仙龙潭大桥上部构造挂篮悬浇施工方案

仙龙潭大桥连续梁挂篮施工组织设计1主桥上部构造挂篮悬浇施工方案一、工程概况结构介绍主桥连续箱梁双幅分别采用挂篮悬臂浇筑法施工，各单“T”箱梁除0、1号块外分为13对梁段，对称平衡悬臂逐段浇筑施工。箱梁纵向分段长度为（3×3.0m+4×3.5m+4×4.0m+2×4.5m）,箱梁墩顶块件（即0、1号块）总长12m，中跨、边跨合拢段长度均为2.0m，边跨现浇段长度为3.88m。悬臂浇筑梁段最大重量为140.0吨，挂篮重量按55吨考虑，中跨合拢段施工吊架重量按20吨考虑。施工方法:墩顶0#、1#段以及16#、17＃段采用托架施工，2#~14#梁段采用悬臂施工，边跨合拢段15＃以及中跨合拢段15’＃采用吊架施工。二、总体施工方案挂篮数量：根据本工程的特点及工期安排，3个主墩拟设3对挂篮进行施工，先施工左幅，再施工右幅。1、浇筑2、2’梁段混凝土；在梁段混凝土强度达到设计强度的95%且混凝土龄期不小于7天后，张拉对应顶板、腹板钢束，压浆；空挂篮前移就位；根据箱梁施工监控提供的立模标高调整立模，各锚点锚固；重复前面的步骤，施工3~13、3’~13’梁段；在3、7号墩侧搭设托架，立模浇筑边跨现浇段16#、17＃号梁段混凝土，保证梁段可以水平滑动。2、浇筑14、14’号梁段混凝土；在梁段混凝土强度达到设计强2度的95%且混凝土龄期不小于7天后，张拉对应钢束；拆除全部挂篮。3、安装边跨合拢段吊架，吊架每端重10t，距梁端0.5m，在边跨设水箱压重，中跨同时进行水箱压重；安装边跨合拢段内外刚性支撑；立模浇筑边跨合拢段15＃号梁段混凝土；在梁段混凝土强度达到设计强度的95%且混凝土龄期不小于7天后，张拉张拉预应力钢束。拆除压重水箱及边跨吊架、托架，边跨合拢；拆除6号墩梁临时固结，完成体系转换。4、在主跨跨中两悬臂端安装吊架，吊架每端重10t，距梁端0.5m；安装内外刚性支撑，在温度变化较小时，锁死内外刚性支撑；立模；浇筑中跨合拢段15’号梁段混凝土；在梁段混凝土强度达到设计强度的95%且混凝土龄期不小于7天后，张拉预应力钢束。拆除吊架，完成第二次体系转换。5、施工人员应时刻牢记（1）一定要按照设计施工步骤和要求进行施工。（2）一定要严格掌握平衡对称施工，即：挂篮安装、前移就位、拆除；砼浇筑速度、平衡重的加载、卸载；预应力施工；合拢段施工。（3）准确，即：轴线、高程、预拱值、温差数据，测量挂篮定位、钢束放样等要准确；挂篮、模板等的实际重量要准确；模板制作尺寸、砼浇筑数量要准确；钢束定位、波纹管接头、张拉力等要准确。（4）合拢段的施工很重要，要编写具体详尽的施工工艺，要精心操作，严格检查符合设计要求。依据资料介绍、施工经验，应对易于出现的质量问题作出预防措施。3三、0#、1#块托架施工1、托架的特点本桥0#、1#块施工的主要特点为高空作业，因此，作为主要承重构件，采用的托架要求具有以下几个特点：⑴拼装必须简单易行：由于在高空中作业，施工平台很难搭建，要求托架的拼装工艺不能过于繁琐，避免较多的组合或拼组工序；⑵构件宜轻巧：高空作业中，起重设备不同于低空作业，可以采用大吨位吊车等进行吊装和拼装，而只有采用塔吊来完成所有的起吊作业，由于在一定回旋半径内，吊重能力有限，因此要求托架的各个构件重量不能突破塔吊起重的限值；⑶托架刚度要大：由于托架整体设计要求简洁，不宜采用过多的杆件，在荷载的传递上，也宜简洁，大部为集中荷载，因此，对托架的主要杆件要求刚度要大，不能出现局部应力集中造成的破坏；2、托架方案0#、1#块施工采用预埋牛腿焊接型钢托架法，每个0#、1#块托架共有6片桁梁，组合为2个桁梁组，分别设置在0#、1#块悬臂部分，每个桁梁组有3片桁梁，均沿横桥向布置，中心间距2.575m，外侧桁梁距墩身外边缘50cm，桁梁间采用横联连接，以加强稳定性，在桁梁顶部安放I20b横垫梁，横垫梁上铺设方木做纵垫梁，其上安放底模。每片桁梁预埋上牛腿、下牛腿各1个，与型钢托架节点板连接。