[四川]钢结构桥挂篮悬浇施工方案

市桥

挂篮悬浇施工方案

1、工程概况

桥主桥为68米+ 120米+ 68米三跨一联预应力混凝土连续刚构桥,桥长262.76m，桥宽25m，主墩为双肢实心墩,两岸各设一桥台。

根据施工设计图要求，除两边跨各有一现浇段、主墩顶的0号块和箱梁合龙段外，其余块件全部采用挂篮悬臂浇筑的方式施工。主梁1号至4号块节段长度为3米，最大控制重量1号块273吨，主梁5号至8号块节段长度为3.5米，最大控制重量5号块256吨，主梁9号至15号块节段长度为4米，最大控制重量9号块226吨。

结合工地实际情况和设计要求,本桥主梁采用三角挂篮悬臂浇筑施工。

2、挂篮主要结构

本挂篮主要由承重系统、提升系统、后锚系统、走行系统、底篮和模板系统组成。具体构件见挂篮设计说明及相应图纸，这里略。

3、挂篮工作特点

本挂篮全部在工地新加工，结合本桥单箱单室、大悬臂截面特点进行设计，其主要工作特点为：

1、挂篮行走无配重系统，挂篮前移时的倾覆力矩由锚固在箱梁顶面的轨道对反扣其上的行走小车的反力来平衡；

2、挂篮内、外侧模及底篮平台系统随挂篮三角承重梁整体移动到位；

3、挂篮运行时由液压油泵控制液压千斤顶推动前支点系统在轨道表面上滑动来实现挂篮前移；

4、挂篮提升采用10T链滑车和螺旋千斤顶，实现挂篮提升和模板调位，非常方便和安全；

5、改善施工条件和环境

挂篮所处位置箱梁面有宽敞的作业空间，便于放置各种机具和操作人员来往，在挂篮上方设置遮阳雨棚，改善工人作业环境。

4、主梁挂篮悬浇施工程序

4.1挂篮悬浇施工工艺流程图

4.2安装挂篮就位

挂篮各部件加工完成后，需经认真检查，合格后，方可运到主墩处，用塔吊吊至0号块上拼装。

1）、先在0号块箱梁顶面轨道下方铺7.5号找平砂浆,将轨道安放在砂浆上,此时注意轨道的抄平。

2）、安装挂篮前支点，前支点中心距0号块端线为50cm。安装并临时固定前支点，以防前支点在安装三角承重梁时失稳倾倒。同时0号块上布置用型钢焊接成四个马凳，供安装三角承重梁用。

3）、用塔吊吊运三角承重梁安装在前支点上，三角承重梁支点中心置于前支点上，后支点放在临时布置的马凳上，同时将三角承重梁校正，调平。

4）、安装临时后锚；

5）、安装后上横梁

后上横梁为焊接桁架梁，分四片加工而成，待三角承重梁和斜拉带就位后再组拼成为一个整体。后上横梁与立柱采用螺栓临时连接，待两立柱位置精确调整后再焊接加强。

6）、安装前上横梁，与三角承重梁采用焊接连接。

7）、用塔吊按常规方法安装前、后下横梁及底平台。底平台纵梁I40b和I25b工字钢单根吊装后焊接在前、后下横梁上。

8）、外模采用在工地加工好，直接用塔吊安装。

9）、内模骨架采用塔吊按常规方法安装。

10）、焊接安装各部位操作平台。

11）、将临时后锚转换成固定后锚。

为此，挂篮安装完毕。

4.3 挂篮预压

为检验挂篮的安全性和构件的实际变形量，以便能够准确预留挂篮施工的预抛值。为方便施工，挂篮仅对三角承重梁进行预压，预压采用千斤顶加载的方法进行。

选择一块平整场地，将两根三角承重梁拼装完成后对称平放在地面，按挂篮计算资料将三角承重梁支点处用型钢作支承，前后锚杆各采用2根Φ32精轧螺纹钢筋，在前锚杆位置用2台YC60千斤顶施力（下图）。

预压荷载取控制节段9号梁段混凝土重量的 1.2倍，分4级加载。每级加载半小时稳定后，测量各测点变形值。卸载后测量非弹性变形，各测量值与理论值比较，评定挂篮的工作性能。

通过对三角承重梁的对压，可以确定其承载力是否满足施工要求，同时可测出其在最不利何在组合下的挠度值Δ1。前吊杆的伸长值Δ2可以通过计算得出，从而可定出挂篮立模时的预抬值Δ＝Δ1＋Δ2。

