連續(xù)梁菱形掛籃施工工法DOC

1、連續(xù)梁菱形掛籃施工工法近年來，科學技術的發(fā)展大大推動了橋梁設計施工的進步，其中預應力混凝土連續(xù)梁橋、剛構橋是采用較多的的橋梁型式。預應力混凝土連續(xù)梁橋、連續(xù)剛構橋一般跨度大而且跨江河、河谷，所以主要采用懸臂澆筑法施工。以往掛籃一般采用萬能桿件、貝雷桁架、軍便梁組拼而成，往往結構復雜、質量大、操作不方便；現(xiàn)在的連續(xù)梁、連續(xù)剛構橋箱梁截面多采用單箱雙室或單箱多室截面，橋面寬度大，節(jié)段重量較重，要求每個節(jié)段全斷面一次澆筑，對懸臂澆筑法施工提出了更高的要求，為滿足施工需要，出現(xiàn)了各種新的懸臂澆筑法施工方法，其中菱形掛籃懸臂澆筑施工具有設備結構簡單、節(jié)點少、變形小、操作方便等優(yōu)點得到了較快的發(fā)展。2工法

2、特點2.0.1 在單箱雙室（或單箱多室）寬幅箱梁的懸臂澆筑施工中，掛籃結構簡單，主桁架桿件受力合理?；炷翍皳隙茸兓€(wěn)定，節(jié)段施工橫向穩(wěn)定性好、抗風能力強，節(jié)段施工標高調整方便準確，易于控制橋梁線形。2.0.2 箱梁采用菱形掛籃懸臂澆筑施工，底藍及模板系統(tǒng)垂直懸吊在主桁懸臂端，掛藍行走時，底藍、外模板、內?；荷低骄臀?，從而減少工序，縮短作業(yè)時間。模板和內外作業(yè)平臺一次安裝形成封閉整體，施工作業(yè)防護設施齊全，安全可靠。2.0.4 菱形掛籃施工懸臂澆筑箱梁，施工作業(yè)空間寬敞，并在掛籃主桁上方設置遮陽雨棚，改善工人作業(yè)環(huán)境。3適用范圍本工法適用于預應力混凝土連續(xù)梁、連續(xù)剛構橋懸臂澆筑施工，

3、尤其是單箱雙室或單箱多室的寬幅箱形連續(xù)梁、連續(xù)剛構橋懸臂澆筑施工。4工藝原理4.1 菱形掛籃的工藝原理：菱形掛籃的安裝：在在墩身預埋件、臨時支墩上安裝三角托架形成工作平臺施工0梁段。0梁段達到強度后在0梁段頂面縱向對稱安裝菱形掛籃；掛籃前端懸吊形成的平臺上進行下一個梁段的鋼筋、模板、混凝土、預應力張拉、壓漿施工。掛籃的移動：掛籃底部設有滑道，使掛籃能夠沿橋梁縱向移動，滑道由精軋螺紋鋼錨固在已澆注梁段；掛籃靜止時后端由精軋螺紋鋼錨固在已澆注梁段，移動時后端錨固在滑道上。完成一個梁段的施工后，掛籃后錨由錨固在已澆注梁段變?yōu)殄^固在滑道上，對稱將掛籃移動至下一個梁段直至循環(huán)完成所有懸臂節(jié)段的施工。合攏

4、段施工：利用掛籃作吊架，在剛性鎖定裝置安裝完畢后，拆除臨時支墩釋放梁體內部應力，兩懸臂端平衡配重，夜間低溫、無風的條件下進行合攏段混凝土澆筑，完成全橋梁體施工。4.2 掛籃設計4.2.1 掛籃的構造掛籃主要由菱形主桁架系統(tǒng)、走行及錨固系統(tǒng)、提吊系統(tǒng)、底籃及模板系統(tǒng)、操作平臺等六大部分組成，見掛籃縱斷面圖及掛籃橫斷面圖。圖4.2.1-1 掛籃縱斷面圖圖4.2.1-2 掛籃橫斷面圖1 主桁架系統(tǒng)掛籃主桁采用外形呈菱形的桁架，在其橫向設置前、后橫梁組成一空間桁架，并在前、后橫梁桁片上設置上下兩層平面聯(lián)結桿件。2 走行及錨固系統(tǒng)菱形組合梁走行系統(tǒng)：在每片梁前端設滑動點，后部設平衡導向滑輪，箱梁頂面上設

