悬臂挂篮施工技术课件

悬臂挂篮施工技术中铁七局集团天兴洲大桥项目部第三项目分部一、工程概况本工程为武汉天兴洲大桥铁路引桥和相关配套工程部分TZQ-1合同段，桥梁施工部分共有特大桥9座。属于第三项目分部施工的悬臂连续梁共有4联，其中3联为（32m+48m+32m），1联（36m+64m+36m）。滠口左线引桥1号桥全长1237.64m,共计37墩1台，中心里程为WDK1176+447.68。全桥大部分在滠水河泛洪区内。主跨为32m+48m+32m（7号～10号墩）等高度预应力混凝土连续弯梁跨越滠水河。连续弯梁为单线悬臂浇注连续梁，位于R=800m的圆曲线及缓和曲线上，线路坡降为+5.2‰。二、挂篮设计依据施工图纸要求设计，设计原则：自重轻、结构简单、受力明确、坚固稳定、变形小、前移和装拆方便、具有较强的可重复利用性。

1.挂篮选型挂篮是悬臂施工中的主要设备，按结构形式可分为桁架式（包括平弦无平衡重式、菱形、三角形、弓弦式等)、斜拉式(包括三角斜拉式和预应力斜拉式)、型钢式及混合式4种1.1.设计要求⑴箱梁结构参数：等高度单箱单室箱梁，截面梁高3.3m，全桥箱梁顶板厚0.25m，箱宽4.2m，桥面板宽7.4m，腹板厚跨中部分为0.35m，支点附近为0.60m，底板厚从跨中部分至支点由0.25m变至0.6m；全梁共设5道横隔板，全梁共分35个梁段，中支点0#梁段长6.0m，一般梁段长3m，合拢段长2m，边跨直线段长7.5m，全梁采用双向预应力体系。⑵挂篮最大重量不得大于33t；⑶悬臂浇注砼最大重量57.72t。

1.2.类型选定根据混凝土悬臂施工工艺要求及设计图纸对挂篮要求，综合比较各种形式挂篮特点、重量、采用钢材类型、施工工艺等。菱形挂篮受力非常明确，各构件均为轴向拉、压杆，整体稳定性强，结构简洁、拆装锚固方便，为施工提供了宽阔的作业空间。本联连续梁采用菱形挂篮。主梁杆件的选择：主梁杆件均采用H型钢。H型钢有以下优点：⑴双向截面性能比较接近，压杆稳定性好；⑵H型钢加工非常简便，只需钻孔配节点板连接即可；⑶挂篮需必需现场加工，简单的加工工艺有利于质量的保证。2.挂篮结构材料挂篮菱形组合梁采用300×300H型钢，内导梁、底纵梁、横梁均采用I36a工字钢，吊带采用Φ32精轧螺纹钢，滑道采用250×125H型钢。3.挂篮结构检算荷载传递路径：检算内容包括：⑴菱形组合梁。按最大重量节段荷载对组合梁各杆件进行强度、刚度及稳定性检算；⑵上下横梁、吊杆、导梁、滑道、压紧器、前支腿、后锚、底纵梁进行强度和刚度检算；⑶各连接螺栓、连接板、焊缝进行强度检算。

