悬臂挂篮施工技术.ppt
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1、悬臂挂篮施工技术 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望一、工程概况n n 本工程为武汉天兴洲大桥铁路引桥和相关配套工程本工程为武汉天兴洲大桥铁路引桥和相关配套工程部分部分TZQ-1TZQ-1合同段合同段 ,桥梁施工部分共有特大桥,桥梁施工部分共有特大桥9 9座。属座。属于第三项目分部施工的悬臂连续梁共有于第三项目分部施工的悬臂连续梁共有4 4联,其中联,其中3 3联为联为(32m+48m+32 m 32m+48m+32 m),),1 1联(联(36m+6
2、4m+36m36m+64m+36m)。)。n n 滠口左线引桥滠口左线引桥1 1号桥全长号桥全长1237.64m,1237.64m,共计共计3737墩墩1 1台,台,中心里程为中心里程为WDK1176+447.68WDK1176+447.68。全桥大部分在滠水河泛。全桥大部分在滠水河泛洪区内。主跨为洪区内。主跨为32m+48m+32m32m+48m+32m(7 7号号1010号墩)等高号墩)等高度预应力混凝土连续弯梁跨越滠水河。连续弯梁为单线度预应力混凝土连续弯梁跨越滠水河。连续弯梁为单线悬臂浇注连续梁,位于悬臂浇注连续梁,位于R=800mR=800m的圆曲线及缓和曲线上,的圆曲线及缓和曲线上
3、,线路坡降为线路坡降为+5.2+5.2。二、挂篮设计n n 依据施工图纸要求设计,设计原则:自重轻、结依据施工图纸要求设计,设计原则:自重轻、结构简单、受力明确、坚固稳定、变形小、前移和装拆构简单、受力明确、坚固稳定、变形小、前移和装拆方便、具有较强的可重复利用性。方便、具有较强的可重复利用性。n n1.1.1.1.挂篮选型挂篮选型挂篮选型挂篮选型 挂篮是悬臂施工中的主要设备,按结构形式可分挂篮是悬臂施工中的主要设备,按结构形式可分为桁架式(包括平弦无平衡重式、菱形、三角形、弓为桁架式(包括平弦无平衡重式、菱形、三角形、弓弦式等弦式等)、斜拉式、斜拉式(包括三角斜拉式和预应力斜拉式包括三角斜拉
4、式和预应力斜拉式)、型钢式及混合式型钢式及混合式4 4种种n n1.1.1.1.1.1.1.1.设计要求设计要求设计要求设计要求n n 箱梁结构参数:等高度单箱单室箱梁,截面梁高箱梁结构参数:等高度单箱单室箱梁,截面梁高3.3m3.3m,全桥箱梁顶板厚,全桥箱梁顶板厚0.25m0.25m,箱宽,箱宽4.2m4.2m,桥面板宽,桥面板宽7.4m7.4m,腹板厚跨中部分为,腹板厚跨中部分为0.35m0.35m,支点附近为,支点附近为0.60m0.60m,底,底板厚从跨中部分至支点由板厚从跨中部分至支点由0.25m0.25m变至变至0.6m0.6m;全梁共设;全梁共设5 5道道横隔板,全梁共分横隔板
5、,全梁共分3535个梁段,中支点个梁段,中支点0#0#梁段长梁段长6.0m6.0m,一,一般梁段长般梁段长3m3m,合拢段长,合拢段长2m2m,边跨直线段长,边跨直线段长7.5m7.5m,全梁采,全梁采用双向预应力体系。用双向预应力体系。n n 挂篮最大重量不得大于挂篮最大重量不得大于33t33t;n n 悬臂浇注砼最大重量悬臂浇注砼最大重量57.72t57.72t。n n1.2.1.2.1.2.1.2.类型选定类型选定类型选定类型选定n n 根据混凝土悬臂施工工艺要求及设计图纸对挂篮要求,综合根据混凝土悬臂施工工艺要求及设计图纸对挂篮要求,综合比较各种形式挂篮特点、重量、采用钢材类型、施工工
6、艺等。比较各种形式挂篮特点、重量、采用钢材类型、施工工艺等。菱形挂篮受力非常明确,各构件均为轴向拉、压杆,整体稳定菱形挂篮受力非常明确,各构件均为轴向拉、压杆,整体稳定性强,结构简洁、拆装锚固方便,为施工提供了宽阔的作业空性强,结构简洁、拆装锚固方便,为施工提供了宽阔的作业空间。本联连续梁采用菱形挂篮。间。本联连续梁采用菱形挂篮。n n 主梁杆件的选择:主梁杆件均采用主梁杆件的选择:主梁杆件均采用HH型钢。型钢。HH型钢有以下优型钢有以下优点:点:n n 双向截面性能比较接近,压杆稳定性好;双向截面性能比较接近,压杆稳定性好;n n H H型钢加工非常简便,只需钻孔配节点板连接即可;型钢加工非
