大渡河大桥主桥上部构造挂篮悬浇施工方案

成都华川公路建设（集团）有限公司大渡河大桥上部构造挂篮悬臂浇筑施工方案第1页雅泸高速公路C14合同段大渡河大桥主梁挂篮悬浇施工方案1.工程概况跨径布置50m+103m+55m，单箱单室箱形截面。箱梁中线处根部梁高6.0m，跨中梁高2.8m，箱梁顶板全宽为12m，厚度为0.28m，设有2%的双向横坡。底板宽度为6.5m，厚度为0.70m~0.3m。悬臂长2.75m，厚度由端部0.18cm变到根部0.7m。腹板厚度分别为0.70m、0.60m及0.40m，在1、2号桥墩墩顶处设1.5m厚的横隔板，0号台梁端处设3m厚的横隔板，3号台梁端处设1.2m厚的横隔板，在中跨合拢段处设0.4m厚的横隔板。箱梁第一个“T”小桩号侧分12段悬臂浇筑，大桩号侧分14段悬臂浇筑，第二个“T”两侧均分14段悬臂浇筑。0号梁段长5.0m，其余1~14号梁段分段长为8×3m+6×4m，中跨合拢段均为2.0m，边跨不设置合拢段。除0、1号梁段采用搭设托架浇筑完成外，其余梁段采用挂篮悬浇，悬浇最重梁段为1190kN。两岸边跨现浇段采用搭设支架浇筑。变截面悬浇连续梁采用三向（纵、横、竖向）预应力，纵向预应力束根据张拉的时间与形状不同可分为前期直束、前期下弯束和后期束，前期直束与前期下弯束在浇筑“T”时进行张拉，后期束在“T”浇注完毕以及前期直束和前期下弯束张拉完成后，主桥合拢时或成桥后进行张拉。根据施工设计图要求，除两桥台各有一段支架现浇段及0号、1号块件、主桥合拢段外，其余块件采用挂篮悬浇的方式施工。2＃至8＃块件节段长为3m，最大控制重量为1＃块件119T，8＃至14＃块件节段长为4m。按照施工设计要求,本桥箱梁悬浇采用,挂篮采用新加工,自行设计的三角斜拉式挂篮，该挂篮设计浇注混凝土重量为119KN，同类型挂篮在武广高速铁路工程中得到了顺利地应用。为了保证该挂篮在大渡河大桥箱梁悬浇中安全、可靠、方便的投入使用，根据大渡河大桥的实际情况，对挂篮进行了适当修改，并全部进行了重新设计和验算。2.挂篮主要结构本挂篮主要由承重系统、提升系统、后锚系统、走行系统、底篮和模板系统组成。2.1承重系统主要包括2根Ⅰ36b工字钢组合成钢箱主纵梁(含三角形立柱及加劲斜拉带)。前、后下横梁及前上横梁分别由2根Ⅰ36b工字钢组成，后上横梁由加劲桁片组成。后上横梁主要用于加强两主纵梁的横向联系和挂篮移动时吊下底篮平台用，受力较小，故利用主纵梁上两立柱，采用桁片拼成桁架来满足要求。两下横梁之间用4I45b及6I25b工字钢纵梁联结形成底篮平台。2.2提升系统成都华川公路建设（集团）有限公司大渡河大桥上部构造挂篮悬臂浇筑施工方案第2页主要受力吊杆采用16Mn钢板吊带，其余部份采用Φ32精轧螺纹钢筋，为了增加挂篮的通性，16Mn钢板吊带连接全部采用钢销连接。前下分配梁上采用液压驱动螺旋千斤顶，以便自动调整模板标高，减轻劳动强度、提高生产效率，增强挂篮施工的自动化和安全性，缩短施工周期。其他各部位根据受力大小不同分别准备不同规格的手动螺旋式千斤顶或链滑车。2.3后锚系统由于采用无后配重的方式，后锚成了挂篮的最关键的部位，本设计采用了Φ32精轧螺纹钢筋做后锚，因为Φ32精轧螺纹钢筋重量较轻，抗拉强度高，便于人员操作，非常适用于作后锚。根据计算每侧采用三组共6根Φ32精轧螺纹钢筋，后锚的安全系数达7.1，能够满足施工要求。同时通过在箱梁砼中预埋直径为8cm孔道将后锚的上拔力通过斜钢垫板直接传到已浇砼的箱梁上。故后锚是非常安全的。后锚分配梁采用槽钢组合桁架。在浇砼时可利用后上横梁的分配梁和行走时的后锚系统进行保险。2.4行走系统挂篮前移采用两个60T液压千斤顶作动力，此液压千斤顶为张拉竖向Φ32精轧螺纹钢筋用的张拉千斤顶。所用千斤顶为一顶两用。用一长的Φ32精轧螺纹钢筋一头锚固在轨道前端，一头锚固在挂篮前支点的60T千斤顶上，通过液压站集中供油，千斤顶推动前支点滑动带动整个挂篮前进，达到一个行程后液压站回油，重新推动千斤顶锚固后再开始下一个行程动作，如此往复几次直至最后就位。