箱梁挂篮施工技术方案

沙塘坝大桥箱梁挂篮施工技术方案重庆交通建设（集团）有限责任公司南涪高速公路LJ11施工段项目部沙塘坝大桥箱梁挂篮施工技术方案一、主要施工方案箱梁采取双幅共16只贝雷梁挂篮两边对称施工，边跨现浇段采用设计建议的支架法施工，合拢段采用合拢吊架施工，吊架底篮及模板采用挂篮的相应部件。根据设计文件中要求，先进行边跨合拢段施工，再进行中跨合拢段施工，最后进行次边跨合拢段施工。1、挂篮安装及悬浇段施工：1.1、贝雷梁挂篮结构形式，主要性能参数及特点1.1.1、挂篮总体结构挂篮由贝雷梁主桁架、底模平台、模板系统、悬吊系统、锚固系统及走行系统六大部分组成。主桁架：主桁架是挂篮的主要受力结构。每榀主桁架由四片贝雷梁和水平联结系组成。两榀主桁架中心间距为腹板中心距5.4m，高1.5米，总长15m。水平联结系联结在贝雷梁前、中、后上弦杆加强弦杆上，用于增强主桁架的横向稳定并强制两榀主桁架同步行走。底模平台：底模平台直接承受梁段混凝土重量，并为立模，钢筋绑扎，混凝土浇筑等工序提供操作场地。其由底模板、纵梁和前后横梁组成。底模板由墩身的大块钢模板拼组而成；纵梁和前后横梁均采用焊接箱梁。前后横梁中心距为6m，纵梁与横梁销接，二者之间可相对转动。模板系统：外侧模下半段采用墩身大块钢模板，上半段（含翼板）采用新加工大块钢模，内模采用组合钢模板拼组而成。考虑到塔吊起重能力、运输、安装及其与0号段外侧模的通用，外侧模在高度方向分成上下两节，上、下节高度分别为4m和3m。内模板为抽屉式结构,可采用手拉葫芦从前一梁段沿内模走行梁整体滑移就位。沙塘坝大桥箱梁挂篮施工技术方案重庆交通建设（集团）有限责任公司南涪高速公路LJ11施工段项目部悬吊系统：悬吊系统用于悬吊底模平台、外模和内模。并将底模平台、外模、内模的自重、梁段混凝土重量及其它施工荷载传递到主构架和已成梁段上。悬吊系统包括底模平台前后吊杆、外模走行梁前后吊杆、内外模走行梁前后吊杆、垫梁、扁担梁及螺旋千斤顶。吊杆采用双2cm钢板及Φ32精轧螺纹钢筋。其中底模平台前吊杆采用2根，将底模平台前端悬吊在挂篮前上横梁上，前上横梁上设有由垫梁、扁担梁和螺旋千斤顶组成的调节装置，可任意调整底模标高。底模平台后吊杆采用2组双2cm厚钢板吊带，外模走行梁和内模走行梁的前后吊杆均采用单根Φ32精轧螺纹钢筋。扁钢吊杆采用扁担与销接，精轧钢吊杆的上下两端均采用YGM锚具锚固。锚固系统：锚固系统设在两榀主桁架的后端，各三组，每组锚固系统包括3根后锚上扁担梁、4根后锚杆，锚杆采用Φ32精轧螺纹钢筋。其作用是平衡浇筑混凝土时产生的倾覆力矩，确保挂篮施工安全。走行系统:走行系统包括垫枕、轨道、前支腿、后支腿和牵引设备。挂篮走行时前支座在轨道顶面滑行，联结于主桁架后节点的后支座反挂在轨道翼缘下并沿翼缘行走。挂篮走行由2台YCL60型千斤顶牵引主桁架并带动底模平台和外侧模一同前移就位。千斤顶及油泵与竖向预应力粗钢筋张拉设备通用。挂篮走行过程中的抗倾覆力传力途径为主桁架后节点→后支座→轨道→垫枕→竖向预应力粗钢筋（非结构用）。内模在钢筋绑扎完成后采用手拉葫芦沿内模走行梁滑移就位。1.1.2、主要技术性能及参数：适应最大梁段重：174.4t。适用施工节段长：4.5m适用梁体宽度（底/顶）：6／12m适用梁高：6.8—2.7m沙塘坝大桥箱梁挂篮施工技术方案重庆交通建设（集团）有限责任公司南涪高速公路LJ11施工段项目部挂篮自重：＜80t。走行方式：液压千斤顶牵引（或葫芦）。工作状态倾覆稳定系数：2.0走行状态倾覆稳定系数：2.0主桁架最大变形：19mm1.1.3、主要特点a.贝雷梁主桁架结构简单，受力明确。b.贝雷梁挂篮重心低，挂篮的拼装、使用、拆除安全、方便。c.起步长度短。d.操作方便、安全，施工人员站在梁顶即可完成各项操作。e.挂篮的外模板采用大模板拼装，可保证箱梁混凝土外观质量。f.可变宽轻型门式内模框架，最大限度的保证箱内操作空间。j.利用箱梁腹板侧预埋孔道，通长预应力粗钢筋作后锚,抗倾覆系数高,安全可靠。h.