5、3個滑道，向前滑移。掛籃行走時，通過后錨千斤頂將后錨反力轉換為后錨小車承受，錨固小車可在工字鋼軌道上翼緣底面滾動前移，軌道通過錨梁與箱梁豎向預應力筋連接而錨固。掛籃就位后，再將后錨小車上的力轉換給后錨桿。外導梁走行：外導梁前端懸吊在前上橫梁，后端懸掛在錨固于已澆注梁段的滑車中。后下橫梁與外模板懸掛在外導梁上，菱形架走行時帶動外導梁走行。內模走行：放松內模后，內模板即落在內導梁上，內導梁走行于外導梁情況相同。錨固系統(tǒng)：錨固系統(tǒng)作用是將掛籃承受的荷載傳至箱梁上，防止掛籃傾覆。澆筑箱梁混凝土時，掛籃尾部通過豎向后錨拉桿連接，后錨拉桿穿過預留孔采用螺栓連接緊固，錨桿上方設置千斤頂進行錨固力的轉換并可調

6、整掛籃懸臂端的標高。每片桁架后錨采用兩組相互獨立的后錨系統(tǒng)，并采用鉸接式分配梁保證了每根后錨拉桿的拉力基本一致，能較好的適應預留孔的誤差。3 提吊系統(tǒng)為了便于工人操作，在前后橫梁下方懸吊分配梁，通過吊桿懸掛底籃及內外模板。前吊桿是底模平臺前吊點，吊桿之間采用銷軸連接，以適應不同梁高的變化。底籃后橫梁采用錨桿錨固在前段已完梁段上，錨桿上方設置千斤頂，進行錨固力的轉換并可調整掛籃懸臂端撓度。4 底籃及模板系統(tǒng)底籃由前下橫梁、后下橫梁、縱梁及分配梁組成。底籃前橫梁通過吊桿懸吊在主桁的分配梁上，底籃后橫梁在掛籃前移時懸吊在主桁的分配梁上，掛籃就位后轉換到底籃后錨桿錨固于箱梁底板。模板包括底模、外模、內

7、模。外模采用大塊鋼模，內模采用組合鋼模，內外模利用對拉螺桿（精軋螺紋鋼）連接緊固，外加鋼管支撐固定。腹板內用同標號混凝土預制塊作內支撐，保證腹板結構尺寸。外模上部支承在外滑梁上，前端懸吊于主桁外側分配梁，后端懸吊于已澆箱梁翼板上。外模吊桿均采用精軋螺紋鋼，同樣，內模支承在箱室的內滑梁上，前端懸吊于主桁前分配梁，后端懸吊于已澆箱梁內頂板上。內模橫梁上設置活動銷來調節(jié)內模寬度以適應腹板厚度的變化。5 操作平臺操作平臺包括底籃前、后端平臺，底籃兩側平臺，內、外模懸吊平臺，翼板兩側平臺，張拉操作平臺。操作平臺設計應滿足堆放施工機具及工人作業(yè)空間要求。平臺可用手動葫蘆調整其高度。4.2.2 掛籃設計參數(shù)

8、1 設計荷載：鋼筋混凝土自重26kN/m3，混凝土側壓力60kPa，混凝土與模板吸附力100kPa，施工機具及人群荷載2.5kPa，基本風壓值766kPa。2 箱梁混凝土超灌系數(shù)1.03。3 動力系數(shù)采用1.2。4 行走時抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)2；澆筑時抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)2。5 桿件容許最大撓度值L/750，掛籃允許最大變形（包括吊帶變形的總和）20mm。6 掛籃總重量(含施工荷載)/懸臂澆筑箱梁節(jié)段重量在0.30.5之間。 7 水平限位安全系數(shù)2；5施工工藝流程及操作要點1.1 工藝流程施工工藝流程（見圖）。圖5.1.1 施工工藝流程圖1.2 操作要點1.2.1 0梁段施工1支座安裝和定位：在支座安裝前

9、，首先是在支座墊石上確定支座安裝中心線，根據(jù)中心線和需要安裝的支座型號和規(guī)格、外形幾何尺寸在支座墊石上放大樣。2 活動支座安裝完畢后對0梁段予以臨時鎖定。1.2.2 懸臂現(xiàn)澆施工部分1 掛籃拼裝1) 掛籃加工完畢，在工廠檢查各桿件尺寸、連接，重要焊縫采用超聲波探傷檢查，檢測合格后在加工現(xiàn)場進行預拼裝，經(jīng)試驗滿足設計和施工要求后運達施工現(xiàn)場。2) 在施工現(xiàn)場拼裝時，根據(jù)吊裝設備的起吊能力將掛籃分塊拼裝，減少在梁頂高空拼裝時間和工作強度。3) 掛籃拼裝要注意各桿件的拼裝順序。先拼裝走行系統(tǒng)、主桁結構及主桁后錨部分，然后拼裝吊帶及底模平臺部分，再拼裝掛籃模板及工作平臺。1 掛籃靜載試驗掛籃試驗加載按

