挂篮施工工艺

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,目 录,基本施工方法,0#块施工,挂篮安装,施工质量、安全控制,施工中的变形观测,张拉和压浆的质量控制,合拢段施工,体系转换,工程案例,施工中常见问题,前言,挂篮施工又叫悬臂浇注施工，是连续梁施工工艺的一大进步，克服了受地形、江河等不利自然条件施工桥梁的限制。,这种工法有它的优越性，但存在几个关键的技术和安全控制点。本讲座从基本施工方法入手，重点介绍以上关键点。,一、基本施工方法,三角挂篮动画演示,-320x240.avi,悬臂法施工的连续梁桥，利用支架在墩顶立模施工梁体,0#,段，,0#,段施工完成后，即可进行悬臂梁段施工，,T,构梁段施工采用悬臂灌筑法，根据梁段的划分利用挂篮分节段逐步对称完成。,待下部结构施工完成后，首先安装永久支座、设置临时、支座临时锚固、搭设临时支架，并对支架进行预压，然后施工,0#,段；在,0#,段上进行挂篮安装和预压；然后利用挂篮对称悬臂灌注梁段。,连续梁合拢顺序有先边跨后中跨和先中跨后边跨两种，施工时必须严格按照设计图纸进行组织施工。这里所述连续梁悬臂现浇合拢顺序按先边跨后中跨进行。,采用支架或托架法进行边跨现浇段施工，宜在悬灌梁段施工结束前,15,天左右组织施工。合拢段根据设计要求进行组织施工，梁体成为稳定结构后，即可拆除临时支座和锚固、落梁于永久支座之上，完成第一次体系转换，梁体全部施工合拢后完成整个梁体体系转换，全桥主体施工完毕。,调整挂篮底模及侧模,绑扎底腹板钢筋、安放预应力筋管道,施工准备,绑扎顶板钢筋及安装预应力管道,挂篮预压测试,砼养护、拆端模、穿预应力筋,预应力张拉、封锚、压浆,挂篮就位锚固,0,段施工,浇筑节段砼,安装内模,挂篮制作,挂篮前移,连续梁悬臂挂篮浇筑法流程图,主轨,液压油缸,下拉油缸,推进油缸,主千斤顶,前后工作车,主轨,液压油缸,前后工作车,主轨,液压油缸,NRS AS,主框架,前后工作车,主轨,液压油缸,NRS AS,主框架,前后框架,底框架,横梁,内模,前后工作车,主轨,液压油缸,NRS AS,主框架,前后框架,底框架,横臂,内模,外模,底模,内模,前后工作车,主轨,液压油缸,NRS AS,主框架,前后工作车,底框架,横梁,液压油缸,内模,外模,底模,内模,端模,工作平台,二、,0#,块施工,1.,支架（托架）预压,2.,临时支座和临时锚固,临时锚固实施前应编制详细的施工方案，方案报请监理工程师批准后方可实施。临时锚固设计和施工要求如下：,（,1,） 墩梁临时固结约束，必须形成刚性体系。临时锚固措施能承受的中支点处最大不平衡弯矩及相应的竖向支点反力应满足设计要求。,（,2,）临时固结可以通过设置临时支墩与临时支座或临时支座与,0#,块锚固等方式来实现。,（,3,） 临时支座设计可以采用高标号混凝土配钢筋网片，在临时支座顶底设塑料薄膜隔离层，并预埋精轧螺纹钢或粗钢筋以抵抗不平衡弯矩。解除临时支墩时可以采用工具将临时混凝土凿除。位于临时支座垫块底面的墩顶面及垫块顶面，必须刮浆抹平，在浇筑垫块混凝土和箱梁时，先在墩顶面及垫块顶面涂抹隔离剂进行隔离，在垫块的顶底面不得夹有杂物，以保证接触面的平整。