4.挂篮技术参数⑴挂篮及模板自重19t，挂篮与最大梁段重量比0.33；⑵设计荷载100t，恒载安全系数取1.2，活载安全系数取1.4；⑶走行方式：无平衡重走行方式。⑷走行时抗倾覆系数大于2.0，静止时抗倾覆系数大于3.0⑸挂篮的弹性变形值为10mm，非弹性变形值为2mm。三、挂篮结构形式挂篮主要由承重系统、底模系统、内外模系统、走行系统、后锚固系统组成。1.承重系统每套挂篮由10片H型钢组合梁组成，菱形组合梁由4根H型钢主梁和1根H型钢立柱组成，同时顶面设水平联系杆，提高整体刚度。底纵梁梁下设滑道，滑道固定在已浇筑混凝土梁上。前横梁：采用2根I36a工字钢栓接于主梁前端上翼缘，竖向配置6根承重吊杆。后横梁：采用2根I36a工字钢，竖向配置4根承重吊杆，2根后锚吊杆。立柱：上端设有横向联连接杆，保证主梁横向稳定。2.底模系统底模长4.5m在砼悬臂施工中承担钢筋砼重量及施工机具重量，并兼做施工操作平台。底模采用大块钢模板，模板平铺于底板纵梁上，纵梁在底板下采用11根I36a工字钢。底板纵梁与前下横梁、后下横梁采用栓接，前下、后下横梁均采用2根I36a工字钢。3.内、外模系统外模用槽钢及角钢做骨架，其外围为大块钢模，钢模面板用6mm热轧板，骨架与模板连接均采用焊接，侧模与底模用螺栓连接，悬臂部分用钢管斜撑在外模槽钢上，侧面与底模同菱形挂篮一起移动，内模采用槽钢和角钢做骨架，钢木组合模板，采用内导梁移动。4.走行系统分为菱形组合梁走行系统，侧模走行系统及内模走行系统三部分。菱形组合梁走行系统：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2个滑道，向前滑移。侧模走行：外模走行，当松开后锚栓、底模连接螺栓及支撑时，在模板自重和调节杆共同作用下，侧模、底模向下脱落在主梁上，主梁、侧模、底模、内模滑梁同时前进。内模走行：放松内模后，内模板即落在内导梁上，与主梁、侧模、内模同时前进。5.后锚系统后锚栓采用Φ25精轧螺纹粗钢筋。作用是将挂篮承受的荷载传至箱梁上，并防止挂篮倾覆。主梁移动的倾覆稳定由主梁后端压紧器来维持。四、挂篮载荷试验初次使用挂篮前对其进行荷载试验,以检验挂篮的承载能力和了解挂篮的施工挠度。1.试验方法⑴挂篮使用前在地面进行预压试验，选择在谌家矶左线引桥107号墩承台进行预压试验。挂篮的试验荷载为80t，大于混凝土及施工荷载重量的1.3倍。⑵为了确保挂篮荷载的受力情况与真实情况相同，试验的荷载采用钢材和砼预制板（2.5×1×0.2m，每块重1t）。⑶分级加载顺序为：0％→10％→50％→100％→130％→100％→50％→0％。压载时间自压载结束到开始卸载为48小时2.变形观测⑴在挂篮横梁、后锚、菱形组合梁后部共设置28个观测点。⑵在每级加载或卸载的时候及时进行观测。⑶在加载过程中应注意检查挂篮各个部位，如发现异常现象应立即停止加载，进行处理。⑷根据测量数据进行统计分析，得出挂篮施工挠度。本挂篮最终试验结果：挂篮的弹性变形值为12mm，非弹性变形值为2mm。五、挂篮拼装挂篮在工地加工制作，用汽车运输到施工墩位处，挂篮拼装采用25t吊车提吊拼装，等1号梁段施工完毕并张拉预应力索后开始拼装。挂篮安装顺序为：将滑道放在已定位置上，并用压紧器将其固定，以防倾覆→用吊车安装主梁，立柱（菱形桁架底梁锚固在滑道上）及立柱平联→安装前上横梁于主梁端头，并安装平联与主梁连接→用吊车先后吊装前下横梁、后下横梁，并安装吊杆→安装纵梁，侧模及支架。六、挂篮施工工艺

挂篮移动就位调整模板测量挠度、确定标高复测标高浇筑混凝土移动挂篮安装钢筋、预应力孔道预应力筋加工钢筋加工穿纵向预应力筋预应力张拉、压浆养生1.模板调整

挂篮前移到位后,由测量人员放出中线和标高,按照先底模、后内模的顺序进行调模。立模标高的调整以既要保证主梁各节段绝对标高的精度,又要保证主梁线形的平顺为原则。中线控制：在上一浇筑梁段上利用全站仪放出上一梁段的轴线，挂线定出下一梁段的中轴线。高程控制：挂篮后端标高即为上一梁段混凝土标高。挂篮前端标高考虑设计标高、上一梁段标高、挂篮弹性变形、挂篮自重引起的对结构的下挠等因素。2.钢筋绑扎

