挂篮拼装施工施工工艺技术

4.1技术参数 14.1.1基本参数 14.1.2构件材质 14.2施工工艺流程 24.2.1施工工艺流程 24.3施工方法及技术要求 24.3.1总体施工方法 24.3.2挂篮施工测量 34.3.3牵索挂篮拼装 44.3.4静载试验 144.1技术参数4.1.1基本参数本桥施工共需牵索挂篮两套，索挂篮主要组成部分：承重系统、模板系统、张拉系统、顶升系统、锚固系统、止推系统、走行系统、主桁等，一套挂篮的重量组成为136.1T，挂篮施工用模板单支重量为70T,浇筑梁段一个标准段单重为409.0T，边肋加厚段为478.4T。挂篮重量与最大节段砼重量比重为：（136.1+70）/478.4=0.44＜0.5，满足施工及规范要求。4.1.2构件材质挂篮构件材质种类有Q355B、Q235B、40Cr，Tr等，其机械性能及化学成分应符合国家标准，并提供材料出厂合格证明、质量检验报告等。主要受力结构材质如下表所示：表4.1-1挂篮主要受力结构材质表序号名称主要构件材质备注1承重平台主纵梁、横梁、轨道、桁架Q355B2三角桁架纵梁、立柱、拉杆Q235B3行走机构行走小车、连接座、小车车架Q235B4锚固机构垫梁、锚固梁Q355B5精轧螺纹钢PSB9306螺母、螺杆40Cr7张拉系统分配梁、横向调节座Q355B8销轴、垫块、调节块40Cr9顶升机构底座Q355B10螺母、螺杆Tr11止推机构底座Q355B12螺母、螺杆40Cr13模板系统模板、背带、肋条Q235B14其他部位销轴、贝雷销40Cr4.2施工工艺流程4.2.1施工工艺流程主梁施工工艺流程：施工准备→挂篮拼装平台施工→三角形主桁拼装→主桁架前、后锚杆组安装→主纵梁拼装→前、后横梁拼装→承载平台整体吊装→体系转换→斜拉索安装并张拉→模板安装→静载荷试验。4.3施工方法及技术要求4.3.1总体施工方法沱江特大桥主梁牵索挂篮拼装场地为水上平台，该平台有12#主塔支栈桥和降低后的0#块钢管支架平台组合而成，主梁0#块采用钢管支架法施工，待0#块施工完成后将0#块平台标高降低至与支栈桥相同，经加固后与支栈桥一同作为牵索挂篮拼装平台。挂篮拼装顺序为：先拼装三角形主桁架及后锚系统，拼装场地为0#块顶面平台，吊装设备为塔吊，然后再进行底平台组装，组装设备选用50T汽车吊，在支栈桥与0#块支架联合平台处整体组装成型，并安装好行走机构，然后通过千斤顶+精轧螺纹钢整体提升，提升时应使两套挂篮在0#块两端对称提升，就位后安装剩余锚杆组，安装止推装置，完成体系转换后安装拱架（支架）系统、走道系统及防护系统，再安装主梁a1/b1第一道斜拉索，完成斜拉索的第一次张拉锚固，然后进行挂篮的静载荷试验，最后安装模板系统，挂篮安装完成。挂篮拼装总体平面布置见附件《挂篮拼装总平面布置图》。图4.3-1牵索挂篮提升方案立面图图4.3-2牵索挂篮吊点布置平面图4.3.2挂篮施工测量1挂篮拼装测量挂篮拼装测量主要是按设计尺寸数据定位出挂篮的主纵梁、横梁、走道等构件的位置，通过仪器放样出其轴线与位置，控制好挂篮拼装平面位置，使挂篮提升到位后与上部结构位置吻合。2挂篮定位测量将全站仪安置于特大桥主梁中心点，以主梁中心点后视点定向，按方向线法测量挂篮中线标志至主梁中心线方向的偏离值，误差应小于±10mm。4.3.3牵索挂篮拼装1挂篮拼装平台施工牵索挂篮拼装平台为组合平台，拼装平台由主塔支栈桥平台和0#块支架平台降低后组合而成。