挂篮预压施工方案

1编制依据、原则和范围 (1)

1.1编制依据 (1)

1.2编制范围 (1)

2工程概况 (1)

3挂篮设计与拼装 (1)

4预压目的 (5)

5荷载分析 (5)

5.1挂篮设计技术参数 (5)

5.2挂篮稳定计算 (5)

6挂篮静载预压方案 (6)

6.1方案概述 (6)

6.2测点布置 (6)

6.3加载方案及加载程序 (7)

6.4挂篮施工安全保证措施 (8)

7试验记录表格 (10)

8卸载方案及注意事项 (10)

1编制依据、原则和范围

1.1编制依据

(1)连续梁设计图;

(2)《铁路桥涵设计基本规范》TB10002.1-2005;

(3)《铁路预应力混凝土连续梁（刚构）悬臂浇筑施工技术指南》（TZ324-2010）

(4)《钢结构设计规范》（GB50017-2003）

1.2编制范围

此方案适用于改建铁路重庆至贵阳线扩能改造工程双线大桥预应力混凝土连续梁挂篮预压施工。

2工程概况

双线大桥预应力混凝土连续梁全长m，箱梁采用单箱单室、直腹板、变高度、变截面箱梁，箱梁顶宽m，底宽m。变化段梁高按二次抛物线变化，中支点处梁高m，端支点及跨中梁高为m。全桥顶板厚m，底板厚m，腹板厚m。边支座中心线至梁端m，边支座横桥向中心距均为m。

大桥0#块高m，长m，顶宽m，底宽m，混凝土方量m3，重约t。悬臂段最大重量为2#块，混凝土方量约m3,重约t。

3挂篮设计与拼装

悬浇挂篮采用菱形挂篮，挂篮自重为现浇箱梁块体最大重量（2#块）的1.2倍。挂篮的结构示意如图3-1挂篮设计立面图和图3-2挂篮设计正面图所示。

图3-1挂篮立面图

图

3-

2

挂

篮

正

面图

本菱形挂篮主要由承重系统、走行系统、悬吊和锚固系统、内模系统、侧模系统、底模系统、施工平台组成。

(1)承重系统

承重系统由两套一体式菱形支架、横联、后上横梁、前上横梁和节点板铰（栓）接而成，桁架杆件均由型钢和钢板焊接而成。承重系统是挂篮的主要受力系，在现浇施工中主要承受外模、内模和底模系统传来的拉力。其中菱形支架位于桥面竖向预应力筋位置（腹板）的走道上，，由φ32mmⅣ级精轧螺纹钢通过分配梁固定走道，菱形支架通过前后滑板的卡槽结构与走道连接，支撑在走道上。两组菱形支架通过前后上横梁和横联结构构成整体，菱形支架后端通过后横梁锚固在梁上。

(2)走行系统

走行系统主要由滑道滑道、滑板、垫块、滑道分配梁和千斤顶顶座组成。走行时，滑块通过滑板座在滑道上，通过滑板的卡扣与走道作用平衡系统的前倾力，整体形成稳定。在滑道上固定千斤顶顶座，通过千斤顶顶推滑板使挂篮顺着滑道前移。特别要指出的是在挂篮走行的时候，内模、侧模、底模和承重系统同步前移。内模和侧模各由两根滑梁和吊架承吊，吊架后端悬吊在已成梁段上，前端悬吊在前上横梁上。走行时，滑梁通过吊架向前滑动，以保证内模、侧模与底模、承重系统同步前移。

(3)悬吊和锚固系统

悬吊系统分为前吊系、后吊系。前后吊系均是由φ32mmⅣ级精轧螺纹钢（PSB830）组成的吊杆。

前吊杆上端承吊在前上横梁上，下端铰接在前下横梁上，承受底模前部拉力;下端吊在滑梁前端承受内外模的拉力。

后吊杆上端承吊在已浇梁段上，下端铰接在后下横梁上，主要承受底模后部拉力。下端吊在吊环上，通过滑梁承受内外模的拉力.

