合攏段吊架法施工工法

1、.合攏段吊架法施工工法中交第一公路工程局有限公司張志新 李建1 前言懸臂施工的橋梁的合攏段是該種橋梁的關(guān)鍵部位之一，其施工質(zhì)量決定了成橋內(nèi)力是否與設(shè)計相符；該部位施工處于關(guān)鍵線路，其施工速度對總工期有重要影響；合攏段施工屬于高空作業(yè)，施工方法對于安全管理和效果有重大影響。我公司一直重視合攏段施工，不斷研究優(yōu)化施工方法，在總結(jié)多座橋梁的合攏段吊架法施工經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，形成本工法。本工法經(jīng)實際應(yīng)用，具有安全可靠，經(jīng)濟(jì)合理，速度快的優(yōu)點。2 工法特點（1）結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便； （2）安全可靠；（3）可以提高橋梁工程質(zhì)量。3 適用范圍本工法適用于懸臂施工的公路橋梁的合攏段施工。4 工藝原理合攏段施工的一

2、般要求：1、使用勁性骨架將懸臂兩端固結(jié)，做到在混凝土澆筑期間不變形、不位移；2、混凝土澆筑前要配重，保持混凝土澆筑期間的平衡；3、根據(jù)合攏期間的溫度及后期梁的收縮徐變，對合攏間隙進(jìn)行預(yù)頂開作業(yè)；4、合攏期間盡量減小附加荷載影響，如吊架重量、臨時機(jī)具材料重量；5、合攏段固結(jié)（勁性骨架焊接）、混凝土澆筑應(yīng)在低溫時進(jìn)行，并且宜快速、連續(xù)完成。結(jié)合上述要求，合理設(shè)計吊架、控制吊架重量是合攏段施工的內(nèi)容之一。原理是在懸臂端的節(jié)段上預(yù)留豎向孔洞，將兩橫梁分別吊在前后懸臂端之下，然后在橫梁上搭設(shè)縱梁形成吊架，再在其上鋪裝鋼模板，形成底模平臺。以底模平臺為基礎(chǔ)，安裝側(cè)模和內(nèi)模，直至完成整個合攏段。整個合攏段施

3、工以吊架為支撐，故吊架必須有足夠的強(qiáng)度和剛度。吊架的安裝要求結(jié)構(gòu)簡單、構(gòu)件重量輕、采用簡單連接。5 施工工藝流程及操作要點5.1 工藝流程合攏段常規(guī)施工工藝流程如圖5.1所示，如果設(shè)計有要求，則按設(shè)計要求執(zhí)行。5.2 操作要點5.2.1 施工準(zhǔn)備1 吊架設(shè)計與加工吊架的結(jié)構(gòu)見圖5.2-1所示。吊桿的數(shù)量和位置根據(jù)吊桿強(qiáng)度、橫梁的剛度確定，并避免與混凝土內(nèi)預(yù)應(yīng)力管道位置沖突。驗算項目：（1）底橫梁的強(qiáng)度和剛度；（2）頂板、底板縱梁的前度和剛度；（3）吊桿和吊點的強(qiáng)度；（4）模板的強(qiáng)度和剛度；（5）拉桿的強(qiáng)度；（6）頂板、翼板支架的強(qiáng)度和剛度。按公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（JTJ025-86）

4、進(jìn)行設(shè)計驗算。吊點材料的容許應(yīng)力不得提高。設(shè)計文件中應(yīng)提供：（1）吊架各構(gòu)件、連接的構(gòu)造和組裝圖；（2）安裝作業(yè)流程及操作要點；（3）安全操作要點和安全保護(hù)設(shè)施和措施；（4）加工、安裝的質(zhì)量檢驗方法和標(biāo)準(zhǔn)。圖5.1 施工工藝流程圖(a)吊架橫斷面圖圖5.2-1 吊架結(jié)構(gòu)圖(b)吊架縱斷面圖加工吊架的材料應(yīng)符合該產(chǎn)品的國家標(biāo)準(zhǔn)。2 預(yù)留孔與預(yù)埋件（1） 吊桿孔。距懸臂端不小于30cm。吊桿孔宜設(shè)成沿橋梁方向的長方形，以便留出合攏段頂開時吊桿的活動余量。預(yù)留孔應(yīng)豎直，誤差小于1%。（2） 勁性骨架預(yù)埋件。設(shè)計有要求時按照設(shè)計要求設(shè)置。對于體內(nèi)勁性骨架，一般有兩種預(yù)埋連接形式，圖5.2-2。設(shè)置成預(yù)