挂篮拼装平台施工要求：（1）拼装平台两侧利用钢栈桥支栈桥平台，中间利用0#块支架平台降低后的专用平台用于挂篮承载平台构件安装，0#块支架平台结构形式为：钢管柱上部安装横桥向分配梁，分配梁上部架设纵向小横梁，分配梁截面为双拼I56型钢，纵向小横梁为I32型钢，间距60cm，上覆10mm花纹钢板。（2）拼装平台顶部标高统一采用支栈桥顶标高441.688,小横梁及分配梁标高按照平台顶面标高往下依次确定。（3）支栈桥与中间平台之间空出部分应采取措施连接，具体措施为：一端接长栈桥平台横桥向I25小横梁，另一端与中间平台小横梁搭接，置于平台I56型钢上并焊接牢固，间距与栈桥横梁布置间距一致，I25型钢之间连接需进行对接焊，并在对接处两侧腹板用200*300*10mm钢板满焊补强。图4.3-3挂篮拼装平台构造图（4）平台边缘临空处应安装防护栏杆，型号同钢栈桥防护栏杆。（5）保留第一道连接系，以保证平台的整体稳定性。（6）重型机械严禁在栈桥区域以外施工作业，栈桥与中间钢管平台之间禁止机械通行，并应设置安全警告标志，中间平台仅用于挂篮承载平台构件的安放2主桁安装三角桁架散件由塔吊调至0#块梁面，进行组拼。在0号块预应力施工完成后，测量0号块梁面标高，放主桁安装轴线，采用中粗砂将走道下面的梁面找平，塔吊吊装单片三角桁架纵梁就位，后端安装φ40精轧螺纹钢加设垫板及螺母进行临时锚固，在进行桁架立柱对接，最后进行拉杆安装，拉杆安装先安装靠近主塔一侧，再安装远离主塔一塔，依次按照0#块两端两榀主桁，且主桁顶面应位于同一平面上。利用塔吊安装桁架前端走行吊挂，在桁架上安装栏杆等安全设施。图4.3-4步骤一：主桁架拼装3承载平台拼装及整体提升承载平台在栈桥平台上采用现场拼装的方式拼装成型，将牵索挂篮用自动连续提升千斤顶将牵索挂篮用精轧螺纹钢筋整体提升至设计位置，完成牵索挂篮底平台系统安装就位，利用塔吊与导链配合安装就位。拼装步骤如下：第一步：将主纵梁各个构件在拼装平台上拼装成型，先接长主纵梁，安装之前同时组装前支点调整装置、张拉分配梁、张拉杆及斜拉索锚具等构件，将主纵梁3与主纵梁2进行栓接拼装。第二步：利用汽车吊、导链配合分别在拼装平台上安装后、前横梁，与主纵梁栓接连接。第三步：安装走行系统轨道梁，走行系统轨道梁应与后横梁栓接牢固。图4.3-5步骤二：承载平台拼装第四步：将加工好的翼缘型钢桁架在钢栈桥上提前进行拼装，然后开始利用千斤顶整体提升底篮承载平台，在平台整体提升至栈桥平面1~2m时，将翼缘型钢桁架吊装至承载平台安装位置，定位利用销轴与主纵梁进行销轴连接，并抄平。图4.3-6步骤三：承载平台整体提升第五步：自动连续提升千斤顶将牵索挂篮用精轧螺纹钢筋整体提升至设计位置，安装吊挂、升降系统，提升就位，临时锚固，止推装置。图4.3-7步骤四：承载平台提升就位整体提升承载平台要求：（1）挂篮承载平台提升共设置4个吊点，分别为挂篮前支点2个，后支点2个（2）挂篮提升材料选用精轧螺纹钢筋，每个支点配备1根φ40mm精轧螺纹钢提升吊杆和1φ40mm精轧螺纹钢保险，并配备上下吊点垫梁及配套螺母、垫板等，提升用千斤顶选用4台张拉力不小于80T的同型号穿心式张拉千斤顶，千斤顶使用前应经过标定校核，取得计量部门标定证书后方能使用。（3）精轧螺纹钢筋吊装预埋孔，每个吊点预埋4根内径110mm的PVC管，预留4个吊装孔，孔位布置如图4.3-6所示，挂篮提升时使用2个预留孔，当遇到精轧螺纹钢连接器无法穿越梁体需要转换吊点时，再使用另外2个预留孔转换掉点后继续提升。图4.3-4挂篮提升预埋孔布置图（4）提升平台所用的精轧螺纹钢筋及锚具应先进行外观检查和力学性能试验，试验合格后方能使用。