南水北调大桥挂篮悬浇专项安全施工方案.docx

1、南水北调大桥挂篮悬浇专项安全施工方案内邓高速二标南水北调大桥主 桥 箱 梁 挂 篮 悬 浇安全专项施工方案广水二局内邓二标项目经理部二一零年十二月目录1、概 述 11.1、工程概况 11.2、施工平面布置 51.3、施工要求 51.4、技术保证条件 52、编制依据 73、施工计划 83.1、施工进度计划 83.2、材料与设备计划 83.2.1、材料计划 83.2.2、设备计划 94、施工工艺技术 104.1、挂篮悬浇工艺简述 104.2、工艺流程 104.3、具体施工方法 114.3.1、挂篮设计 114.3.2、挂篮加工 124.3.3、挂篮安装 124.3.4、挂篮预压 144.3.5、挂

2、篮模板安装 154.3.6、钢筋绑扎、预应力管道安装 164.3.7、混凝土浇筑 164.3.8、预应力张拉、压浆 164.3.9、挂篮前移 174.3.10、挂篮拆除 184.4、检查验收 154.4.1、挂篮加工质量检查 184.4.2、挂篮安装检查 184.4.3、混凝土浇筑前挂篮检查 194.4.4、挂篮前移前检查 195、施工安全保证措施 205.1、组织保障 205.1.1、组织机构框图 205.1.2、组织机构框图文字描述 205.2、技术措施 215.2.1、常规安全措施 215.2.2、工序安全措施 215.3、应急预案 225.3.1、临时结构受撞损坏 225.3.3、挂篮

3、下落应急预案 225.3.4、施工人员受伤及突出常见疾病的应急方案 235.4、监测监控 256、劳动力计划 266.1、专职安全生产管理人员 266.2、特种作业人员等 26 1、概 述1.1、工程概况本标段为内乡至邓州高速公路第二合同段，长27.2公里，起止桩号K22+873K50+073，位于南阳市淅川县境内。本标段的施工难点及重点为跨南水北调大桥。本标段跨南水北调大桥上部结构形式为装配式预应力砼连续梁桥+（75+120+75）米预应力混凝土现浇变截面连续箱梁。位于半径3050m的左偏圆曲线上，桥梁全长426.56m，中心桩号K45+432。一、主跨（75+120+75）m预应力混凝土连

4、续箱梁该桥主跨以（75+120+75）m变高度预应力混凝土连续箱梁跨越南水北调渠，采用单箱单室截面形式，单箱底宽7m，两侧悬臂长3.25m，全宽13.5m。箱梁顶面设置单向2横坡，通过箱梁内外侧腹板高度调节。中支点处箱梁中心梁高6.7m，跨中箱梁中心梁高2.8m，梁高以二次抛物线变化。顶板厚0.28m，悬臂板外缘厚0.18m，根部厚0.8m；腹板厚0.45m0.70m，底板厚0.28m0.85m。横隔板分别设在中支点、边支点和中跨跨中处，厚度分别为1.6m、1.9m和0.5m，各横隔板均设置了人孔以便施工。二、两端引桥325m预应力组合箱梁两端引桥采用325m先简支后连续部分预应力组合箱梁，梁

5、高1.4m，横向由4片箱梁组成，梁间距3.4m。其施工由预制场预制张拉完成后，运输至现场安装。三、主桥预应力结构主桥箱梁采用纵、横、竖向三向预应力，预应力钢束形式如下： 1、纵向预应力钢束共设置了顶板束（T）、腹板束（W）、中跨底板束（Z）、边跨底板束（B）、合拢段连续束（D）和预备束（P）共六种，均为两端张拉。锚下张拉控制应力为con=0.75fpk=1395MPa。2、顶板束T1T14、T7T14、边跨底板束B1B8和边跨合拢束D1D3采用每束15股S15.2钢绞线，单束设计张拉力为290.9t，采用OVM15-15型锚具及其配套设备；3、中跨底板束Z1Z10、Z3采用每束19股S15.2

