挂篮悬浇施工工法

挂篮悬浇施工工法写作人：单位：时间：-1-目录第一节前言…………………………………………………………2第二节挂篮悬浇施工工法的特点……………………………………3第三节挂篮悬浇施工工法的适用范围………………………………4第四节挂篮悬浇施工工法的工艺原理………………………………5第五节挂篮悬浇施工工法的工艺流程及操作特点…………………6第六节挂篮悬浇施工工法的材料设备………………………………12第七节挂篮悬浇施工工法的质量控制………………………………14第八节挂篮悬浇施工工法的安全措施………………………………16第九节挂篮悬浇施工工法的环保措施………………………………18第十节挂篮悬浇施工工法的效益分析………………………………19第十一节挂篮悬浇施工工法的应用实例………………………………20-2-第一节前言(概述本工法的形成过程和关键技术的鉴定，及获奖情况等)挂篮悬浇施工方法是以后张法预应力施工技术为基础，并利用悬挑挂篮作为操作平台进行桥梁上部梁体施工的一种工艺技术。在大跨度桥梁施工中，由于受梁体重量和施工环境条件的限制，对于其上部梁体施工来说，采用预制安装的施工方法或满堂式支架现浇的施工方法往往达不到最经济和最理想的效果，甚至无法进行施工，而挂篮悬浇施工方法则顺利解决了这一难题。挂篮悬浇施工方法仅需对墩顶现浇部分和边跨现浇部分梁体进行支架法或托架法施工，而对其余部分梁体可全部进行挂篮悬浇施工。挂篮悬浇施工方法的主要特点是将现浇梁体分段进行施工，利用梁体结构自身承受其施工过程中的所有荷载，而不需要搭设满堂式支架。-3-第二节挂篮悬浇施工工法的特点（说明本工法在使用功能或施工方法上的特点）挂篮悬浇施工方法适用于大跨度桥梁和特殊环境条件下的桥梁上部梁体结构现浇施工，它最显著的功能是利用梁体结构自身承受施工过程中的所有荷载，解决了满堂式支架现浇施工工艺对地形条件要求的问题。挂篮悬浇施工方法是将现浇梁体分段进行施工，并在预应力混凝土施工技术的基础上，利用锚固在梁体上的挂篮系统作为施工操作平台，逐段推进，完成全部梁体施工。由于挂篮悬浇施工工艺可在每一个桥墩形成独立的工作面，满足多工作面平行作业的施工条件，故可加快施工进度，达到缩短工期的目的。挂篮悬浇施工中对挂篮结构系统的稳定性、安全性和适用性要求较高，同时对预应力施工技术的要求也较高，这两方面均关系到梁体的施工质量和施工安全。-4-第三节挂篮悬浇施工工法的适用范围（适宜采用本工法的工程对象或工程部位）挂篮悬浇施工工艺在连续梁、T型刚构、连续刚构和斜拉桥混凝土梁段施工中已经得到广泛运用，该施工方法适用性较强，是目前大跨度桥梁梁体施工的一种比较先进的施工方法，具有广泛的应用前景。这种施工方法具有施工场地小、投入少、桥梁线形易于控制等特点，适用于桥梁跨度较大、桥下地形条件和施工环境较差的桥梁施工，尤其适用于跨越大河流或跨越大沟谷的桥梁施工。在城市高架桥梁施工中，挂篮悬浇施工方法也比较适用。-5-第四节挂篮悬浇施工工法的工艺原理（说明本工法的施工工艺原理）挂篮悬浇施工工法主要是利用钢吊带将型钢所制的挂篮系统锚固在已施工完的梁体上，挂篮系统再作为后续梁体施工所需的承重结构和操作平台，在这个操作平台上逐段完成梁体施工。这种施工工艺一方面需要利用竖向预应力筋进行墩梁临时锚固，另一方面需要纵向预应力筋将梁段连接成为一个整体，同时，挂篮系统还必须能够向前灵活移动。-6-第五节挂篮悬浇施工工法的工艺流程及操作特点（说明工艺流程（可用网络图表示）和实施方法）1、挂篮悬浇施工的工艺流程挂篮悬浇施工方法综合了后张法预应力混凝土箱梁和支架现浇箱梁的特点，其支承系统主要采用的是悬挂吊篮，即利用先施工梁段为支撑结构，将挂篮主纵梁锚固悬挂其上，再由挂篮的吊带或吊杆悬挂底篮，形成一个悬挂式的操作平台，然后在该操作平台上进行后一梁段的施工，以此方式循环作业向前推进，直至所有悬浇梁段施工完毕，故又形成其独特的施工工艺特点。