钢筋按要求下料、弯制，制作成型后挂牌分类堆放，需要钢筋时吊装至挂篮位置，人工绑扎。先绑扎底板、腹板钢筋，并安装竖向预应力筋及波纹管道，待内模前移到位后绑扎顶板底层钢筋，安装顶板预应力管道，绑扎顶板上层钢筋、安装顶板预埋件。安装钢筋、波纹管道、预埋件的尺寸偏差不得大于设计和规范要求。相应的梁体内为吊杆预留孔道，预埋后锚Φ25精轧螺纹钢。3.预应力艺波纹管坝成孔全桥员预应做力管典道均煤按照虽设计蠢要求汗采用刑塑料许波纹以管成陕孔，省安装托波纹域管时打如果覆管道巡寿与构端造钢着筋位敬置冲五突时赶，适角当移栏动构划造钢砍筋，遗绝对也保证尺预应掉力管田道按砌设计绞位置楚定位荷，并削采取蚁加密沫定位扣钢筋财网片未、网猫片与厕箱梁岁构造减筋点桂焊牢缺固等联措施夹，保碗证预慰应力俭管道诞位置志在浇星筑混甚凝土雪时不迟移动贡。所废有纵洋向预射应力秃孔道造内设翅置PV鸭C内衬牧管，甚防止恳浇筑捉混凝驻土时芬，孔硬道发恶生变悉形。4.混凝爷土浇牢筑T构两节景段同时姻进行对殿称悬浇剪施工，诸不平衡白重按设直计不大倘于2立方米咬。5.预应力弊穿束、仪张拉及崇压浆竖向陶预应秤力筋纺采用浸先穿衣法，发纵向代采用毅后穿哀法人籍工穿卵束。磨在梁晚体强平度达您到85％以后谱张拉纵贪向预应症力筋，孟竖向预妨应力筋叼按设计串滞后1个节渡段张阅拉。幅压浆遇采用彩真空散压浆判工艺半。6.挂篮移雀动每一否节段咸纵向封预应暮力钢遣绞线脂张拉信完毕饿，压府浆后煎，进由行挂煤篮的宣向下突一梁坑段移带动，阵准备鸽进行专下一脊梁段救的施军工，岂挂篮成的移疫动必心须按套照以邀下步休骤进岭行：⑴首先，营在梁段游顶面测际量好滑贞道位置筐，找平脱、铺设谜滑道。⑵将承重幼的各吊责杆慢慢钟松开，缸同一断件面的吊房诚杆必须召同步放侦松，当闲内导梁转、底纵针梁、下湿横梁离珠开混凝差土面15致cm时停警住。社前后碧横梁尊梁端骂两侧恋各加锈挂一晓个10鄙t的倒榆链连词接上高下横充梁，雪防止擦吊带泛脆断庙。⑶此时底派模板、谣侧模板故及内模礼系均与笔梁体脱蒸离，将勉菱形梁嚷后锚松胶开，人霞工采用泻倒链将塌主梁拖估拉到位菠，主梁岗的前移裳带动侧漫模、底炒模及内熄导梁整饺体滑移骂到位，冰随着主假梁的前即移，压祸紧器应幅交替前辆移（不愤得少于2根），跨以保持票主梁的购稳定，偷滑到位喊以后将来主梁后膛锚杆锚蝇紧（不许得少于3根）。⑷挂篮主魂梁移动散到位后妹，把底坏模重新姐固定在贿各吊杆厕上，将饺内导梁鄙也和上湾一梁段筛预留吊窄杆及前积吊杆固训定好。填初步调啄整好中打线及标侄高。⑸根据击测量乌组放愿样中雁线及首抄平位测量快精确席调整坐好轴玩线及票标高居。水姓平调百整采枪用倒竭链人罚工调狐，到先位后剥将各案螺母亮旋紧喝；标系高调监整采碑用千锹斤顶忌调节立吊杆扫可以牛精确谁的达救到施位工要描求。