刚构桥施工-刚构桥施工设备（桥跨结构施工）

挂篮施工及注意事项一.工程案例简述该工程是一座中孔跨径为235m、墩身高度95m的三跨连续刚构桥，孔径采用145+235+145m(预应力砼连续刚构)，桥梁全长537.08m。二.挂篮设计（1）挂篮选型1）设计要求①箱梁结构参数：箱梁断面采用单箱单室截面，箱梁根部截面梁高12.8m，跨中截面梁高4.2m。箱梁顶板全宽8.3m，顶板厚度0号块为45cm，其它梁度为26cm，箱梁底板宽5m，厚度0号块的125cm变化至跨中截面的32cm。箱梁分27个悬臂浇注段，0号段长9m；其余梁段分段长为3m、4m、5m;合扰段长2m。除0号、1号段采用搭托架浇注完成外，其余梁段采用挂篮悬浇。边跨26.5m现浇段采用搭设支架现浇。②挂篮最大重量不得大于800KN；③悬臂浇筑混凝土最大重量1650KN；2）类型选定根据混凝土悬臂施工工艺要求及设计图对挂篮要求，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，最后决定采用弓弦式挂篮。二.挂篮设计（2）挂篮结构材料挂篮弓形组合梁采用I32c工字钢，内导梁、底纵梁、横梁均采用I40c工字钢，吊带采用Φ32精轧螺纹钢，滑道采用I25工字钢。二.挂篮设计（3）挂篮结构检算检算内容包括：1）弓形组合梁。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；2）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；3）各连接螺栓、连接板、焊缝进行强度检算。二.挂篮设计（4）挂篮技术参数1）挂篮及模板自重600KN，挂篮与最大梁段重量比0.35。 2）设计荷载2050KN，恒载安全系数取1.2，活载安全系数取1.4。3）走行方式：无平衡重走行方式。4）走行时抗倾覆系数大于2.0，静止时抗倾覆系数大于3.0。5）挂篮的弹性变形值为20mm，非弹性变形值为2mm。二.挂篮设计三.挂篮结构形式挂篮主要由承重系统、底模系统、模板系统（内、外）、走行系统、后锚固系统组成。（1）承重系统每套挂篮由14片工型钢组合梁及8条拉板组成，弓形组合梁由5根工型钢主梁、1根工型钢立柱和4条拉板组成，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I40c工字钢栓接于主梁前端上翼缘，竖向配置4根承重吊杆。后横梁：采用2根I40c工字钢，竖向配置2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。三.挂篮结构形式（2）底模系统底模长6.0m在混凝土悬臂施工中承担钢筋混凝土重量及施工机具重量，并兼作施工操作平台。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10根I32c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I40c工字钢。三.挂篮结构形式（3）模板系统（内、外）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，侧面与底模同弓形挂篮一起移动，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。三.挂篮结构形式（4）走行系统分为弓形组合梁走行系统，侧模走行系统及内模走行系统三部分。弓形组合梁走行系统：在每片梁前端设滑动点2个，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，在侧模上安装调节杆，当松开后锚栓、底模连接螺栓及支撑拆模时，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。三.挂篮结构形式（5）后锚系统后锚栓采用Φ32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。