5、埋鋼板（b）形式，可避免順直度和扭轉(zhuǎn)偏差引起的焊接困難，比預(yù)埋型鋼（a）形式便于保證連接質(zhì)量。圖5.2-2 預(yù)埋形式圖(a)(b)對于體外勁性骨架，除了設(shè)置水平預(yù)埋鋼板之外，還應(yīng)在后端設(shè)置型鋼擋塊，以更好的傳遞勁性骨架的壓力。3 配重采用水箱配重時，應(yīng)預(yù)先將水箱設(shè)置好，并做好計量標(biāo)記。水箱底部設(shè)可以控制流量的出水口。采用沙（土）袋時，應(yīng)預(yù)先裝好沙袋待用。4 現(xiàn)場準(zhǔn)備清理合攏段作業(yè)場地，清除雜物，測量放樣。自懸澆結(jié)束開始，連續(xù)測量24h氣溫和日照對合攏段長度、懸臂撓度的影響。建立作業(yè)現(xiàn)場管理制度，進(jìn)行現(xiàn)場技術(shù)交底。5.2.2 吊架安裝安裝底橫梁 安裝吊桿 安裝縱梁 安裝底模板 安裝安全防護(hù)設(shè)施1

6、 吊架安裝分預(yù)拼整體吊裝和現(xiàn)場單件拼裝兩種方法，本工法以現(xiàn)場單件拼裝為例說明?，F(xiàn)場單件拼裝順序為：吊架安裝過程示意圖見圖5.2-3。2 操作要點（1） 臨時縱梁及支腿應(yīng)焊接牢固，并固定于箱梁頂板上。（2） 安裝橫梁的吊繩應(yīng)根據(jù)橫梁重量選用。其兩側(cè)長度應(yīng)能使橫梁距箱梁底面50cm左右，并能使橫梁水平，否則在安裝吊桿時比較困難。吊繩與橫梁連接牢固，并在自然下垂時不致使橫梁偏斜、扭轉(zhuǎn)，以利于吊桿安裝。吊桿上螺母的鋼墊板應(yīng)保持水平。（3） 考慮合攏頂推時的位移，吊桿安裝后，應(yīng)移靠到吊桿孔的距合攏段遠(yuǎn)的一側(cè)。橫梁下的分配梁、吊桿螺母應(yīng)在橫梁移到箱梁下之前安裝在橫梁下相應(yīng)的準(zhǔn)確位置。（4） 縱梁平面位置應(yīng)

7、保持準(zhǔn)確。（5） 底模板準(zhǔn)確定位后臨時與縱梁連接。底模板安裝完畢，調(diào)整吊架高度，使底模板與箱梁底面間有5cm左右間隙。在箱梁底面邊緣貼止?jié){膠條。（6） 按照設(shè)計安裝安全護(hù)欄、通道、爬梯等安全設(shè)施，焊接點應(yīng)牢固。安全設(shè)施和警示牌應(yīng)有醒目的顏色。5.2.3 外模安裝（1） 外模吊裝就位的方法同吊架安裝。如果采用較輕的構(gòu)件，也可用人工就位。（2） 注意吊桿安裝時也靠吊桿孔距合攏段遠(yuǎn)的一側(cè)。（3） 外模和翼緣板模板就位后，調(diào)整使之與箱梁間留5cm間隙。在箱梁邊緣貼止?jié){膠條。5.2.4 底、腹板鋼筋、預(yù)應(yīng)力管道安裝（1） 底、腹板縱向鋼筋安裝時只焊接一端，另一端待頂推完成后焊接或幫扎連接，但須調(diào)整到位。

8、設(shè)置豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋。（2） 底板的預(yù)應(yīng)力管道安裝后亦留伸長間隙，待事后連接；在合攏段中部位置安裝排氣孔。（3） 僅安裝底板豎向鉤筋，腹板水平鉤筋待勁性骨架就位后安裝。5.2.5 勁性骨架安裝、合攏束臨時張拉圖5.2-3 吊架安裝過程示意圖（1） 勁性骨架就位后，先焊接一端，待頂推完成后焊接另一端。首端焊接時應(yīng)根據(jù)預(yù)測的梁端變形對勁性骨架位置予以調(diào)整，防止頂推時勁性骨架隨之變形使得另一端的連接超出預(yù)留的富余范圍，造成連接失敗。（2） 頂推作業(yè)時，應(yīng)按照設(shè)計要求的位置設(shè)置千斤頂，按照設(shè)計要求的力或頂開量施頂。頂開作業(yè)時，選擇箱梁溫度較恒定的時間進(jìn)行，一般選擇晚上十時之后進(jìn)行。（3） 頂推應(yīng)分級完成

