天水路黄河大桥宽幅挂篮施工技术研究总报告报告1234567Word格式文档下载.docx

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32精轧螺纹粗钢筋。

主桥下部构造采用“∏”型双薄壁墩，2米大直径钻孔灌注桩群桩基础，桩长43米，目前为甘肃地区最大、最深钻孔灌注桩基础。

承台尺寸19×

9.5×

3m为甘肃地区水中最大、最深承台。

北引桥上部为4×

18.3m＝73.2m钢筋混凝土连续箱梁，上下行两幅桥分开,其右幅桥为直线桥。

因主线与C-C匝道连接，右幅桥与C-C匝道在平面上为“人”字形。

二、国内现状：

国内刚构——连续梁桥施工中，主桥为57.5＋3×

105＋57.5m＝430m三向预应力连续刚构，主桥按一幅桥整体式断面设计,采用单箱双室断面,底板宽15m，桥面宽24m，主桥1号─12号截面位于缓和曲线上，由于考虑超高设置，故翼缘板坡度是变化的，忠和岸c—c匝道起点位于主桥悬灌段上，因此从115号─124号截面，桥面宽由24m变至25.224m，顺桥向箱梁顶面为直线（按3％纵坡设置），底面按2.5次抛物线变化。

主桥悬臂施工梁段长度为3m和4m两种，此结构目前为国内最大。

三、研究目的：

本课题的研究目的主要是针对宽幅挂篮及预应力箱梁的受力特点，摸索出一套宽幅挂篮的施工方法，以保证箱梁结构的整体性和美观性，保证施工质量，对其安全度、可靠度加以验证，为今后宽幅挂篮的施工提供施工经验。

四、关键技术：

1：

挂篮内外模板的设计。

2：

挂篮走行系统的设计。

3：

挂篮前后上下横梁的设计。

4：

挂篮在缓和曲线段的施工。

5：

挂篮在箱梁加宽段的施工。

6：

挂篮静载试验。

五、攻关过程：

针对以上几个关键技术，我们承建此项目施工的中铁一局桥梁处四公司经理部技术人员分阶段进行技术公关和施工实践，于2000年11月底完成宽幅三角挂篮、菱形挂篮的设计工作，2001年6月5日对三角挂篮进行了静载试验，2001年6月21日对菱形挂篮进行了静载试验，试验结果完全满足设计要求。

至此，挂篮施工过程全面展开，截止2001年11月17日4个“T”全部完成，施工过程顺利，安全可靠，质量良好。

六、技术成果：

通过技术攻关和施工实践，我们主要取得了以下几项技术成绩。

1、在施工方法上，在我局首次采用宽幅挂篮施工预应力混凝土连续箱梁，施工的箱梁外观优美，线形流畅。

2、挂篮在缓和曲线段的施工。

3、挂篮在箱梁加宽段的施工。

4、摸索出一套行之有效的混凝土浇筑工艺，解决了底板翻浆，混凝土施工缝、混凝土表面气泡等技术难题。

5、挂篮滑移采用滑板和滑道，卷扬机拖拉，简单经济。

6、自行完成了宽幅三角挂篮、菱形挂篮的设计。

以上技术成果，均获得了良好的经济效益和社会效益，为今后我局施工大吨位宽幅悬浇箱梁提供了许多好的经验。

挂蓝设计——报告

（二）

一、设计依据：

1、国道312线兰州柳沟河至忠和高速公路两阶段施工图设计第二册

2、《钢结构设计规范》（GBJ17—86）

二、主要技术性能：

1、适应最大梁重：

200吨；

2、适应最大梁段长：

4米；

3、梁高变化范围5.800米—2.400米；

4、最大梁宽：

顶板：

24米，底板15米；

5、走行方式：

无平衡重走行；

6、挂篮全重：

三角挂篮96吨、菱形挂篮114吨；

三、挂篮特点：

1、三角挂篮、菱形挂篮结构简单，受力明确

2、挂篮前端及中部工作面开阔，可以从挂篮中部运送混凝土，便于轨道的安装，以及腹板、底板钢筋的吊装、加工等工作

3、设有走行装置，移动方便，外侧模、底模可一次拆除，便于整体抽拉

4、取消了平衡重，利用竖向预应力筋锚固轨道，挂篮沿轨道行走

5、本挂篮所需材料为普通型钢，加工制作简单

6、挂篮的可利用系数：

3.0

四、加工要求：

1、挂篮各部件多属组焊件，要制定合理的加工工艺，减少其焊接变形和焊接应力，经校正后各种变形公差不得超过《钢结构工程施工及验收规范》（GBJ205—83）规定的允许值；