7、常简便,只需钻孔配节点板连接即可;n n 挂篮需必需现场加工,简单的加工工艺有利于质量的保证。挂篮需必需现场加工,简单的加工工艺有利于质量的保证。n n2.2.2.2.挂篮结构材料挂篮结构材料挂篮结构材料挂篮结构材料n n 挂篮菱形组合梁采用挂篮菱形组合梁采用300300H300300H型钢,内导梁、底纵梁、型钢,内导梁、底纵梁、横梁均采用横梁均采用I36aI36a工字钢,吊带采用工字钢,吊带采用3232精轧螺纹钢,滑道采用精轧螺纹钢,滑道采用250125H250125H型钢。型钢。n n3.3.3.3.挂篮结构检算挂篮结构检算挂篮结构检算挂篮结构检算n n荷载传递路径:荷载传递路径:n n检
8、算内容包括:检算内容包括:n n 菱形组合梁。按最大重量节段荷载对组合梁各杆件进菱形组合梁。按最大重量节段荷载对组合梁各杆件进行强度、刚度及稳定性检算;行强度、刚度及稳定性检算;n n 上下横梁、吊杆、导梁、滑道、压紧器、前支腿、后上下横梁、吊杆、导梁、滑道、压紧器、前支腿、后锚、底纵梁进行强度和刚度检算;锚、底纵梁进行强度和刚度检算;n n 各连接螺栓、连接板、焊缝进行强度检算。各连接螺栓、连接板、焊缝进行强度检算。n n 4.4.挂篮技术参数挂篮技术参数挂篮技术参数挂篮技术参数n n 挂篮及模板自重挂篮及模板自重19t19t,挂篮与最大梁段重量比,挂篮与最大梁段重量比0.330.33;n
9、n 设计荷载设计荷载100t100t,恒载安全系数取,恒载安全系数取1.21.2,活载安全系,活载安全系数取数取1.41.4;n n 走行方式:无平衡重走行方式。走行方式:无平衡重走行方式。n n 走行时抗倾覆系数大于走行时抗倾覆系数大于2.02.0,静止时抗倾覆系数大,静止时抗倾覆系数大于于3.03.0n n 挂篮的弹性变形值为挂篮的弹性变形值为10mm10mm,非弹性变形值为,非弹性变形值为2mm2mm。三、挂篮结构形式挂篮结构形式n n 挂挂篮篮主主要要由由承承重重系系统统、底底模模系系统统、内内外外模模系系统统、走走行行系统、后锚固系统组成。系统、后锚固系统组成。n n1.1.1.1.
10、承重系统承重系统承重系统承重系统n n每套挂篮由每套挂篮由1010片片HH型钢组合梁组成,菱形组合梁由型钢组合梁组成,菱形组合梁由4 4根根HH型钢主梁和型钢主梁和1 1根根HH型钢立柱组成,同时顶面设水平联型钢立柱组成,同时顶面设水平联系杆,提高整体刚度。底纵梁梁下设滑道,滑道固定系杆,提高整体刚度。底纵梁梁下设滑道,滑道固定在已浇筑混凝土梁上。在已浇筑混凝土梁上。n n前横梁:采用前横梁:采用2 2根根I36aI36a工字钢栓接于主梁前端上翼缘,工字钢栓接于主梁前端上翼缘,竖向配置竖向配置6 6根承重吊杆。根承重吊杆。n n后横梁:采用后横梁:采用2 2根根I36aI36a工字钢,竖向配置
11、工字钢,竖向配置4 4根承重吊杆,根承重吊杆,2 2根后锚吊杆。根后锚吊杆。n n立柱:上端设有横向联连接杆,保证主梁横向稳定立柱:上端设有横向联连接杆,保证主梁横向稳定。n n2.2.2.2.底模系统底模系统底模系统底模系统 底模长底模长4.5m4.5m在砼悬臂施工中承担钢筋砼重量及施工在砼悬臂施工中承担钢筋砼重量及施工机具重量,并兼做施工操作平台。底模采用大块钢模机具重量,并兼做施工操作平台。底模采用大块钢模板,模板平铺于底板纵梁上,纵梁在底板下采用板,模板平铺于底板纵梁上,纵梁在底板下采用1111根根I36aI36a工字钢。底板纵梁与前下横梁、后下横梁采用栓工字钢。底板纵梁与前下横梁、后
