挂篮施工工艺

广东省清远北江三桥主桥悬浇

挂篮施工工艺

编制：徐国斌

复核：李明安

总工程师：曾兆明

中铁大桥局集团一公司清远北江三桥项目部

二00四年四月二十一日

第一章设计、施工说明

一、技术特点与性能

1、本挂篮根据北京交科公路勘察设计院对该挂篮的技术要求，以悬臂作业形式为主导思想，以广州广园大桥三角挂篮为三角挂篮主体，广东英德市北江大桥菱形挂篮为菱形挂篮主体材料，配以新制杆件组工而成。悬浇时采取后锚固装置；走行时三角挂篮利用后锚固作反扣轮，菱形挂篮在后支点上配后钩板，一步走行到位的方法。具有结构简单，无配重，自重轻盈，操作方便等优点。

2、单只挂篮技术指标：设计载重：104t

设计悬浇箱梁最大节段长度：4.0m

挂篮自重：（含内、外侧模板及底模架）

绿色三角挂篮：48.28t

红色三角挂篮：39.5t

菱形挂篮：42.7 t

挂篮悬浇及走行时抗倾覆安全系数：2.0

3、本桥主墩上部结构为单箱单室箱梁结构，半幅桥梁总宽为11.25m，主桥箱梁顶面设有双向1.5%的横坡，纵向处于2.38%的凸形竖曲线上。

4、由于本桥箱梁顶设有双向1.5%横坡，因此施工挂篮走行下滑道底钢垫枕设有1.5%的坡度以使挂篮在箱梁断面上调成水平，钢垫枕在安装时应注意大小头方向。桥梁纵坡度不是定值，设计时未对此进行修正，施工时以吊杆长度进行调整。

5、本挂篮底模采用钢底模，侧模应优先考虑用0号块的侧模改制而成，但

侧模高度应根据积压编号块件高度进行修正.；内模采用木结构，自重控制在3t 以内。

6、挂篮施工时后下横梁悬挂脚手和箱梁前端张拉平台由现场按净空要求设置，但各结构重量应严格控制。

7、本挂篮的前移是主构架和底模平台同步前移到位，因此后支点挂板安装时应注意间隙和位置，下滑道应与砼垫枕栓接，砼垫枕应与箱梁锚成整体，砼垫枕与箱梁的锚固螺栓由现场根据砼垫枕间距的要求和箱梁竖向蹬筋间的尺寸自行设置，要求每根螺栓的锚固力为20t。

8、本施工挂篮设计执行标准《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）。

9、设计参考资料：

①《钢结构设计系数》（GBJ17-88版）

②《建筑结构静力设计手册》第二版

③《高墩大跨连续刚构桥》

④《刚构—连续组合梁桥》王文涛主编

⑤《桥梁悬臂施工与设计》雷俊卿主编

⑥《广园大桥挂篮设计》大桥局三公司设计

⑦《北江三桥菱形挂篮设计》铁十二局设计

二、准备工作及要求

1、由于设计要求“挂篮重量不超出所浇梁段重量的50%”因此各结构重量均应严格控制，若现场在制造过程中对结构上的材料与设计不相符时，需由设计人员认可，对部分结构要利用旧料时需由设计人员进行现场确认，锈蚀严重、有起皮、剥落现象或钉孔较多的材料严禁使用。

2、挂篮的前、后支点在施工时，即作为结构的支承点，又作为挂篮安装的定位点，因此挂篮在前移时要求定位准确，以使挂篮前、后支点的设置与设计相符。

3、箱梁块件施工时，各预留孔的位置要求准确，孔洞与水平面相垂直，因固定支点范围内的箱梁顶面砼为强压区，应在砼收浆时抹平，以便于各支点处顶面平整。

4、挂篮长、短吊杆和后锚杆设计采用JL800的精轧螺纹钢为结构材料，各吊杆直径如图所示，现场也可和与箱梁竖向预应力钢筋同标准强度的精轧螺纹粗钢筋，此时各吊杆直径均可采用Φ32mm的材料。

5、由于各吊杆均采用精轧螺纹粗钢筋材料，因此各吊杆在使用时应确保吊杆垂直，各吊杆的下落在准确位置上，每次装卸后短吊杆时,应派人在后下横梁悬挂脚手处配合，防止后短吊杆因受蹩而折断。