（5）承载平台正式提升前应进行试提升，即先将平台提升至离地3~5cm，然后等待10min，并检查所有的起重装置，确认无误后再继续正常提升，4台千斤顶提升速度要一致，保证平台能够平稳提升。图4.3-5穿心式千斤顶（6）每个吊点上支点应使用如图4.3-6所示的千斤顶马镫和预应力钢筋配套的垫板及锚具，必要时支垫加强钢板，以改善挂篮支点处的局部应力集中，达到均匀受力的效果。下支点处应尽量使用主纵梁原有的吊孔，或者使用专用提升吊具，注意吊点部位和销轴部位用作加强，主要措施为增加钢垫板，提升吊具与钢垫板均使用20mm厚钢板支座。图4.3-6前吊点细部方案图图4.3-6后吊点细部方案图（7）挂篮提升上支点处应设置两层锚具及垫板，下层锚具用于千斤顶回油时的临时锚固，上层锚具用于千斤顶提升挂篮时的锚固。（8）直径32mm的精轧螺纹钢吊杆为保险装置，次吊杆螺母应随挂篮提升同步拧紧，以保证提升过程的安全。第六步：安装第一个拼装节段索道管，将第一道斜拉索安装就位。第七步：安装底平台走道平台系统，安装防护网，完成底篮承载平台的拼装。4体系转换（1）挂篮整体提升到达预定高度后，先复核挂篮平面位置及高程数据，利用后横梁的吊挂系统和后横梁上的竖向微调千斤顶调整立模高差，用横向水平千斤顶调整挂篮的纵向位置。调整无误后将前后4个支点的精轧螺纹钢吊杆临时锚固，然后安装挂篮的后锚锚杆及中部锚杆组，并将锚杆组用锚具锁紧。图4.3-7步骤五：体系转换（2）当挂篮平台调整至设计位置后，将抗剪柱与梁体间抄实，中、后横梁吊杆收紧，同时将后横梁上竖向压力支座与梁体顶紧，并将止推装置与主纵梁后方的牛腿顶紧受力，使挂篮与梁体牢固连成一体。（3）安装斜拉索及接长杆，安装完成后对斜拉索进行第一次张拉，即节段混凝土浇筑前的张拉，具体索力值有监控单位根据计算确定。预应力斜拉索张拉应保证两套挂篮同时进行张拉，不得分先后顺序张拉，同一套挂篮也应左右对称张拉。斜拉索第一次张拉完成后，挂篮拼装体系转换完成。（4）放松前、后临时吊点锚杆组，拆除临时吊杆，特别注意在不要拆除挂篮原设计的后锚吊杆及锚具。5拱架与支架系统安装拱架安装具体方法与步骤如下：第一步：先在钢栈桥平台上进行拱圈主梁、拉杆、吊杆、联系杆等组拼。第二步：将拱架整体吊装就位，拱脚与主纵梁进行连接。第三步：最后进行拱顶撑杆的安装。第四步：对称安装挂篮两侧拱架，避免挂篮偏载。翼缘板盘扣支架安装具体方法与步骤如下：第一步：先在钢桁架上按设计图示位置安装工字钢，工字钢与钢桁架焊接牢固。第二步：在工字钢上拼装立杆，安装扫地杆、水平杆、斜撑等。第三步：安装可调节顶托。第四步：安装模板系统。图4.3-7挂篮支架安装总图6模板系统安装通过接长杆将斜拉索固定在牵索纵梁前端的承压支座上，并张拉至设计牵索索力，调整挂篮标高后进行模板系统安装。模板系统由顶板底模、内模、侧模组成，安装前对底平台拱架、支架标高进行复测，无误后进行模板安装，安装时由塔柱内侧远端进行，用导链将内侧模提起就位，与内模顶板支架的倒角支架拼接成整体。检查模板及支架，调整并精确定位。侧模与内模之间采用对拉杆进行连接。图4.3-8挂篮模板系统安装总图7挂篮走道及防护设施安装走道平台主要有：三角架走道、张拉平台、翼缘纵横向走道、主纵梁走道、下横梁走道等。走道平台防护设施见下图：图4.3-9走道平台防护设施图走道均由型钢焊接而成，走道栏杆高度1.2m～1.75m，作业范围底面、侧模均采用密目网进行封闭防护，杜绝主梁在挂篮拼装施工过程中发生物、料、人等坠落现象。