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1）挂篮使用前在地面进行预压试验，挂篮的试验荷载为2700KN，大于混凝土及施工荷载重量的1.3倍。2）为了确保挂篮荷载的受力情况与实际情况相同，试验的荷载采用钢材和混凝土预制板（每块重1t）。3）分级加载顺序为：0%→10%→50%→100%→130%→100%→50%→0%。加载时间自加载结束到开始卸载为48小时。四.挂篮载荷试验（2）变形观测1）在挂篮横梁、后锚、弓形组合梁后部共设置12个观测点。2）在每级加载或卸载的时候及时进行观测。3）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。4）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15mm，非弹性变形值为2mm。四.挂篮载荷试验挂篮在工地加工制作，主墩挂篮拼装采用5t塔吊拼装，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（弓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、底板腹板下纵梁，并安装吊杆→安装纵梁，侧模及支架。五.挂篮拼装（1）模板调整挂篮安装到位后应做好水平中线及标高的控制。利用上一梁段的轴线挂线向下一梁段延长，量取两个梁段之间轴线在未施工梁段前端的横向偏移值即可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，由软件模拟计算。六.挂篮施工工艺六.挂篮施工工艺（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。六.挂篮施工工艺（3）预应力波纹管成孔全桥预应力管道均按照设计要求采用塑料波纹管成孔，安装波纹管时如果管道与构造钢筋位置冲突时，适当移动构造钢筋，绝对保证预应力管道按设计位置定位，并采取加密定位钢筋网片、网片与箱梁构造筋点焊牢固等措施，保证预应力管道位置在浇筑混凝土时不移动。所有纵向预应力孔道内设置PVC内衬管，防止浇筑混凝土时，孔道发生变形。六.挂篮施工工艺（4）混凝土浇筑T构两节段同时进行对称悬浇施工，不平衡重按设计不大于400KN。六.挂篮施工工艺（5）预应力穿束、张拉及压浆竖向预应力筋采用先穿法，纵向采用后穿法人工穿束。在梁体强度达到85%以后张拉纵向预应力筋，竖向预应力筋按设计滞后1个节段张拉。压浆采用真空压浆工艺。（6）挂篮移动1）首先，在梁段顶面找平并测量好滑道位置，找平、铺设滑道。2）将承重的各吊杆慢慢松开，同一断面的吊杆必须同步放松，当内导梁、底纵梁、下横梁离开混凝土面15cm时停住。前后横梁梁端两侧各加挂一个10t的倒链连接上下横梁，防止吊带脆断。3）此时底模板、侧模板及内模系均与梁体脱离，将弓形梁后锚松开，人工采用倒链将主梁拖拉到位，主梁的前移带动侧模、底模及内导梁整体滑移到位，随着主梁的前移，压紧器应交替前移（不得少于2根），以保持主梁的稳定，滑到位以后将主梁后锚杆锚紧（不得少于3根），并用测力扳手张拉15T。六.挂篮施工工艺4）挂篮主梁移动到位后，把底模重新固定在各吊杆上，将内导梁也和上一梁段预留吊杆及前吊杆固定好。初步调整好中线及标高。5）根据测量组放样中线及抄平测量精确调整好轴线及标高。水平调整采用倒链人工调，到位后将各螺母旋紧；标高调整采用千斤顶调节吊杆可以精确的达到施工要求。6）挂篮调整好后，安装模板、钢筋，灌注前重复检查中线、高程，灌注混凝土。并等混凝土强度85%后张拉、压浆。7）挂篮向下一节段移动。六.挂篮施工工艺（1）挂篮设计除应符合强度、刚度和稳定性要求外，尚应符合以下规定：1）挂篮总重量的变化不应超过设计重量的10%。2）梁段混凝土浇筑及走行时的抗倾覆安全系数、自锚固系统的安全系数，均不应小于2.0。3）挂篮底模悬吊系统使用精轧螺纹钢筋作吊杆时应采取防护措施。七.挂篮施工注意事项七.挂篮施工注意事项（2）挂篮拼装和拆除应符合下列规定：1）挂篮杆件及使用的机具设备（如千斤顶、滑道、手拉葫芦、钢丝绳等），应进行检查，不合格的严禁使用。