红石梁1号大桥挂篮施工技术总结

红石梁1号大桥挂篮施工技术总结目录一、工程概况二、挂篮选用三、挂篮拼装及试压四、挂篮走形过程的分析及检查项五、挂篮浇筑过程的分析及检查项六、挂篮施工中其他事项一、工程概况红石梁I号特大桥为重庆奉节至云阳高速公路内的一座特大型桥梁，主桥为双幅(2×12.25m)三跨(100m+180m+100m)预应力砼连续刚构，主墩采用变截面箱型薄壁墩，过渡墩采用实体矩形墩，基础为钻孔嵌岩桩群桩基础配钢筋砼承台。本桥左线位于R=1200，Ls=141.269的平曲线段内,右线位于R=1202,Ls=141.269平曲线段内。主桥上部构造为分幅式(2×12.25m)三跨预应力砼连续T形刚构，上部箱梁采用单箱单室截面，顶宽12.25米，底宽7米，支点处箱梁高为10.5米，中跨跨中及现浇段梁高为3.5米，顶板厚28cm，腹板厚由跨中处的50cm变到支点处的80cm，底板厚度由跨中处的30cm变到支点处的150cm，梁高和底板厚均按1.8次抛物线变化，采用不等高腹板形成桥面横坡。箱梁设计为纵向、横向、竖向三向预应力体系。红石梁I号特大桥上部连续刚构箱梁采用C55砼，混凝土共计1.3万方，钢筋共计1992吨，钢绞线共计848吨，精扎螺纹钢211吨。上部箱梁采用双悬臂挂篮逐块对称现浇施工方法（边跨现浇段采用落地支架法施工），节段施工共划为0～19号节段。0号箱梁0#号梁段长12m，箱高10.5m，1号段长度为2.5m(单边砼自重165t),2～4节段长度为3.5m(单边砼自重最大为2#节段223t)，5—9节段长度为4.0m(单边砼自重最大为5#节段226t)，10—19号节段为5.0m(单边砼自重最大为10#节段208t),中跨合龙段长度为2.0m(自重55t),边跨导梁现浇段长度为10.84m(自重437t)。合拢方式为先边跨后中跨。云阳岸奉节岸9#墩（10#墩）6#墩（7#墩）8#墩（9#墩）7#墩（8#墩）HHHHHHHHHHH二、挂篮选用挂篮是实施悬臂浇筑施工的主要设备，它是一个能够沿轨道行走的活动桁架，并悬臂挂在已完成悬浇施工的悬臂梁段上，用以进行下一梁段的施工，如此循环直至梁段浇筑完成。挂篮分类挂篮按照锚固位置的区别可分为前支点挂篮和后支点挂篮两种；挂篮按构造形式可分为桁架式(包括平弦无平衡重式、菱形、弓弦式)、斜拉式、型钢式及混合式四种；挂篮按抗倾覆平衡式可分为压重式、锚固式和半压重锚固式三种；按其移动方式可分为滚动式、滑动式和组合式三种。挂篮选用原则挂篮重量的选择一般为最重梁段的0.35~0.4之间，图纸按照0.4倍设计。其次根据节段的结构尺寸，底板宽7m，顶板宽12.25m，节段长度分为四种：2.5m、3.5m、4m、5m。挂篮的选用必须满足结构受力、结构尺寸的要求。后支点挂篮(三角挂篮)牵索挂篮(前支点挂篮)5005005002525挂篮立面布置图挂篮正面布置图72222256250180120707070500BB'553050BB'AAA'A'707070707045701/2B----B1/2B'----B'360550550704850457055830250110后支点挂篮(菱形挂篮)后支点挂篮(菱形挂篮)三、挂篮拼装及试压挂篮设计挂篮采用后支点菱形桁架式挂篮，全套挂篮重100t。挂篮高5m，前端悬臂长6m，后端锚固长5.0m，设计浇筑混凝土重量为3000KN。挂篮的组成挂篮由五部分组成：承重桁架系统、后锚系统、底篮和吊带系统、行走系统、模板系统等。挂篮改制由于本标段采用的是向家坝大桥以及苏通桥的挂篮，与本桥结构有一定的区别，需对部分杆件改制后方可使用。挂篮拼装挂篮拼装时，利用塔吊配合进行。拼装的顺序是：轨道→前支点→后锚点→后三角架→平联→后锚杆锚固→4＃杆件→前三角架→前结点→后上横梁→前上横梁→吊带→前下横梁→后下横梁→底纵梁。在拼装时一定要将后锚点可靠锚固（见上页图），避免结构倾覆。