菱形挂篮施工工艺

新建连云港至徐州铁路工程东海特大桥菱形挂篮施工工艺编制：审核：审批：中铁北京工程局连徐铁路站前Ⅱ标项目部二分部2018年6月菱形挂篮施工工艺1、挂篮的类型1.1三角形挂篮三角式挂篮结构简单，受力明确，承重能力大，重心较低，悬灌时挂篮稳定性和挂篮行走时的稳定性好。三角形结构由于其前面部分空间较小，对工人施工影响较大。（如图示）三角形挂篮1.2菱形挂篮菱形挂篮结构简单，受力明确，结构一般采用型钢组焊成箱型结构。菱形结构由于其结构的特点，前面部分空间较大，对工人施工影响较小，施工方便。但挂篮中心比较高，主桁前横梁离地面较高，存在一定但安全风险。（如图示）菱形挂篮挂篮杆件一般采用型钢组焊成箱形结构，主桁梁也可采用钢板组焊，斜杆可以采用钢带或精轧螺纹钢。2、挂篮施工的特点施工时挂篮结构应具有足够的强度、刚度和稳定性。自重轻，结构简单，受力明确，易于加工拼装，走行方便。考虑到挂篮的重复利用，挂篮还需要具有通用性强，便于改造等特点。主要材料宜选用标准通用材料，便于计算和重复利用。3、挂篮的选择根据梁段细部设计变化情况，选择不同形式挂篮进行浇筑。由于本项目部挂篮采用内部调拨挂篮，无选择条件，所以本标段采用了菱形挂篮。菱形挂篮前面空间大，便于施工。但由于前面悬吊系统都在上横梁上，重心较高，安全风险较大，所以，在施工时尤应注意。4、挂篮构造三套挂篮的组成部分基本一致，主要由主桁承重系统、底篮及悬吊系统、后锚及行走系统、模板系统等部分组成。4.1主桁承重系统菱形挂篮主桁承重系统由两片主桁、前横梁、中横梁组成。主桁片为菱形，前横梁、中横梁均为型钢结构。4.2行走及后锚系统4.2.1行走系统：由行走轨道、行走小车、前支腿和后支腿组成，菱形挂篮采用走棍滚动前移。4.2.2：由扁担梁、箱梁竖向预应力筋和连接精轧螺纹钢筋组成。当挂篮行走到位后，挂篮尾部通过连接筋与箱梁腹板中的竖向预应力筋连接锚固。单片主桁设置4个锚固点，一只挂篮共设置8个锚固点。4.2.3底篮及悬吊系统⑴底篮：菱形挂篮底篮由前横梁、后横梁、纵梁和底模组成。底篮纵梁为型钢。底模均采用大块钢模。⑵悬吊系统：由底篮前悬吊、后悬吊、模板悬吊组成。菱形挂篮底篮前悬吊为3根φ32精轧螺纹钢,锚固于上前横梁；后悬吊2根φ32精轧螺纹钢，锚固于已浇段上，顶板底模前悬吊为2根φ32精轧螺纹钢,锚固于上前横梁，后悬吊2根φ32精轧螺纹钢，锚固于已浇段上；翼板底模前悬吊为2根φ32精轧螺纹钢,锚固于上前横梁，后悬吊2根φ32精轧螺纹钢，锚固于已浇段上。4.2.4模板系统挂篮内、外模板系统均采用滑梁吊挂模板于挂篮上前横梁和已浇块段上。外模及底模均采用大块钢模板，内模采用组合钢模，模板总体布置示意详见图模板构造示意图5、挂篮拼装5.1挂篮拼装流程挂篮拼装流程图5.2拼装标准5.2.1行走轨道：轨道轴线偏位1cm，一片主桁两根轨道高差±1mm，两侧主桁轨道高差±5mm。轨道与箱梁顶面紧密接触。轨道接长允许错台为1mm。5.2.2主桁：桁片顶紧，主梁前端销子处上挠值不大于1.5cm。斜拉带居于销子中央，偏位不大于1cm。两组斜拉带紧固良好，受力均匀。立柱倾斜偏位小于10mm。5.2.3吊带：应顺直，连接板与吊带夹紧，最大间隙不大于2mm。5.2.4后锚：锚筋数量、位置与设计一致，最大偏位不大于10cm，锚筋紧固不松动。5.2.5底篮：纵梁与横梁栓结完好，接触紧密。底模板接缝密实，平整度等指标满足技术规范要求。5.2.6行走轨道锚固扁担梁：锚固扁担梁位置、数量及相邻两根锚固扁担梁之间间距应符合设计要求，允许偏差为－10cm。5.2.7模板：模板就位后其高程及位置应满足技术规范要求。底模板横桥向的偏位小于1cm。5.3挂篮拼装5.3.1测量放样待0#或0-1#号块施工完毕，张拉压浆且满足要求后，在箱梁顶面设置施工测量控制点。由测量组在箱梁两侧腹板顶面位置放出每组轨道（一个挂篮共两组轨道）的中心线；然后再由现场施工人员根据中心线放出轨道单根型钢的中心线和单根型钢的翼缘边线，所有放样线均采用弹墨线形式。