某矮塔斜拉桥64#墩挂篮拼装和施工方案.docx

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某矮塔斜拉桥64#墩挂篮拼装和施工方案

山西侯禹高速公路XX合同段

矮塔斜拉桥

64#墩挂篮拼装和施工方案

山西侯禹高速公路XX合同段项目经理部

2005年4月25日

一、挂篮设计说明：

1、挂篮选型

本工程矮塔斜拉桥悬浇施工主梁宽度28米，最大悬浇节段为4米，最大节段重量接近240吨；各块段混凝土一次浇筑，并确保平衡对称施工；设计要求挂篮最大重量不超过120吨。

根据本工程的以上特点，采用菱形挂篮。

2、挂篮设计概况

（1）、本挂篮的主要组成部分有：

主桁系统、底模平台、吊挂系统、外导梁系统、走行系统、平衡及锚固系统。

（2）、挂篮各部分的重量（一只挂篮、砼浇筑状态）：

菱形桁架：

14.1t（四片）；连接系：

1.5t；前滑板、后钩板：

3.6t；下滑道：

6.0t；前上横梁：

5.8t；后锚固系统：

6.9t；底模平台及其吊挂系统：

38.6t；外滑梁及吊挂系统：

4.6t；外模支架：

6.6t；合计88吨（未计施工荷载、外模、内模及内模支架重）。

外模、内模、内模支架以及施工荷载总重量不得超过30吨。

（3）、本挂篮最大自重限制为120吨，适应混凝土梁块最大重量240吨。

3、挂篮主要特点：

（1）、上部主桁为菱形，菱形结构后端锚固于箱梁顶板上，无平衡压重，菱形桁架走行利用固定在箱梁腹板的滑行轨道，后支座以勾板的形式沿轨道顶板翼缘滑动，不设平衡重。

（2）利用箱梁腹板顶部的滑行轨道，作为挂篮底模平台和侧模前移的滑道。

底模和外侧模与主桁同步走行。

二、挂篮拼装

1、拼装顺序：

本挂篮的拼装顺序为：

测量放线铺设枕木、走道梁等走行系统菱形桁架及联结系后锚固系统

前上横梁及吊挂系统整体起吊安装底模平台底模安装外侧模安装外滑梁及其吊挂系统内顶模及其支架脚手平台。

2、拼装方法：

（1）、走行系统：

在0#块张拉压浆完毕，放出走道梁中心线及前、后支点位置，不平处及斜坡用粗砂或砂浆找平，平整度控制在3mm以内。

铺设枕木及走道梁，走道梁间距为6.75、3.8、6.75米，走道梁中间预埋的

32精轧螺纹钢筋采用连接套接长，上、下节

32精轧螺纹钢筋等长进入连接套，并用红油漆做好标记，安装垫板，拧紧螺母，将走道梁锚固，走道梁横向高差及纵向任意1m范围内高差不大于1mm，任意两点高差不大于2mm，且走道不得有扭曲和反拱现象，前滑板及后勾板与走道磨阻面应涂抹黄油，以减少挂篮走行阻力，安装后钩板，前滑板，测量前、后滑板的位置及标高，误差控制在2mm以内。

（2）、主桁、后锚系统：

安装主桁前后垫梁，利用吊机起吊安装菱形构架，对菱形构架临时支撑，确保四片菱形构架竖直，且高差不大于2mm。

并及时安装后上横梁和后锚分配梁，防止构架倾覆。

利用接长张拉后的主体竖向预应力筋和预埋精扎螺纹钢筋作为锚固筋，锚固于后锚分配梁上。

每支挂篮设4道后锚分配梁，每道设4根锚固筋，为保证后锚固筋受力均匀，对后锚固筋进行初张拉。

后锚固钢筋上做油漆标志，锚固筋必须采用双螺母拧紧，并用扎丝裹缠，防止滑丝。

后锚系统安装完成后，安装菱形构架的横向连接系和水平连接系，均采用销轴连接。

（3）、吊挂系统：

利用两台吊机起吊前上横梁，安装在菱形构架前端，在上横梁上按设计位置拼装垫梁、扁担梁及前吊带，同时在箱梁顶板和底板设计预留孔位置抄垫，安装后吊带（吊杆）。

前上横梁和后吊挂各设10根吊带（吊杆），其中8根连接底模平台，2根连接外滑梁。

吊带安装必须保证竖直，轴销安装后拧上螺母和保险销，确保牢靠。

（4）、底模平台：

在1#块下场地分别拼装挂篮前、后下横梁及其响应位置的框梁和拖梁，先后起吊拼装挂篮后下横梁和前下横梁，然后逐根安装底模纵梁及限位纵梁，形成底模平台，在底模平台上铺设底模，底模采用优质竹胶板。