6、施工荷载的堆放应量与箱梁中线保持一致，减少偏心荷载，施工单位应严格控制挂篮悬臂部分的载重，底模平台上除张拉用的脚手及必要的张拉式具外，不得任意堆放荷载。

7、用精轧螺纹钢筋做的各吊杆接长、锚固用的联结器和螺母均应采用相应的标准件，其中顶升用的螺母为单螺母外，其余均应根据图示设置双螺母。

8、各前、后吊杆及后锚吊杆应使用符合规范要求的材料，各吊杆在箱梁施工过程中严禁碰到电焊火花，前、后长吊杆应用硬塑料管子做保护外套，防止碰到火花。

9、本挂篮在0#块上进行拼装。安装时应先将前、后支座与主构架栓接完成后，再将主梁安装在已经与箱梁锚固的轨道梁上，进行锚固，在安装好后锚系统

后，后拼装三角形斜拉带，在安装前后上横梁，前后下横梁及底模系统。

三、悬浇与张拉

1、每个挂篮在悬臂浇注砼前，需检查各主体结构的螺栓、焊缝、以及后锚固系统、首、后吊杆的受力情况。

2、本挂篮在砼悬浇时，采用调高首吊杆标高（如预留下沉量）的办法来清除悬浇时产生的下挠变形。

3、砼浇筑过程中，应派人观察后下横梁外钢底模与已浇注箱梁底面的贴合情况，以便及时收紧后短吊杆，防止因后吊杆松动而产生漏浆或滑模现象。

4、底模平台脚手上，除张拉或施工的必备机具外，不允许堆放其他杂物，以减小施工荷载。

5、脱落底模时，应先放松后短吊杆再放松首吊杆，卸下的短吊杆可置于箱梁内或置于后下横梁悬挂脚手上，且用千斤绳栓住，防止坠落，箱梁内的分配梁、扁担梁仍应留在箱梁内。

6、箱梁纵向预应力束张拉时，若中间长吊杆挡住张拉位置，可将长吊杆放松，腾出净空，但每次只允许放松一根长吊杆，且在张拉完成后及时将长吊杆恢复原位（前方外侧长吊杆若碍事，仅能移开后张拉）。

四、前移与就位

1、箱梁块件预应力束张拉完成后，应先放松后锚杆再稍放松后短吊杆，在放松各长吊杆后再拆除短吊杆；同时在已浇箱梁顶面上安装下滑道，并在清除掉下滑道的杂物后在上顶面和后支点挂板处的翼下涂抹润滑油，以减少挂篮前移时的阻力。

2、拆除挂篮后锚固吊杆系统，用置于后支点后墙的水平千斤顶顶推挂篮主

构前进，两幅构架的顶推要求同步前进，以保证挂篮沿箱梁中心线方向前进。

3、挂篮若采用拖拉前移的方法时其他所得税的速度不宜过快，两个主构架应严格要求同步，可用汕漆在下滑道上标出刻度线，前移时专人观察，发现不一致时及时调整。

4、由于挂篮前移是主构架和底模平台同步移动，因此底模平台上不得堆放杂物，以减小后挂板的力量。

5、挂篮顶推（拖拉）走行到位后，应将前支点处抄垫钢垫，并将后锚固吊杆及时调整、锚固到位。

6、安装底模平台后短吊杆，收紧前吊杆及后吊杆后，调整后锚吊杆系统，使前吊杆、后吊杆及后锚吊杆均处于施工前受力状态。

7、挂篮在前移和浇筑砼时，若遇到6级以上的大风，应停止施工，挂篮在停止施工时后锚吊带应处于工作状态。

8、挂篮施工属高空作业，现场应做好栏杆、扶梯，并悬挂安全网，施工人员要按技术要求和安全操作规程作业，以确保施工质量和施工安全。

第二章挂篮拼装

1.1挂篮拼装及试吊

1.1.0 0#块待混凝土达到设计强度，预应力张拉，压浆施工完毕，即在其上进行挂篮拼装，试吊，灌注1#梁段混凝土。挂篮由底模平台、悬挂调整系统、三角形组合梁、滑行系统，平衡及锚固系统，模板及工作平台组成。挂篮重39.6t ／个(菱形挂篮为4

2.7t/个)。在施工1#～3#时南北挂篮对称交错布置，至4#～11#梁段时，主梁中心线调整到腹板中心线。、施工挂蓝拼装程序：前后支座→主梁→后锚梁→后锚杆→后上横梁→后吊杆→前上横梁→前吊杆→前下横梁→底模→外模→内模（1#梁段施工挂篮拼装布置图见下页。）

1.1.1 挂篮拼装根据工地现场情况，主桁和模板系统安装采用平行作业，主梁利用墩旁塔吊直接在0#块顶面整体拼装，顺序如下：轨道、主梁、后锚、后横梁、前横梁、下平联、上门联。在拼装主桁时，轨道上的锚梁与竖向预应力筋通过连接器连接，从而固定轨道，主梁在箱梁顶面水平拼装好后，安装好后上横梁，塔柱及斜拉带，锚固好主梁，再将前后横梁吊装就位。安装主桁系统的同时，底篮、模板系统在后场准备好，浮运就位。