当挂篮前移长度为4m时，仅要2个小时左右在五、六人操作下即可完成挂篮的同步前进。挂篮立柱支承在厚度为2cm的钢板上，钢板上设不锈钢板，同时在前支点下设四氟滑板，以减少挂篮前进时的摩擦力。挂篮主纵梁后锚通过后上横梁及后上横梁下段的滚轮倒扣于翼缘底面上，滚轮可沿翼缘底面滚动，从而取消了挂篮尾部的配重，有效地减少挂篮的自重，又能确保挂篮前进时的安全。2.5底篮、模板系统底篮和模板系统包括底篮、底模平台、外侧模、内侧模、端模和工作平台等，外侧模采用墩身施工时的新加工的定型大块钢模，。模板设计均按全断面一次浇注箱梁砼考虑，整个模板系统均随挂篮主纵梁行走一次到位，整个系统操作简便，能有效地缩短模板移动和安装的周期、确保砼外观质量。2.5.1底篮、底模平台底篮由前下横梁2I36b工字钢、后下横梁2I36b工字钢、4根I45b工字钢纵梁组成及7根I25b工字钢作纵梁直接焊接在前后下横梁上，前后上横梁通过吊杆悬吊在挂篮的前横梁及已浇砼的底板或砼顶板上。吊杆可随梁高的变化而调节长度。浇砼时，后下横梁设有8根吊杆锚固在前段箱梁砼底板和顶板砼上，以减少后横梁的挠度，并通过千斤顶施加预紧力使底模板与前段砼紧密贴合，以确保接缝处不漏浆。前下横梁设四根吊带成都华川公路建设（集团）有限公司大渡河大桥上部构造挂篮悬臂浇筑施工方案第3页与前上横梁相联，通过液压驱动螺旋千斤顶可以方便地调整模板的标高，使主梁的线形得到保证。底模直接铺在底平台工字钢纵梁上，底模同样采用定型大块钢模。工作平台采用[8槽钢焊接而成，上铺5cm厚优质木板。平台周围焊上安全栏杆，同时安设好安全网。2.5.2外模由模板、滑梁（纵梁2I32b工字钢）组成。骨架采用[16槽钢用于支承模板，滑梁主要在挂篮前进时使用。前端采用Φ32精轧螺纹钢筋悬吊于前上横梁上，后端采用Φ32精轧螺纹钢筋悬吊于已浇箱梁翼缘板砼上。挂篮前移时后端则悬吊于行走小车上，行走小车锚固在箱梁翼缘板砼上。外模所有的吊杆均采用Φ32精轧螺纹钢筋。外模模板采用大块定型钢模。2.5.3内模内模同样由模板、骨架、滑梁组成。支承内模的滑梁或骨架纵梁前端悬吊于前上横梁上，后端悬吊于已浇注箱梁顶板砼上，箱梁腹板厚度变化引起内模顶宽的变化可通过横向分配梁上设置活动销来实现，模板高度变化则通过增减组合钢模块板来完成。内模顶板采用自制骨架加铺5mm钢板来实现，骨架采用I10工字钢和Ф60mm钢管组焊而成，内侧模采用组合钢模，横背梢采用槽钢[8，竖背梢采用槽钢[10，以增大模板的刚度，满足全断面浇注砼的需要。在与横梁相对应处设一竖向槽钢[10与骨架上的横向分配梁设铰相连接以利用拆模及内模的行走。2.5.4端模采用自制分块钢模以适应箱梁腹板厚度及孔道位置的变化，采用侧模包端模的方式，采用箱梁伸出端面的结构钢筋来固定。端模加工时应注意加工抗剪齿形块。2.5.5工作平台在底篮两侧、前后端及外模翼板外侧设置固定工作平台，在内外模和箱梁前端设置悬吊工作平台，用倒链葫芦自由升降。便于箱梁内、外任何位置的操作。同时设置安全网。3.挂篮工作特点本桥挂篮为自行设计的三角斜拉式挂篮，同类型挂篮在武广高速铁路工程中得到了顺利地应用，其主要工作特点为：1、挂篮行走无配重系统，挂篮前移时的倾覆力矩由后上横梁传递到翼缘底板上；2、挂篮内、外侧模及底篮平台系统随挂篮桁架整体移动到位；3、挂篮运行时由液压站集中控制液压千斤顶推动前支点系统（由滑船、四氟滑板、硅脂组成）在厚度2厘米的钢板上的不锈钢板表面的滑动来实现挂篮的移动；4、挂篮提升采用液压站供油驱动液压螺旋千斤顶，实现模板调位，非常方便和安全，提高了挂篮施工的自动化；成都华川公路建设（集团）有限公司大渡河大桥上部构造挂篮悬臂浇筑施工方案第4页5、改善施工条件和环境。挂篮所处位置箱梁面有宽敞的作业空间，便于放置各种机具和操作人员来往，在挂篮上方设置遮阳雨棚，改善工人作业环境。4.