挂篮拼装完成后，必须按图纸认真检查，特别是各个结点、销子、螺栓、锚杆的连接情况，保证稳妥可靠。挂篮试压整套挂篮系统涉及到的结构构件和机具设备较多，为检验整个系统在各种工况下的结构受力以及机具设备的运行情况及安全性，确保系统在施工过程中绝对安全和正常运行，对挂篮系统必须进行加载试验，同时通过加载试验收集各种技术参数以指导以后的施工，为悬浇施工高程控制提供可靠依据。试验项目及收集的资料：①挂篮系统在各个工况下的各个主要构件的变形值收集。②各个构件和连接接头的安全性检验。③锚固系统变形观测和安全性检验。④箱梁的变形观测。⑤整个挂篮的承载能力和安全保障系统的检验。加载系统试验采用200t千斤顶张拉（在承台上预埋在反力点）分级加载的方案，加载分级为实际最大箱梁混凝土重量的25%→50%→75%→100%→120%→卸载。加载试验要达到完全或基本模拟挂篮混凝土浇筑过程中的各种工况下的受力状态。为此要求加载时应根据箱梁不同部位的不同荷载值，均匀对称地将荷载分布于挂篮底模上。挂篮预压示意图挂篮预压现场照片挂篮加载试验中须注意的问题：加载前准备：①挂篮加载前必须进行挂篮浇前各项检查工作，包括挂篮各杆件后锚、销轴、螺栓群、限位装置等的检查（检查的具体内容在后面有详细介绍）；②挂篮加载前必须检查挂篮杆件之间的力是否通过有效杆件（吊带、吊杆）传力，严禁由倒链、钢丝绳等临时受力杆件受力；③反压分配梁与底板纵梁间必须抄垫平稳，并将楔块与分配梁焊接牢固；④精扎螺纹钢之间的连接必须做好标记，确保两端锚固长度均匀；加载过程中：①测量人员必须记录好初始标高、每一级加载及静载完成后的标高、每一级卸载后的标高(包括前上、前下横梁、底板的标高测量)，如发现标高变化有异常，必须立即停止，待查明原因处理好后方可进行；②千斤顶必须标定合格，操作必须两台同步进行；③操作人员必须在加载后静载10min以上才能上平台进行操作；④加载到75%以上时，必须每一级都要检查后锚、吊点、销轴、螺栓的受力是否正常，有无松动、脱落、变形等现象，如有问题必须立即停止加载，待查明原因处理好后方可进行；挂蓝主要杆件型号及力学性能挂篮主要钢材力学性能材料型号容许正应力[σ]容许剪应力[σ]屈服强度fy抗拉强度fuA3钢材17010023537516Mn钢200300Φ32镦筋78545#钢210125挂蓝主要材料型号槽40b挂篮菱形架上、下弦杆、竖杆、前后腹杆HZ400×200×8×13前上横梁、前下横梁HZ550×210×11.1×17.2内外导梁、后下横梁槽30b、槽20b底模桁架槽40b小纵梁16Mn钢吊带(240×32100销轴孔、170×2070销轴孔)Φ32镦筋后锚四、挂篮走形过程的分析及检查项挂篮各杆件汇总挂篮走形时最不利工况取1#节段-2#节段之间走形，因为挂篮内模、外侧模及排架最重，其他杆件不变。主要杆件自重：编号单位数量单重(kg)总重(kg)编号单位数量单重(kg)总重(kg)菱形桁架片2910218204外导梁根229875974菱形桁架下弦杆平联片11121.91121.9外侧模及其排架套28462.2516924.5菱形桁架立杆平联片11126.61126.6吊带及吊带张拉结构套110303菱形桁架上弦杆及前腹杆连接梁根35681704前上横梁根12832.42832.4下横梁及普通纵梁套115551外导梁走行吊架个4193772底模支撑桁架个23851.27702.4内模套113915底模块14130.64130.6底模系统共重：30吨15t15t两套侧模共重18t外导梁6t吊架反力16.1t内模及导梁共重14t吊挂系统共重49t吊带、配套共重10t前横梁等杆件共重4.6t合计：63.6t6m5m后锚反力76.4t支点反力158t奉云高速公路现浇箱梁挂篮施工走行前检查证（Ⅰ类挂篮）桥梁名称:红石梁Ⅰ号特大桥工程部位:线墩块施工单位:中铁大桥局三公司奉云高速公路B18合同段项目经理部检查证4序号检查项目检查内容检查情况工点技术负责人质检工程师1挂篮走行前准备工