⑹挂篮调擦整好后沈，安装絮模板、互钢筋，煮灌注前生重复检村查中线煎、高程世，灌注汪混凝土秘。并等纲砼强度85堵%后张剃拉、戚压浆刮。⑺挂篮雨向下展一节识段移载动。人工后采用丽倒链盘将主异梁拖萄拉到鸭位，愿主梁筛的前于移带拌动侧违模、屯底模休及内桃导梁更整体过滑移卧到位七、缎线形咱控制为保证溉箱梁结铅构尺寸站，使成育桥线形猾满足设屑计线形歪的要求贞，施工老中的线懂型控制笼十分重意要，箱宪梁的线摊型控制兆包括标蜡高控制赖、中线似控制。1.控制点聚及观测扶点的选心择⑴两个0号块含施工酸时，蜡我们活在箱告梁顶么面预狠埋钢顶筋作臂为测甜量控者制点倘，采锡用四肿等水挖准测柏量将2点标于高与诊大堤辞上的须高级起点联涂测。⑵从箱梁救第2号节驱段开澡始，怨在梁础段前柱端距任端面15c睡m断面扒（桥弦纵向黑），蛾沿横鄙向布摊置3个箱梁胸顶面标扔高测点杯，其中洗中间测滑点也是泽连续梁懒水平轴丘线的测反量控制追点。2.标高控夕制立模标牧高并不领等于设抽计中桥后梁建成逝后的标跳高，需号设一定斗的预拱沫度，以买抵消施串工中产扰生的各普种变形(挠度)。所以敲施工中喷需要对娘梁段进寒行标高阶观测。凤每一个蔽悬浇梁牲段进行3种工辅况的缸标高闪观测彼，即亡挂篮虚就位戒及立纲模后秃、浇茫筑混缠凝土兴后、胆张拉尖完预闯应力闻钢束密后。影响渠箱梁棕悬臂孔端产财生挠夜度的庸主要喜因素宪有：丙梁体尿结构爪自重吸、施眼工荷权载、渔施加场预应群力、渠混凝脸土徐披变、靠挂篮鸽弹性国变形供、确使用思荷载源。挠梅度计锻算公测式如统下：2.中线掘控制弯梁招平面落线形倦控制,关键在斤于控制待挂篮及屯模板的咐平面位泪置。在童施工中形采取相汽对平面滨位置测劈燕量)与绝对用平面位莫置测量饰相结合咬的方法,控制平新面曲线羊位置。⑴在已浇斩注梁段班测量定棋位出箱浪梁轴线长及挂篮痛滑道轴做线位置漠；⑵在挂柿篮移资动之舅前将向滑道熔方向见调整地至与姜下一榜梁段携轴线姑相同哥方向怕。并修移动漠挂篮,使主梁钻平行于齿箱梁轴果线；⑶依据状测量爽定位枣轴线期调整浓底模究及侧做模标禾高。仰首先摊将后扣横梁贴吊杆饶稍微遭放松溜，放刚松前佛横梁羡吊杆份，使鹅挂篮亩底模驴系统竟可以则活动描，再无用倒安链将浆底模勇调整咏至设佣计中希线。都接着傅调整尘底模昨标高谎。⑷调整堆内模遣标高巷，调暮整方段法同夏底模孝。⑸灌注混嗓凝土前外复测中侦线及标涂高；⑹灌注弓结束砖后复捆测中欧线及逮标高葡。八、挂篮施大工中遇盘到的问震题及解额决措施⑴挂篮前紫移后调胆整中线沉及标高弄时间过绝长。主起要原因哑为标高及调整时旋，调整倘吊杆采佩用倒链看人工调某整，倒吉链间隙挖大很难俘做到精逝确调整魂。后在栏每个需易要调整厌的吊杆借上安装滋千斤顶咽，采用粱千斤顶千调整后馅，挂篮昨的调整秩既提高葛了速度