2、焊条选用：

A3钢母材采用E43XX焊条，16Mn钢母材采用E60XX；

3、销座等重要受力部件，必须保证其焊接质量，焊后按技术要求探伤和张拉试验；

4、除图中有要求外，各零部件的表面粗糙度均为100；

5、各部件随时加工，随时组装，发现问题及时纠正；

6、构件表面涂一层防锈底漆，面层采用橘黄色漆；

7、挂篮出厂前要进行试拼装；

五、使用要求：

1、挂篮拼装后进行预压，以消除非弹性变形，测试弹性变形量；

2、挂篮作业时，所有后锚杆锚固力要调试均匀；

3、每次挂篮就位后，其前后吊带装置都要调试均匀，并派专人全面检查，发现问题及时处理；

4、挂篮施工属高空作业，待挂篮安装完成后检查安全防护装置是否可靠；

5、为防止在灌注混凝土时的雨水侵袭，挂篮顶部应设防雨装置；

6、后锚位置根据梁段长度及坡度准确预留；

7、挂篮使用应严格按操作规程、安全规定作业。

施工工艺细则——报告（三）

105＋57.5m＝430m三向预应力连续刚构，主桥按一幅桥整体式断面设计,采用单箱双室断面,支点梁高5.8m，

跨中梁高2.4m，腹板厚40cm，顶板厚28cm，底板宽15m，翼缘板宽4.5m，桥面宽24m，主桥1#─12#截面位于缓和曲线上，由于考虑超高设置，故翼缘板坡度是变化的，忠和岸c匝道起点位于主桥悬灌段上，因此从115#─124#截面，桥面宽由24m变至25.224m，顺桥

向箱梁顶面为直线（按3％纵坡设置），底面按2.5次抛物线变化。

横向与纵向为Φ12.7高强度低松弛钢绞线，竖向筋采用φ32精轧螺纹粗钢筋。

二、挂蓝组成：

挂蓝由承重系统，底模系统，侧模系统（内、外），走行系统，后锚系统组成。

１、承重系统

每个挂蓝有三片三角形组合梁，三角组合梁由[]45ａ主梁和立柱[]36ａ，斜拉带（箱形）及联系角钢组成，三角形组合梁下设支座和滑道。

⑴后下横梁采用桁架结构，浇筑砼时在底板上设置4个吊点，走行时两端设吊点吊在后上横梁上。

⑵前下横梁：

浇筑砼时设6个吊点与前上横梁相连接。

设计时只按最外侧两吊点考虑，故设置成桁架结构。

⑶前上横梁：

采用桁架结构，与主梁栓接，同时有斜向支撑及平联与主梁相连接，防止其失稳。

⑷后上横梁：

斜向有Ⅳ级钢与立柱联结，同时与主梁栓接。

在两端头用吊带与后下横梁相连接。

２、底模系统

⑴底模长5.0m，宽15.0m，在砼浇筑时承担钢筋砼重量及施工机具重量，并兼做施工操作平台。

⑵底模纵梁：

前后两端分别栓接于前、后下横梁上，腹板处由2[30组成，底板处由[30组成。

３、侧模系统

外模采用[120槽钢及∠75角钢做成桁架，模板为厚68mm的大块钢模，钢模面板采用5mm冷轧钢板。

桁架采用[120及角钢组成，在边跨支架采用可调坡式支架，中跨支架采用固定支架，架与模板采用焊接，侧模用滑梁悬吊，滑梁与桁架采用栓接，内模由[120槽钢及∠50角钢做成桁架，上铺5cm组合钢模，桁架由滑梁悬吊于前上横梁及已成型砼上。