10、照最不利荷載模擬加載，檢驗掛藍的穩(wěn)定性及整體安全，實測出掛籃的變形。掛籃預壓采用堆碼砂袋的方法進行，也可以利用千斤頂反壓加載，千斤頂加載時由承臺錨固鋼筋提供反力，中間通過鋼絞線及分配梁連接。數(shù)據(jù)分析整理。通過預壓測量出掛籃不可恢復變形和彈性變形；彈性變形與掛籃設計值比較，檢驗是否滿足設計和規(guī)范要求要求；繪制出荷載與掛籃彈性變形關系曲線，為線形控制提供依據(jù)。 2 掛籃錨固和移動（見圖5-2-2-1）掛籃靜止時后錨由精軋螺紋鋼錨固在已澆注梁段頂板，錨固精軋螺紋鋼盡可能利用梁體豎向精軋螺紋鋼，以減少用鋼數(shù)量。每施工完一個節(jié)段，懸臂兩端掛籃均要對稱前移施工下一個節(jié)段。1) 在前方梁段頂面測量好滑道位置

11、，找平鋪設滑道并固定。圖5.2.2-1 掛籃前移施工2) 將承重的各吊桿慢慢松開,后下橫梁吊點用精軋螺紋鋼和倒鏈轉移至外導梁上。此時，模板系統(tǒng)與混凝土脫離，掛籃處于空載狀態(tài)。3) 將菱形梁后錨松開，人工采用倒鏈將主梁拖拉到位，主梁的前移帶動外導梁、底模及內導梁整體滑移到位。4) 掛籃移動到位后，把底模重新固定在各吊桿上，將內、外導梁也和上一梁段預留吊桿及前吊帶固定好。標高調整采用螺旋千斤頂調節(jié)吊帶可以精確的達到施工要求。3 節(jié)段循環(huán)施工 （見圖5-2-2-2）圖5-2-2-2 節(jié)段循環(huán)施工1) 鋼筋施工。先綁扎底板鋼筋；腹板鋼筋主要為箍筋，與底板鋼筋一共安裝并將腹板筋下端固定在底板鋼筋上，形成

12、腹板鋼筋骨架；安裝腹板鋼筋水平、聯(lián)系筋；綁扎頂板鋼筋。2) 預應力施工。在鋼筋施工時穿插進行預應力筋和預應力管道安裝，將其固定在鋼筋網(wǎng)上，預應力管道每隔50cm安裝定位網(wǎng)固定；預應力管道內臨時穿塑料襯管，防止管道變形、漏漿。3) 混凝土澆注施工。澆注順序為底板腹板頂板。通過腹板澆注底板混凝土，合理控制各腹板澆注順序、澆注強度，在內箱倒角處安裝部分底板內模，避免底板澆注完畢腹板混凝土仍然往箱梁內翻漿。4) 預應力張拉。養(yǎng)生混凝土7天，且同條件混凝土抗壓試塊強度和彈性模量達到90，進行縱向預應力筋張拉，然后張拉橫向預應力筋，豎向預應力筋滯后2個節(jié)段張拉。鋼絞線預應力管道通過管道摩阻試驗測定實際管道

13、摩阻損失。4 線形控制影響箱梁懸臂端產(chǎn)生撓度的主要因素有：梁體結構自重、施工荷載、施加預應力、混凝土徐變、掛籃彈性變形 、使用荷載。撓度計算公式如下：1) 測定混凝土容重，按照混凝土試驗方法測定。2) 掛籃變形值由靜載試驗確定的荷載與掛籃彈性變形關系曲線得出。3) 臨時荷載中掛籃自重已知，人員和機具荷載按2.5kPa/m2考慮。4) 制作試塊測定混凝土7、28、60、90彈性模量，制作Et曲線。5) 應力測試試和溫度測試。應力測試采用鋼弦式應變計在全橋8個斷面共設96個測點；溫度測試：環(huán)境溫度的測量采用電子溫度計，全橋共設置2個溫度、濕度監(jiān)測站，主梁溫度場的測量采用數(shù)字式測溫傳感器進行。6)