采用液压千斤顶牵引方式，走形平稳、安全。i.贝雷梁拆装后可以多次重复使用，用途较广。1.2、挂篮设计1.2.1、设计依据《沙塘坝大桥两阶段施工图设计》1.2.2、设计规范《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000《钢结构设计规范》GB5007-2003《钢结构高强螺栓连接的设计、施工、及验收规程》JGJ82-91《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-20011.2.3、主要技术指标沙塘坝大桥箱梁挂篮施工技术方案重庆交通建设（集团）有限责任公司南涪高速公路LJ11施工段项目部梁段长度：4.5m梁段重量：174.4t主桁架最大下挠值：27mm前上横梁、走行梁、底模平台横梁和纵梁刚度：支撑计算跨径的1/500底模板、外模刚度：支撑计算跨径的1/400内模刚度：支撑计算跨径的1/400工作状态抗倾覆系数：2.0走行状态抗倾覆系数：2.01.2.4、材料钢材：主桁为贝雷梁，材质为16Mn。Q235：用于除销轴、吊杆以外的其它构件。40Cr号钢：用于销轴ZG275-500用于滚轮40Si2MnV(高强精轧螺纹钢筋)：用于吊杆及锚杆。连接材料：10.9S级钢结构用高强螺栓联结副E43焊条1.2.5、结构计算采用大型结构计算软件进行整体空间内力分析。详见《挂篮设计图》和《计算书》1.3、挂篮安装程序1.3.1、安装准备检查0号段底板和顶板预留孔的孔径、位置、垂直度误差是否符合挂篮安装要求；检查挂篮锚固用精轧螺纹钢筋位置、伸出梁顶长度误差是否符合沙塘坝大桥箱梁挂篮施工技术方案重庆交通建设（集团）有限责任公司南涪高速公路LJ11施工段项目部挂篮安装要求；清点挂篮构件、螺栓等连接材料是否齐全，清点挂篮安装用的小型机具、材料是否满足安装需要。确认塔吊起重能力是否满足安装工艺需要，并对塔吊进行检修维护。挂篮垫枕下面的箱梁顶面抄平，高腹板侧用40号砂浆，低腹板侧用与箱梁同标号的混凝土。1.3.2、安装垫枕和后锚下扁担梁，并将垫枕和后锚下扁担梁顶面调平。1.3.3、安装轨道。两侧轨道中心距误差不大于5mm，两侧轨道的中心线与箱梁中心线偏差不大于2mm。轨道顶面任意两点的高差不大于2mm。1.3.4、拼装单榀主桁架。单榀主桁架在0号段顶面水平拼装。1.3.5、将前后支座摆放在轨道上。1.3.6、用塔吊将单榀主桁架竖起并吊装至前后支座上，安装主桁架与前后支座的连接螺栓，然后将单榀主桁架临时锚固，防止倾覆。1.3.7、安装竖向联结系和水平联结系。1.3.8、安装前上横梁。1.3.9、用手拉葫芦将主桁架拖拉就位。1.3.10、重复以上工序，拼装另一端挂篮的主桁架。1.3.11、安装挂篮后锚。后锚必须用螺旋千斤顶预紧。1.3.12、拆除0号段的全部下节外侧模，拆除0号段中间9m的上节外侧模，露出翼缘板上的外模走形梁吊杆安装孔。保留两端的挂篮的上节外侧模。1.3.13、安装外模走行梁。1.3.14、用手拉葫芦将挂篮的上节外侧模沿走行梁拖拉至2号段位置。1.3.15、安装挂篮的下节外侧模。先逐片安装下节外模框架，并精确调整各片框架的位置后临时连接成整体，然后再安装模板。安装前预先拆除0号段悬臂端底模及两个外侧的托架。1.3.16、安装底模平台后横梁和后吊带，此时将底模平台后横梁放置在沙塘坝大桥箱梁挂篮施工技术方案重庆交通建设（集团）有限责任公司南涪高速公路LJ11施工段项目部中间的两个托架上。1.3.17、安装底模平台前吊带。由于前吊杆较长，需采用连接板连接。1.3.18、安装底模平台前横梁。将底模平台前横梁悬吊在前上横梁上。1.3.19、安装底模平台底模架。1.3.20、铺装底模板并调平，然后将底模架栓接在纵梁上。1.3.21、安装内模走行梁的前后吊杆、吊环及内模走行梁。1.3.22、用螺旋千斤顶将后锚预紧，调整底模平台前端标高。1.3.23、安装外侧模下端通长对拉杆并预紧。1.3.24、底板和腹板钢筋绑扎完成后安装内模及内外模对拉螺杆。