挂篮三角架预压图示

4.4 测量标高

在主梁O号块上设置临时水准点,临时水准点的高程应采用跨河水准测量的方法校测,要求精度达到三等水准控制测量。

挂篮前移到位后，应及时将《主梁高程控制观测表》提供给施工控制方，控制方根据此数据及主梁砼弹性模量及收缩徐变等因素综合分析，及时算出下一节段砼立标高返馈回来，指导施工，以获得最理想的线型。

4.5钢筋绑扎及预应力束管道定位

钢筋在制作场内制作成型，转运至主墩处采用塔吊垂直起吊运输至安装位置，纵向连接钢筋采用焊接连接，凡因施工需要而断开的钢筋当再次连接时，要求焊接符合施工技术规范的要求，施工中若钢筋空间位置发生冲突，适当调整布置，但砼保护层厚度必须保证。

预应力筋应在制作场内定尺制作，采用细铁丝绑扎成束编号，然后人工运至施工处进行安装。安装前必须按照设计位置进行放样采用井字型筋定位，误差控制在规范要求范围内，预应力管道埋设时注意压浆口和出浆口的埋设。施工中防止预应力筋淬火，禁止将焊机的搭铁线设在预应力筋上，在浇筑砼前检查预应力管道的位置及管道接头处理情况是否符合要求。

在钢筋绑扎完成后，顶底板上架立临时操作工作架，工作架支立在模板和已浇砼梁段

上，谨防施工时，因操作人员、机具踩压布产生钢筋下陷，预应力管道位移等现象。

钢筋施工与预应力束管道定位时应注意以下几点：

①、底板上、下层的定位钢筋下端必需与最下层钢筋焊接连牢。

②、钢筋与管道相碰时，只能移动，不能切断钢筋；

③、若必须切断钢筋时应待该工序完成后，将切断钢筋补焊好；

④、纵向预应力管道随着箱梁施工进展将逐节加长，多数都有平弯和竖弯曲线，所以管道要定位准确牢固，接头处不得有毛刺、卷边、折角等现象，接口处要封严，不得漏浆。浇筑砼时，管道内可内衬硬塑料管芯（砼浇筑完后拔出），这对防止管道变形、漏浆有较好的效果。砼浇筑完后，必须用空压机或水清孔，发现阻孔时及时清理。

⑤、竖向预应力管道上端要封严，防止漏浆，上端应封闭，防止水和杂物进入管道。压浆管内可穿圆钢芯（砼浇筑完后拔出），以保证管道通畅，砼浇筑完后，必须用空压机清孔，发现阻孔时及时清理。

⑥、横向预应力管道采用扁平波纹管，安装时一定要防止出现水平和竖直弯曲，严禁施工人员踩踏和挤压，轧花头锚端要封严，防止漏浆，同样砼浇筑完后，必须用空压机清孔，发现阻孔时及时清理。

4.6模板安装

在挂篮安装就位的同时已将底板模板、腹板外模、顶板模、部分端头模板安装就位，待钢筋绑扎完后，仅安装腹板端模及内侧模。

根据此桥主梁腹板高，新浇砼对模板侧压力大的情况，同时总结主墩墩身施工和0#块施工的经验，对腹板同样采用φ20钢筋作对拉杆。

4.7混凝土浇筑

根据施工设计图要求，除两边跨各有一段支架现浇段、0号块和主桥合拢段外，其余块件采用挂篮悬浇的方式施工。1＃至4＃块件长3米，砼最大体积为1＃块件105m3，5＃至8＃块件长3.5米，砼最大体积为5＃块件99m3，9＃至15＃块件长4米，砼最大体积为9＃块件87m3。

针对此桥主梁高度高，而设计上要求砼一次成型的特点，且砼为C50高标号砼,因此我们在混凝土浇筑时更要注意把握砼混合料的搅拌、浇筑、振捣3个环节,使浇出的箱梁砼外美内实。

A、混凝土搅拌要求原材料计量准确，搅拌均匀,根据施工时天气情况,确定砼的坍落度的大小,但至少应控制在16~20cm之内。

B、在砼浇注过程中，混凝土要水平分层浇筑，每层厚30cm。在前层混凝土初凝或重

塑前浇筑完成次层混凝土，超过砼重塑时间时必须按施工缝处理。对施工缝的处理应在混凝土强度达到2.5Mpa以上时进行人工凿毛，清理干净，才能继续浇注，否则不仅容易破坏混凝土的结晶体，而且外观上形成难以处理的明显层印。为避免形成施工缝，施工前应配备有备用搅拌机、发电机、振捣器，以防设备故障造成施工停顿。