9、。發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)立即停止分析原因，問題解決后方可繼續(xù)進(jìn)行。（4） 頂推達(dá)到設(shè)計要求后立即進(jìn)行勁性骨架的焊接，并以最快的時間完成。焊縫長度和厚度應(yīng)符合設(shè)計要求。（5） 頂推完成后即可連接底、腹板縱向鋼筋和預(yù)應(yīng)力管道；調(diào)整吊架的吊桿，使垂直受力。（6） 勁性骨架焊接完成后，立即進(jìn)行合攏臨時束的張拉。預(yù)先可將千斤頂安裝好，以節(jié)約時間。5.2.6 內(nèi)模安裝（1） 先安裝箱內(nèi)側(cè)模，再安裝內(nèi)頂模。內(nèi)頂模安裝時需留人孔。（2） 設(shè)置豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋。5.2.7 頂板鋼筋安裝（1） 預(yù)先將普通鋼筋、預(yù)應(yīng)力鋼筋下料加工。（2） 按照要求安裝頂板普通鋼筋和預(yù)應(yīng)力鋼筋。調(diào)整固定豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋。（3） 按照規(guī)范要求進(jìn)行普通

10、鋼筋連接、預(yù)應(yīng)力鋼筋定位。5.2.8 加配重（1） 將兩水箱內(nèi)加水，各個水箱與水的重量等于合攏段混凝土重量的一半。（2） 配重重量誤差控制在5%以內(nèi)。5.2.9 澆筑混凝土（1） 合攏段混凝土應(yīng)設(shè)計成低收縮混凝土。（2） 澆筑混凝土之前，對合攏段兩端的混凝土面鑿毛處理；緊固吊架和模板的拉桿，使模板貼緊老混凝土表面。（3） 混凝土澆筑應(yīng)選擇在溫度變化小、氣溫較低時進(jìn)行。應(yīng)一次性完成整體澆注。澆筑混凝土的同時，等重量地排出水箱內(nèi)的水，減少配重。（4） 先澆筑底板，然后澆筑腹板和頂板。（5） 當(dāng)有體內(nèi)勁性骨架時，腹板內(nèi)空隙小，應(yīng)特別注意振搗工作，使混凝土充滿、密實。（6） 留試件并做同條件養(yǎng)生，以作

11、張拉依據(jù)。5.2.10 混凝土養(yǎng)生、縱向預(yù)應(yīng)力筋安裝（7） 混凝土澆注完成后，及時收面，并覆蓋養(yǎng)生，直到達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度。（8） 在混凝土等強(qiáng)期間，即可開始進(jìn)行縱向預(yù)應(yīng)力筋安裝工作。合攏段的預(yù)應(yīng)力鋼筋較多，穿束作業(yè)耗時較多，故應(yīng)按照張拉的順序分批穿束，以形成流水作業(yè)。（9） 短束可單根穿束，長束宜整體穿束。應(yīng)防止鋼絞線在管道內(nèi)的交叉、扭曲。5.2.11 預(yù)應(yīng)力施加（1） 根據(jù)設(shè)計的張拉順序進(jìn)行預(yù)應(yīng)力施加作業(yè)。設(shè)計未規(guī)定時，按照先長束后短束的順序，分批對稱張拉。對理論伸長量進(jìn)行復(fù)核計算。（2） 所用千斤頂應(yīng)事前進(jìn)行標(biāo)定。（3） 待砼強(qiáng)度達(dá)到張拉強(qiáng)度，并滿足張拉齡期后立即張拉底板束、橫向束。（4） 按