凿除临时支座时注意对梁体结构进行保护。,（,4,） 临时支墩可以采用钢管或钢管混凝土柱，采用钢管或钢管混凝土时要和梁底固接设计。钢管或钢管混凝土柱要支立在箱梁腹板梁底位置，梁底要预埋钢板，钢板要锚固在箱梁混凝土中。,本节安全质量控制要点：,临时固结受力大，替代支座来受压；,安全计算是关键，各种荷载考虑全；,钢管支柱受力大，焊接钢板轴心压；,锚固钢筋连墩梁，防止倾覆最牢靠；,局部承压较薄弱，钢筋加强也适合。,3.,永久支座,主要控制环节：检查锚栓孔平面位置及深度符合设计要求，支座吊装就位后，调整标高及平面位置，重力式灌浆锚固支座螺栓，设置上支座板预偏量。同时要检查支座的类型和规格，不能造成位置错误。,本节质量控制要点,:,连接桥梁上下部，支座作用很重要；,安装之前要放样，测量平面和标高；,要问工人如何搞，弹线卡尺不可少；,支座安装位置正，分清活动和固定；,垫石表面要凿毛，用水浸润连接好；,灌浆材料非常贵，孔径孔深要确保；,重力灌浆是工艺，制作试件别忘了；,收缩徐变影响大，支座预偏在上方。,三、挂篮安装,1.,挂篮的类型,三角形挂篮结构示意图,菱形挂蓝、三角形挂蓝、贝雷桁架挂篮,不同挂篮结构的优缺点,2.,安装控制关键点,试拼试压不可少，滑道锚固要记牢，,主桁后锚最重要，系统检查五道保。,挂篮的拼装、预压和移位是挂篮悬灌施工的关键环节，施工中应按部就班对五大系统进行安装、检查：,第一道：地面对挂篮的主桁架、提吊系统、模板系统、走行系统、锚固系统分类检查构件尺寸、数量，然后进行试拼装，查找配件是否齐全，有无损伤、变形。,第二道：挂篮拼装过程中，逐一检查五大系统，滑道安装要平整，主桁定位要准确，后锚加固要牢固，提吊连接要可靠，模板尺寸要规格。,第三道：挂篮的荷载试压目的在于消除非弹性形变、测定弹性形变，同时也是对挂篮结构安全性进行检查。试压采用不小于最大梁段的,1.2,倍荷载。,第四道：浇注之前的安装、检查，主要保证工作系统的完整性，通过拼装、预压，再次对各系统的连接部位进行检查，保证连接可靠。同时也应对下一节段施工时在本节段需要预埋的各项设施进行安装、检查。,第五道：浇注之后的检查，主要在于查找如构件是否有变形、模板接缝是否严密、线形控制预计的挠度变化是否实现等。,3.,各部位作用,（,1,）卡扣,-,可靠性,（,2,）吊带,-,连接的牢固性,（,3,）平衡重,-,必要性,4.,挂蓝行走,速度,滑道的状况,约束机构,平衡系统,后锚拆除时机,四、施工质量、安全控制,1.,任何时候保证两端的荷载处于基本平衡状态。如混凝土泵送困难等因素影响而难以实现时，应控制两端不平衡重不超过设计要求。,2.,所有锚固体系必须经过几个人的检查确认,3.,所有固定螺母必须是双螺母以上,4.,精轧螺纹钢的连接器须有足够的长度，连接长度要有明显标志。,5.,其它质量要求,（,1,）注意预埋桥面系等其它附属设施预埋件是否预埋齐全，并保证其位置准确，且对预埋件按设计要求进行了防锈处理。,（,2,）由于梁体内预应力管道较多，普通钢筋密集，混凝土施工时应确保混凝土灌筑密实，加强隐蔽部位振捣。所有接缝均需认真凿毛清洁，确保新老混凝土的结合强度。,（,3,）混凝土配合比，浇筑顺序及振捣方法，严格按施工工艺操作。