BSH大桥挂篮安装试验方案

中铁某局集团LW高速公路路基工程第S合同段项目经理部挂篮安装加载预压试验方案第1页—共16页-LW高速公路路基工程第S合同段BSH大桥主桥连续梁悬浇施工挂篮安装试验方案编制：子菁中铁某局集团LW高速公路路基工程第S合同段项目经理部2007年6月28日中铁某局集团LW高速公路路基工程第S合同段项目经理部挂篮安装加载预压试验方案第2页—共16页-目录1、编制依据――――――――――――――――――――――――――――――――32、项目概况――――――――――――――――――――――――――――――――33、挂篮试验目的――――――――――――――――――――――――――――――54、挂篮结构及安装作业程序―――――――――――――――――――――――――65、挂篮安装程序――――――――――――――――――――――――――――――96、高程控制网及观测标的设置观测――――――――――――――――――――――127、加载试验安全应急预案――――――――――――――――――――――――――138、组织机构及人员配置―――――――――――――――――――――――――――139、挂篮安装及加载试验机具设备表―――――――――――――――――――――1410、安装试验检测方案附图――――――――――――――――――――――――15－18中铁某局集团LW高速公路路基工程第S合同段项目经理部挂篮安装加载预压试验方案第3页—共16页-1、编制依据1.1、LW高速公路BSH大桥施工图及相关技术要求、设计说明；1.2、《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）1.3、《公路工程质量检验评定标准》（JTJ071-2004）；1.4、BSH大桥挂篮GL-120（lwj10）型挂篮；1.5、重庆嘉华嘉陵江大桥工程悬浇施工统计资料；1.6、《材料力学》《结构力学》《钢结构设计原理》《路桥施工计算手册》1.7、LW高速公路总监办关于悬臂浇筑施工的相关会议纪要2、项目概况2.1、桥梁概况LW高速公路路基工程第S合同段BSH大桥桥梁结构为：自L’A至WH方向分别为引桥7×30m＋主桥45m＋80m＋45m＋引桥3×30m。L’A岸引桥7×30m和WH岸引桥3×30m为先简支后连续斜腹式小箱梁，下部为桩柱式桥墩；主桥为45m＋80m＋45m三跨预应力混凝土连续刚构，梁型为单箱单室变高度直腹板连续梁，采用悬臂挂篮施工，主桥箱梁采用C50号混凝土，三向预应力结构，单幅桥面的单向横坡通过调整箱梁两腹板高度来实现，保持底板水平。左右幅桥面分离式高速公路桥，半幅桥面宽度0.5m+11.5m+0.75m+0.5m＝13m，全宽26m。该桥纵坡3.5％，横坡处于超高缓和段。T构主墩高度分别为44m和45m。为便于施工，在8#、9#两个主墩处均设置一台QT400Z塔式起重机供墩柱施工及挂篮安装使用。2.2、节段概况及悬浇工艺主桥共有106个节段，其中4个T构（左右幅各2个）托架现浇节段12个（节段号为0#、1#），边跨搭架现浇节段8个（节段号为13#、14#），合拢节段6个（节段号为12#），剩余80个节段（节段号分别为2#-11#）全部采用挂篮悬浇。在2#-11#节段中，2#-7#节段长度为3.0m，中铁某局集团LW高速公路路基工程第S合同段项目经理部挂篮安装加载预压试验方案第4页—共16页-8#-11#节段为4.0m。混凝土数量最大的节段为8#节段，混凝土数量38.1316m3，重量971.6kN。最小节段为7#节段，混凝土数量29.6421m3，重量755.2762kN。