放样完毕，经技术员复核无误后进行下一道工序。5.3.2铺设轨道用M20级砂浆调平行走轨道铺设位置，调平层高差必须满足规定要求。待砂浆达到强度要求后恢复放样线并且铺设行走轨道，受箱梁横坡影响，为调平挂篮一侧需设置枕梁或方木，在前支点位置必须加密。轨道接长时，相邻两根轨道的对接应平顺，接头应满足拼装标准要求，轨道连接螺栓紧固。在行走轨道上安装锚固扁担梁，锚固扁担梁采用竖向预应力筋通过千斤顶张拉后锚固。轨道铺设完毕，由技术主管组织人员检查铺设情况，包括轨道底部与梁顶的接触是否紧密、轨道位置和高差、锚固间距和紧固情况等等。轨道铺设完毕，在轨道上安放走棍。5.3.3拼装挂篮主桁挂篮主桁运输至墩位后，采用吊车提升至箱梁0#块顶面进行组拼，挂篮主桁拼装起重设备主要采用吊车。在行走轨道上安放主梁前后支腿，然后安放主梁并将其锚固，再将主梁与前后支腿栓结固定。在主梁上安装立柱底座，立柱底座与主梁用长螺栓临时栓结。安放中横梁（如无立柱底座则应在立柱安装好后再进行安装）。安装立柱，使其与主梁栓结固定，对于有立柱底座的则将立柱穿入中横梁后与底座销结固定。然后安装立柱平联和主梁平联。安装斜拉带，由于斜拉带与立柱、主梁之间采用销棒连接，穿入销棒时需用葫芦配合安装，穿入销棒后应调整斜拉带的位置，使其位于销棒中央，且偏位应满足规定要求，此时主桁片安装完毕。为消除主桁片非弹性变形，用螺旋千斤顶将立柱顶起对主桁片施加预应力，在此之前，应先测出挂篮主梁前端顶面的高程。施加预应力时一只挂篮的两片主桁必须对称进行；在施加预应力过程中，应以斜拉带受力是否均匀和主梁前端上挠值控制，当斜拉带受力均匀且满足2.2的规定要求后即可停止预应力的施加，如果已经满足2.2的规定要求而斜拉带受力仍不均匀时应停止预应力施加，并根据实际情况采取在相邻两根斜拉带间嵌入钢楔等措施，将相邻两根斜拉带同时绷紧、均匀受力。立柱上顶后，其底部与主梁之间有一定空隙，应采用大块钢板垫实（宜事先在钢板上割出立柱与主梁的连接螺栓孔的槽口以便于安装），钢板厚度采用6mm~10mm不等。5.3.4安装挂篮锚固系统锚固系统主要有挂篮锚固和行走锚固，均采用扁担梁及L32精轧螺纹钢筋连接锚固。挂篮后锚点设置原则尽量靠近后支腿或后销棒中心，施工过程中如须调整锚固位置必须按照此原则执行。行走轨道相邻锚点的最大间距不超过设计的规定（相邻间距设计值为1.5m），在挂篮行走时，需不断转换锚固位置，以保证锚点之间相邻间距满足要求。在安装轨道和主梁的同时，应安装锚固系统。锚固系统由扁担梁、接长筋和箱梁竖向预应力筋组成，通过千斤顶张拉每根锚筋来实现锚固。最后安装后横梁（如有），并将其与主梁栓结固定。5.3.5安装挂篮前后悬吊吊带采用精轧螺纹钢。安装上前横梁，将其与主梁栓结固定；安放前吊带锚固扁担梁，并与上前横梁栓结固定；用吊车提升前吊带，穿进锚固扁担梁后，用吊带承重销锚固；安放千斤顶和提升扁担梁，按照上述方法安装后悬吊，即安装后吊带和行走吊带（若设计没有则不需要安装）；箱内后锚带则安装在底篮上，在箱内只需将锚固扁担梁、千斤顶及提升扁担梁安放好即可。5.3.6安装挂篮底篮5.3.6.1底篮拼装平台搭设根据底篮平面尺寸，在承台上设置底篮拼装平台，详见图底板拼装示意图5.3.6.2底篮拼装在拼装平台上放出底篮横梁及吊带位置，以便拼装底篮及拼装好的底篮垂直正位安装。根据放样线安放底篮前后横梁，并在底篮前后横梁上安装吊带的锚固扁担梁，均采用栓结固定，箱内后锚带扁担梁则临时栓结固定。在横梁上安装底篮纵梁，纵梁与横梁间采用栓结固定，如孔眼位置误差较大无法连接时，重新打孔应在纵梁上进行。铺设底模板，底模板拼缝间应设置双面胶，底模板与底篮纵梁应固定，底模拼装时应控制好其横桥向的偏位。底模拼好后在箱内后锚带位置切割出吊带预留孔。为便于悬吊系连接，在底篮上事先将最底一节吊带安装并固定；箱内后锚带也事先安装好，待底篮提升后再下放至纵梁顶面。5.3.6.3底篮安装就位底篮拼装完毕并经检查后，即可将底篮安装就位。