４、走行系统

分为三角形组合梁走行系统，侧模，内模走行系统。

⑴三角形组合梁走行系统，在每片梁中部设有滑块，后面设平衡导向轮，箱梁顶面设滑道，向前移动。

⑵侧模走行系统：

外模走行，在滑梁上装滚动轴，随着主梁的前移将带动侧模及滑梁前行，内模走行与侧模走行相同。

５、锚固系统

后锚采用32精轧螺纹粗钢筋，防止主梁倾覆。

三、0#、1#段施工：

悬臂施工过程中，挂蓝两边对称移动，浇筑砼时，两块件砼相差不得超过30T。

所有预应力的施加都要在砼强度达到85％以后进行。

１、托架搭设：

在墩身最后一节时按设计标高将预埋件安放好，拆模后，按设计图将托架搭设好，并经检查合格后方可进行下道工序，同时应考虑沉降量。

２、底模铺设：

在托架上按设计图铺设好底模，同时按设计标高控制底模顶标高。

３、侧模安装：

0#块及1#段侧模利用挂蓝侧模，用缆索吊将侧模吊装就位，就位后，用碗扣脚手将翼缘下口支撑牢固，以防其倾覆。

其模板纵横轴线与墩身轴线相吻合，侧模两侧用拉条和内撑加固，以保证其整体刚度和结构尺寸。

４、内模安装：

采用组合模板和内模支架支撑，并用拉条与外模相连，保证结构尺寸。

５、经过检查验收合格后，方可灌注。

四、挂蓝的安装：

１、待砼强度达到85％以后，在1#段上铺放滑道，其下平放垫梁以进行找平，滑道上安放滑块。

２、吊装后上横梁进行焊接，注意在焊接时保证上、下两面在同一直线上。

３、安装主梁及立柱、斜拉带、三角架平联及斜拉，进行调试，将后上横梁平联安装好，并用后锚系统锚固好。

４、安装前上横梁于主梁端头，完毕后应及时安装斜撑及平联。

５、注意在安装时，所有栓接的螺栓型号及不同钢号不得混用，按设计进行安装，平、斜垫圈应配齐，并注意其方向性，同型号螺栓松紧程度一致，后锚杆用测力板手每根拉到15T。

６、拆除1#段三角托架，临时底模，此时侧模承重于腹板拉条，拉条此时保证有不少于8根。

（Φ16拉条）

７、在地面将底模系统拼装好，调试合格后，分别在后上横梁，前上横梁挂滑车组，用卷扬机提升后下、前下横梁，将底模系统提升到拉，安装后吊杆及前吊杆。

注意，底模必须与底纵焊结牢固，并且底模拉筋须焊接牢固。

８、滑梁安装时先安装一侧，脱模后滑梁承担侧模系统重量，用卷扬机拖移到位，完成后再装另一侧。

９、至此，挂蓝安装完毕，调试合格后，方可绑扎钢筋，立模，浇筑砼。

五、挂蓝移动：

１、挂蓝移动须张拉完成后方可进行。

２、先将承重的各吊杆松开，以使倒链承受各杆件重量，用千斤顶将后上横梁顶起，用卷扬机（或倒链）将滑道拖移到位，松开千斤顶。

３、脱侧模，并且用不得少于2根Ⅳ级钢将滑道锚位。

４、松开主梁的后锚杆，用慢速卷扬机或倒链将主梁拖移到位，同时，随着主梁的前进将带动底模系统，侧模系统及内模系统一起前进，注意在主梁前进的同时，为了安全不少于2根后锚杆将主梁锚住。

但不得锚得太紧，随着主梁的前进，锚杆也将交替前进。

５、全部系统就位后，穿入吊杆，并用千斤顶将后锚杆装好，不得少于5根，并用测力板手将Ⅳ级钢张拉15T。

６、调试，测量中线及标高，合格后，用千斤顶将底板后吊杆张拉15Ｔ，使底板与砼面密合，侧模系统后吊杆也同千斤顶张拉15Ｔ，使腹板与侧模及翼线板与模板密合，不得留有缝隙，同时将前下横梁、滑梁各吊杆都上紧，并且各吊杆受力均匀。