C、混凝土振捣也是一个重要环节，应由熟练的砼工来操作。漏振或振捣不足容易形成蜂窝麻面或气孔较多。过振又会使混凝土造成离析和泌水，粗骨料下沉，砂浆上浮且表面形成鱼鳞纹。在操作过程中，用振动棒时要快插慢抽，每一部位振捣时间以混凝土面不再下沉，不再冒气泡，表面呈现平坦、泛浆为宜。振动棒移动间距不要超过振动棒作用半径的1.5倍，插入下层混凝土的距离为5～10cm，距模板的距离应保持在5～10cm，避免振动棒碰撞模板、对拉螺杆等。

针对砼要求对称浇筑，在砼输送管道布置上还采取了以下措施：

输送管道由泵站接出后，上塔吊至0号块顶板中央，接三通管将砼用两根管道分别接至待浇段底板中央，待底板砼浇筑完后，拆出部分管道，然后在待浇段顶板上再用一根三通管，用两根输送泵管道分别接至上、下河腹板中间接至离底板2m处，边浇边拆输送管，可将腹板砼浇完，然后从翼缘板外侧向顶板中间对称浇筑翼缘板砼，最后右顶板中间合龙。砼浇筑时，先从挂篮前端开始，以使挂篮的微小变形大部分实现，从而避免新旧砼之间产生裂纹。

4.8混凝土浇筑时检查要点

①、检查钢筋、预应力管道、预埋件（孔）位置；

②、检查已浇砼接面凿毛润湿情况；

③、浇筑时随时检查锚垫板的固定情况；、

④、检查压浆管是否畅通牢固；

⑤、检查监视模板与挂篮变形情况，发现问题及时处理；

⑥、检查砼浇筑对称进度，两个挂篮浇筑砼时砼偏差最多不应超过一个块件底板砼的重量，同时同一挂篮内上下河腹板砼方量偏差最多不能超过5立方米；

⑦、严格执行砼养护措施。

5、预应力施工

由于本桥主桥为大跨度连续刚构箱梁,采用的是三向预应力体系,其预应力施工工艺质量是否达到设计要求,是本桥施工成败的关键。因而预应力施工是大跨度连续刚构最为重要的施工环节，必须高度重视预应力施工质量。

5.1原材料的检验

5.1.1、预应力钢绞线

每批必须有厂方的质量保证书、抽检合格证和自检报告，。其内容包括：拉力试验：破断荷载、屈服荷载、伸长率、弹性模量；松弛试验；外观检验

A、外形尺寸检查

同厂家、同等级、同截面，每60T为一批，取样两组，用通环规和尺环规检查外形。表面不得有裂纹、机械损伤、氧化浮皮、结痕、劈裂等现象，有上述缺陷者要清出场地。

B、机械性能检查

外形检查合格后，用一组做拉伸试验（测屈服强度、极限强度、伸长率）；一组做冷弯试验。

5.1.2、锚具

预应力钢绞线锚具包括锚环、夹片、垫板和喇叭管的连体铸件。检验要求有厂家的质量保证书的和质检合格证。夹片的硬度要求为60~64HRc（应逐片检查，每片在端部测3个点，有1个点不合格者不得使用，硬度差大于3者也不得使用）。锚环的硬度要求为28-38HRc 。测点在孔周围处等距取3点，同一锚环各测点硬度差大于3者为不合格，外形尺寸厚度差为5mm，直径差为2mm，连体铸件应逐个检查，除外形尺寸满足要求外，还必须清除喇叭口留下的砂迹和毛剌，孔壁不得有砂眼，垫板表面必须光洁。

5.1.3、Φ32精轧螺纹钢筋及锚具

同样要求每批必须有厂家的质量保证书和质检合格证，并有产品鉴定报告及自检报告。在锚具抽检中，每300个锚具抽查2个，要求表面不得有裂纹、结痕、劈裂等现象，螺距、牙高、直径等Φ32精轧螺纹钢筋相匹配。

5.2 预应力材料进场后管理

预应力钢绞线：按规范或监理工程师要求对每批钢绞线进行抽样检验，检验合格并经监理工程师认可后，方能使用，同时对实测的弹性模量和截面积对计算延伸量作修正。钢绞线运抵工地后妥善保管，必须采取防雨、防潮措施，防止生锈。钢绞线下料采用砂轮切割机切割，且应使钢绞线的切面为一平面，以免在张拉时断丝。并用铅丝将端头捆紧，以防端头钢绞线打散。

预应力钢绞线（钢筋）和锚具：本箱梁桥纵向预应力和横向预应力采用φs15.2钢绞线，锚具分别为15-21、15-19、15-16、15-12、15-3B多种类型；竖向预应力筋采用直径32mm的预应力高强精轧螺纹粗钢筋，锚具采用YGM型锚具；按规范或监理工程师要求抽检频率对锚具夹片进行硬度抽样检查，对不合格产品坚决预以退货。锚具和锚板直接存放在