梁段浇筑应自悬臂前端向后分层浇筑振捣。使用插入式振捣器时，不得碰损制孔管道及钢筋骨架。在前层混凝土初凝之前将次层混凝土浇筑完毕，保证层间无施工冷缝。,（,4,）注意各向预应力管道的位置准确。,（,5,）预应力筋的端锚要安装好,五、施工中的变形监测,施工过程中的挠度要随时进行监测，根据混凝土的弹模计算理论变形以控制合拢段的高差值在设计要求范围内。,1.,悬浇施工梁体由于受自重、温度、外荷载等因素影响会产生挠度，混凝土自身的收缩、徐变等因素也会使箱梁产生标高变化，这种变化随着跨度的加大而增加。为了使成桥后的桥面线型达到或接近设计曲线，必须在悬臂浇注时进行标高控制，在施工中对已浇或准备浇注的箱梁各工序进行挠度、温度等观察，并以此随时调整悬浇段的立模标高。,2.,立模标高控制值箱梁顶面设计标高,+,设计施工预拱度,+,挂篮自重及浇筑混凝土后的变形值,日照温差修正值。 为尽量减小日照温差的影响，宜选择温度梯度较小的时候进行观察，另外，平衡力矩，施工荷载对观测标高也有影响，若两端荷载不一样，必然会产生一头低一头高的现象，施工中力求平衡施工，消除该项影响。同时在计算控制也考虑该项内容。,3.,测点布置：高程测量桩应设置在每一梁段的前端顶面边缘约,0.2m,范围内，并宜在桥梁中心处及两侧共预设,5,个钢质测量桩，桩顶高出砼面,510mm,，同时应在挂篮前端模板顶面设置临时测量点，作为浇筑砼过程中监测挂篮变形和监控砼横桥向对称平衡浇筑使用。,六、张拉和压浆的质量控制,1.,张拉时，混凝土的强度和弹模必须满足设计要求。设计无具体要求时，应满足混凝土强度达到设计强度,100%,、弹性模量达到,100%,且混凝土龄期满足,10d,方能进行张拉。,2.,纵向、横向和竖向预应力的张拉必须严格按照设计要求以此进行，不得随意调整张拉顺序。,3.,所有孔道的压浆必须完全充盈，不得有空隙。特别是高寒地区尤为重要。,4.,每道工序必须干净利索，不留尾巴。,七、合拢段施工,连续梁合拢段施工前应拟定切实可行的施工组织方案，并保证足够刚度的临时固接措施，在浇筑合拢段前，应复查调整两悬臂端合拢施工荷载，并使其对称；复测、调整悬臂的挠度及两端高差；观测了解合拢前的温度变化与梁端高程及合拢段长度变化的关系。,1.,施工准备,悬臂梁段浇筑完毕，拆除悬臂挂篮；,清除箱顶、箱内的施工材料、机具，用于合拢段施工的材料、设备有序放至墩顶；,在“,T,构”两悬臂端预备配重水箱，或砂袋等压重材料。,近期气温变化规律测量记录。,2 .,边跨合拢段支架及模板,边跨合拢段与边跨现浇段一样，可以采用支架法或利用挂篮模板施工。,外模及底模采用挂篮模板，内模采用组合钢模或木模。模板要满足强度、刚度和稳定性要求。,利用挂篮模板施工是利用一侧挂篮模板，将另一侧模板拆除或后退。,3.,设平衡配重,近端及远端所加平衡重吨位由施工平衡设计确定。,边跨合拢施工步骤图,“T,构”悬臂浇注及边跨现浇段施工完毕。搭设合拢段支架,。,加平衡配重，钢筋绑扎，预应力管道安装，边跨合拢段锁定。,选择当天最低温度时间浇注混凝土，逐级卸除配重。,边跨合拢段预应力张拉及锚固完毕，拆除合拢段支架及临时锁定。