７、在安装过程中如发现予留孔对挂蓝不适时，应查明原因，进行处理，不得强行扭杆穿入孔洞。

８、底板后吊杆预留孔洞Φ110，位置偏差不得大于5mm。

９、立模、绑扎钢筋、安装管道。

１０、复测，检查合格后方可进行砼浇筑。

１１、等强张拉以后，重复以上步骤，进行下一段的施工。

六、安全注意事项

１、在挂篮施工过程中。

必须遵守《铁路桥梁安全技术细则》（TBJ403-8Y有关章节及设计文件有关要求）。

２、施工前必须进行安全交底，组织全体人员详细讨论，明确各施工阶段挂篮施工特点，安装方法与步骤和注意事项，以免因顺序错误发生事故。

３、起吊挂篮部件及其他重物时，应先提升10-20cm，检查确认良好后方可继续起吊，起吊杆件必须有固定的信号指挥，旗语准确，传闻迅速，吊件下严禁站人。

４、挂篮须等0#段张拉压浆，竖向防倾覆筋张拉后方可安装。

灌筑砼时两端挂篮必须对称施工，混凝土非平衡重差不带得大于30T。

灌注时宜由前向后进行浇筑；

５、待新筑梁段纵向张拉、压浆等强后，方可移动挂篮，移动前应检查该拆换部分是否要妥善完成，是否增加临时联系。

移动时须均匀平衡，左右同步，方向顺直；

主梁前端要及时加垫、后端设锚压紧，以免倾覆。

外侧模及底模的分离、调整，宜用倒链把下锚梁挂在外滑梁上。

拉杆端头施顶，设保险垫，须使外侧和内侧Ⅳ级钢受力相近。

６、必须严格控制挂篮和箱梁施工荷载，及时清理物件。

７、可按需要增设照明、梯子、步板、拉件、安全网、风雨篷、操作台，工作人员按规定戴安全帽、系安全带。

８、根据进度需要，养护锅炉等设施也应尽可能与0#段中必对称布置。

９、施工前应检查清点新需工具、材料，对起重设施须试吊，或检查其摩损状态，不合格的须更换。

使用倒链滑车时，应慢慢地拉紧，待链条受力后再检查各部分的变化，确认状态良好后方可继续工作。

１０、对予留孔，予埋件的定位要精心施工，认真检查；

１１、挂篮在使用中的改变设计或改变工艺操作顺序，一般由公司的技术负责人批准，重大的须报处总批准，要求全体工作人员严格遵守。

１２、每个墩首次安装挂篮除分队自检外，安质、技术抽查，认为合格后方可灌注砼。

其余梁段挂篮移动就位后，分队也应组织检查验收，并在工程日志上做出记录。

１３、在保证安全、质量的前提下，为便于工作、某些工序需作调整必须经处指挥部技术负责人批准；

１４、为确保安全、质量、工期各部门间应由领导统一指挥，任务明确，减少内耗，安排工序流程科学合理，团结一致，精心施工，确保各项指标按期完成。

七、Ⅳ级钢吊杆安装工艺

１、Ⅳ级钢吊带应放置在平坦、干燥处，严禁在其上旋转重物及踩踏，下料或切割不得使用氧焊、气割、电焊打火，均须用钢据或砂轮切割机；

２、不标准Ⅳ级钢两侧突出的棱应用手动砂轮打平，以利螺帽及连接器连接。

３、未经张拉的Ⅳ级钢不得安装在挂篮上。

４、在安装前应将防护塑胶管套于Ⅳ级钢上再安装；

５、安装时，严禁与顶板、模板相抵，在安装及施工中吊带严禁打火、受弯；

Ⅳ级钢接长时，各吊杆伸入连接器长度应相同，并用红油漆标出，以便检查。

６、所有螺帽下垫片，螺帽及连接顺丝扣必须上满；

７顺序：

１）先将垫圈及螺帽放入连接座（前下横梁处）内，再将Ⅳ级钢带上波纹管，下端穿入并转动到丝扣满为止；

