某省宿遷運河二號橋掛籃施工組織設計方案(1)

1、主橋箱梁采用掛籃進行對稱平衡懸臂澆筑施工，10#12#墩的最大塊重131.7t，5#9#、13#16#副墩的箱梁最大塊重93.3t。按設計圖紙要求，須將一套掛籃自重控制在最大塊重的0.5倍以內(nèi)。為滿足設計要求，擬采用斜拉式輕型掛籃，分成兩種承載力的掛籃，承載力分別為163t、116t，掛籃自重控制在60.0t、42.0t以內(nèi)。 掛籃主要由主梁系、底籃系、側(cè)模系、錨固系及支行系組成。主梁采用抗彎抗扭性能良好的箱形截面，受力明確；內(nèi)、外橫板系按全斷面一次澆注砼考慮，外模采用鋼桁架鋼模，內(nèi)模采用組合鋼模，箱梁腹板厚度變化引起內(nèi)頂模寬度的變化通過頂模骨架橫肋上設置的活動銷來實現(xiàn)，內(nèi)側(cè)模的豎肋與頂模橫肋

2、連接處設鉸以利于拆模。掛籃前吊桿采用4根板帶式分段吊帶，以適應梁體高度的變化。底籃后托梁采用根錨桿錨固在前一已成梁段的底板上，主梁后錨則利用已成梁段的豎向高強預應力鋼筋來平衡傾覆力矩，取消常規(guī)的尾部配重，有效地減輕掛籃自重。掛籃結(jié)構(gòu)見圖5-16 斜拉式輕型掛籃示意圖所示。 考慮到澆注砼時脹模超載及掛籃施工安全方面的重要性，掛籃設計的最大承載力取1.2131.71.03163t與1.293.31.03116t兩種，分別用于10#12#主墩和5#9#、13#16#副墩的箱梁懸臂澆注。掛籃澆注砼和前移時的抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)要不小于2.0。 掛籃的加工構(gòu)件加工完畢后，先進行主要部件的x光探傷檢測，滿足要求

3、后駁船運住現(xiàn)場采用80t船吊或40t汽車吊配合安裝。由于0#1#塊長度為12.0m，不夠布置一套即兩個掛籃導梁的長度，因此先拼成扁擔式掛籃(見圖5-17)，施工完1#塊后再分離接長掛籃。首先在0#塊與1#頂板安放枕木及滑塊，然后吊裝上主梁系，并做好錨固；再吊裝主梁系的前橫梁。在主梁安裝完成后，吊裝底籃系并錨固，側(cè)模系在掛籃壓載試驗完成后再進行吊裝。 在掛籃安裝完成后，對其進行水箱加載模擬梁體自重的壓載試驗，以檢驗掛籃加工質(zhì)量，驗證設計荷載下掛籃的設計參數(shù)及承載能力，并為箱梁懸澆施工高程控制提供掛籃變形依據(jù)。在掛籃通過試驗驗證達到設計要求后，船吊配合吊裝掛籃的側(cè)模系和工作平臺。安裝完畢后即可對稱

4、進行懸澆箱梁的施工。 宿遷運河二號橋掛籃設計與施工摘 要：本文主要介紹了宿遷運河二號橋施工用掛籃的 結(jié)構(gòu)型式、主要特點、結(jié)構(gòu)計算、施工安裝和注意事項，以及施工中采用的行走、穿束等系 列輕便、快速施工工藝和撓度控制等。關(guān)鍵詞：橋梁 掛籃 設計 施工 宿遷運河二號橋主橋為45+75+45m的pc連續(xù)箱梁體系，梁底按二次拋 物線變化。主橋施工分為2個單t，每個單t以墩中心線為對稱軸向兩邊分成9段。墩頂上部7m 為0號段，15號段長3.4m，69號段長4.0m，最重梁段為1號段(886kn)。 該橋設計分為上下游兩幅，兩幅間設計為70cm寬濕接縫。根據(jù)工期要求，掛籃設計必需考慮 上、下游幅懸澆基本同步

5、進行。1 結(jié)構(gòu)型式和主要特點掛籃由主桁系統(tǒng)、配重及后錨固系統(tǒng)、走行系統(tǒng)、前后上下橫桁、吊掛系統(tǒng)、底模、內(nèi)外側(cè) 模幾個部分組成。1.1 主桁系統(tǒng) 該掛籃主桁設計為兩桁，三路貝雷桁架片利用型鋼聯(lián)結(jié)片連成整體形成主桁，貝雷上、下加設加強桿。 設計最大允許彎矩為4700knm， 兩主桁置于腹板位置，中心距 6.4m， 縱向長12m。1.2 后配重及后錨固系統(tǒng) 形成單只掛籃后，為保證掛籃不前傾，設計于兩主桁間橫擔兩根36號工字鋼，其上放置重35 t的鋼箱裝黃砂作為掛籃后配重；為抵消混凝土澆筑時的后拉力，主桁尾部50cm處以兩根配 重橫 梁作錨梁，每道主桁設計用2根級32精軋螺紋與已澆箱梁錨接起來。配重與