挂篮悬浇施工方法的工艺流程为：设计和加工挂篮及模板—→墩顶（或边跨）支架现浇段梁体施工（包括预应力筋张拉和孔道压浆）—→拼装挂篮及模板—→挂篮及模板加载试验—→挂篮及模板调整校正—→悬浇块段钢筋和预应力管道安装—→浇筑悬浇块段混凝土—→悬浇块段预应力筋张拉和孔道压浆—→前移挂篮及模板至下一块段循环进行施工，直至完成所有悬浇块段梁体—→合拢段吊架和模板安装—→吊架和模板加载试验—→吊架和模板调整校正—→合拢段钢筋和预应力管道安装—→浇筑合拢段混凝土—→剩余部分预应力筋张拉、孔道压浆及封锚。2、挂篮悬浇施工的操作特点①、设计和加工挂篮及模板挂篮和模板系统在设计和加工时，要尽量使其重量轻、结构简单、受力明确、运行方便、变形小、安装和拆除方便、便于运输，并尽可能使用已有材料进行加工。这是保证工程质量、施工进度和施工安全的重要因素。但在实际施工中，常根据梁体的截面形状、尺寸、节段重量及施工方法采用荷载对比法租赁或购买现成挂篮，这种情况下没有必要再对挂篮进行专门设计和加工。挂篮结构形式较多，其中常用的有三角斜拉式、菱形式、平行贝雷桁片式等。②、墩顶支架现浇段梁体施工-7-墩顶支架现浇段施工，一般是指对墩顶0号块进行施工，然后在0号块上组装挂篮，再对后续悬浇块段进行悬浇施工。但有时需根据桥梁结构形式、所用挂篮的结构特点及梁段的长度及重量确定具体的施工方法，在确保工程质量和施工安全的前提下达到方便施工的目的。比如采用菱形挂篮施工悬浇梁段时，由于0号块长度一般较短，采用支架现浇后，梁顶操作面较窄，在其上组装菱形挂篮极不方便，如果将0号和1号块均用支架现浇法同时施工后，梁顶操作面通常可以满足菱形挂篮组装的要求，但这种方法由于梁体长度增大，一般需要搭设落地式满堂支架。如采用贝雷桁片式挂篮施工悬浇块，由于贝雷桁片式挂篮组装所需操作面较小，则可只施工0号块段，这对采用墩顶托架施工支架现浇段箱梁比较有利，可以减少支架所需承受的梁体荷载，对减少支架材料用量和减小支架设计、加工、安装难度较为有利，并可增加施工的安全性。墩顶支架现浇段施工时，还应根据桥墩高度、桥墩截面形状和尺寸、桥墩处地形条件、梁段的长度、截面尺寸及重量等确定支架的具体施工方法。桥墩高度较大或桥墩处地形条件较差时，一般考虑在墩顶埋设钢牛腿（梁体重量较大时，一般用穿心式钢牛腿），搭设墩顶托架。墩顶托架结构有型钢组拼式、万能杆件式、桁架式等多种形式。桥墩高度不大且桥墩处地形条件较好，尤其是桥墩桩顶设计有承台且其平面尺寸满足支架安装要求时，一般考虑搭设落地式满堂支架。落地式满堂支架结构形式有普通扣件式钢管支架、大直径钢管焊接拼装式支架及贝雷片组装式支架等多种形式。贝雷片组装式支架结构具有承载能力大、刚度和稳定性较好、安拆方便快捷的优点，但需要吊机配合施工，且材料用量大。为了便于支架的安装和拆除，且便于调整标高，墩顶托架的上部支架和落地式满堂支架一般都需要设置可以调整高度的螺杆顶托或底座。支架施工前，均需对地基、支架基础、支架、分配梁及模板进行承载力、刚度和稳定性验算。计算荷载包括梁体自重荷载、施工机具荷载、可能堆放的材料荷载、施工人员荷载、风和雪荷载等。支架和模板安装好后，需对支架进行等载预压，以消-8-除支架的非弹性变形，并测出支架的弹性变形，供调整支架及模板的标高用。支架预压期间及卸载后需进行跟踪测量，观测支架沉降变形情况，详细记录观测数据。待支架沉降变形稳定后，即可进行卸载，然后根据支架的弹性变形值和计算出的预拱度值重新调整校正好支架和模板，进行钢筋及预应力管道的安装和混凝土浇筑。混凝土浇筑前，应认真检查各种用于挂篮悬臂施工的预埋件和预留孔的位置、数量和尺寸，必须确保其安装质量符合图纸设计、施工方案及施工作业技术指导书的要求。③、悬浇块段梁体施工采用挂篮悬臂浇筑法施工工艺的第二步是对悬浇块段的悬臂施工。在墩顶支架现浇段0号块（或0、1号块）混凝土浇筑结束后，待混凝土强度达到设计规定的张拉强度时，及时进行墩梁临时锚固竖向预应力钢筋的张拉与锚固（预应力管道不需要灌浆），并对梁体纵、横、竖向预应力钢束进行张拉和压浆。