2）挂篮拼装应对称进行，构件及时稳固，联为一体，防止倾倒伤人。3）挂篮作业平台应挂安全网，四周设围栏，上下应有专用扶梯。4）如需在挂篮上增加设施时，必须对挂篮的整体稳定性进行检算。5）挂篮拼装过程中，严禁随意对螺栓孔进行切割扩孔。严禁在精轧螺纹钢筋吊杆上进行电焊、搭火，所有精轧螺纹钢筋吊杆必须使用双螺母锁紧。6）挂篮现场组拼后，应全面检查安装质量，并进行载荷试验，以测定挂篮变形量，消除非弹性变形。预压过程中如发现局部位置变形过大，应立即停止加载，及时查找原因，采取补救措施。7）挂篮拆除应按要求顺序对称拆除。七.挂篮施工注意事项（3）悬臂浇筑应符合下列规定：1）混凝土浇筑前，应对挂篮的锚固系统、吊挂系统和限位装置等进行全面检查。2）梁段应对称浇筑，不平衡重不得大于设计容许值。3）合龙段、体系转换施工应按设计等有关规定的要求执行。（4）横向预应力张拉应设吊篮工作平台。（5）挂篮移位应符合下列规定：1）滑道应铺设平顺，并按要求做好锚固。2）挂篮行走前检查走行系统、吊挂系统、模板系统。3）墩两侧挂篮应对称移位，尾部设制动装置，移动速度应控制在0.1m/min以内。挂篮移动到位后应及时锚固，前吊杆、后锚杆的锚固力应调试均匀，前端限位装置应设置牢固。4）遇有雷雨、大风、大雾等恶劣天气时，严禁移动挂篮。七.挂篮施工注意事项（6）拆除临时支座时，除符合高处作业的安全要求外，还应符合下列规定：1）设置环墩工作平台及安全爬梯。2）作业人员应站在上风处操作，并应佩戴护目镜、口罩等安全防护用品。3）桥下应有人员警戒，严禁人、车、船等通过警戒区。（7）跨越电气化营业线铁路施工时，必须制定挂篮防电安全方案并由专业防电公司实施。（8）挂篮悬臂施工过程中，应加强对滑道、主桁节点、锚固和吊挂和模板等系统的日常检查，并注意不平衡力矩的控制，确保施工安全。（9）挂篮悬臂浇筑施工作业应认真检查，并认真填写检查记录表。对检查中发现的不符合规定的情况，应签发安全检查整改通知单，限期整改，并跟踪验证。挂篮的组成及选型一.挂篮的组成挂篮主要组成如下：双导梁系统压重系统承重系统横梁系统底平台系统其它系统挂篮五大系统图主桁架系统锚固系统模板系统走行系统提吊系统菱形挂篮组成主轨液压油缸挂篮主要组成部分下拉油缸推进油缸主千斤顶前后支点主轨液压油缸挂蓝主要组成部分前后支点主轨液压油缸挂蓝主要组成部分NRSAS主框架前后支点主轨液压油缸挂篮主要组成部分NRSAS主框架前后框架底框架横梁内模滑梁前后支点主轨液压油缸挂篮主要组成部分NRSAS主框架前后框架底框架横臂内模外模底模内模前后支点主轨液压油缸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挂篮主要组成部分二.挂篮的分类及比较挂篮型式可分为桁架式挂篮、斜拉式挂篮、牵索式挂篮及复合式挂篮。其中，桁架式挂篮按其受力主桁架的不同结构形式，常见的有平行桁架式挂篮、弓弦式挂篮、三角式挂篮、菱形挂篮等。（1）桁架式挂篮①平行桁架式挂篮平行桁架式挂篮的尾部一般设有一平衡重（可用混凝土块制作），其作用是防止挂篮在行走时因前重后轻，失稳导致倾覆。可以利用常备式万能杆件、军用梁或贝雷梁制作挂篮的受力主桁架。缺点是挂篮自重大，工作系数（挂篮自重/梁体分段最大重量）较大，一般在1.0以上，对梁体在施工阶段的荷载承受能力要求较高；施工节段不能太重；悬灌时挠度变形也比较大。二.挂篮的分类及比较②弓弦式挂篮弓弦式挂篮自重相对较轻，工作系数一般在0.5~0.9之间，荷载承受能力较大，应用较广。弓弦式挂篮缺点：一是受力主桁架本身为超静定结构，杆系多，各杆系受力分配不易确定，制作安装都比较复杂；二是施工操作较为繁琐，如挂篮行走就要分四步以上进行：移主桁架到位并锚固、移内外模滑梁、移底模及外侧模、移内侧模到位。三是主桁架间横向联接件多，占用空间大，使得施工操作不是很方便。二.挂篮的分类及比较③三角式挂篮三角式挂篮各杆件之间通常用铰销连接，工作系数一般在0.3~0.6之间。三角式挂篮不足：主桁架纵梁通常是压弯构件，如果纵梁过长，会使得长细比过大，水平分力（压力）大，容易导致压弯失稳，因此悬灌重量和节段长度受限制，一般不宜大于