具体托架形式详见附图。4施工托架按不小于施工总重量的120%进行充分预压，以消除弹性变形。0#、1#块一次浇注成型，在砼养生时限内，确保砼任何表面长期处于湿润状态。砼浇注前进行配合比试验，在满足设计标号的前提下尽量减少水灰比，降低水泥用量，必要时可适当掺入减少收缩量的添加剂，砼初凝时间必须大于块件浇注时间。四、挂篮悬臂施工仙龙潭大桥拟采用3对桁架式挂篮形式，先施工左幅，再施工右幅。（一）桁架式挂篮1.挂篮构造及加工要求桁架式挂篮由主桁、后锚系及滑动行走系、悬吊系、模板系及工作平台等五部分组成。挂篮为组合桁架式，其优点在于：组成挂篮的各部件受力明确，易于精确的进行受力分析计算；焊接型钢框架承载能力大，可以减轻自重节约材料；各部件采用大结点栓接拼装，使挂篮整体稳定性大大提高。另外挂篮部件的加工制造和运输安装都能达到简便、迅速的目的。（1）主桁主桁由四片焊接型钢桁架组成，下弦为2[40a，上弦为2[32a，腹杆为2[25c，横向斜杆为2[25c。四片桁架之间的距离为1.5m+6.0m+1.5m。桁架之间有横向联系桁架，前上横梁、后横梁、中5横梁作为其间的横向联系。主桁高4m，后横梁及中横梁下离桥面1.8m高，横联外悬臂吊住后底横梁，同步行走，使底模随挂篮一次到位。为改善前支点的受力情况，在主桁与滑动横梁之间设置了铰支座。（2）后锚系及滑动行走系后锚系有两套机构，一套是在挂篮悬浇时，利用箱梁腹板处的竖向预应力筋锁住后支点，以平衡前端的倾覆力矩；另一套是在挂篮行走时，将主桁后端利用行走锚轮锚在行走锚轨的上翼缘下，以抵抗挂篮的倾覆力矩。两套锚固结构可以方便的进行转换。滑动装置是利用前夹千斤顶牵引滑动横梁，在滑动横梁底面设有四氟板，滑轨顶面焊有6mm钢板，四氟板在钢板上向前滑动。（3）悬吊系悬吊系分前吊和后吊两部分，前吊由前上横梁、前下横梁及吊杆组成，后吊由后下横梁及吊杆组成，前上横梁、前下横梁和后下横梁均为2I45a。吊杆均采用与箱梁竖向预应力一致的精轧螺纹粗钢筋。（4）模板系：模板分为底模、外模、内模、端模。①底模：由前后下横梁、纵梁和钢模板组成。前后下横梁用2[45a槽钢。纵梁采用在箱梁腹板位置放2根2I45a，底板宽度内布6组2[28a。纵梁上铺钢模板作面板。②外侧模：腹板和翼板的面板采用5mm厚的钢板，∠63角钢作为横竖肋，然后在肋板外侧布置横竖背带，先做竖背带，采用2[12b型钢作竖背6带，间距为0.8m，焊接在肋板上，再做横背带，采用2[14b型，间距为1.0m,采用对拉螺栓将横背带与内模连接固定。对拉螺栓孔间距为0.8m，采用优质PVC管成孔，长度要伸出横背带5cm，并确保在砼浇筑过程中不被破坏以确保对拉螺栓孔位置不发生漏浆和对拉螺栓抽出来，保证砼的外观质量。外侧模顶面，翼缘板以下部分采用定型桁架钢模板，面板采用5mm钢板，桁架采用角钢焊接定型。外侧模先用在1#块，长度为4.7m，施工完成后用于以后的梁段。③内模：由顶模、侧模、齿板模板组成。侧模采用方木竹胶板组合木模，顶模制作成桁架式结构,通过2[36与已浇筑梁段和挂篮前上横梁联结一起，并同侧模联结在一起共同组成内模系统。内模拆除后，即在箱内进行改装成下段的尺寸后，在现场支立。顶模上要留下灰口，当底板浇完后将下灰口封牢。内侧模同外模用对拉螺栓紧固，中间设内支撑以保证腹板厚度。④端模：顶端模采用钢模，其制作和要求同0#块件的端模。腹板端模采用方木竹胶板组合木模，分段定型制作。（5）工作平台在挂篮底的横梁下、挂篮前端设工作平台，并在挂篮外围设置护栏和安全网以确保安全。挂篮具体形式详见附图。2.挂篮加工和制作根据现场条件和设计要求，主要单元部件由工厂加工运送到现7场，部分特殊构件由现场制作，所有构件运送到现场后开始安装，每个主墩上一组两只挂篮一起拼装就位。由于挂篮大部分构件是组拼焊接而成，因而对于焊接要求比较高，主梁及横梁构件比较大，焊接中会产生过大焊接残余应力和残余变形，应力集中，复杂应力状态，直接动力荷载等则对受力的不利影响更加严重。