主梁挂篮悬浇施工程序4.1安装挂篮就位挂篮各部件加工完成后，需经认真检查，确认无误后，方可运至0号和1号块件上进行拼装准备工作。1）、先在0号和1号块件箱梁顶面轨道下方铺上7.5号找平砂浆,将行走钢板安放在砂浆上,此时注意轨道的抄平。2）、安装挂篮前支点(即后上横梁)，前支点中心距0号块件端线为50cm。安装临时固定前支点，以防前支点在安装主桁架时失稳倾倒。同时在0号块件上布置用型钢焊接成四个马墩，供安装主桁架用。3）、用塔吊吊运主桁架安装在前支点上，主纵梁中心置于前支点上，后支点放在临时布置的马墩上，同时将主桁架校正，调平。4）、安装临时后锚，将主桁架临时锚固在箱梁0号和1号块件的精轧螺纹钢上。5）、安装主桁架的联系杆件。用高强螺栓将联系杆件与主桁架连接牢固,此时主桁架即形成一紧密结合的结构体。主桁架在安装前后用用缆绳临时固定，以防止失稳倾倒。6）、安装前上横梁、先安装前上横梁2I36B工字钢，焊接好工字钢连接节点及加强肋。7）、安装前后下横梁及底平台采用塔吊或布置吊点按常规方法安装。8）、安装外模骨架外模骨架采用在地面加工好，直接吊装的方法安装。9）、安装内模骨架采用塔吊按常规方法安装。10）、安装各种操作平台。11）、将临时后锚转换成固定后锚。12）、挂篮试载试验在安装前进行，另有方案单独阐述。4.2测量标高成都华川公路建设（集团）有限公司大渡河大桥上部构造挂篮悬臂浇筑施工方案第5页在主梁两个0号和1号块件上设置临时水准点,两临时水准点的高程应采用跨河水准测量的方法校测,精度达到三等水准控制测量。为了对每个块件的各个阶段进行精确测量以保证主梁成形后的线形，根据设计图及监控单位提供的监控指令进行高程调节。挂篮前移到位后，应及时将《主梁高程控制观测表》提供给施工控制方，控制方根据此数据及主梁砼弹性模量及收缩徐变等因素综合考虑，及时算出下一节段砼立标高返馈回来，指导施工，以获得最理想的线型。4.3钢筋绑扎及预应力束管道定位钢筋在制作场内制作成型，转运至主墩处采用塔吊或桅杆垂直起吊运输至安装位置，纵向连接钢筋采用绑扎连接，凡因施工需要而断开的钢筋当再次连接时，焊接并符合施工技术规范的要求，施工中若钢筋空间位置发生冲突，适当调整布置，但砼保护层厚度必须保证。预应力筋应在制作场内定尺制作，采用细铁丝绑扎成束编号，然后人工运至施工进行安装。安装前必须按照设计位置进行放样采用井字型筋定位，误差控制在规范要求范围内，预应力管道埋设时注意压浆口和出浆口的埋设。施工中防止预应力筋淬火，禁止将焊机的搭铁线设在预应力筋上，在浇筑砼前检查预应力管道的位置及管道接头处理。在钢筋绑扎完成后，顶底板上架立临时操作工作架，工作架支立在模板和已浇砼梁段上。防止施工时，由于操作人员、机具踩压布产生钢筋下陷，预应力管道位移等现象。钢筋施工与预应力束管道定位时应注意以下几点：①、底板上、下层的定位钢筋下端必需与最下层钢筋焊接连牢。②、钢筋与管道相碰时，只能移动，不能切断钢筋；③、若必须切断钢筋时应待该工序完成后，将切断钢筋补焊好；④、纵向预应力管道随着箱梁施工进展将逐节加长，多数都有平弯和竖弯曲线，所以管道要定位准确牢固，接头处不得有毛刺、卷边、折角等现象，接口处要封严，不得漏浆。浇筑砼时，管道内可内衬硬塑料管芯（砼浇筑完后拔出），这对防止管道变形、漏浆有较好的效果。砼浇筑完后，必须用空压机清孔，发现阻孔时及时清理。⑤、竖向预应力管道上端要封严，防止漏浆，上端应封闭，防止水和杂物进入管道。压浆管内可穿圆钢芯（砼浇筑完后拔出），以保证管道通畅，砼浇筑完后，必须用空压机清孔，发现阻孔时及时清理。⑥、横向预应力筋顶板为3-Φ15.24的钢绞线,施工时加强对钢绞线防护层的保护,成都华川公路建设（集团）有限公司大渡河大桥上部构造挂篮悬臂浇筑施工方案第6页避免损伤。4.4模板安装在挂篮安装就位的同时已将腹板外模、底模、内顶模、顶板端板安装就位，待钢筋绑扎完后，仅安装腹板端模及内侧模。由于本桥主梁腹板较高，新浇砼对模板侧压力大的情况，同时总结主墩墩身施工的经验，对腹板同样采用Φ32精轧螺