（5）、外侧模：

外侧模与支架焊接为整体，在侧模支架上焊临时支点及分配梁，将外侧模临时放在底模平台上。

（6）、外滑梁：

在前上横梁和箱梁预留孔位置安装垫梁、千斤顶和前后吊带，起吊外滑梁，穿入外模支架内设计位置，并与前后吊带锚固。

通过外滑梁调整外侧模位置。

（7）、内模及其支架：

内模均采用木模，通过对拉杆与外侧模形成对拉体系，箱室顶部采用木桁架，下部采用钢管架顶撑，钢管架支撑在底模纵梁上。

（8）、脚手平台：

在底模纵梁上接挑梁，满铺脚手板形成施工脚手平台，外侧用钢筋或角钢焊接围栏，四周挂设安全网。

3、挂篮异位拼装

由于施工1#块段时，两支挂篮菱形构架尾部相碰，需将一侧挂篮进行异位拼装。

异位挂篮上下游各两片主桁均向对称中心线偏移0.4米。

走道梁只拼前滑板下的一块，后勾板及垫梁暂不与主桁连接，对后支点用垫梁临时支垫。

其它拼装顺序和方法同常位挂篮。

1#块施工结束后，需恢复正常位置。

（1）、在常位挂篮关于墩中心线的对称位置整平梁面，铺设枕木和走道梁（滑道）长6米；

（2）、将底模平台前端临时吊挂于1#块，松脱底模平台前吊点；

（3）、松脱外滑梁前后吊点，将外模支架落于底模平台上；

（4）、在滑道上设计位置安装前滑板、后构板，拼装菱形构架，安装后锚固系统，拼接横联和平联；

（5）、安装前上横梁及吊带，安装外滑梁前吊点、后滑锚，使外模支架落于外滑梁上，并将底模平台后吊点（后下横梁）吊挂于外滑梁上，安装底模平台前吊点（前下横梁）于前上横梁上；