２）后另一端装上连接器；

３）再将Ⅳ级钢带上波纹管穿入前上横梁吊孔后再转动与连接器上满；

４）外侧单根装上连接器、垫片、螺帽扩撑YG60千斤顶和顶帽；

内侧单根装上垫圈、螺帽、扁担梁及垫圈和螺帽后再将两个30T千斤顶放于两侧。

５）4个吊杆同时张拉，受力均匀，将底板调到位后，上紧顶座螺帽，并防滑。

静载试验——报告（四）

一、主桥工程概况

天水路黄河大桥主桥下部构造采用“Ⅱ“型双薄壁墩，大直径钻孔灌注桩群桩基础主桥为57.5米+3×

105米+57.5米=430米预应力混凝土连续刚构，主桥按一幅桥整体式断面设计，主桥箱梁为三向预应力结构，纵向预应力采用19Φj12.7钢绞线，锚具采用VSLEC-19型锚具，钢束采用两端同时张拉，张拉吨位为261.6T，横向预应力采用5Φj12.7钢绞线，固定端锚具采用WSLS5-5型锚具，张拉端采用WSLS5-5型锚具，钢束采用一端单根张拉，张拉吨位为13.8T，竖向预应力筋采用精扎螺纹粗钢筋，锚具采用YGM-32型锚具，钢筋采用一端张拉，单根钢筋张拉吨位为54T，主桥结构采用单箱双室断面，支点梁高5.8米，跨中梁高2.4米，横桥向箱梁底板宽15米，底板保持水平，顶板宽24米。

顶板按横坡及超高设置，顺桥向箱梁顶面按3%纵坡设置，底面按2.5次抛物线变化。

主桥悬臂施工梁段长度为3米和4米两种，合龙段长度为2米

二、各墩挂篮分布情况：

本桥挂篮采用两种形式挂篮，三角挂篮、菱形挂篮。

三角挂篮应用在10号墩、12号墩，菱形挂篮应用在9号墩、11号墩。

静载试验的墩号为10号墩、11号墩。

三、试验目的：

通过加载试验，实测挂篮变形值，验证设计参数和承载能力，以指导施工，并为悬浇施工高程控制提供可靠依据。

四、加载注意事项和布置：

1、加载试验中各项工作应分工明确，由专人统一指挥，视镜人员及记录人员应分别专人负责。

2、应安排专人查看后锚点及前支点、吊带、吊杆及连接处在每加载完毕后15分钟后的变化情况，做好情况记录。

3、加载试验前应组织人员先检查挂篮各连接处，如后锚点、吊点等位置是否妥当完好。

4、加载指挥应有专人负责，起吊前应先试吊，确定无误后再吊起并慢慢地放置在指定的底模平台上。

5、由于加载所用杆件较长，在起吊及放置过程中，严禁碰撞底模平台的吊杆。

6、本次挂篮加载试验主要对主要杆件：

三角架、菱形架、后锚力、前上横梁、前上桁架、挂篮的弹性变形、非弹性变形等进行观测。

7、挂篮后锚点必须锚固可靠，固定用的精轧螺纹钢筋必须有足够的拉力。

8、挂篮加载立面布置。

五、加载方法：

1号段混凝土重量：

69.92M3×

2.5T/M3=174.8T其中：

包括底板、腹板、顶板.

底板重量：

75.375T

三个腹板重量：

3×

17.4T=52.2T

顶板重量47.225T（两翼缘板重量2×

11.813T=23.626T）

翼缘板砼重量分配到前上横梁2个吊点处，内吊点3T，外吊点2.906T，（吊点共计4个）在挂篮安装完毕进行加载。

加载重量为：

在挂篮安装完毕进行加载，内模重量12T加1号段砼重量174.8T，共计186.8T，其中翼缘板荷载为点荷载，内侧每点3T，外侧每点2.906T，挂篮底板上加载重量为165.17T。