因而在构造设计上和焊接工艺上应采取适当的措施，超过要求的变形采用机械、人工或结合火焰局部加热进行校正。在挂篮组拼时，设计措施和焊接工艺措施均将作认真地考虑。3.挂篮拼装在0#、1#段施工完成后，即可在其上拼装挂篮。挂篮拼装应按照构件图纸对号入座。挂篮拼装一般程序是：轨道处砼桥面砂浆抹平铺设锚定滑轨及锚轨安放滑动横梁及支座主桁架上平风构中横梁后横梁后锚系前上横梁前吊杆前下横梁后锚杆后下横梁底模系侧模。现分述如下：（二）挂篮悬臂施工1．挂篮加载试验（1）试验目的①消除挂篮主桁，吊带及底篮的非竖向变形；②实测挂篮变形值（竖向位移），以验证设计参数，为悬浇施工中的变形及高程控制提供可靠依据；③通过加载试验检验挂篮主桁架的承载能力。8（2）加载值的确定①最大箱梁块段荷载：悬臂浇筑梁段最大控制重量为140T；②安全系数：施加荷载的安全系数为1.20。（3）加载方案：加载方式拟采用反力架加载方案：在1#块腹板处预埋精轧螺纹钢筋，待1#块达到强度后，用I32a型钢设置反力架。用千斤顶加载，千斤顶下设置主梁及分配梁。试验时采取分级加载及分级卸载。加载过程按050%100%120%分级进行，卸载时按120%100%50%0分级进行。加载时每级加载后应视整个体系基本稳定同时满足持荷时间不少于2小时，再进行下一级荷载加荷。（4）挂篮竖向变形测试部位及测试方法：①测点布置a.变形观测点：在每片主桁架后锚处各设置一个观测点，即测点1-1、1-2、1-3、1-4；每片主桁架前支腿处各设置一个观测点，即测点2-1、2-2、2-3、2-4；每片主桁架中支点处各设置一个观测点，即测点3-1、3-2、3-3、3-4。b.上前横梁顶面的观测点：上前横梁的四根吊带处各设置一个观测点，即测点4-1、4-2、4-3、4-4；上前横梁的跨中设置一个观测点，即测点4-5。c.底篮前横梁顶面的观测点：底篮前横梁的四根吊带处各设置一个观测点，即测点5-1、5-2、5-3、5-4。②观测方法9a．变形观测采用国家二等水准测量或工程测量变形三等水准测量的精度等级要求和观测方法进行施测。按此要求进行能测量到变形量±1mm/km级的挠度值。b．由于挂篮变形受日照温差的影响，根据公式)1(001taLL计算，挂篮构件中吊带变形受温度影响较大，在温差达100℃时，变形之差为mmtLL1.16104.1100，为了准确测得挂篮变形值，在试验前一天选择早上7:00-10:30和晚上3：00-7：30的时间段每半小时进行一次变形观测，以此来修正受日照温差的影响。2.挂篮的使用及调整挂篮在每个节段施工程序为：底模及外模调整就位绑扎底板钢筋绑扎腹板钢筋安放腹板预应力管道内模前移，调整就位绑扎顶板钢筋安放顶板预应力管道砼浇筑养生及预应力穿束预应力张拉移挂篮压浆。以下阐述几个主要操作程序的操作：①砼浇筑时在砼浇筑开始前，应对挂篮进行一次全面检查，重点是后锚系及各吊杆。砼浇筑应注意保持Ｔ形悬臂两端平衡，偏载的大小不能超出设计允许值。砼的浇筑应连续进行，尽量在砼初凝前完成整个节段的浇筑。②挂篮前移时移动挂篮按以下步骤进行：第一步是先将滑轨及锚轨纵移到位。每个挂篮用４个千斤顶将主10桁架下的滑动横梁顶起，然后将滑动纵梁纵向拖拽到位，接着将锚轨纵移到位，利用箱梁腹板处的竖向精轧螺纹钢筋将锚轨和滑轨锚定。第二步是模板的处理。挂篮前移时，同时带动底模及侧模前移就位。为此，应临时在侧模框架上焊接角钢，然后通过角钢将侧模支撑在前下横梁和后下横梁上，将内侧模的前端吊杆同内滑梁分离。第三步对后锚系进行转换。先调整各处后锚轮，使其扣到锚轨的上翼缘下，并使其松紧一致。然后将后锚在箱梁腹板内竖向精轧螺纹上的后锚杆松开，注意松开时应逐步进行，直到后锚力全部由反扣轮锚承受。第四步，用滑轨前端作反力架，利用千斤顶将挂篮牵引前移。每副挂篮需用２个千斤顶。牵引前移时要缓慢平稳，左右桁架行进速度要一致，防止发生较大扭曲力。前移过程中应