6、钢绞线，单束设计张拉力为368.4t，采用OVM15-19型锚具及配套设备；4、腹板束W采用每束12 股S15.2钢绞线，单束设计张拉力为232.7t,采用OVW15-12型锚具及其配套设备。5、预备束孔位预留，钢束根据施工情况予以设置。6、顶板横向预应力束采用每束3股S15.2钢绞线根张拉,张拉控制应力为con=0.75fpk=1395MPa，单根钢绞线设计张拉吨位为19.6t，采用单端张拉方式,相应的预应力锚具张拉端和锚固端分别为OVM.BM15-3和OVM.H15-3，沿桥轴线60cm左右间距布置，张拉端和锚固端交叉设置。7、竖向预应力钢筋和O#梁段横向预应力筋均采用JL32精轧螺纹粗钢

7、筋,张拉控制应力为con=0.9 fpk =706.5MPa，单根设计张拉吨位为56.8t。采用单端张拉（坚向预应力在梁顶张拉）方式，相应锚具为YGM-32。四、下部构造主桥中墩采用了高桩承台。将桥墩做成6根立柱接刚性承台的形式，主梁支座直接放在承台上，干渠断面开挖后在桩顶增设系梁。立柱外套钢护筒，以保证在干渠开挖后立柱的表面外观效果。主跨120m承台采用高桩承台，承台厚4.5m，接6根1.8m钻孔灌注桩基础；75m跨为2.2m双柱式墩，2.2m钻孔灌注桩基础。25m组合箱梁采用1.3m 双柱式墩，1.5m钻孔灌注桩基础，设1.01.2m系梁。0号桥台为桩柱式桥台，钻孔灌注桩基础，9号桥台为肋

8、板式桥台，钻孔灌注桩基础。五、桥面铺装、防水及排水桥面横坡为单向2%，对于组合箱梁，由墩台帽调整；预应力混凝土连续箱梁通过箱梁腹板高度调整。桥面铺装采用6cm厚（主桥）水泥混凝土调平层，其上涂路桥专用水性沥青基防水涂料，面层为10cm厚沥青混凝土。调平层内设12钢筋网。桥面排水采用10cm铸铁泄水管和碎石盲沟。为保护干渠水质，南水北调大桥全桥范围内设置连续排水管线，将桥面水集中排放至高速公路路堤排水沟内。六、支座为了保证支座处于水平状态，预应力连续箱梁在梁底预埋钢板，与梁底平齐，并在墩帽上设置支座垫石；组合箱梁在梁底预埋钢板（其中心外露出梁底1.0 cm），在墩帽上设置支座垫石。台帽上设置支座

9、垫石（中心厚度10cm）。预应力连续箱梁采用盆式橡胶支座，其中主桥中墩采用GPZ（）25DX、25SX、25GD型盆式支座，边墩采用GPZ（）5DX、5SX型盆式支座；25m组合箱梁采用圆板式橡胶支座，分别为GYZF4 30065和GYZ40069支座。七、桥梁护栏桥梁内、外侧设置加强型墙式护栏，底宽0.5m，高1.1m，护栏顶设置防抛钢网，高1.05m，全高为2.15m。为防止桥台后填土产生不均匀沉降，桥台后设置矩形搭板，长8m，采用整体现浇钢筋混凝土完成。八、伸缩缝桥梁上部结构在桥台处和两联之间设置伸缩缝，根据伸缩量选用D160或D80型伸缩缝，安装温度1525C。九、主要技术指标设计速度

10、：120km/h 车道数：4条行车道宽度：223.75桥梁设计汽车荷载等级：公路-I级桥梁净宽：2净-12.5m每墩悬浇节段具体参数如下表所示： 主桥箱梁采用挂篮逐段平衡悬浇的方法，根据合同工期和业主有关批示要求，为保证施工的连续性，减短相邻“T”构合拢的间隔时间，尽快完成箱梁体系转换。“T”构悬浇时，南水北调大桥共投入4套挂篮。悬浇施工采用贝雷桁架挂篮，主桁架采用贝雷架，其余采用常用型钢、钢板加工，结构型式简单，加工、安装和拆除比较方便。1.2、施工平面布置B06、B07墩平面位置如图1.21所示，剖面如图1.2-2所示：图1.2-1 主桥平面位置图图1.2-2 主桥断面图1.3、施工要求（