工地料库内，集中管理。

5.3 预应力张拉工艺

5.3.1张拉前的准备工作

A、张拉技术准备工作

①、选配的人员，必须进行岗前培训、定岗、并进行考核；

②、对锚具及预应力筋进行严格的抽检；

③、张拉设备及仪表应有标准计量单位的标定测试签证；

④、有关张拉的各种工作曲线和工作用表必须齐全；

⑤、检查安全设施是否到位。

B、张拉前施工现场准备工作

①、砼浇筑完成待砼初凝后，采用空压机或高压清水清孔；

②、拆除端模后，除支锚下垫板、喇叭口内、压浆孔中的砼杂质；

③、检查锚下砼是否浇筑密实，否则应采用高标号的环氧树脂砂浆进行补强；

④、纵向预应力筋穿束：由于横向、及竖向预应力筋在扎钢筋时已将其放入预应力管道内，故只有纵向束在砼浇筑完成后才穿束，同时大吨位群锚每束预应力筋较多,相应管道较窄,管道长且呈三维线状,又加节段管道接头较多,因而穿束有时较困难。根据以前的施工经验，节段较少时可采用人工穿束，节段较长时可采用卷扬机穿束。穿束时将整束钢绞线端部焊接在一根牵引钢绞线上，焊后应呈圆端头，焊点应尽量缩短，以便在曲线管道内顺利通过；

⑤、装上工作锚具及经硬度测试合格的夹片，装上千斤顶；

④、检查千斤顶与油表是否配套，复核试验室提供的张拉数据是否正确。

5.3.2预应力张拉

每一梁段浇筑完成后，当砼龄期达3天且强度大于90%设计强度时，方可进行张拉。预应力张拉必须由有经验的持证上岗人员进行，并有施工技术人员或张拉工长在场值班。同时每次张拉都坚持现场填写原始张拉记录，并请监理工程师当场签字，以确保张拉质量。

①、张拉顺序

为了充分地发挥预应力的作用，必须严格按照设计图纸中关于预应力张拉的施工要求来进行。竖向预应力钢筋在张拉60天后应进行补张拉。

箱梁合龙后的二期预应力钢束应按图纸规定分批张拉，每批预应力钢束张拉后应及时压浆。

②、纵、横向预应力钢束张拉

纵向预应力束在横向断面上应对称张拉，同时每根钢束应两端对称张拉。纵向钢束长度超过70米的，宜超张拉3％。

张拉程序为：0→初张力（暂定为20％）→持荷2分钟→量测延伸量δ

→张拉至设计

吨位P→持荷2分钟→量测延伸量δ

1→顶楔加油→量测延伸量δ

2

。实测钢束延伸量应与修

正后的计算延伸量偏差应满足规范要求。否则，应查明原因并采取措施进行处理后方可继续张拉。张拉完成后，严禁撞击锚头或钢束，并及时压浆。钢束多余长度用砂轮切割机割掉，切割时留下2～3厘米。

纵向预应力张拉应注意以上几点

1）、张拉时要保持平稳、分级施加预应力，并按级记录油表数值和伸长量，张拉最后一级时持荷2分钟，计算总伸长量。

2）、各种管道在张拉之前应测定管道的摩阻力，绘出P-S曲线以校核控制张拉力和确定初始张拉力。

3）、混凝土龄期必须达到达3天且抗压强度大于90%设计强度时，即达到45Mpa时方能张拉。

4）、要求两端同步施加预应力和控制伸长量。当两端伸长量相差较大时，应查找原因，纠正后再张拉。

5）、当张拉束中有一根或多根钢丝产生滑移时，若能满足设计要求可采用单根或整束超张拉（不应超过规范允许值），否则须退出全部夹片全部重新张拉，若钢绞线刻痕较大时，应将此钢束全部更换。

6）、张拉后发现夹片破碎或滑移时，应更换夹片后再进行张拉。张拉回缩量大于设计规定值时，亦应重新张拉。

7）、当实际延伸量与理论计算延伸值相差超过规范要求时，应查找原因，并按以上步骤检查：

a、校验张拉设备；

b、测定预应力钢绞线的弹性模量；

c、松张后再行张拉；

d、预应力筋加润滑剂以减少摩阻损失；管道内可涂刷水溶性油剂，但在灌浆前须清洗干净。

③、竖向Φ32精轧螺纹钢筋张拉

本桥竖向预应力筋采用Φ32精轧螺纹钢筋，其张拉工艺为：

竖向Φ32精轧螺纹钢筋张拉分两级张拉，每级张拉完成后及时旋紧螺帽，至第二次