12、下横梁采用栓接,前下、后下横梁均采用接,前下、后下横梁均采用2 2根根I36aI36a工字钢。工字钢。n n3.3.3.3.内、外模系统内、外模系统内、外模系统内、外模系统n n 外模用槽钢及角钢做骨架,其外围为大块钢模,钢外模用槽钢及角钢做骨架,其外围为大块钢模,钢模面板用模面板用6 mm6 mm热轧板,骨架与模板连接均采用焊接,热轧板,骨架与模板连接均采用焊接,侧模与底模用螺栓连接,悬臂部分用钢管斜撑在外模侧模与底模用螺栓连接,悬臂部分用钢管斜撑在外模槽钢上,侧面与底模同菱形挂篮一起移动,内模采用槽钢上,侧面与底模同菱形挂篮一起移动,内模采用槽钢和角钢做骨架,钢木组合模板,采用内导梁移动。
13、槽钢和角钢做骨架,钢木组合模板,采用内导梁移动。n n4.4.4.4.走行系统走行系统走行系统走行系统n n 分为菱形组合梁走行系统,侧模走行系统及内模走行系统三分为菱形组合梁走行系统,侧模走行系统及内模走行系统三部分。部分。n n菱形组合梁走行系统:在每片梁前端设滑动点,后部设平衡导菱形组合梁走行系统:在每片梁前端设滑动点,后部设平衡导向滑轮,箱梁顶面上设向滑轮,箱梁顶面上设2 2个滑道,向前滑移。个滑道,向前滑移。n n侧模走行:外模走行,当松开后锚栓、底模连接螺栓及支撑时,侧模走行:外模走行,当松开后锚栓、底模连接螺栓及支撑时,在模板自重和调节杆共同作用下,侧模、底模向下脱落在主梁在模板
14、自重和调节杆共同作用下,侧模、底模向下脱落在主梁上,主梁、侧模、底模、内模滑梁同时前进。上,主梁、侧模、底模、内模滑梁同时前进。n n内模走行:放松内模后,内模板即落在内导梁上,与主梁、侧内模走行:放松内模后,内模板即落在内导梁上,与主梁、侧模、内模同时前进。模、内模同时前进。n n5.5.5.5.后锚系统后锚系统后锚系统后锚系统n n 后锚栓采用后锚栓采用2525精轧螺纹粗钢筋。作用是将挂篮承受的荷载精轧螺纹粗钢筋。作用是将挂篮承受的荷载传至箱梁上,并防止挂篮倾覆。主梁移动的倾覆稳定由主梁后传至箱梁上,并防止挂篮倾覆。主梁移动的倾覆稳定由主梁后端压紧器来维持。端压紧器来维持。四、挂篮载荷试验
15、挂篮载荷试验n n 初次使用挂篮前对其进行荷载试验初次使用挂篮前对其进行荷载试验,以检验挂篮的承载能以检验挂篮的承载能力和了解挂篮的施工挠度。力和了解挂篮的施工挠度。n n1.1.1.1.试验方法试验方法试验方法试验方法n n 挂篮使用前在地面进行预压试验,选择在谌家矶左线挂篮使用前在地面进行预压试验,选择在谌家矶左线引桥引桥107107号墩承台进行预压试验。挂篮的试验荷载为号墩承台进行预压试验。挂篮的试验荷载为80t80t,大,大于混凝土及施工荷载重量的于混凝土及施工荷载重量的1.31.3倍。倍。n n 为了确保挂篮荷载的受力情况与真实情况相同,试验为了确保挂篮荷载的受力情况与真实情况相同,
16、试验的荷载采用钢材和砼预制板(的荷载采用钢材和砼预制板(2.510.2m2.510.2m,每块重,每块重1t 1t)。)。n n 分级加载顺序为:分级加载顺序为:0 01010 50 50100100130130100100505000。压载时间自压载结束到开始卸载为。压载时间自压载结束到开始卸载为4848小时小时n n2.2.2.2.变形观测变形观测变形观测变形观测n n 在挂篮横梁、后锚、菱形组合梁后部共设置在挂篮横梁、后锚、菱形组合梁后部共设置2828个观个观测点。测点。n n 在每级加载或卸载的时候及时进行观测。在每级加载或卸载的时候及时进行观测。n n 在加载过程中应注意检查挂篮各个
17、部位,如发现异常在加载过程中应注意检查挂篮各个部位,如发现异常现象应立即停止加载,进行处理。现象应立即停止加载,进行处理。n n 根据测量数据进行统计分析,得出挂篮施工挠度。根据测量数据进行统计分析,得出挂篮施工挠度。n n 本挂篮最终试验结果:挂篮的弹性变形值为本挂篮最终试验结果:挂篮的弹性变形值为12mm12mm,非,非弹性变形值为弹性变形值为2mm2mm。五、挂篮拼装n n 挂篮在工地加工制作,用汽车运输到施工墩位处,挂篮在工地加工制作,用汽车运输到施工墩位处,挂篮拼装采用挂篮拼装采用25t25t吊车提吊拼装,等吊车提吊拼装,等1 1号梁段施工完毕号梁段施工完毕并张拉预应力索后开始拼装。
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