1.1.2中跨和边跨挂篮拼装必须对称进行，安装步骤一致，确保加载等级基本同步，避免偏载。吊装应考虑塔吊起重能力，不得超载；

1.1.3 安装步骤及方法

在0号梁段竖向预应力张拉压浆施工完成后，即可从0号梁段中心向两侧对称安装两套施工挂蓝，挂蓝安装按设计图进行。

（1）测量定位，清除0号梁段梁面两腹板部位的杂物，测量划线，支座底面抄平；

（2）对于三角挂篮：铺好枕木，钉上钢钉，在枕木上铺好钢轨，用水平仪进行抄平，不平处抄垫钢板；对于菱形挂篮：沿线铺好轨道梁，用水平仪进行抄平，不平处抄垫钢板；

（3）安装主梁前支座，三角挂篮在前支腿处安装好钢枕，并进行抄平；菱形挂篮在抄平的轨道梁上直接安装前支座；

（4）吊装后锚梁及精轧螺纹锚杆，将上下各锚固系统准备好；

（5）吊装主梁，分别吊装两组主梁，用精轧螺纹钢筋及后锚梁将主梁锚固在桥面板上；

（6）吊装及安装后上横梁。

（7）吊装斜拉塔柱及斜拉杆，门联及下平联并安装。

（8）吊装并安装前上横梁。

（9）安装前长吊杆及内外滑梁及吊杆。

（10）安装后下横梁及前下横梁。

（11）安装底模纵梁并调坡。

（10）吊装底模系。

（11）安装外模及外模支架。

（12）安装内模及内模支架。

（13）吊装张拉平台。

（14）挂蓝安装后，用经纬仪对中，拔正挂蓝中线位置，用水平抄平，用吊杆调整标高，经中线水平检查无误后，便可进行1号梁段砼灌注施工。

在0#块上进行挂篮拼装，其工艺流程如下：

第三章挂篮试吊

挂篮试吊

挂篮拼装完成后，应对挂篮进行全面检查验收，合格后方可进行挂篮试吊工作。挂篮试吊主要检测挂篮主体结构受力、刚度变形等状况，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。挂篮测试是在静态荷载下，对其主桁进行挠度观测和应力测试，主桁加载采用水箱吊重，以钢绞线作拉杆，利用水箱加水调节水阀进行各级加载。挠度采用精密水平仪配标尺进行观测。具体试吊步骤及工序见附件《挂篮静载试验实施细则》。

挂篮拼装、试吊应对称进行，并严格按照施工工艺操作。试吊前应检查各支点、吊点及结构安全稳定情况，发现问题立即处理；

挂篮试吊方案示意图见附件。

第四章挂篮行走

挂篮的行走

（一）挂蓝前移

1、挂蓝滑移之前的准备工作：1#梁段张拉压浆完毕后，先将主梁的前后长吊杆松开，将前下横梁连同底模用倒链挂在箱梁预埋牛耳上，以减轻前上横梁对主梁的压重，松动后锚固，但后锚固反扣轮压在主梁上，作为挂篮行走锚固安全装置，再稍将中间的两根后短吊带放松（不要密贴），拆除其余短吊带，松开倒链，将模板系统松下来。用2台100t千斤顶顶升挂篮前支点使滑船脱离轨道，解除轨道锚固，安装下一块件施工轨道及前支点，在清除支点表面杂物后，对于三角挂篮，，在钢轨表面涂抹黄油，对于菱形挂篮，在轨道梁上顶面和后支点挂板处的翼下涂抹润滑油，以减小桁梁前移时的阻力。千斤顶回油使前支点落回轨道面上，重新锚固轨道，通过主桁后锚千斤顶将后锚上拔力转换给轨道后锚行走小车承受。

2、挂蓝拖拉前移：安装主桁梁前移挂钩，主桁梁拖拉前移时，拖拉挂钩应设在两边主桁上，以保证主桁梁沿单幅箱梁中心线方向前进。左右桁各用一台10t倒链滑车同步进行牵引，带动底篮、外模一起前移。前端生根在予埋桥面的牛耳上，后端生根在主桁纵梁上，为了两侧移平稳，可在下滑道所在顶面上划每100mm一要的等分线，让挂蓝等距离同步滑行，两桁相差不超过100mm，两