预应力施工结束后，即可在支架现浇段梁体上面进行后续悬浇梁段施工挂篮的组装和调试，同时可拆除现浇段梁体下的支架和模板。挂篮及模板安装前，应先在平地上进行预拼装，以验证挂篮部件的完整性和可操作性，同时熟悉挂篮安装程序及各部件之间的相互关系。支架现浇段梁体施工结束后，在其顶面进行测量放样，确定挂篮主纵梁的安装位置，主纵梁应安装在现浇梁两侧腹板位置，其纵轴与现浇梁腹板的纵轴应重合。挂篮主纵梁安装时，还应安装挂篮的行走系统、支撑点及后锚固系统，并及时锚固主梁。对于贝雷桁片式挂篮，如以向前接长贝雷桁片的方式代替前移挂篮，则不需安装行走系统。挂篮主纵梁安装固定好后，再安装挂篮横向联接部件、前后上横梁、吊带、前后下横梁、底篮纵梁及模板系统。在挂篮安装施工中，主纵梁后锚固系统通常采用预埋ΦL32mm高强精轧螺纹钢筋，其埋设间距和数量应根据后锚点所受的拉力确定。对贝雷桁片式挂篮，由于其刚度较其他形式的挂篮小，挠度较大，其后锚点应适当靠近前端加密布设。后锚固系统也可以采用在梁体腹板两侧的箱梁顶板和底板上设置预留孔，通过预留孔将后锚固系统的ΦL32mm高强精轧螺纹钢-9-筋穿过梁体，在梁底用型钢锁定锚固，这种方式可使ΦL32mm高强精轧螺纹钢筋全部回收利用，达到节省材料的目的，但对于高桥梁来说，这种施工方法需要在已浇筑梁段的后下方设置人工操作吊架，且吊架要能够前后移动。挂篮安装结束后，还应对其进行加载试验，以检验挂篮的性能和安全。加载可采用砂袋堆载或悬挂水箱等方式，具体施工时应根据现场情况确定。通过加载试验，可以消除挂篮结构的非弹性变形，测出结构的弹性变形，用以调整控制挂篮及模板的标高。挂篮加载试验结束后，必须重新对挂篮和模板系统进行调整校正。调整内容主要是挂篮和模板的水平位置和标高，这是保证悬浇梁施工结束后，其平面和立面线形满足设计要求的关键工作。在这项工作中，由于影响悬浇梁各节段梁体高程的因素较多，各节段梁体高程控制难度较大，故挂篮和模板的标高控制尤为重要。影响悬浇梁各节段梁体高程的因素主要有挂篮挠度变形和梁体预应力、混凝土收缩徐变、梁段自重、温度等引起的挠度变形及挂篮自重和施工荷载变化引起的挠度变形，同时也有梁体预拱度及施工误差等影响因素。在实际施工中，除了根据计算数据调整控制好挂篮和模板的标高外，还应严格遵循两端平衡的原则进行同一个“┳”构两端悬浇块的施工，并严格按设计和规范要求进行梁体预应力施工。同时，还应控制好合拢段的施工时间，合拢段施工宜尽早完成，以避免悬浇梁的悬臂端产生过大的挠度变形。挂篮和模板调整校正好后，即可进行悬浇块段钢筋和预应力管道的安装工作，然后进行悬浇块段混凝土浇筑，其施工技术方法和质量控制要点基本与后张法预制梁相同。但在悬浇块段钢筋和预应力管道安装时，应特别注意悬浇块段钢筋和预应力管道的接头施工质量。钢筋接长时要满足设计及规范规定的搭接长度，预应力管道接长时要确保线形顺畅、接头严密牢固不漏浆，一般应在预应力管道中插入一根硬质塑料管来加强预应力管道的刚度，并可防止管道漏浆，硬质塑料管需伸入上一已完节段内50cm左-10-右。在混凝土浇筑前，应严格按规范要求对节段间的竖向施工缝进行凿毛和冲冼处理，并认真检查下一个块段挂篮施工所需的预埋件和预留孔道的位置和数量，确保其埋设准确无误。悬浇块段混凝土浇筑时，要特别注意两悬臂端必须保持平衡对称施工的原则，两悬臂端混凝土的浇筑进度应基本相同，确保不均衡荷载严格控制在设计允许的范围内，同时，两悬臂端混凝土应按从外侧向内侧推进的顺序进行浇筑。悬浇梁顶板混凝土找平时，应严格控制其表面平整度和纵横向坡度，使其符合设计和规范要求。混凝土浇筑结束后，应加强养护，以提高混凝土强度，加快施工进度。混凝土浇筑结束后，根据对同条件养护试件的强度检测结果，确定悬浇块段预应力筋张拉的时间。悬浇块段预应力筋张拉和压浆的施工技术方法和质量控制要点基本与后张法预制梁相同。但在悬浇块段的预应力筋穿束时，对长管道来说，穿束难度较大，一般可用卷扬机