在箱梁0号块顶设置3台5t卷扬机作为提升设备，其中前吊带位置设置1台，后吊带位置设置2台（卷扬机牵引钢绳从后吊带孔穿出）。底篮设置3个吊点，与卷扬机提升钢绳位置相对应。启动3台卷扬机同步提升底篮至安装位置，然后用2个葫芦牵引微调底篮就位。分别将前吊带、后吊带及行走吊带与底篮连接。连接好后可放松吊点，所有荷载由吊带承担。在箱内用葫芦配合提升后锚带并安装锚固，箱内后锚带底部的扁担梁与底篮后横梁可不栓结，但必须保证挂篮每次就位时扁担梁居于设计位置。底篮安装就位，外侧模前移到位后，调整底篮标高，把所有吊带用千斤顶提升就位，上好吊带承重销，挂篮主体拼装完毕。底篮拼装施工流程详见图示。底板拼装示意图5.3.7安装挂篮行走小车挂篮主桁系统、底篮及悬吊系统、锚固系统安装完毕后，根据不同挂篮的拼装情况安装行走小车。对于连体挂篮形式，行走小车暂不安装，须待挂篮解体时或解体后安装；对于在0#块施工的挂篮可在其组拼时将行走小车安装好并与主梁栓结固定；所有挂篮的行走小车均应事先套入行走轨道内。5.3.8外模板就位挂篮外侧模板采用箱梁0号块外模，从0号块纵移就位。首先安装一侧模板滑梁（另一侧模板滑梁待一侧模板滑移就位后再安装），将滑梁与模板栓结固定，安装前端滑梁分配梁以形成整体，后分配梁须待模板前移到位后安装。拆除外侧模板钢管支架，卸落模板，用两个葫芦牵引模板前移就位。详见图所示。5.4人员组织及施工周期5.5拼装检查挂篮拼装检查应包括过程检查和最终检查。过程检查主要由现场技术人员执行，技术主管负责；最终检查由工程技术部门负责。检查后必须填写“挂篮拼装验收单”，并将结果上报主管部门或主管领导备案。同时挂篮须经具有相应资格的专业机构进行鉴定确认。6、加载试验6.1试验目的挂篮加载试验主要是通过测量挂篮在各级静力试验荷载作用下的变形，了解挂篮在工作状态时与设计期望值是否相符。6.1.1除挂篮主桁、吊带的非弹性变形。6.1.2测出或推算出挂篮前端在各个块段荷载作用下的竖向位移，为施工控制提供参考。6.2试验方案6.2.1试验方法概述挂篮加载试验拟采取“砂袋加载法”，砂袋放置在底模板上，以砂袋自重作为试验荷载，采取逐级递增加载逐级测量的试验方法。加载总重量为最不利块段荷载的1.2倍。砂袋加载布置示意见图所示。沙袋布置立面图6.2.2试验荷载为了能绘制出挂篮总挠度曲线，了解箱梁各个块段施工时挂篮前端最大挠度，应按等代荷载的方法对试验荷载进行分级，各级加载数值详见下列表。6.2.3变形观测项目6.2.3.1后锚上挠值6.2.3.2前支点沉降值6.2.3.3主桁前端销结处变形6.2.3.4主桁上前横梁吊带处和主桁上前横梁跨中变形6.2.3.5底篮前横梁吊带处变形6.2.4测点布置6.2.4.1挂篮主梁顶面的观测点6.2.4..1.1每根主梁的后锚处设置一个观测点，即测点1-1和1-2。6.2.4..1.2每根主梁的前支腿处设置一个观测点，即测点2-1和2-2。6.2.4..1.3每根主梁的前端销结点处设置一个观测点，即测点3-1和3-2。6.2.4.2上前横梁顶面的观测点6.2.4.2.1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和4-4。6.2.4.2.2上前横梁的跨中设置一个观测点，即测点4-5。主梁及上前横梁观测点如图所示。6.2..4.3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和5-4，如下图所示。底板测点示意图6.2.5观测方法6.2.5.1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，精度可达到±1mm。6.2.5.2由于挂篮变形受日照温差的影响，根据公式L1=L0（1+α△t0）计算，挂篮构件中吊带变形受温差影响最大。在温差达10℃时，变形之差为1.1mm。为了准确测得挂篮变形值，加载试验时间应选择在温差较小的时间段进行。6.3试验加载程序6.3.1在箱梁0