拆除边跨模板、支架,4.,合拢施工 施工前测试合拢段施工时期的最低温度和最高温度，确定合拢时间，并为合拢口锁定提供依据。合拢口每端应压载合拢口砼重的一半，并随砼的浇筑同时减载，减载量与砼的浇注量相等，可采用水箱加水或砂袋增减。合拢口砼中加入适量的膨胀剂，浇筑时应认真振捣养生。,八、体系转换,用边跨挂篮模板完成边跨合拢段的施工，张拉预应力，然后拆除边跨支架将梁体重力转移到永久盆式支座上，完成由双悬臂梁向单悬臂梁的第一次体系转换。中跨合拢利用一个挂篮来进行，移挂篮到中跨合拢段，在挂篮上完成中跨合拢段的施工，拆除中墩临时固结支座，梁体重力转移到永久盆式支座上，实现由两单悬臂梁向多跨连续梁的第二次体系转换。但要注意：,1,结构由双悬臂状态转换成单悬臂受力状态时，梁体某些部位的弯矩方向发生转换。所以在拆除梁墩锚固前，应按设计要求，张拉一部分或全部布置在梁体下部的正弯矩预应力束。对活动支座需保证解除临时固结后的结构稳定，需采取措施限制单悬臂梁发生过大纵向水平位移。,2,梁墩临时锚固的放松，应均衡对称进行，确保逐渐均匀地释放。在放松前应测量各梁段高程，在放松过程中，注意各梁段的高程变化，如有异常情况，应立即停止作业，找出原因，以确保施工安全。,3,在结构体系转换中，临时固结解除后，将梁落于永久支座上，按标高调整支座高度及反力。支座反力的调整，应以标高控制为主，反力作为校核。,4,结构体系转换应在合拢段纵向预应力束张拉并压浆后进行。,九、工程案例,Wadi Akbara Bridge,以色列,最大跨度,:80 m,最大荷载,:150 tons,最大桥宽,: 13,7 m,最大箱梁宽度,:5,5 m,最大节段长度,:4,5 m,Frouzi,希腊克里克岛,Main Span:72 m,Max. Load Capacity:165 tons,Max. road width: 14,1 m,Max. box width:8,0 m,Max. length of segment:5,0 m,十,.,施工注意事项及常见问题,1.,挂篮施工管理要抓好六项注意,1,）预留孔位要准确。预留在各断面上的孔位，以,3,寸焊管的中心定位，孔径要跟水平面垂直，孔位偏移误差土,10mm,以内，它是确保,32,拉杆顺利贯通的关键。,2,）导梁拼装要保持水平。用精密水准仪器测量标高，使两根导梁保持在同一水平面上，前支点钢箱制作时，要按照桥面的横坡,(1,5%),，保持钢箱的顶板水平。,3,）两根导梁间要加剪刀撑连接。导梁受力后会发生扭曲变形，因此，要用,20,号槽钢以剪刀撑形式连接，并在每个挂篮前后各安装一个。,4,）导梁前端要挂葫芦。导梁受力后会发生偏位，影响到箱梁的纵轴线。因此，在导梁的前端挂一只,10,吨葫芦，斜拉在已浇好段面预留筋上，作用是调整导梁前口的位置。,5,）自制杆件要保证焊接质量。在各种材料选用上，要符合国家的有关标准。 工字钢对焊时，要增加腹板，焊缝错开。,32,精轧螺纹钢全部采用双螺母，防止滑丝。,6,）导梁前移要掌握次序。,A,、前移时先将压重拉杆微松，用,32,吨千斤顶顶起导梁，安放平滚，使导梁降于平滚上，安装后锚系统测量导梁水平度，然后再松压重拉杆。,B,、前移到位后，先初压紧压重拉杆，再松后锚系统，用千斤顶顶起导梁，放前支点落梁，再紧压重梁拉杆，调至导梁水平。