14、偏位測量。采用全站儀用坐標法測量，測量基點設在橋梁兩端穩(wěn)定的地方。7) 主梁標高測量。每節(jié)段施工完成后，測量該節(jié)段的標高及相鄰3個節(jié)段的標高變化，在3個工況進行測量：混凝土澆注前、混凝土澆注后、張拉預應力后。8) 成橋線形測量。成橋后(合攏后，二期恒載鋪裝前)測量全橋線形，每5m布置兩個測點（上下游各一個），測量主梁成橋線形。6懸臂澆筑施工平衡控制橋墩兩端梁段懸臂施工進度應對稱、平衡，實際最大不平衡偏差不得超過設計要求值。1) 掛籃推移平衡控制兩端掛籃每一個主桁片配置一個頂推千斤頂。頂推掛籃時，四臺液壓千斤頂同時頂推，保證掛籃四片主桁勻速、平行、同步前移。掛籃的內模骨架、外模骨架通過倒鏈葫蘆拖

15、拉，使其與主桁同步前進。2) 鋼筋安裝不平衡重控制各種材料均堆放在0#段頂部，并且前后、左右對稱堆放，不得堆放在懸臂部位。在各個節(jié)段鋼筋施工過程中，計算出每個節(jié)段鋼筋及工作面需要的材料總重量，對稱進行鋼筋的綁扎和運輸。3) 澆筑混凝土不平衡重控制澆筑混凝土前，兩懸臂端鋼筋及模板均已安裝完畢，基本處于對稱平衡狀態(tài)?；炷翝仓r兩懸臂端對稱平衡地進行，嚴格控制兩懸臂端混凝土的不平衡重，避免不平衡重超過設計允許值。4) 預應力施工控制懸臂澆筑箱梁節(jié)段預應力張拉，嚴格按照先縱向、后橫向、再豎向順序進行；縱向預應力張拉從上到下、左右對稱同時張拉，若出現(xiàn)意外情況不對稱張拉最多只能一束，防止箱梁橫向偏壓失穩(wěn)

16、或翹曲；橫向預應力左右同時對稱跳槽張拉。5.3 合攏段施工及體系轉換合攏段施工1)合攏施工順序先邊跨，后中跨，邊跨合攏時臨時支墩不能拆除。2)合攏前，測量箱梁頂面標高和軸線，連續(xù)測試溫度影響偏移值，觀測合攏段在溫度影響下梁體長度及豎向的變化。3)合攏前，應在兩懸臂端預加與需要承擔的合攏段混凝土重量相等的配重。加配重時要按中軸線對稱加載，并在澆注混凝土過程中逐級卸載，使懸臂端撓度保持穩(wěn)定。4)合攏宜在設計溫度范圍內合攏，若設計無要求，合攏段混凝土澆注時間應在日氣溫較低、溫度變化幅度小時施工，凌晨以后，日出之前最佳。連續(xù)梁體系轉換過程為：在兩懸臂端平衡配重；焊接鎖定臨時勁型骨架；拆除臨時支墩，解除

17、活動支座鎖定邊澆注混凝土邊同重量卸除平衡配重；混凝土養(yǎng)護到設計強度和齡期時，張拉縱、橫、豎向預應力筋并壓漿。6 材料與設備6.1 所使用的主要材料見表6.1表6.1 序號材料名稱規(guī)格主要技術指標1普通鋼筋I級鋼筋II級鋼筋具體見設計及規(guī)范要求2預應力鋼絞線1860級具體見設計及規(guī)范要求3高強精軋螺紋粗鋼筋L32具體見設計及規(guī)范要求4混凝土C50具體見設計及規(guī)范要求2.2 懸臂澆筑施工主要機械設備見表6.2。表6.2序號名稱型號規(guī)格單位數(shù)量備注1攪拌站HLS60套223混凝土地泵HTB90臺14混凝土運輸車臺35掛籃套46液壓千斤頂200t套4縱向張拉7液壓千斤頂60t套2豎向張拉8液壓千斤頂2