1.3.25、安装端模。1.3.26、2号段施工完成后，按照挂篮施工图完成挂篮分离，进入3号段后正常循环。1.4、挂篮加载试验挂篮预压采用最重梁段2#段，砼方量为67.085m3，总荷载为174.421t；为保证施工安全和消除非弹性变形，测出弹性变形，为线形控制做准备，我部拟采取两个方案进行挂篮预压：第一个为：挂篮主桁现场对顶试验，检验挂篮主构件受力及变形，同时通过计算理论得出吊带及底模系变形，确定挂篮受力及变形量。第二个为：现场采用土袋堆载对挂篮整体进行预压，土袋堆载重量尽量模拟梁体荷载实际，同时通过分步加载，挂篮主要构件上贴应力片等检测措施，检测的实际数据推算最终挂篮受力及变形量。两种方案的优缺点为：第一种方案通过模拟挂篮理论受力重量，检验出挂篮的主构架受力满足要求，从而确定了挂篮的关键构件受力的安全性，同时各构件均为钢结构，采用成熟的理论计算可以得出挂篮的各构件变形值，最终得出挂篮总受力的安全性及变形量；缺点为：不能在整体拼装后进行预压，无法检验各构件间由于连接空隙及拼装精度产生的不良受力因数。第二沙塘坝大桥箱梁挂篮施工技术方案重庆交通建设（集团）有限责任公司南涪高速公路LJ11施工段项目部种方案由于挂篮已经整体拼装完成，通过预压能够消除各构件间连接产生不良因数，同时能检验挂篮整体实际受力状况，能比较直观力确定整体变形量，调整施工标高；但由于受现场实际情况，土袋比重少，堆载高，在有效的面积内无法堆载相应的荷载重量，不能模拟梁体实际荷载分布状况，堆载过重对挂篮底模架受力存在不利影响，甚至会压坏底模架；同时由于堆载高，存在较高的安全因数等，故只能采取尽量堆载方案，通过部分堆载得出数据与计算数据的比较，从中找出不同点，推算出最终受力状况及变形总量。1.4.1挂篮现场的对顶试验：挂篮对顶试验采用在施工现场进行，挂篮单片拼装完成后，利用千斤顶进行加载试验。加载试验利用在两片挂篮主桁架后锚位置上布置6根Φ32精轧钢，利用扁担锚固，在主构架前端布设100T油压千斤顶，同样采用6根Φ32精轧钢及扁担梁锚固，形成对顶趋势。具体布置详见及压重《挂篮对顶试验示意图》。1.4.2土袋堆载整体试验：（1）、土袋预压：挂篮整体拼装完成后，在梁体底板上堆土袋和钢筋进行整体预压，用以检验挂篮整体受力情况。土袋采用大麻袋，挖机配合人工装土，塔吊吊装，地磅进行计量。预压采用分级进行堆载预压，分次进行加载，根据各部位荷载的20%、30%、40%、50%、100%重量加载。预压的数据的检测方式：采用对挂篮主要构件变形量采用经纬仪测量及贴应力片进行应力检测的方法进行检测。在主上横梁位置处布置变形观测点，在底模板前横梁中心及两侧布置变形观测点，共计6个变形观测点。观测方式为：预压前进行初次测量，然后分级加载前后进行测量，加载完成后每间隔2小时进行观测，在每次加载后沙塘坝大桥箱梁挂篮施工技术方案重庆交通建设（集团）有限责任公司南涪高速公路LJ11施工段项目部经观测变形量无变化，即证明已经稳定，方可进行下次加载预压。在主桁架上分别贴应力片进行应力检测，以确定主构架受力实际状态。观测方法为：从预压开始至预压完成后2少时内，全整个过程中进行观测。整个预压过程记录整理好观测数据，确定最终预压结果。（2）、注意事项：○1、堆载预压前应首先将两侧模板采用拉杆进行对拉固定，同时堆载预压时在靠近模板侧预留一定的间隙，防止因土袋堆载过高，挤压外侧模板。○2、堆载过程中随时进行挂篮各构件的情况，如发现意外情况，立即停止作业，人员撤离，并采取有效的措施。○3、堆载过高应采取内搭支架，便于人员操作，同时对加载部位进行维护，防止因堆载过高，产生土袋倾斜，致使塌陷。○4、加载过程中安全人员全程旁站，观测加载情况。（3）、由于挂篮拼装后整体预压较为繁琐，我部将按照以上方案要求编制详细的预压作业指导书。1.5、2#～14#梁段施工作业程序从1号段开始采用两个贝雷梁挂篮在T构两端进行对称悬臂浇筑施工。悬臂灌注工艺流程见附图31。0#段预应力张拉后及时进行挂篮拼装，以保证1#与2#