悬浇各节段主要参数表节段编号混凝土数量m3重量kN备注节段编号混凝土数量m3重量kN备注0102.812619.5988墩顶838.1316971.5916悬浇节段158.45921489.5412托架浇筑936.7928937.4778悬浇节段237.8984965.6528悬浇节段1035.1616895.9160悬浇节段336.1953922.2584悬浇节段1133.8140861.5768悬浇节段434.6287882.3430悬浇节段128.373213.3460合拢节段533.2091846.1712悬浇节段1316.7460426.6920搭架现浇631.3353798.4256悬浇节段1432.4060825.7088搭架现浇729.6421755.2762悬浇节段2.3、预应力筋设置概况预应力筋从0#节段（块）开始，所以0号块最大的特点是预应力钢束纵横交错，顶板内设横向预应力钢束4束，纵向预应力钢束28束，腹板内设纵向预应力钢束8束，竖向预应力钢束18束。纵向预应力钢束由顶板钢束、底板钢束及下弯钢束组成，钢束规格分别采用22、16、12股钢绞线组成，配以相应锚具。横向预应力钢束采用4股钢绞线，配相应扁锚。纵向和横向预应力钢束均采用标准强度1860MPa低松弛钢绞线。竖向预应力筋采用符合国标75/100级标准强度1000MPa的φ32高强精轧螺纹钢。由于0号块顺桥向长度仅有4.0m，长度不足以安装悬臂挂篮，因此设计规定1号块采用搭架浇灌。根据施工方案1#块施工采用三角形托架支撑与0#块一起浇筑。同时，由于1#块（节段）内未设置纵向预应力筋，因此在浇筑2#块前后（即2#块未进行预应力施工之前）1#块不中铁某局集团LW高速公路路基工程第S合同段项目经理部挂篮安装加载预压试验方案第5页—共16页-能承担任何荷载。也可以说只有当2#节段预应力施工作业完毕才能拆除1#节段施工托架。2.4、0#－1#块施工托架与挂篮的相关关系每个墩顶共安装一对托架，前后对称同时安装和施工。每个托架由4片三角桁架构成，三角桁架承力横梁采用［］32双槽钢构成，斜撑采用［］28双槽钢构成，每片三角桁架由上下各1个绞座支承，绞座底板为δ20钢板，每个绞座由4根对穿的φ32精轧螺纹粗钢筋安装固定。4片三角桁架间采用螺栓将连接杆和剪刀撑进行联结形成整体。详见图0#－1#块施工托架结构图。每片托架重量1320kg。托架上采用挂篮的下挂梁、底纵梁、滑梁作为分配梁，在分配梁上面直接布设底模。底模采用挂篮的底模。由于托架顶部采用了挂篮配套之下挂梁、底纵梁、滑梁、底模作为1#节段的支撑体系，主墩大小桩号两侧的箱梁底部倾斜角度不同，因此三角形托架挑梁距1#节段底面距离不相同,所以挂篮后下挂梁上之底纵梁的布设有两种方式，大桩号侧底纵梁直接安装于下挂梁之上，小桩号侧底纵梁采用变高度底纵梁安装于下挂梁上,均按照设计尺寸布设。底纵梁上再布设挂篮底底模，并将底模上的荷载均匀传递到底纵梁上。底模前端同时还作为立模和张拉施工作业平台。3、挂篮试验目的3.1对挂篮进行额定荷载及超载条件下检查挂篮设计、加工及安装质量，消除非弹性变形（消除安装及加工塑性变形）。3.2测定各种工况条件下弹性变形及非弹性变形，为悬浇节段箱梁立模的高程提供依据。3.3试验检测各节点结构强度和刚度，为施工安全提供可靠数据。3.4试验检测其他相关参数，为今后类似项目或进一步优化挂篮设计提供参考数据。4、挂篮结构及安装作业程序4.1、挂篮设计参数及主要结构组成中铁某局集团LW高速公路路基工程第S合同段项目经理部挂篮安装加载预压试验方案第6页—共16页-4.1.1、GL－lwj10挂篮主要技术参数适用最大悬浇节段梁重：992kN最大梁段长度：4.0m悬浇节段梁高：2.0～4.5m适用梁宽：12.75m走行方式：无平衡走行挂篮自重：420kN、GL－lwj10主要结构4.1.2挂篮设计采用的荷载及相关参数（1）箱梁的结构参数：箱梁的节段长度为3.0～4.0m，箱梁底板宽7m，顶板宽12.75m，梁段高变化范围为4.5～2.0m，箱梁为单箱单室。（2）设计荷载：箱梁悬浇节段混凝土最大重量为971.60kN，人群荷载25kN，施工振动力20kN，模板系统重量450kN，考虑施工及挂篮加工过程中的一些不利因素，设计荷载中混凝土的重量乘以1.15倍，即设计荷载为1686.59kN。