12、照設(shè)計要求進(jìn)行預(yù)應(yīng)力施加作業(yè)。采用拉力控制方法張拉，以伸長量值校核。當(dāng)有異常時，應(yīng)立即停止，分析原因，解決問題后方可繼續(xù)進(jìn)行。5.2.12 預(yù)應(yīng)力管道注漿、封錨（1） 縱向預(yù)應(yīng)力張拉完畢后，立即進(jìn)行管道注漿工作。（2） 注漿材料、配合比應(yīng)符合設(shè)計或規(guī)范要求。（3） 立模板澆筑封錨混凝土。封錨混凝土須振搗密實。5.2.13 吊架拆除（1） 待混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計要求后，方可落架。（2） 采用人工拆除內(nèi)模，將構(gòu)件從人孔運(yùn)到箱梁頂面。圖5.2-4 吊架整體降落示意圖（3） 吊架和外模采用整體降落的方法，圖5.2-4。先松落底橫梁吊桿，使底模板離開混凝土面1015cm，然后松落翼緣板吊桿，設(shè)置臨時支撐，

13、使翼緣板和腹板模板支撐在底橫梁上，圖5.2-4（1）；拆除翼緣板吊桿，將卷揚(yáng)機(jī)的鋼絲繩通過吊桿孔連接在底橫梁上；啟動卷揚(yáng)機(jī)，將底橫梁提升38cm，拆除底橫梁吊桿，再次啟動卷揚(yáng)機(jī)，將吊架整體緩慢降落到地面，圖5.2-4（2）。（4） 提升底橫梁時，卷揚(yáng)機(jī)可依次啟動作業(yè)；降落時，須保證基本同步，避免吊架傾斜。（5） 卷揚(yáng)機(jī)鋼絲繩與底橫梁連接時，應(yīng)捆綁牢固，防止滑動和松脫。（6） 在地面上將吊架分解拆除。（7） 整體落架前，應(yīng)將地面平整，并清理雜物；落架過程中，下方禁止有人作業(yè)、禁制通行。6 材料與設(shè)備本工法采用的材料、機(jī)具設(shè)備見表6。表6 材料、機(jī)具設(shè)備表機(jī)械類別名稱型號單位數(shù)量用途吊架材料底橫梁

14、雙25號槽鋼根2底縱梁16號槽鋼根12吊桿32精軋螺紋鋼根14配螺母木板5cm厚若干腳手板鋼絲繩直徑25mmm若干吊繩分配梁雙16號槽鋼個若干吊點傳力模板鋼模板m2若干支撐材料頂板縱梁雙16號槽鋼根6臨時縱梁雙16號槽鋼根2吊架安裝翼緣板頂板支架片8內(nèi)頂板支架片4鋼柱雙16號槽鋼根4臨時支撐吊架安裝拆除設(shè)備卷揚(yáng)機(jī)5t臺4起吊、拖預(yù)應(yīng)力鋼束千斤頂30t臺8吊架提升鋼筋施工設(shè)備鋼筋調(diào)直機(jī)臺1切斷機(jī)臺1電焊機(jī)臺6混凝土施工設(shè)備強(qiáng)制式攪拌機(jī)臺1混凝土攪拌運(yùn)輸車6m3臺3振搗器插入式臺3空壓機(jī)3m3臺1混凝土泵臺1預(yù)應(yīng)力張拉設(shè)備縱向張拉千斤頂套2橫向張拉千斤頂套1豎向張拉千斤頂套1千斤頂根據(jù)需要確定套頂

15、推施工測量設(shè)備水準(zhǔn)儀臺1全站儀臺17 質(zhì)量控制7.1.1 質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)本工法執(zhí)行公路工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn) JFG F80/1-2004和公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范 JTJ 041-2000等質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。吊架構(gòu)件加工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)見表7.1.1-1。表7.1.1-1 吊架構(gòu)件加工允許偏差表序號項目允許偏差 檢查頻率檢查方法1梁的順直度（mm）31處/5m鋼尺2長度（mm）0，+10100%鋼尺3孔徑/間隙（mm）-2，+2100%鋼尺4孔間距（mm）-2，+2100%鋼尺吊架安裝質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)見表7.1.1-2。表7.1.1-2 吊架安裝允許偏差表序號項目允許偏差 檢查頻率檢查方法1吊桿垂直度（mm）2%100%吊