,2、要十分重视桂篮预压，它是实施安全管理的重要前提,挂篮施工的最大隐患是倾覆倒塌，造成设备损坏及人员伤亡的重大恶性事故。因此，预压是挂篮式施工安全管理的重要内容之一。怎样实施安全预压?,1）预压前，要紧固后锚系统受力拉杆，特别是后压系统和前横梁系统的拉杆，使各拉杆能受力均匀。,2）预压时，按梁段最大重量的120%进行逐级加载，一般按6级即50%、75%、90%、100%、110%、120%，每级加载持荷5min以上，两个挂篮对称同时进行，每加载一次都必须十分仔细地观察导梁标高，并严密关注挂篮系统是否有明显的变化。记录每个观测点分别在加载前、加载后、卸载后的标高。根据观测点的标高变化情况计算挂篮在荷载作用下的弹性、非弹性变形和总变形量。堆载试验完成后，对六个变形观测点数据进行分析。经线性回归分析得出加载、卸载与变形之间的关系曲线 ，根据关系曲线推出挂篮在各个段段的竖向位移，为施工线形控制提供依据。,3、模板施工必须严格执行技术操作规程,挂篮施工对模板的安装技术要求很高，必须坚固，防止砼浇筑发生倾覆、倒坍。另外，模板标高的控制直接关系到浇筑砼、砼箱梁的标高的精密度。所以，关于模板的标高必须根据设计的预拱度和挂篮预压后产生的挠度来确定。,立模的技术操作规程必须重视以下几点：a、先用前横梁拉杆调整底模高程；b、用全站仪定出底模轴线；c、固定底模，满铺钢板，并调节底板钢框架中间的宽度采调节底模的宽度；d、调整外侧模和缘模板的高程以及倾斜度；e、利用前模板的拉杆调整模板的高程。,以上调整过程中，现场施工管理人员和工程技术人员必须掌握好七项技术性问题。 a、注意各转点标高的相互关系，要跟设计相吻合。b、要通过侧模底部对拉螺丝的调节，使侧模和底模紧贴：c、当砼浇筑一个段面时，必须及时用拉杆或穿墙螺丝收紧，使模板形成一个整体不晃动：d、底模钢筋和腹板钢筋绑扎好以后，要及时安装腹板及侧模板和芯模；e、芯模应该放置在挂篮的小纵梁上，前口用拉杆调节高程，后口用拉杆和已浇筑好的砼收紧；f、腹板内侧模和外侧模的联结和固定，必须采用两层16以上对拉螺丝进行调节，间距可在水平方向每隔60厘米设置一道；g、两腹板上口的紧固，则用16对拉螺丝进行调节，使已浇筑的砼牢牢地锁定在腹板间。,4、钢筋制作安装，现场管理要严格,钢筋的制作安装技术性强，要求严，它涉及到箱梁的浇筑强度和质量。这里在安装管理方面，要重视五点：,a、严格控制钢筋的位置。腹腔板钢筋在绑扎前要先搭设钢管支架，并用样板控制好腹板钢筋的倾斜度，使钢筋倾斜方向与模板倾斜方向一致；,b、纵向连接钢筋梁端侧预留长度及截面要求应满足设计及规范要求,c、坚持两边腹腔板钢板要同步对称进行绑扎，以防钢管支架向一边倾斜；,d、强调底板上层钢筋要控制好标高，并用支撑钢筋焊接牢固，避免在浇筑改过程中，上层钢筋出现下沉现象；,e、必须保证底模洁净，当底层钢筋绑扎好后，要立即用水泵抽水冲洗底板。,5、波纹管安装，要落实八项技术管理措施,在挂篮施工中，波纹管施工质量的好坏，将直接关系到梁体预应力施工能否满足设计要求，主要技术管理措施有以下几点：,1）库存。波纹管运到施工现场，要进入仓库房堆放，下部用木板垫高，不能淋雨，防止生锈。,2）检查。