18、4t套2橫向張拉9壓漿機臺110螺旋千斤頂32t套48掛籃使用11手拉葫蘆2t、5t、20t套24掛籃使用12電焊機GQH40臺813鋼筋切斷機GQ40-1臺114鋼筋調直機GT4-14臺115鋼筋彎曲機GWJ40-A臺116插入式振搗棒50臺1217全站儀萊卡1201套118水準儀精度1mm套119發(fā)電機200千瓦臺1備用20 7質量控制7.1 混凝土澆筑質量控制標準7.1.1 施工質量符合公路與橋梁施工技術規(guī)范(JTJ 041-2000)、公路工程質量檢驗評定標準(JTG F80/1-2004)。 每節(jié)段混凝土澆筑完后及時養(yǎng)護。7.1.3 每節(jié)段施工前模板進行打磨處理，并均勻涂刷脫模劑，不

19、得涂漏；混凝土不得離淅，嚴格控制混凝土的坍落度；必須搗固密實，表面不得有蜂窩麻面，不得有跑?，F(xiàn)象，外觀美觀。合理組織，注意鋼筋安裝與預應力安裝順序。焊接作業(yè)時對相鄰預應力管道采取防護措施。7.1.5 在懸臂澆筑箱梁施工中，為了保證線性控制良好，必須成立專門的監(jiān)控小組，加強觀測每個節(jié)段施工中混凝土澆筑前后、預應力張拉前后四種工況下懸臂的撓度變化。每節(jié)段施工后，整理出撓度曲線進行分析，及時調整施工中發(fā)生的偏差值，準確地控制線形。7.2 掛籃及模板質量控制標準按表7.2規(guī)定執(zhí)行。 表7.2序號檢查項目容許偏差（mm）檢查部位1掛籃及模板加工長度+0-1.0中間及兩邊2掛籃及模板加工寬度+0-1.0中

20、間及兩端3高度±1.0中間及兩端4模板撓曲<2.0長、寬方向5邊肋孔距±1.0任意兩孔間距6端肋孔距±1.0任意兩孔間距7焊縫長+5.0 -0所有焊縫8焊縫高+1.0 -0所有焊縫9倒角模角度<1.0內模倒角10掛籃模板拼裝模板間拼接縫<1.51.5塞尺不通過11相鄰模板面錯臺<2.0檢查拼接縫12相鄰模板上口高差<1.5檢查拼接縫8安全措施除遵守建設部、勞動人事部聯(lián)合發(fā)布的建筑安裝工人安全技術操作規(guī)程外，還要注意下列事項：8.0.1 建立完善的施工安全保證體系，加強施工過程中的安全檢查和控制，確保作業(yè)標準化、規(guī)范化。8.0.2 針對

21、菱形掛籃懸臂施工的特點，制定切實可行的高空懸臂澆筑施工安全措施，建立健全各項安全規(guī)章制度，加強崗位責任制，并在施工過程中認真執(zhí)行和總結完善。8.0.3 對參與施工的全體員工進行崗前培訓和安全教育，貫徹安全第一的思想，作業(yè)時必須佩戴安全帽、穿施工鞋、系安全繩。8.0.4 工作面周邊掛安全網(wǎng)，墩下通道搭設防護棚。8.0.5 遇到大風、暴雨及雷電而停止施工時，注意要切斷電源，保護好各種設備。8.0.6 塔式起重機和電梯的司機要經(jīng)培訓考核，持證上崗，定期檢查各種限位開關、起重鋼絲繩、卡環(huán)、附著桿，如有損壞及時更換。8.0.7 對已施工完的節(jié)段，橋面上必須將雜物清理干凈，對繼續(xù)使用的機械設備，要做好放置

22、工作，嚴禁亂丟亂放。8.0.8 掛籃行走安全措施1 掛籃移動時必須專人指揮，在準備工作就緒后方可開始走行，走行過程中，施工人員必須相互配合，聽從指揮，使掛籃順利快速前移到位。2 掛籃每次走行時，連接部位螺栓、千斤頂、吊帶及倒鏈等部位必須經(jīng)過檢查方可進行走行施工，確保走行安全。3 掛籃移動過程中，錨固滑道的精軋螺紋必須擰緊，滑道與滑道之間連接必須保證水平?；七^程中，側模板要保證平穩(wěn)，必要時可與底模暫時連接。4 在掛籃推移、節(jié)段施工過程中，嚴格控制兩懸臂端的不平衡偏差，不得超過設計允許值，兩端、左右對稱平行作業(yè)，并安排專人檢查。5 掛籃移動時，在其掛籃尾部設置后纜安全繩并隨主桁前移逐漸放松。掛籃移動過程中，如有構件移動不同步，則先查明原因，解決問題后，然后利用千斤頂或倒鏈葫蘆拉推就位，再繼續(xù)前移。掛籃