11、1）挂篮前移时结构安全。（2）混凝土浇筑时结构安全。（3）挂篮变形值满足规范要求。1.4、技术保证条件（1）挂篮结构计算满足要求。（2）挂篮重要结构焊缝探伤检查合格。（3）预压检查挂篮结构安全性。（4）挂篮混凝土浇筑时注意不均衡荷载不大于节段混凝土。2、编制依据（1）关于印发危险性较大的分部分项工程安全管理办法的通知，建质200987号。（2）关于进一步加强建筑安全生产工作的紧急通知，建质电200913号（3）南通南水北调大桥工程施工图设计（4）公路桥涵施工技术规范（5）简明施工计算手册第三版（6）公路施工手册桥涵下册（7）南水北调大桥总体施工组织设计（8）南水北调大桥主桥箱梁挂篮悬浇施工方案

12、3、施工计划3.1、施工进度计划考虑五六号墩对称施工，需尽量缩小此二号墩的施工时间。3.2、材料与设备计划3.2.1、材料计划序号材料用途材料名称材料型号单位材料数量备注1施工用材贝雷架片48一套0#块用量2H型钢H600200t10.913工字钢工25at10.044工字钢工20at1.305工字钢工12.6t5.686槽钢40at3.327槽钢12.6t2.468槽钢14at3.06槽钢8t6.589钢板20t1.9710钢板10t0.4411钢板8t4.7712钢板5t7.6513钢板网5t1.9614组合钢模板t4.133.2.2、设备计划序号设备名称规格型号单位数量备注1挂篮对42电

13、焊机500型台83装载机ZL50台14钢筋机械套15汽车吊25T台16拖泵中联台27潜水泵5KW台38木工机械套29气割设备套610手拉葫芦10T，5T，3T台各8台11全站仪台112水准仪台113经纬仪J2台114张拉油泵500型台815千斤顶YCL-450台416千斤顶YCL-500台417千斤顶YCT-70台818高速搅拌机台119压浆泵台120真空机台121切割机400台222卷扬机5t台223电动葫芦5t台24、施工工艺技术4.1、挂篮悬浇工艺简述采用贝雷架作挂篮主桁，待0块施工完成后现场拼装挂篮，安装完成后用堆载法预压，然后根据压载数据和监控指令调整模板标高，绑扎钢筋、安装预应力管

14、道、浇筑节段混凝土，张拉压浆后挂篮前移就位，循环施工。4.2、工艺流程 4.3、具体施工方法4.3.1、挂篮设计（1）设计参数根据设计要求，挂篮自身重量控制在85t以下，挂篮允许最大变形20mm，施工时、行走时的抗倾覆安全系数2，自锚固安全系数2。（2）挂篮构造本挂篮采用后锚三角型式，按结构分为主桁承重系统、底平台系统、模板系统、锚固系统、悬吊系统和行走系统六部分组成。分别介绍如下（见挂篮设计图）：A、主承重系统主桁架挂篮的主要受力系统，由三组合单层贝雷片桁架组成。前端安装前上横梁与吊带及前下横梁形成悬臂吊架，悬吊挂篮模板和梁段钢筋混凝土的部分重量，以实现悬臂浇筑施工。施工过程中再根据实际情况

15、考虑是否增加适当横向连接。B、横梁系横梁系由前上横梁，前下横梁、后上横梁、后下横梁组成，上横梁固定在主桁架上，前下横梁通过吊带吊于前上横梁上，后下横梁通过吊杆锚在箱梁上。C、悬吊系挂篮的悬吊系统用于悬吊和升降底模、工作平台等，以适应连续梁高度的变化，包括底平台悬吊、外侧模悬吊、内模悬吊等三部分。底平台前端和后端分别用精轧螺纹钢吊在前上横梁和外模后滑架上；外侧模前端和后端分别用精轧螺纹钢吊在前上横梁和外滑梁挂腿上；内模前端和后端分别用精轧螺纹钢吊在前上横梁和内滑梁挂腿上。悬吊系统通过紧固端部螺母来改变吊杆的长度，以实现底平台、外侧模、内模的升降。D、行走系是挂篮前后移位的主要装置，是依靠千斤顶，