锚固系统滑道的锚固系统和后横梁的锚固系统。滑道利用梁的竖向张拉筋，通过分配梁，500mm左右间距一个，固定滑道，保证行走时滑道的固定。后横梁的锚固系统系位于承重系统后端，通过后锚杆（φ32mmⅣ级精轧螺纹钢）和扁担梁锚固后横梁到已浇梁的顶板上，保证浇筑时系统的稳定。

(4)内侧、侧模系统

侧模系统主要承受腹板砼产生的侧压力及翼缘板砼荷载。侧模板为一整体，侧模系统主要靠一根侧模滑梁承吊在前上横梁和已成梁段翼缘板上，侧模板开有对拉筋孔以联接两片侧模板和内模板，可抵抗腹板砼的侧压力又保证侧模与已成梁段的很好密合。侧模桁架应控制宽度以确保侧模板刚度。为保证质量，施工操作时应在已成梁段布设1-2个预留孔将侧模拉紧紧固以防止漏浆及错台.

内模系统主要承受顶板砼荷载，通过两根内滑梁悬吊在前上横梁和已成梁段顶板上。内模板应简易可调节，保证可随腹板厚度变化进行调节。

(5)底模系统

底模系统位于现浇箱梁底板处，是三角挂篮的主要受力构件，承受箱梁现浇施工荷载。底模系由前下横梁、后下横梁、底模纵梁和底模板组成。前下横梁由前吊系悬吊在前上横梁上；后下横梁由底锚杆锚固在已成箱梁底板上。

(6)施工平台

施工平台分前施工平台、底施工平台和侧模工作平台。前施工平台主要方便施工人员张拉、调整底模高度用。底施工平台主要用于底模的拆装及箱梁底面的砼表面处理。侧工作平台主要用于处理侧面砼和滑梁吊轮的拆卸。工作平台要特别注意布置安全可靠的临边防护。

4预压目的

挂篮是悬臂浇筑的主要设备，是一个沿着轨道行走的活动支架，挂篮悬挂在已经张拉锚固的箱梁梁段上，悬臂浇筑时箱梁段的模板安装、钢筋绑扎、管道安装、混凝土浇筑、预应力张拉、压浆等工作均在挂篮上进行，当一个梁段施工程序完成后，挂篮解除后锚，依靠反挂轮暂锚于轨道上，与内外模整体移向下一个挂篮施工。

为确保挂篮施工安全，需对挂篮进行重载试验以检验挂篮的承载能力和挠度值，从而有效进行线型控制。通过模拟挂篮在每段施工时的加载过程来分析、验证挂篮的弹性变形，消除其非弹性变形，通过其规律来指导挂篮在施工中设置模板的预拱度值及混凝土分层浇注的顺序。

5荷载分析

5.1挂篮设计技术参数

（1）混凝土涨模系数取1.05；

（2）冲击系数取1.2；

（3）钢筋混凝土容重取26.5kN/m3；

（4）施工机具、人群荷载取2.5kPa；

（5）钢材弹性模量取2.1×10^5MPa；

5.2挂篮稳定计算

（1）灌注砼时倾覆系数：K>2.0

（2）空载走行时：K>2.0

6挂篮静载预压方案

6.1方案概述

在施工完的0#块上拼装挂篮（包括安装主梁及连接系、后锚固系统、中横梁、前上横梁、吊挂系统、底模平台以及走行轨道，内模及支架暂不安装）；做好后锚点的锚固。荷载试验在第一套挂篮试拼完成后进行。

预压方法就是模拟该段最大重量使用水袋加载，以验证并得出其承载能力。荷载按顺序逐渐增加，进行连续观测，当完成预定荷载加载后，4小时观测一次，12小时观测一次，24小时再观测一次。

（1）关于荷载：以最大重量2#段计算荷载为181.8t,取1.2倍的系数，故现场应模拟施加总荷载约为218.1t 。

（2）关于基准点的设置：模拟实际空模床的准确位置，并以此姿态作为挠度、位移和应力应变测量的初始态。观测点布置见预压点布置图。

6.2测点布置

预压观测点横断面示意图

观测点底模腹模翼模

6.3加载方案及加载程序

①加载方案：施工临近既有铁路，为安全起见采用水袋预压法，加载到设计重量的1.2倍。水源采用河流水加载。

②加载程序

1）加载过程共分两级:0 60％ 120％

2）第一级加载：0 60％

第一级加载至60％，约109t。此时为加载至箱梁施工荷载状态的60％，进行测量记录，观察行珩架受力的情况，待测量记录完成，约过3至4小时进行加载第二级荷载。

3）第二级加载：60％ 120％

第二级加载至130％，荷载总重达到218.1t。

此时为加载至箱梁施工荷载状态的130%，进行测量记录，观察珩架受力的情况。按4小时、12小时、24小时的顺序，进行测量观察。

③、加载过程中应注意的问题

1）对各个压重荷载必须认真称量、计算和记录，由专人负责。

2）所有压重荷载应提前准备至方便起吊运输的地方。

3）在加载过程中，要求详细记录加载时间、吨位及位置，要及时通知测量组作现场跟踪观测。未经观测不能进行下一级荷载。每完成一级加载应暂停一段时间，进行观测，并对挂篮进行检查，发现异常情况应及时停止加载，及时分析，采取相应措施。如果实测值与理论值相差太大应分析原因后再确定下一步方案。