波纹管安装前，要对外观进行检查，防止变形的，有沙眼的波纹管皮安装在里面。,3）密封。两根波纹管接头接缝处，要保证接头长不小于30厘米，两端距离相等，接缝处用密封胶带封好，严防漏浆。,4）塞紧。波纹管与预埋钢板连接时，管伸人锚垫板喇叭孔内不小于5厘米，波纹管和锚垫板四周要用海棉塞紧，防止水泥砂浆流入锚垫板内。,5）固定。锚垫板在浇筑改过程中，容易松动、移位。因此，必须用螺丝固定在封头模板上。,6）定位。波纹管定位，要以波纹管底为基准，按照设计图中预应力筋的曲线坐标进行定位。,7）防上浮。波纹管在浇筑政的过程中会产生上浮现象，因此，波纹管就位后，可在管上绑一根“n”型钢筋，并与托架钢筋焊接牢固，间距一般为60厘米，托架焊在箍筋上，箍筋下面用垫付块垫实。,8）防裂。波纹管在安装过程中要避免反复弯曲出现管壁开裂，影响施工质量。在焊接时应当做好防范掩护，避免电焊火花烧伤管壁。,6、预埋钢筋及预留孔设置管理中要把好垂直,在挂篮后锚系统的预埋32精轧螺丝钢一定要保持垂直，管理中严格检查，使其在同一轴线上。预埋钢筋和顶板的钢筋网焊接也必须固定牢靠。挂篮预留孔设置也必须保证位置正确和预留孔垂直度。预留孔管道要用钢筋焊接固定，管内用海绵塞满，防止砼进入管内。,7、砼浇筑管理要重视七项技术措施,1）开方孔。在浇筑底板砼时，可在顶板模板上开两个50x 50厘米的方孔，砼由此孔送入，可以利用泵车软管或者另接软管，严控砼的自由下落高度小于2m，待底板砼浇筑完成后再封住洞口；,2）不超重。挂篮施工砼浇筑时，两侧不平衡重量之差不能超过10吨（如设计有单独要求按设计要求）；,3）要对称。在浇筑同一箱梁段内的砼时，必须左右对称进行操作，避免导梁受到侧向力而引发导梁前口平面位移，影响到箱梁轴线；,4）架仪器。箱梁砼浇筑轴线和高程的控制十分重要，必须架设经纬仪和水准仪，由专职技术员随时观察，如发现轴线有偏位，及时通过设置在导梁前端的葫芦进行调整。如发现高程有偏差，则通过前横梁上的拉杆进行调整。调整要掌握在砼初凝前进行；,5）避开管。砼进行振捣时，要注意避开波纹管，防止振动棒碰坏波纹管出现管道进浆；,6）要收面。由于砼浇筑后，表面平整度必须满足规范要求，可用大型木抹收平。,7）勤养护。砼浇筑后，养护对砼强度提高和防止细裂缝产生，有重要作用。因此洒水湿养护不能少于14天。（根据气候及温度等条件按规范要求执行。）,8、七项安全管理措施,连续梁采用挂篮施工是高空垂直作业，因此，安全管理更显得重要。在实施安全管理中，重点做好以下工作：,1）重教育。在挂篮施工前，狠抓全体施工人员的技术交底和安全交底。安全管理人人重视。安全教育、安全检查形成制度。,2）头戴帽。进人工地必须头戴安全帽的警示牌。,3）设护栏。在挂篮周围设置密封护栏，防范高空操作时，物件工具掉下伤人。,4）身系带。箱梁砼浇筑施工处高空，作业高度大于2米，为防万一，安全施工必须系上安全带。,5）避巨风。当风力达6级以上，则挂篮施工必须停止作业。,6）配强灯。由于工程工期紧，桥梁几乎是昼夜不停连续倒班作业，夜间施工现场必须配备足够的照明，确保施工人员安全。,7）抓消防。梁上作业电、气焊作业频繁，临时电力设施也繁多，梁上必须配齐灭火器，如有条件配备水箱，保证消防用水。,