幅构架的顶推要求同步前进，以保证挂篮沿箱梁中心线方向前进。挂篮若采用拖拉前移的方法时其他的速度不宜过快，两个主构架应严格要求同步，可用汕漆在下滑道上标出刻度线，前移时专人观察，发现不一致时及时调整。对于三角挂篮，挂篮后支点设锚固滑车可在主梁工字钢表面轨道上滑动前移，通过压在滑车上的锚梁与箱梁竖向预应力筋连接而起行走抗倾覆稳定锚固作用。对于菱形挂篮，采用轨道梁作行走抗倾覆稳定锚固。由于挂篮前移是主构架和底模平台同步移动，因此底模平台上不得堆放杂物，以减小后挂板的力量。挂篮顶推（拖拉）走行到位后，应将前支点处抄垫钢垫，对于三角挂篮，拆除多余支点（上一块件施工的后支点），及时通过后锚千斤顶将后锚滑车的上拔力再转由竖向预应力筋承受，使挂蓝处于两支点受力状态，将后锚吊带及时拉上，并将后锚固吊杆及时调整、锚固到位。

3、挂篮调整：进行挂篮中线的调整，安装底模平台后短吊带，收紧前吊带及后短吊带，调整后锚吊带系统，使前吊带及后锚吊带均处于施工前受力状态。底模下底面标高的调整，立侧模并调整到位，绑扎底板钢筋及腹板钢筋。安装内滑梁，将内模整体落到内滑梁上。用倒链将内模拉到挂篮底模上底板上。进行内侧模及顶板模板的施工，绑扎顶板钢筋。钢筋，模板及预应力筋，预埋件施工完毕，经检查签证合格后，进行混凝土施工。混凝土施工完毕，又重复该过程，进行下一梁段的施工。

挂蓝在前移和浇筑砼时，若遇6级以上大风，应停止施工，挂蓝在停止施工时后锚吊带应处于工作状态。挂蓝施工属高空作业，现场应做好栏杆、扶梯、并悬挂安全网，施工人员要按技术要求和安全规程作业，以确保施工质量和施工安全。

立模标高的确定：

箱梁悬浇段的各节段立模标高可参考下式确定：

H i=H0+f i+(-f i预)+f篮+f x

式中：H i—待浇筑段箱梁底版前端点处挂篮底盘模板标高（张拉后）H0—该点设计标高

f i—本施工段及以后浇筑的各段对该点挠度影响值，该值由设计提供，但须实测后进行修正，修正值约为设计值的0.6～0.9；

f i预—本施工段顶板纵向预应力束张拉后对该点的影响值，由设计提供，但须实测后进行修正，修正值约为设计值的0.8～1.0；

f篮—挂篮弹性变形对该施工段的影响值，在挂篮设计和加载试压后得出；

f x—由徐变、收缩、温度、结构体系转换、二期恒载、活载等影响产生的挠度计算值，其中徐变、收缩值可按一个月内完成的节段考虑，如一个月浇筑四节段，则其值分别按前四段的理论计算值的0.25、0.1、0.07、0.05计算，次值在昼夜平均气温为15 o C以下时接近实际，当气温在20 o C以上时明显偏小，须进行修改。

施工高程控制要点

测量控制程序如下。

高程控制以II等水准高程控制测量为控制网，箱梁悬浇以III 等水准高程精度控制联测，选用高精度水准仪，其偶然误差不大于

1mm/km。

箱梁悬浇高程控制程序图

进入下个悬浇段

第五章内侧挂篮调整

由于挂篮在1#梁段施工时采用了交错布置，待3#梁段混凝土达到设计强度时，便应将内侧挂篮宽度调整到标准宽度，即将4.45米宽主梁间距改为5.5米宽。为了快速安全的进行改装，内侧挂篮改宽必须按下列步骤进行施工：

拆斜拉及塔柱→退移前后横梁→解除吊带锚固→安装轨道→吊装主梁→锚固安装→安装前后横梁→安装斜拉带及塔柱→安装横联及门联→前移

（1）拆斜拉及塔柱

在施工3#梁段时，除在箱梁上下底板预留挂倒链用牛耳外，另在长吊杆相对应位置预留4根50cm深凹槽，使挂篮前上横梁回退到3#梁段时可以用千斤顶将之支撑在混凝土上。待3#梁段达到设计强度，张拉压浆后，将主梁的前后长吊杆松开，解除后短吊杆，使底模架落于挂篮上。利用塔吊配合，先解除门联，再解除斜拉塔柱及斜拉带。在去斜拉带销轴时，高空作业一定要注意安全。