6.4挂篮施工安全保证措施

挂篮是悬臂灌筑施工的主要设备，它既是梁段的承重结构，又是作业人员的工作场地，在悬臂施工过程中，必须做到：

（1）挂篮行走轨道必须按设计要求铺设，这些要求是：

腹板竖向筋严格按设计的间距埋设，每根竖向筋纵横向间距误差不得大于10mm；锚固轨道底板的螺杆拧紧螺母后应稍高于螺母，不得低于螺母，这就要求在安装竖向筋时，埋设高度要计算好，与竖向筋墩头锚锚杯连接的螺杆必须拧满丝扣，且拧进长度不得少于20mm；

锚固轨道底板螺杆的垫块，其厚度不小于10mm，且应将预留孔覆盖，如预留孔偏大，则应加厚垫块，可采用16～20mm厚垫块；

所有轨道底板预留孔均用双螺杆锚固；

轨道为焊件，加工制作后如未进行探伤处理，则在使用过程中应加强观察，发现有脱焊时应立即采取措施，如补焊、增设加劲板等。

安装轨道后应按上述要求派专人检查，合格后方可移动挂篮，以确保挂篮安全。

（2）本挂篮在悬臂灌筑施工时，菱形桁架后端必须与轨道锚固好。与轨道的锚固是通过轨道下的钢枕、精轧螺纹钢筋及桁架后端上垫梁实施的。

精轧螺纹钢筋安装时上下需保持顺直，不得倾斜安装，间距尽量靠近，

每根的顶紧力尽量保持一致，防止造成不均匀受力，同时不得使用焊接的精轧螺纹钢筋。

菱形锚架锚固后，反扣轮不应接触轨道顶板，即在悬臂灌筑施工时，反扣轮是不受力的。

菱形桁架是主要承重结构，在反复加载、卸载过程中各杆件之间的联结螺栓容易松动，在挂篮移动之前应经常检查螺栓的松动情况，松动的螺栓应及时拧紧。

经常检查菱形桁架之间的联结系、前上横梁与桁架之间的联结及底模架纵横梁之间的联结等处的连接螺栓。

（3）前、后吊带之间的连接销应用螺母上紧，如上不紧则用垫板调整，尤其是吊带与底模架的连接，要经常检查吊座的牢固情况。

后吊带的销子，应加铁链防护，严防拆装时坠落。

（4）利用菱形挂篮悬臂灌筑施工，属空中作业范围，一定要按高空作业的有关规定办理，如设置安全网和防护栏杆，戴安全帽、系安全带等。

（5）挂篮行走时，应有保护措施，例如反方向应有倒链，防止溜滑。

（6）挂篮上使用的千斤顶、倒链、钢丝绳等要经常检查，发现状况不好的要及时更换。

（7）所有动力、照明电路须按规定铺设，定期检查，以防漏电，确保作业人员的安全。

（8）每个T构应安放2台灭火设备。

（9）在挂篮的设计及施工中,充分考虑风的影响。六级以下风力时，可进行施工，超过六级风时停止施工。

7试验记录表格

每级加载记录完整的原始数据，并绘制曲线图，以供挂篮预抬值参考。记录表格见下表：荷载加载程序记录。

表7-1挂篮预压原始数据记录表

表7-2挂篮预压数据曲线图

8卸载方案及注意事项

卸载方案类似加载方案，只是加载程序的逆过程，卸载过程同样分两个阶段。要均匀依次卸载，防止突然释荷之冲击，并妥善放置重物以免影响正常施工。卸载时每级卸载均待观察完成，做好记录后再卸至下一级荷载，测量记录挂篮的弹性恢复情况。所有测量记录资料要求当天

上报试验指导小组，现场发现异常问题要及时汇报。