+75.375T+23.599T+12T+52.2T+11.813T

（底板）（内顶板）（内模）（腹板）（翼缘板前端）

加载：

075.375T98.974T110.974T163.174T174.987T

-11.813-52.2-12-23.599-75.375

（翼缘板前端）（腹板）（内模）（内顶板）（底板）

卸载：

174.987163.174T110.974T98.974T75.375T0

六、观测仪器

挂篮变形观测采用水准仪进行观测。

七、挂篮变形值理论计算：

挂篮加载吨位按165吨计算

吊杆计算：

底模平台吊带按前下横梁6根直径32mm精轧螺纹钢计算。

10根精轧螺纹钢计算。

10根精轧螺纹钢按平均受力计算。

直径32mm精轧螺纹钢长度L=25米

N=165+19.7=184.7T

L=NL/EA=184.7×

104×

25×

1000/2.1×

1011×

3.14×

0.0162×

10=27mm

八、挂篮静载试验结果

根据试验资料分析，11号墩南端菱形挂篮主梁非弹性变形平均为1mm,弹性变形平均为10.5mm；

底板非弹性变形平均为4mm，弹性变形平均为12.7mm（已扣除吊杆弹性变形值18mm）。

10号墩南、北端三角形挂篮主梁非弹性变形平均为2.1mm,弹性变形平均为17.1mm（已扣除吊杆弹性变形值16mm）；

底板非弹性变形平均为1.8mm，弹性变形平均为12.5mm。

11号墩南端底板非弹性变形比主梁多3mm，弹性变形比主梁多2.2mm，符合理论分析和计算规律。

10号墩南、北端出现底板变形比主梁变形小的现象可能是由于受测量精度、压载偏差的影响，应予以修正，根据三角挂篮结构简单、刚度较小的实际情况，可定为底板非弹性变形为3mm，弹性变形为20mm。

为加快施工进度，9号墩、12号墩及11号墩北端挂篮施工中不再做挂篮预压而直接采用10号墩两端、11号墩南挂篮静载试验结果作为相应施工时预拱度中挂篮施工变形值。

10号墩两端挂篮在2号段施工预拱度中挂篮变形值按20mm计算；

12号墩两端挂篮在2号段施工预拱度中挂篮变形值按23mm（包括非弹性变形3mm）计算；

9号墩两端挂篮2号段施工预拱度中挂篮变形值按18mm（包括非弹性变形34mm）计算；

11号墩北端挂篮在2号段施工预拱度中挂篮变形值按18mm计算；

南端挂篮2号段预拱度中挂篮变形值按14mm计算；

其余各段挂篮施工变形值应根据2号段挂篮弹性变形和各段施工荷载、自重与2号段施工荷载及自重的比例进行计算确定，并在施工中应根据实际情况再作调整。

缓和曲线段施工——报告（五）

天水路黄河大桥全长750米，线形由直线、圆曲线、缓和曲线构成，搭配合理，形式优美，其中主桥南岸边跨57.42米，包含有41.241米的缓和曲线，因为是距地20余米的高空挂篮施工，不同于结构形态不可改变的地面放样，这给施工带来了一定的困难。

为了克服施工困难，现就放样的抉择议论如下。

一、方案比选

缓和曲线有许多种放样方法，其中偏角法，极坐标法、切线支距法较为常用。

现将各种方法优化比评如下。

（1）偏角法，由偏角法理论可知，偏角法放样过程中误差容易传导，达不到利于控制精度。

为了降低放样误差，对支镜点的定位有很高的要求，因为我们是对梁体进行施工，凡是在梁体上施工过的人都知道，梁上的点会因施工及天气等原因过一段时间就会一有定的漂移，这种漂移虽然符合放样终状态要求,但对偏角法施工放样及为不利，为了克服这些不利条件,每次放样前都必须对支镜点重新精确定位，一般情况下，拉钢尺误差2mm左右，经纬仪对点误差1mm左右，支镜点会因定位过程复杂，不仅精度越来越低、误差积累越来越大，而且因过程过于繁琐而易于出错，所以为了保证工程质量最好不要采用。

（2）全站仪的极坐标法放线精度比较高，误差不累积，不传导，放样效果较好，其缺点三全站仪本身受天气、时间的制约比较大，且全桥只有一台全站仪，会因各种原因出现全站仪“分身