作前一梁段的预应力筋施工情况(张拉、压浆方面)2挂篮行走的长度是否划线作标记及设置限位器3滑道铺设平稳，抄垫钢板、钢座定位牢固，锚固镦筋锁死4钢垫座与滑道顶面及下弦杆底面的抄垫情况以及螺栓锚固情况，垫座反扣是否安全可靠5后锚镦筋是否拆除，挂篮作用在垫座上6内、外导梁后短吊杆是否拆除，后支点作用在走形吊架上，吊架安装牢固7后下横梁的短吊带是否拆除，后长吊带作用是否安全可靠8侧模及底模锁定牢固9主梁架是否设置保险装置10挂篮走行千斤顶、导链支点及牵引点是否稳固11主管工程师意见及签名2008年月日时挂篮走形时存在的一些问题：挂篮后走形反力座加劲板与滑道锚固镦筋冲突，工人擅自将加劲板割除，导致反力座走形时产生变形，甚至有可能导致反力座变形过大而失效，挂篮倾覆事故的发生。可采用调节锚固镦筋及锚座高度避免之间冲突。挂篮锚固垫座采用非承压构件，严禁采用此构件作为垫座受力。挂篮滑道梁锚固座原设计为框架结构，在施工中经常为了方便，工人擅自将加劲板割除，与镦筋连接的就只剩一块2分的钢板及一块锚垫板；滑道梁每根1.5m长，工人为图方便省事，将滑道梁之间隔20cm安装，这样会导致前支点走形时摩擦力增大、后支点反扣装置受力面积减小而均布力增大，容易造成挂篮走形偏位、受力点变形等情况；挂篮走形时其他注意问题：两端挂篮走行必须同步，如不同步必然造成主墩墩身成偏心受压；挂篮滑道间距一致，两片菱形架走行必须同步，如不同步造成菱形架之间的平联、连接梁、前横梁受剪；走行过程整个挂篮抗倾覆力主要是由后反扣装置提供，上面计算过一个反扣装置要受近40t力，产生的摩擦力为8t，而反扣装置每个是由12个φ27的普通螺栓连接抗拉抗剪，要注意检查螺栓紧固情况，避免螺栓松脱、螺栓受力集中；走行状态前支座一个要承受80t压力，钢板间的摩擦系数为0.2，走形时产生的摩擦力16t，滑道间焊接连接至少要有16cm3焊缝，为避免镦筋受剪，连接筋必须大于两根Φ20钢筋截面；五、挂篮浇筑过程的分析及检查项挂篮浇注过程受力情况本桥挂篮采用的是300t挂篮，挂篮在浇注砼最不利情况有三种工况：①施工第一个3.5m节段，砼88.76方，钢筋砼自重231t；②施工第一个4m节段，砼86.76方，钢筋砼自重226t；③施工第一个5m节段，砼79.9方，钢筋砼自重208t。由于节段长度不一样，因此对后锚及前吊带产生的力也会由于砼自重的中心点不一样而发生变化，因此要对以上三种工况进行受力分析。分析的目的：检验主要杆件的安全性及在浇筑过程中必须注意哪些杆件的检查。下面对各种工况下的手里情况进行分析：6m5m工况一：底模系统共重：30吨底板腹板185吨2.25m内外导梁12吨内外模32吨顶板砼46吨后锚反力130吨底板分力85吨分力45吨顶板分力33吨吊带等10吨合力：132.6吨前横梁等4.6t后锚反力159.2吨支点反力313吨6m5m工况二：底模系统共重：30吨底板腹板180吨2.5m内外导梁12吨内外模32吨顶板砼46吨后锚反力120吨底板分力90吨分力43吨顶板分力35吨吊带等10吨合力：139.6吨前横梁等4.6t后锚反力167.5吨支点反力328吨6m5m工况三：底模系统共重：30吨底板腹板163吨3m内外导梁12吨内外模32吨顶板砼46吨后锚反力96.5吨底板分力96.5吨分力39吨顶板分力39吨吊带等10吨合力：150.1吨前横梁等4.6t后锚反力180.1吨支点反力351吨奉云高速公路现浇箱梁挂篮施工浇前检查证（Ⅰ类挂篮）桥梁名称:红石梁Ⅰ号特大桥工程部位:线墩块施工单位:中铁大桥局三公司奉云高速公路B18合同段项目经理部检查证3序号检查项目检查内容检查情况工点技术负责人质检工程师2挂篮行走到位后后锚抄垫平稳，镦筋是否张拉到位（设计30t），后锚镦筋是否顺直有无加设保险螺母3主桁架有无搭设保险4连接前上、下横梁吊带是否均匀受力，后下横梁短吊带是否上紧、垫座抄稳5内导梁后支点是否在后短吊杆上而不是走行吊架上，外导梁后支点是否在后长吊带上，