6、錨桿同時作 用確保了掛籃的安全，同時精軋螺紋可自由拆卸、安裝、效果良好。后配重的黃砂、懸澆結(jié) 束后材料可全部回收使用，大大降低成本。1.3 行走系統(tǒng)1.3.1 上橫桁移動 在兩根前后上橫桁于主桁位置處直接焊輔兩塊12mm鋼板，覆蓋于主桁上作為橫桁滑移使 用，在掛籃移向2塊時，用50kn倒鏈將前后上橫桁移至施工位置。1.3.2 掛籃整體走行系統(tǒng) 本次設計中徹底放棄了以往的滑道施工工藝，而直接用貝雷平滾置于主桁前支點下(已澆混 凝土 段端面向內(nèi)50cm)，后支點(配重位置)下設置16號工字鋼加工的托板，下用32圓鋼作滾筒 ，混凝土梁段上鋪5mm鋼板作為滾筒跑道。掛籃整體行走時，于已澆梁段頂部預埋1

7、6拉環(huán) 一只，利用轉(zhuǎn)向葫蘆直接采取卷揚機牽引的施工工藝，當行走到待澆梁段位置時，前支點處 用鋼板墊牢，保證混凝土澆筑時的支點承載。該施工工藝在施工中每行走4m長塊件時，所需 時 間僅約20min，而所有準備工作均可以在等待混凝土強度上升、張拉壓漿階段穿插完成。 1.4 前后上下橫桁系統(tǒng) 上橫桁由兩根45號工字鋼組成，下橫桁由2根36號工字鋼組成，前后橫桁中心距5m，橫桁長1 3m，上橫桁懸臂長3.5m。前后橫桁上分別設有底模平臺及內(nèi)外側(cè)模的吊掛點。1.5 吊掛系統(tǒng) 澆筑混凝土時，底模平臺及其它各部分的重量吊掛是通過鋼吊帶實現(xiàn)的。前橫桁設計有5根4cm鋼吊帶，后橫桁于箱梁截面以外設計有2根4cm

8、鋼吊鏈，箱梁截面底寬6.5m范圍 內(nèi)設計有3根級32精軋螺紋錨桿，施工中用兩只32t千斤頂對每根錨桿加有約500kn的預 緊力，使底模與成品混凝土夾緊不漏漿，而且承擔混凝土澆筑時的部分豎向分力。1.6 模板 由底模、外側(cè)模、內(nèi)芯模和端模組成。底模系將12mm鋼板直接固定在底模平臺上，底模 平臺長6m、寬13m，承擔澆筑時混凝土重量及施工機具設備的重量，并兼作施工操作平臺。 底模平臺以型鋼(7組2根28號槽鋼加6組2根20號槽鋼)拼成加勁梁，并與前后下橫桁直接焊接 。為保證梁底線型，加勁梁加工時中段進行預壓彎約8mm。外側(cè)模用10號槽鋼依照翼緣尺寸加工成定型骨架片，按1塊尺寸連接組拼成整體骨架，

9、滿 足不同長度塊件使用。整體骨架表面釘附16mm竹膠板作為面板，保證混凝土表面的平整 、光潔。內(nèi)側(cè)模為組合鋼模與木模相結(jié)合，通過16拉桿內(nèi)外側(cè)模連接定位，控制變形。用 內(nèi)徑20的硬塑料管作拉桿套管，且伸出內(nèi)外側(cè)模板，以消除混凝土澆注時套管進漿導致拉 桿無法抽拔。結(jié)果表明，除個別套管因振搗碰撞破裂進漿，造成拉桿抽拔失敗外，拉桿回收 率達100。 拆模后，伸出混凝土表面的套管只需用鐵鏟鏟斷即可，既保證了外表美觀，也避免了繁瑣的 修復工作。芯模頂板施工采用搭設木排架，上鋪組合鋼模。 端模用組合鋼模與木模結(jié)合，利用梁體鋼筋臨時固定，內(nèi)外模將其夾緊、定位。2 結(jié)構(gòu)計算2.1 主桁未分離計算 澆筑1、2塊

10、時，結(jié)構(gòu)為雙懸臂筒支梁，主要計算主桁前支座反力，驗算主桁片的抗壓變 形破壞；其次計算主桁片的彎曲應力，以及上橫桁承載及變形。2.2 形成單只掛籃計算 此時結(jié)構(gòu)為單懸臂的簡支梁，后錨固受拉，前支座受壓，主要驗算混凝土澆筑及行走時的傾 覆穩(wěn)定性。2.3 其它計算 掛籃前后下橫桁在灌注混凝土時按4跨和3跨連續(xù)梁計算，行走時按簡支梁計算，掛籃后上橫 桁按雙懸臂簡支梁計算。2.4 技術(shù)指標 掛籃行走時傾覆穩(wěn)定系數(shù) k 2.28 1.5； 后錨固允許受力 與最大受力比值 k 3.241.5； 混凝土澆筑時主桁承載(考慮貝雷組拼承載能力的削弱80)k3.57； 上下橫桁承載安全系數(shù)k1.89。3 施工安裝