（3）设计变形：fmax=L/500。4.1.3挂篮的结构及其特点GL－lwj10型挂篮为三角形组合挂篮，它具有结构简单、重量轻、操作方便等特点。挂篮主要由上部承重系统、底篮系统、模板系统、悬挂及调节装置、行走及后锚固系统组成。4.1.4上部承重系统本部分主要由两片三角形桁架（含主梁、立柱及前后斜拉梁）、门架、后锚扁担梁、各部吊杆以及前上横梁（前上挂梁）组成。三角形桁架由通过螺栓和销连接的主梁、立柱、门架、吊杆以及销子等组成，通过门架及前上挂梁及节点板连接到两片三角形桁架的立柱组成空间桁架。三角形桁架各杆件受力明确，中铁某局集团LW高速公路路基工程第S合同段项目经理部挂篮安装加载预压试验方案第7页—共16页-且迎风面积减小，增加了抗风力。考虑到主梁及立柱为压弯构件，为保证三角桁架的稳定性及挂篮刚度要大这一设计要求，主梁及立柱采用型钢焊接成箱型梁的结构形式。前上横梁（前上挂梁）采用两条I36a工字钢制作，通过节点板及吊杆固定在主梁的前端。4.1.5底篮（底模）系统底篮的主要承重构件由下挂梁及纵梁组成。前后下横梁（下挂梁）采用2I36a工字钢组焊，底纵梁采用5.5m长的I36b工字钢，纵梁与横梁之间采用面接触，底纵梁与下挂梁间采用卡止角钢固定，卡止角钢在现场焊接固定。通过调整吊杆（吊带）的长度，来调整前后下挂梁的高度，使其适应箱梁底板的变坡。底模长4.4m，宽7.0m，面板采用6mm厚钢板，肋板采用10#槽钢制作。挂篮行走时，前端吊带悬挂在前端上挂梁上，下端提携下挂梁同步前进。挂篮行走前先将后下挂梁采用手拉葫芦悬挂于外侧滑梁上，然后拆除后下挂梁吊杆，待挂篮前移到位后再安装后下挂梁吊杆并调节至合适高度。在挂篮移动过程中，底模始终安装于前后下挂梁上部随挂篮一同移动。移动就位后分别调整吊杆，使底模各部位达到相应高程。4.1.6吊带（吊杆）为便于安装和调节，吊杆采用Φ32精轧螺纹钢作为联系上部承重系统与底篮的吊带。吊杆可以在长度范围内无级收缩和伸长，在调整底模标高时，通过螺旋千斤顶、扁担梁以及不同厚度的垫块来实现。此种做法方便快捷，易于掌握，安全性大为提高。4.1.7侧模与内模系统外侧模采用整体式钢模，侧模骨架用10#槽钢及节点板与模板面板、背面肋板焊接形成一个整体。侧模和底模联结采用侧包底的形式，因此侧模的固定及调整主要依靠下挂梁、滑梁进行支持。通过长度可调的侧模撑杆调整水平方向位置。外侧模通过侧模吊杆、侧模撑杆与挂篮上部承重系统及底篮系统连接，实现整体前移。由于箱梁截面变化较大，随着悬浇节段的施工，为适应腹板高度从4.5m至2.0m的变化，中铁某局集团LW高速公路路基工程第S合同段项目经理部挂篮安装加载预压试验方案第8页—共16页-由于外侧模与底模采用了侧包底的形式，可以适应腹板高度变化，而要实现内侧不断变化的腹板高度，对内侧模采用组合钢模及竹胶板木模拼装，不与挂篮同步前移的形式。即内顶模与上部内侧模设计为一个整体，内侧模下部采用竹胶板拼接。由于顶板具有一定横坡，且该桥处于横坡渐变段，为适应横坡的渐变，在内顶模与内侧模交接处设置为绞轴联结，通过调节内模联结梁端部的内模支撑调节螺杆即可调节内模的交接变化角度，从而适应横坡的渐变，同时也适应了两个腹板不同的高度变化。内顶模的支撑后端采用内模上段纵向梁实现，内模上段纵向梁后端悬挂于已经浇筑的节段顶板，前端利用预留的吊杆孔，将立柱支撑于预留吊杆孔内，底端支撑于底模上。4.1.8行走系统挂篮行走系统是通过行走梁及前后支座的滚动摩擦来实现。行走梁采用钢板制成有上下翼缘的箱型梁，前支座下设置行走滚轮，挂梁移动前后采用千斤顶将挂篮顶升起来，将前支座行走滚轮安装于前支座下。挂篮主梁后端采用反扣轮组将挂篮主梁平衡锚固于行走梁上方，且挂篮主梁仍然可以前后移动。挂篮主梁前后支座设导向定位卡块，行走梁具有导向作用，保证挂篮就位准确。挂篮前后移动采用两台10t手拉葫芦作为移动动力。葫芦悬挂点届时据实际情况现场焊接安装。4.1.9锚固系统锚固系统分两种情况。首次安装挂篮时，每只挂篮后锚杆