16、錘法2吊桿均勻受力螺母無松動100%用扳手檢查3螺母墊板斜度（mm）-2，+2100%水平尺4縱梁的平面位置（mm）-2，+2100%鋼尺5梁的間距（mm）-5，+5100%鋼尺6吊桿孔平面位置（mm）-5，+5100%鋼尺勁性骨架構(gòu)件加工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)見表7.1.1-3。表7.1.1-3 吊架構(gòu)件加工允許偏差表序號項目允許偏差 檢查頻率檢查方法1桿的順直度（mm）31處/5m鋼尺2桿的長度（mm）-5，0100%鋼尺3綴板尺寸（mm）-2，+250%鋼尺3綴板間隙（mm）-2，+2100%鋼尺4桿間距（mm）-2，+2100%鋼尺勁性骨架構(gòu)件安裝質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)見表7.1.1-4。表7.1.1-4 吊架構(gòu)

17、件加工允許偏差表序號項目允許偏差 檢查頻率檢查方法1焊縫厚度（mm）0，+21處/5m鋼尺2焊縫長度（mm）0，+10100%鋼尺3預(yù)埋件位置（mm）-5，+5100%鋼尺4桿間距（mm）-5，+5100%鋼尺7.1.2 質(zhì)量保證措施（1）嚴(yán)格執(zhí)行原材料的進(jìn)場檢驗制度，保證質(zhì)量。（2）吊架構(gòu)件加工按照100%的頻率檢驗。（3）吊架的構(gòu)件安裝時，隨安裝隨檢查，確保定位準(zhǔn)確，連接牢固。（4）電焊工、起重工等特種技術(shù)工人要持證上崗。（5）使用可控制推力的千斤頂頂推作業(yè)，詳細(xì)記錄頂推過程。（6）對混凝土振搗、整平、養(yǎng)生等環(huán)節(jié)嚴(yán)格把關(guān)?；炷翝仓瓿珊笠欢螘r間內(nèi)，仔細(xì)察看表面情況，發(fā)現(xiàn)裂紋及時處理。（7

18、）合攏過程中，必須連續(xù)測量，控制合攏段在各個步驟、環(huán)節(jié)的變形。8 安全措施本工法執(zhí)行中華人民共和國安全生產(chǎn)法和建設(shè)工程安全生產(chǎn)條例等法律法規(guī)。在施工過程中，尤應(yīng)注意以下幾點：（1）對全部作業(yè)人員進(jìn)行安全技術(shù)交底。（2）在“三邊”處設(shè)臨時護(hù)欄，并要保證牢固；同時在護(hù)欄的側(cè)下方還應(yīng)設(shè)防落網(wǎng)。橋面施工人員不得隨意向下仍棄物品。（3）所有施工人員都要戴安全帽，高空作業(yè)的施工人員要系安全繩。臨時用電設(shè)施要規(guī)范。（4）夜間施工要有足夠的照明設(shè)施。（5）合攏段施工期內(nèi)，設(shè)置圍欄，禁止任何人員車輛隨意進(jìn)入下方場地。（6）吊架安裝和拆除作業(yè)時，須統(tǒng)一指揮，并保證指揮信號清晰、暢通傳達(dá)。9 環(huán)保措施本工法執(zhí)行交通

19、建設(shè)項目環(huán)境保護(hù)管理辦法等國家法規(guī)和管理辦法。在施工過程中，尤應(yīng)注意以下幾點：（1）施工廢渣不得往橋下隨地亂棄，應(yīng)統(tǒng)一收集至規(guī)定處再集中處理，減少固體廢物污染。（2）要控制飛塵，減少空氣污染：砂、石、水泥等運(yùn)輸車輛要覆蓋；料場、施工場地及便道要經(jīng)常灑水。料場等施工場地要硬化，完工后要恢復(fù)。（3）要減少施工噪音污染，在靠近居民密集處還要限制夜間作業(yè)；多維修機(jī)械設(shè)備以減少噪音。（4）不得隨處排放施工廢水，污染當(dāng)?shù)厮础?0 效益分析與利用掛籃合攏的工藝相比，本工法施工時間較長，但降低了臨時荷載（吊架）的重量，減小了橋梁的附加內(nèi)力，提高了工程質(zhì)量，并減少了材料使用，提高了綜合效益，現(xiàn)從以下幾點逐一分析：10.1 經(jīng)濟(jì)效益分析（1）吊架成本投入：吊架材料10t，使用成本10000元；加工安裝人工費(fèi)：15000元，合計25000元。掛藍(lán)使用成本：12000元，人工費(fèi)10000元，合計22000元。（2）管理費(fèi)：吊架施工比掛籃施工時間長23天，管理費(fèi)增加10000元