（2）退移前后横梁

然后解除前后上横梁与主梁间的约束，再用两根5T倒链葫芦将前上横梁拉回到50cm深凹槽处，相对应用两根5T倒链葫芦将后上横梁拉回到相应位置，

两者要求同步。用八台20吨油压千斤顶将前后上横梁分别顶起，使脱离主梁，支撑于3#梁段混凝土面上。

（3）解除吊带锚固

在前后上横梁移至3#梁段混凝土上，并被支撑住后，前后下横梁及底模，侧模均移至相应位置，并支撑于前后上横梁。此时主梁仅受自身荷载，解除后锚固约束，利用塔吊将之吊装到标准宽度的轨道上。

（4）安装轨道

在5.5米标准宽度处放线，抄平，铺设枕木及轨道，安装钢枕，并再次抄平。

（5）吊装主梁

用塔吊将主梁吊装到标准宽度处，并精确对位。为加强安全，采用先一端吊起，以减轻塔吊吊装荷载，并一端先就位后再吊装另一端，反复调整，至精确对位。

（6）锚固安装

主梁就位后，进行后锚固，并安装后锚固反扣轮，作为挂篮行走锚固安全装置。

（7）安装前后上横梁

利用四台20吨油压千斤顶，将前后上横梁缓慢，均匀地前移至设计位置，确保前后下横梁及底模不发生大幅度摆动。并将前后上横梁安装固定。

（8）安装斜拉带及塔柱

固定前后上横梁后，在后上横梁上安装斜拉塔柱及斜拉带。

（9）安装横联及门联

斜拉塔柱安装好后，在塔柱间安装门联，再在主梁间安装平联，使主梁间横向连接可靠，在挂篮前行时不发生扭转错位现象。

（10）前移

再利用2台5吨倒链将主梁前移，左右挂篮对称，进行4#梁段施工准备。其具体施工方法见前挂篮行走。

第六章挂篮拆除

挂蓝拆除

在灌注悬臂梁段的最后一节砼完成张拉工序后，进行合拢段混凝土施工前便可拆卸挂蓝，拆卸时，先将人工平台拆除，然后按以下顺序拆卸：底模→外模及支架→吊带→前、后横梁→主梁→支座

（1）拆底模

用千斤顶先松下后短吊杆，解除底模与混凝土的连接，再用千斤顶让底模与前后横梁松开，底模吊挂在前后下横梁上，再使底模脱离梁体，将底模吊挂在前后横梁上，用起吊设备，先将底模松至桥下，再将底模整体吊装至船上。

（2）拆侧模

侧模支架随同底模横梁一起拆除，侧模先用倒链吊挂在前后上横梁上，拆卸对拉螺栓，用20KN倒链脱模，开动起吊设备将外侧模吊至桥下。

（3）折除吊杆、拆除后、中前横梁

拆除吊杆的扁担梁及千斤顶，拆除吊杆，开动起吊设备，将各横梁吊至桥下。

（4）拆主梁

主梁可利用吊机整体吊至桥下或在桥面先分解成单元件再开动吊机吊至桥下。

第七章挂蓝施工注意事项

1、每只挂蓝应备齐以下设备：20t千斤顶20台（长、短吊杆升降用），10t 倒链4台：（挂蓝主桁和底模平台移动），5t倒链6台（中、前横梁和主桁及临时固定用）。

2、梁体块段顶板、底板上的予留孔（含予埋位置）要准确并与水平面垂直（不准歪斜），与底板锯齿块相遇，不准改变波纹管的位置以免碰伤波纹管，锯齿块钢筋先予留，待以后恢复。预留孔周边应安装加强钢筋。

4、挂蓝底模平台（中横梁）吊点是短吊杆和长吊杆。必须先安装中间的短吊杆合底模贴紧一，再提升两侧的长吊杆，以保证底析底面线型美观，箱梁底板吊杆上、下面用木楔块或其它铁件垫平。

5、短吊杆安装时派人下去配合，使吊杆下锚固点座落在正确的位置上，必要时就调整千斤顶小扁担位置，使吊杆垂直，防止受弯而折断。同时要防止千斤顶倾斜而自动卸载。

6、挂蓝每次悬浇前，均需进行检查签证手续。必须检查全体结构螺栓、电焊、后错设备联结状态、前后吊杆及横梁的受力状态。此外尚须收紧一次吊杆，所有起顶后的吊杆限位螺栓上紧，千斤顶空隙用硬质垫块垫平，进行双保险。

7、调整挂蓝前吊杆的标高（挠度），应在灌注前完成，若挂蓝变形过大，也可在砼初凝前进行，在砼灌注中，应派人测量观察模板的变形下挠情况，及时处