（6）、将外模支架及底模平台沿外滑梁走行到位，安装外滑梁后吊点，至此异位挂篮调整至正常位置。

4、挂篮拼装和使用注意事项：

（1）、挂篮主桁预拼完成后在工厂内进行静载检验，以确定2片主桁的共同受力情况及最大荷载时主桁的连接强度和变形值，以便消除非弹性变形和设置准确的预抬值。

（2）、挂篮使用过程中应经常对主桁、后锚固系统、前后吊挂系统关键部位进行检查。

（3）、灌注砼前，应对底模平台后吊挂内侧吊点进行预收，以使底模贴紧砼面。

外侧吊点也应收紧带劲。

（4）挂篮施工过程中应设专人随时测量挂篮前端变形，并对弹性变形及时调整，每次调整量为4至6毫米，且不超过实际下挠值。

（5）、挂篮滑移时要求四片主桁必须同步，滑移速度不大于10m／h在接近梁端1.0m外应减速。

挂篮滑移应选择5级以下风力时进行。

（6）、松紧吊带时，旋转螺母不得带动螺杆，以免底部螺母或中间套筒被旋落。

（7）、底模平台上下不得放置机具设备及其它杂物，不得随便增加底模平台荷载。

（8）、挂篮滑移时滑道要求平整顺直，主桁顶构件要求临时固定，以防滑落。

（9）、所有精扎螺纹钢筋吊杆应采取严格的保护措施，外套PVC管或缠胶布防护，以防电焊碰伤。

（10）、挂篮滑移时尾部需设置保护装置，防止挂篮发生倾覆或纵滑。

（11）、底模平台纵移前，底模平台应调水平，底模等相关构件应临时固定。

三、挂篮试压

为检验挂篮的可靠度和安全性，同时尽量消除挂篮非弹性变形，测出挂篮在各级荷载下的变形量并为节段悬浇施工时的模板预抬提供参考，每只挂篮均进行了静载试验。

1、检查已拼好的常位和异位挂篮的各部分结构，确认与设计相符后，分别在每片菱形构架前端，前上、下横梁，后下横梁布设测量观测点。

2、两只挂篮的预压应同步对称进行，压重模拟最大箱梁块件的荷载分布进行。

按照最重节段1.25倍的的重量，即298吨，进行预压重，预压的变形测量分以下五个阶段进行：

（1）、预压前,对设置变形观测点作好标识，进行初始数据的测量与记录。

（2）、加重30吨，持续15分钟，进行第二次观测。

（3）、压重1.0倍结构物自重,进行第三次观测。

静压24h,进行第四次观测,若第三、四两次的变形≤2mm即可卸载,否则应继续进行观测。

以24小时为一观测周期,卸载后进行第五次观测,并对各测量数据进行分析整理,得出挂篮结构的弹性变形值及非弹性变形值,为后续施工提供技术参数。

挂篮悬浇施工时，作用于底模平台的混凝土等荷载通过竖直吊带吊挂于已成梁段混凝土上及挂篮前上横梁上，前上横梁传力于主构架，挂篮主构架通过前支座支承于砼主梁已成梁段，挂篮尾部设后锚固，以平衡混凝土产生的倾覆力矩。

挂篮下滑道锚于主体箱梁，挂篮后勾板反扣于滑道上走行，挂篮走行分两步，主桁同内，外滑梁先走到位，然后走外模支架，底模平台、内模。

3、挂篮的结构形式

本三角挂篮由以下几个部分组成：

三角构架（主梁），底模平台，吊挂调整系统，走行系统，后锚固系统，模板及限位施顶系统等组成。

（1）挂篮三角架（主梁）

三角架是挂篮悬臂承重结构，由上下游侧各一片通过横向联结系联结而成。

每片主桁由1根立柱，两对斜拉带组成。

挂篮三角构架在水平方向由平联连结，保持下弦杆面外稳定。

三角架立柱及下弦杆为

2［b32组焊而成。

挂篮三角架还包括一套千斤顶撑脚，用于装紧三角架。

挂篮几何形状及尺寸如图所示：

（2）挂篮底模平台:

包括前下横梁，后下横梁，底模纵梁，限位纵梁及底模。

（见示意图）

挂篮吊挂调整系统：

包括底模平台前、后吊挂，内、外模滑梁前、后吊挂。

每套吊挂包括垫梁，扁担梁，吊带，千斤顶等设备。

（见示意图）

（3）挂篮走行系统：

包括走道梁，走行勾板、内外滑梁及滑梁走行吊环。

走道梁通过箱梁腹板竖向预应力锚固于混凝土主梁，作为三角挂篮滑移的轨道。

反压走行勾板在走行中为主桁提供向下的拉力，以防止其倾覆。

滑梁走行吊环作用是在滑梁走行时为移动滑梁提供后部支承。

（4）挂篮锚固系统

其作用是在挂篮悬浇混凝土过程中，在主桁尾部提供一向下的压力，以平衡挂篮前吊点力。

后锚固包括锚固垫梁，分配梁，锚固钢筋。

见示意图。

（5）挂篮模板及限位纵梁系统

挂篮外模为钢模、内模为木模，外模与外模支架是整体式的，内模与外模间设对拉筋。

挂篮限位纵梁在混凝土灌注时为外模提供侧向水平支撑，另一方面脱模后限制外模及支撑的转动，并便于在挂篮走行时底模平台与外模支架临时联结。

4、挂篮的主要技术指标：

●三角挂篮重量：

三角构架及联结系12.17t

走道梁下木枕及钢轨2.5t

前上横梁3.47t

底模平台13.97t

底模平台之吊挂系统3.86t

内模及其支架、吊挂、内滑梁9t

外模及其支架、吊挂、外滑梁11.56t

合计:

56.53t，总荷载满足设计要求的不大于60t。

●挂篮走行及引桥浇筑1#块浇筑两种工况的受力检算见附件。

五、悬浇梁施工

主桥、引桥2004年“T”构悬浇各使用2套挂篮，2005年3月~6月主桥使用四套挂篮，进行“T构悬浇。

主桥和引桥挂篮通用。

1、挂篮的安装与拆除

主桥0#、1#块预应力张拉完成，拆除斜腿支架后[引桥0#块预应力锚固张拉成拆除墩旁托架（支架不拆除）后]，即可进行挂篮的拼装，挂篮的拼装顺序为：

测量放线铺设枕木、钢枕走行系统三角架及联结系后锚固系统前上横梁及吊挂系统后垫梁及吊挂系统浮运起吊安装底模平台底模

外侧模内顶模支架及模板张拉平台。

挂篮的拼装由20t浮吊及4台5t卷扬机配合完成，具体安装顺序如下：

（1）主桥1#块（引桥0#块）张拉压浆完毕，放出走道梁中心线及前、后支点位置，不平处及斜坡用粗砂或砂浆找平，平整度控制在3mm以内。

（2）铺设枕木钢轨及走行系统。

按挂篮施工图要求摆放木枕及钢枕，挂篮中心线距8.8米，走道梁与竖向预应力筋采用连接套连结，上、下节

32精轧螺纹钢筋等长进入连接套，并用红油漆做好标记，拧紧螺母，走道梁横向高差及纵向任意1m范围内高差不大于1mm，任意两点高差不大于2mm，且走道不得有扭曲和反拱现象，走行滑板及勾板与走道磨阻面应涂抹黄油，以减少挂篮走行阻力，安装后钩板，前滑板，并用钢锲块抄平，测量前、后滑板的位置及标高，误差控制在2mm以内。

（3）三角架及联结系安装。

安装主梁下弦杆，将下弦杆支撑牢稳，安装立柱及斜拉钢带，安装下弦杆前端的平联及立柱间连结系。

拆除临时支撑，使三角架形成稳定的受力体系。

用千斤顶将斜拉带张紧，以保证三角构架共同受力。

安装后锚固系统

（4）后锚固系统由

32锚杆，锚梁、锚固螺母，连结套及预埋在梁体中的

32精轧螺纹钢筋组成。

每个后支点位置设4根

32精轧螺纹钢锚固系统。

两端粗钢筋应伸入连接套1/2（连接套筒）长度，连接套筒中部设观察孔，粗钢筋上做油漆标志。

（5）安装前上横梁及前吊挂系统

（6）安装后垫梁及吊挂系统

（7）拼装、浮运、起吊安装底模平台

在驳船（或浮箱）上将挂篮前、后下横梁摆放好，安装底模纵梁及限位纵梁，形成底模平台，然后浮运至三角挂篮的构架下，定位，用4台5t卷扬机及转向系统将挂篮底模平台缓缓平稳起吊至一定高度，用后吊挂将后横梁用钢销连结起来并锚固，然后将前吊挂及前下横梁连结起来，底模平台形成稳定结构，辙除卷扬机及转向系统。

（8）安装底模

（9）安装外侧模及外滑梁

（10）安装顶模支架及内导梁

挂篮的拆除步骤与拼装步骤相反。

2、挂篮的预压

（1）两只挂篮对称安装完毕以后，应对其进行预压。

预压的目的在于消除挂篮的非弹性变形，并测量出挂篮的弹性变形值，以利对箱梁悬浇施工时标高控制，确定模板的预抬值。

压重测量点布置如下图：

（2）两只挂篮的预压应同步对称进行，预压重量不少于1.3倍的结构物自重，主桥最重为120t，引桥为128.1t。

压重模拟最大箱梁块件的荷载分布进行。

预压的变形测量分以下五个阶段进行：

1预压前,根据压重图设置变形观测点,作好标识,进行初始数据的测量与记录。

2压重0.8倍结构物自重,进行第二次观测。

3压重1.0倍结构物自重,进行第三次观测。

4静压24h,进行第四次观测,若第三、四两次的变形≤2mm即可卸载,否则应继续进行观测。

5以24小时为一观测周期,卸载后进行第五次观测,并对各测量数据进行分析整理,得出挂篮结构的弹性变形值及非弹性变形值,为后续施工提供技术参数。

3、引桥施工1#块与施工2#块时挂篮结构转换1#块砼浇筑完毕，砼强度及弹性模量均达到设计强度的80%后，即可进行预应力束张拉。

（1）张拉完毕后，将底模平台临时吊挂在外模支架上。

（2）解除后锚固及挂篮前后吊带，用两台30t螺旋千斤支顶同步旋转下落内，外滑梁的前后吊杆，使内、外滑梁下落5~10mm，对称将两只挂篮主桁及内、外滑梁前移至2#块施工位置。

（3）安装挂篮后锚固，收紧（预顶）内、外滑梁的前后吊杆，解除箱梁内外模板之间的拉杆，用两台30t螺旋千斤支顶同步旋转下落外滑梁的前、后吊杆使外滑梁及外侧模底模平台下落5~10cm，用2台10t倒链做牵引同步将两只挂篮外模及底模平台沿外滑梁前移到2#块位置后，安装底模平台前、后吊挂，并收紧。

（4）松脱底模平台与外模支架间的临时吊挂。

（5）调整挂篮底模平台及底模外侧模至设计位置。

见示意图

（6）主桥施工2#块施工3#块

4、挂篮施工的流程及周期