在挂篮三角架前端铺设防水帆布，可遮蔽施工节段，将大部分雨水引至节段外。8拼装注意事项1）挂篮安装前，各重要构(部)件应按设计图纸要求进行探伤检查和试拼组装。2）挂篮在栈桥组合拼装平台上拼装，瓶装平台表面应平整，具有可靠的承载力及稳定性，具备拼装挂篮重型构件的能力。3）挂篮长大构件可根据运输和起吊设备能力，先在岸上分段组拼，然后在栈桥拼装平台上进行连接。承载平台拼装完成后应检测几何尺寸，补满并拧紧全部螺栓。4）挂篮平台全面调整，检查验收后，在拼装平台上安装支架和底模。5）尤其要注意挂篮定位与锁定。挂篮提升到位后及使用中，利用后横梁的吊挂系统和后横梁上的竖向微调千斤顶调整立模高差，用横向水平千斤顶调整挂篮的纵向位置。当挂篮平台调整至设计位置后，将抗剪柱与梁体间抄实，中、后横梁吊杆收紧，同时将后横梁上竖向压力支座与梁体顶紧，并将止推装置与主纵梁后方的牛腿顶紧受力，使挂篮与梁体牢固连成一体。4.3.4静载试验1试验概述挂篮在0#梁段上拼装完毕后，应对挂篮施加梁段荷载进行预压。挂篮预压采用土袋袋堆载法施工。对挂篮按最大节段重量的1.1荷载进行分级加载，充分消除挂篮产生的非弹性变形，并观测每一级载荷稳定后挂篮构件的变形情况，确保挂篮安全可靠。2试验目的1）检验挂篮的实际承载能力、横向稳定性及安全可靠性。2）对设计技术参数进行验证。3）对挂篮的加工、拼装质量进行检验。3试验准备1）场地准备：对试验范围场地进行清理并考虑钢筋及土袋堆放、机械站位情况。对挂篮临边侧进行封闭防护，确保施工安全。2）压重材料：预压荷载选用土袋。3）施工机具：现场配备21CJ400塔式起重机一台，平板运输车一台，25T汽车吊一台，钢丝绳、卡环及测量仪器等。4试验方法1）按照最重节段2#块重量的1.1倍即479t进行加载，两只挂篮同时对称进行加载实验。2）预压按照0%-50%-80%-100%-110%分等级预压。压载重量达到每级预压荷载时，对观测点进行标高测量作好记录，并应观察挂篮变形情况。3）静载试验方法（1）本方案选用土袋进行预压。（2）荷载布置：荷载布置工分为5个区域，即两个翼缘板区、两个肋板区和一个悬臂区域，各自荷载布置及荷载分布见下图。图4.3-10荷载分布图（4）土袋放置①土袋吊装采用塔吊吊装，每袋土重量保持1.5左右，土袋不宜装太满。②吊装人员应佩戴齐全安全防护用具。③重物下方严禁站人，吊装作业应统一指挥，所有人员配备对讲机进行通话。④土袋预压加载应采取对称加载的方式，先对称加载两侧肋板区，再加载中间悬臂区域，最后加载两侧翼缘板区域。图4.3-11挂篮预压加载顺序图4）试验流程（1）牵索挂篮安装就位后，将挂篮承重系统进行预紧，牵索张拉到初始索力，对各测点进行初始观测；（2）对称加载到主梁最大拼装节段重量的20%重量，加载完成6h后，对各测点进行观测；并对吊带、后反顶力装置，各连接处的焊缝和螺栓，牵索头处各受力部件进行安全检查；（3）对称加载到主梁最大拼装节段重量的40%重量，加载完成6h后，对各测点进行观测；并对吊带、后反顶力装置，各连接处的焊缝和螺栓，牵索头处各受力部件进行安全检查；（4）对称加载到主梁最大拼装节段重量的60%重量，加载完成6h后，对各测点进行观测；并对吊带、后反顶力装置，各连接处的焊缝和螺栓，牵索头处各受力部件进行安全检查；（5）对称加载到主梁最大拼装节段重量的80%重量，加载完成6h后，对各测点进行观测；并对吊带、后反顶力装置，各连接处的焊缝和螺栓，牵索头处各受力部件进行安全检查；（6）对称加载到主梁最大拼装节段重量的100%重量，加载完成6h后，对各测点进行观测；并对