16、通过滑槽和滑槽内的滑轨间的相对滑动实现的。E、模板系由底模、外侧模、内模、端头模板、预应力槽口模板等组成，这些模板与箱梁0块模板通用。F、锚固系统挂篮锚固系统包括主桁锚固、底平台锚固及模板系统锚固等三部分。主桁后支点处利用竖向精轧螺纹钢预应力束与主梁连接形成主桁后锚；底平台后端分别由4根钢精轧螺纹钢和2根钢精轧螺纹钢锚固于主桁已浇节段箱梁底板和后上横梁上；挂篮外侧模后端和内模后端均采用精轧螺纹钢锚固于后上横梁和已浇节段箱梁顶板上。4.3.2、挂篮加工本挂篮除少数精加工件需外联加工外，其余构件均自行采购和加工。材料采购和加工过程中应注意以下一些问题：（1）型号和材质要求：采购时注意材料的型号应准

17、确，其各项指标均应满足规范要求。购买原材料时必须随货提供材质书，存于质检部备查；（2）对于受力较大的焊接件（如吊具、挂腿），使用前必须作拉力试验，以验证其受力性能；（3）所有焊缝均采用手工焊，焊条重要部位（如吊具、挂腿等）采用J502，其余焊缝均采用J422焊条，焊缝质量应达到（GB3323-87）中的二级标准要求；（4）焊接时注意次序，保证对称性，控制焊接变形量；（5）对每条焊缝逐一检查其厚度和长度，有缺陷的要及时修补，重要的焊缝进行超声波探伤检测，以确保焊接质量；（6）挂篮加工完成后，由质检部、工程部联合按设计图纸和规范要求对挂篮几何尺寸和焊缝质量进行验收并出具相应报告，合格后方能投入使用

18、，验收报告存于质检部备查。4.3.3、挂篮安装0#块预应力张拉压浆完毕，底模和部分支架拆除后，即可开始挂篮的安装工作。挂篮的安装要遵循由上到下，由里到外的顺序进行。（1）安装工艺流程主桁滑轨安装支腿安装主桁架安装主桁后锚安装上横梁安装悬挂系统安装底模平台安装外侧模安装内模安装操作平台完善。（2）主桁安装在主桁架及滑轨安装前提前数天将箱梁顶面腹板处用高标号砂浆找平，再在其上通过测量放出挂篮两主桁架的纵桥轴线，沿此线安装挂篮滑轨，并通过反压梁锚固于箱梁腹板竖向预应力筋上；再安装前后主桁支腿；然后安装挂篮主桁贝雷架，用主桁后锚锚固，最后安装前后上横梁。主桁安装过程中要注意以下几点：A、安装前箱梁腹板

19、顶面的找平；B、两根滑轨应与箱梁纵桥向轴线相平行；C、主桁安装好用垂球检查主桁是否与箱梁顶面垂直，以确保其竖直承受压力；E、主桁安装完成后及时将滑轨挂腿与主桁接接成一体；（3）底模平台安装底模平台安装是挂篮安装过程中较为危险的一个环节，施工中要特别引起注意。其要点如下：A、在挂篮主桁前端和前、后上横梁上挂设4个5t手拉葫芦和钢丝绳扣，用于与吊车换钩；B、采用四点吊将底模平台用吊车吊至箱梁底板外，然后用手拉葫芦与吊车换钩，使底模平台临时悬挂于挂篮前上横梁和后上横梁的葫芦上； C、安装底模平台前、后吊杆，通过吊杆将底模悬吊，放松手拉葫芦，完成受力转换。（4）外侧模安装在主桁和底模平台安装到位后，挂

20、篮外侧模的安装因空间狭小将比较困难，必须精心准备方能准确、顺利安装到位。其施工要点如下：A、采用吊车四点吊将外侧模滑梁吊上0块附近，利用挂篮前上横梁与0块两端之间的间隙将外侧模滑梁吊到位；B、利用手拉葫芦与吊车换钩，再安装吊杆转换受力；C、将0块处用受拉葫芦将外侧模向前拉，在外滑梁上前滑就位。（5）内模安装内模要待1块底板和腹板钢筋完成后方能安装，否则将影响钢筋的绑扎；内模安装还可以在挂篮主桁安装前先用吊车将内滑梁吊入0块箱梁内暂时放置，待1块底板和腹板钢筋绑扎完成后再用手拉葫芦牵引、吊安到位。（6）操作平台完善操作平台主要是指挂篮底模前端、外侧模两侧以及挂篮顶板前端、翼板两侧操作平台的焊接安

