合合拢口砼中加加入适量的膨膨胀剂，浇筑筑时应认真振振捣养生。体系转换与支支座转换用边跨挂篮模模板完成边跨跨合拢段的施施工，张拉预预应力，然后后拆除边跨支支架将梁体重重力转移到永永久盆式支座座上，完成由由双悬臂梁向向单悬臂梁的的第一次体系系转换。中跨跨合拢利用一一个挂篮来进进行，移挂篮篮到中跨合拢拢段，在挂篮篮上完成中跨跨合拢段的施施工，拆除中中墩临时固结结支座，梁体体重力转移到到永久盆式支支座上，实现现由两单悬臂臂梁向多跨连连续梁的第二二次体系转换换。但要注意意：1结构由双悬臂臂状态转换成成单悬臂受力力状态时，梁梁体某些部位位的弯矩方向向发生转换。。所以在拆除除梁墩锚固前前，应按设计计要求，张拉拉一部分或全全部布置在梁梁体下部的正正弯矩预应力力束。对活动动支座需保证证解除临时固固结后的结构构稳定，需采采取措施限制制单悬臂梁发发生过大纵向向水平位移。。2梁墩临时锚固固的放松，应应均衡对称进进行，确保逐逐渐均匀地释释放。在放松松前应测量各各梁段高程，，在放松过程程中，注意各各梁段的高程程变化，如有有异常情况，，应立即停止止作业，找出出原因，以确确保施工安全全。3在结构体系系转换中，，临时固结结解除后，，将梁落于于永久支座座上，按标标高调整支支座高度及及反力。支支座反力的的调整，应应以标高控控制为主，，反力作为为校核。4结构体系转转换应在合合拢段纵向向预应力束束张拉并压压浆后进行行。7、高程控制制（课本内内容）预应力混凝凝土连续梁梁，悬臂浇浇筑段前端端底板和桥桥面标高的的确定是连连续梁施工工的关键问问题之一，，确定悬臂臂浇筑段前前段标高时时应考虑：：1.挂篮前端的的垂直变形形值；2.预拱度设置置；3.施工中已浇浇段的实际际标高；4.温度影响。。因此，施工工过程中的的监测项目目为前三项项；必要时时结构物的的变形值、、应力也应应进行监测测，保证结结构的强度度和稳定。。施工过程中中的挠度要要随时进行行监测，根根据混凝土土的弹模计