11、(1)根據(jù)已有起吊設備，主桁先在岸上分段組裝，底模平臺拼裝于浮箱上，側(cè)模骨架拼裝結(jié) 束后放于底模平臺上。 (2)在已澆0塊上整體拼裝。按照主桁支座、主桁、前后上橫桁及吊掛系統(tǒng)、配重系統(tǒng)的順 序逐步安裝。上橫桁就位后，在0塊頂安放四臺卷揚機，通過轉(zhuǎn)向葫蘆將拼裝于浮箱上的 底模、側(cè)模系統(tǒng)起吊到位，通過吊帶銷接完成全部拼裝。 (3)掛籃的一個循環(huán)周期大約經(jīng)過如下步驟： 混凝土養(yǎng)護期間拆除外模架支點，將外模架落于底模平臺上，穿跑掛籃用的卷揚機開口、 鋼絲繩。 混凝土強度達設計值90時，張拉、壓漿。 拆除底錨、后錨，用千斤頂安裝前支座平滾。 前后吊帶系統(tǒng)下落1020cm。 用卷揚機將掛籃整體行走到下一塊

12、的位置，錨好后錨桿，墊實前支點。 底模平臺調(diào)整，側(cè)模調(diào)整，吊帶系統(tǒng)調(diào)整固定。 綁扎底板鋼筋、腹板鋼筋，組拼內(nèi)模，上對拉桿，綁扎頂板鋼筋。 立端模準備澆筑新的塊件。 本次掛籃設計結(jié)構(gòu)受力明確、操作方便、施工進度快、質(zhì)量好。自1998年8月29日澆筑上游1 塊至10月29號澆筑下游9塊全部結(jié)束，歷時61d，共懸澆18塊件。平均6d一周期，最快 塊件4.5d。4 掛籃施工中的幾個問題(1)要確保混凝土澆筑時主桁前支座材料強度滿足受力要求，并因此支點反力較大，必要時 須對主桁片進行加固，防止出現(xiàn)壓桿破壞。 (2)外側(cè)模底部與底模接觸處設置必要的橫向剛撐，確保底角不漏漿，影響外觀。 (3)設置必要的腹板

13、拉桿數(shù)量，防止出現(xiàn)面板變形，影響質(zhì)量。 (4)掛籃懸澆至7塊結(jié)束時，由于鋼絞線較長，且預埋波紋管采用內(nèi)接白鐵皮管接頭，使索 道 孔內(nèi)徑減小，人工穿束困難。經(jīng)現(xiàn)場研究，決定采用卷揚機牽引的施工工藝：先穿一根8 鋼筋，出孔處連接卷揚機鋼絲繩，將懸澆束12根鋼絞線(板束為19根)于索道進口處整體焊接 在鋼筋上，注意焊接時要盡量使鋼絞線排列成圓形截面，然后直接用卷揚機牽引。施工結(jié)果 表明，此工藝不僅節(jié)省人力，且大大縮短穿束時間，索道接頭鐵皮管有時亦能被強行拉出， 平均每道穿束時間為30min。 (5)由于梁體懸臂較長，根據(jù)施工實踐，側(cè)模骨架片采用10號槽鋼加工易產(chǎn)生彎曲、扭曲變 形，后用14號槽鋼加固

14、，將原骨架片兩支腿改為三支腿，效果良好。(6)掛籃在走行時出現(xiàn)主桁尾端橫向彎曲達30cm，有安全事故隱患。經(jīng)分析原因有二：一是 因三路貝雷底面不在同一水平面上，主桁有傾斜現(xiàn)象，置于主桁的后配重產(chǎn)生水平分力；二 是主桁后支點偏前，配重位置下無支點，側(cè)向分力無法消除，最終導致端貝雷出現(xiàn)橫向彎曲 。根據(jù)上述原因，將主桁后支點移于配重位置下，同時調(diào)整使每組桁片貝雷底標高相同，行 走時隨時注意觀察、調(diào)整，處理效果良好。5 箱梁撓度控制 箱梁的撓度、底板線型控制一直是懸澆工藝中的難點。本次掛籃設計對前后上下橫桁、吊帶 節(jié)點的伸長、主桁彈變的疊加均作了計算，最后取值為1.5cm。澆筑過程中定時觀察，根據(jù) 設計單位提供每節(jié)段預拱度及時調(diào)整底板標高，最后測得主桁前端平均彈性變形為12cm，非 彈性變形為0.5cm，與計算基本相符。在塊件張拉前后，實測塊件標高，結(jié)果表明懸澆束的 張拉對箱梁的起拱極小，適當減小預拱度值進行下一塊件的施工。全橋懸澆結(jié)