21、装，安装时根据项目部现场现有废旧材料焊设走道和栏杆，然后铺设脚手板和挂设安全网。操作平台焊接安装时要留有足够空间，保证不影响钢筋绑扎、模板拆除和预应力张拉等工作的正常进行。4.3.4、挂篮预压挂篮预压观测是对挂篮设计、加工、安装质量的一次全面检验过程，是消除挂篮非弹性变形和观测弹性变形量的关键工序，更为重要的是观测数据将作为悬浇施工中箱梁每个节段立模标高的参考依据。结合现场实际情况，本挂篮拟采取砂袋“堆载法”预压的方式进行观测。经过计算，挂篮最不利工况是在10#块，最大节段重量为157t。预压荷载按最大节段重量1.1（172.7t）进行试压，预压按照类似悬浇施工时各工况进行，具体观测施工过程及

22、要点罗列如下：（1）在挂篮安装到位并锚固好后，将挂篮系统调整到1块需要的立模标高，并对挂篮各后锚施加20t预压力；（2）设置观测点（设置高度满足测量需要），注意在预压观测施工过程中加以保护，防止移位、脱落而影响预压观测数据的真实性；（3）挂篮预压采取分级加载，具体施工中加载按050100110分四级进行，卸载按1101000分三级进行，具体如下：50荷载：1570.5=78.5吨100荷载：1571=157吨110荷载：1571.1=172.7吨（4）加载到50荷载时，根据测量观测点测得的数据分析挂篮变形有无异常；加载到100荷载时，稳压12h后测变形数据，再加载至110；加载到110时，稳压

23、12h检查挂篮安全性。（5）施工过程中派专门技术人员监督预压过程，保证加载的准确性和对称性，确保所采集数据能真实反映挂篮的实际变形量；（6）砂袋采取标准袋过磅，其余土袋按照标准袋装土量控制；（7）测量进行两班连续加载和卸载观测，直到完成预压全过程，预压完成后，及时整理观测数据，交工程部编写挂篮预压观测报告，形成书面材料报监理、监控单位，此报告将作为指导施工的重要依据；4.3.5、挂篮模板安装挂篮模板系统包括底模、外侧模、内模、端头模和各种预应力槽口模板。这些模板与基本与箱梁0块模板通用，在设计加工时已经予以考虑；模板系统施工的要点如下：（1）模板系统采用液压油作为脱模剂，保证砼表面色泽一致；（

24、2）首先将底模、外侧模板调整到位，底模控制标高由监控单位提供；（3）底板钢筋和腹板钢筋绑扎后，安装内模板；（4）端头模分为底板端头模、腹板端头模和顶板端头模，底板端头模在底板底层钢筋绑扎完成后安装，腹板端头模在底板钢筋绑扎完成、腹板钢筋开始绑扎前安装，顶板端头模在顶板底层钢筋绑扎完成后安装；（5）箱梁内模在施工各节段时，在内模倒角处用木模拼接渐变段；（6）箱梁内腔腹板厚度在从70cm变化到45cm，为保证连续施工要求，内模设计分为两块加工，两块内模在箱梁顶板中部设置木板嵌缝以适应腹板厚度的变化；（7）为保证箱梁腹板的厚度满足设计要求以及固定好模板，腹板内、外侧模之间设置25精轧螺纹钢对拉螺杆，

25、对拉螺杆外套PVC套管，以利于对拉螺杆回收重复使用；（8）箱梁倒角在施工中要采取一些措施对倒角模板加以良好固定，保证在混凝土浇注过程中不变形、不移位；（9）箱梁内腔结构尺寸和外观质量常是施工中容易忽视的环节，在施工中要引起足够重视。4.3.6、钢筋绑扎、预应力管道安装篮拼装试压完毕，进行立模标高和轴线调整后，即可进行钢筋绑扎。普通钢筋均为现场绑扎，由后方加工房加工好运到施工现场。钢筋焊接时，不得损坏预应力管道。箱梁悬浇施工包括纵、横、竖向三种预应力管道。所有预应力管道均采用塑料波纹管成孔，安装定位严格按照设计图纸进行。4.3.7、混凝土浇筑主桥箱梁为C50高标号预应力混凝土，要求泵送和早强，必

26、须精心施工，确保质量。混凝土由商品混凝土拌和站集中拌制，经混凝土罐车运输至浇筑现场，混凝土泵车或拖泵直接布料、浇筑。混凝土一次浇注完成，浇筑顺序为：腹板、横梁中下部底板腹板、横梁上部顶板（含翼板）。混凝土浇筑时采用泵车或拖泵泵送入仓，分层浇筑，采用插入式振捣器进行振捣。混凝土浇筑完成后按照要求养护、凿毛。混凝土浇筑前对挂篮锚固作专项安全检查。4.3.8、预应力张拉、压浆当混凝土的强度达到设计强度的90%和弹性模量的90以后进行预应力张拉。预应力束张拉程序为：0 初应力（15%con）con（持荷2min后锚固）。预应力束张拉顺序为：先张拉纵向预应力束，再张拉顶板横向预应力束，后张拉竖向预应力束

27、。纵向预应力束张拉顺序为：先张拉腹板预应力束，后张拉顶板预应力束，并以箱梁中心线为准对称张拉，腹板预应力束由高处向低处顺序张拉，顶板预应力束先中间后两边。张拉完成后，及时对预应力管道压浆，为保证压浆质量，采用真空压浆。真空压浆原理：张拉完成后，将密封罩安装在锚垫板上，将孔道系统密封，在构件的一端抽真空，待真空度达到-0.08Mpa左右，在构件另一端开始灌浆，待水泥浆从真空端流出且稠度和灌浆端相当时，再持压1min以保证孔道内水泥浆浆体饱满，完成真空灌浆。4.3.9、挂篮前移（1）脱模在完成预应力张拉和管道压浆后，即可脱模，脱模时用千斤顶将前后吊杆松掉，使模板与箱梁脱离，底模脱离高度1015cm

28、。（2）滑轨前移滑轨是主桁和挂篮移动的轨道，在完成挂篮脱模后，放松挂篮主桁后锚杆，再用4台32t螺旋千斤顶将挂篮前支点顶起，并将主桁下面的滑轨用5t手拉葫芦向前拉至箱梁最前端，移动前测量将滑轨的轴线放出，以便于挂篮移动到位后不用作大的调整即可使模板系统轻松调整到位。（3）转换后锚受力滑轨移动就位后，用锚杆和锚梁通过箱梁腹板竖向预应力筋将滑轨锚固于箱梁顶面，每根滑轨锚固点不少于3道，以保证安全，锚梁配置位置按行走小车的位置始终保持前一后二；与小车最近的锚梁的距离保证前距100cm，后距100cm；安装行走小车与主桁的连接销，在主桁后锚固点用70t千斤顶放松主锚杆上的锚固螺母，螺母放松的距离略大于

29、行走小车滚轮距工字型行走轨道翼缘下部的距离。缓慢放松千斤顶，让行走小车的滚轮刚好卡住行走轨道，在行走小车全部承受锚固力后，拆除后锚固精轧螺纹钢筋。（4）前移在工字型滑轨上安装一种夹紧装置支撑住千斤顶，然后用70t千斤顶顶推挂篮前支点，使挂篮整体向前移动，移动过程中要由专人指挥，统一信号，并做好行走记录，保证移动过程中的对称性和均匀性，移动过程中经常检查挂篮与箱梁有无接触和碰挂，保证移动时无障碍物、移动顺畅，并在挂篮底篮上设置保险钢丝绳与箱梁和上横梁挂接，防止吊杆断裂等意外事故发生。（5）锚固挂篮移动到位后，检查挂篮主桁、底模与理论位置之间的偏差，若相差很小则迅速将挂篮后锚安装并锚固牢固，相差较大时采用千斤顶和手拉葫芦调整。每片主桁后支点至少锚固4道，所有用于后锚及反压梁的精轧螺纹钢筋必须预先逐根使用千斤顶顶拉检验，确保单根精轧螺纹钢筋锚固力不小于20t。4.3.10、挂篮拆除（1）为了尽快施工合龙段，中跨段挂篮退回到0块附近，待合龙段施工完成后再拆除；边跨端挂篮直接用卷