悬臂挂篮施工技术课件.ppt

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1、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+64m+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WDK11

2、76+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，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

3、、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

4、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，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，

5、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 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

6、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 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

7、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 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

8、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

9、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。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

10、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

11、，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。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。并张拉预应力索后开始拼装。n n 挂篮安装顺序为：将滑道放在已定位置上，并用挂篮安装顺序为：将滑道放在已定位置上，并用压紧器将其固定，以防倾覆压紧器将其固定，以防倾覆用吊车安装主梁，立柱用吊车安装主梁，立柱（菱形桁架底梁锚固在滑道上）及立柱平联（菱形桁架底梁锚固在滑道上）及立柱平联安装前

12、安装前上横梁于主梁端头，并安装平联与主梁连接上横梁于主梁端头，并安装平联与主梁连接用吊车用吊车先后吊装前下横梁、后下横梁，并安装吊杆先后吊装前下横梁、后下横梁，并安装吊杆安装纵安装纵梁，侧模及支架。梁，侧模及支架。六、挂篮施工工艺挂篮施工工艺 挂篮移动就位调整模板测量挠度、确定标高复测标高浇筑混凝土移动挂篮安装钢筋、预应力孔道预应力筋加工钢筋加工穿纵向预应力筋预应力张拉、压浆养生n n2.2.2.2.钢筋绑扎钢筋绑扎钢筋绑扎钢筋绑扎n n 钢筋按要求下料、弯制，制作成型后挂牌分类堆放，钢筋按要求下料、弯制，制作成型后挂牌分类堆放，需要钢筋时吊装至挂篮位置，人工绑扎。先绑扎底板、需要钢筋时吊装至

13、挂篮位置，人工绑扎。先绑扎底板、腹板钢筋，并安装竖向预应力筋及波纹管道，待内模腹板钢筋，并安装竖向预应力筋及波纹管道，待内模前移到位后绑扎顶板底层钢筋，安装顶板预应力管道，前移到位后绑扎顶板底层钢筋，安装顶板预应力管道，绑扎顶板上层钢筋、安装顶板预埋件。安装钢筋、波绑扎顶板上层钢筋、安装顶板预埋件。安装钢筋、波纹管道、预埋件的尺寸偏差不得大于设计和规范要求。纹管道、预埋件的尺寸偏差不得大于设计和规范要求。相应的梁体内为吊杆预留孔道，预埋后锚相应的梁体内为吊杆预留孔道，预埋后锚2525精轧精轧螺纹钢。螺纹钢。n n3.3.3.3.预应力波纹管成孔预应力波纹管成孔预应力波纹管成孔预应力波纹管成孔n

14、 n 全桥预应力管道均按照设计要求采用塑料波纹管成全桥预应力管道均按照设计要求采用塑料波纹管成孔，安装波纹管时如果管道与构造钢筋位置冲突时，孔，安装波纹管时如果管道与构造钢筋位置冲突时，适当移动构造钢筋，绝对保证预应力管道按设计位置适当移动构造钢筋，绝对保证预应力管道按设计位置定位，并采取加密定位钢筋网片、网片与箱梁构造筋定位，并采取加密定位钢筋网片、网片与箱梁构造筋点焊牢固等措施，保证预应力管道位置在浇筑混凝土点焊牢固等措施，保证预应力管道位置在浇筑混凝土时不移动。所有纵向预应力孔道内设置时不移动。所有纵向预应力孔道内设置PVCPVC内衬管，内衬管，防止浇筑混凝土时，孔道发生变形。防止浇筑混

15、凝土时，孔道发生变形。n n4.4.4.4.混凝土浇筑混凝土浇筑混凝土浇筑混凝土浇筑n n T T构两节段同时进行对称悬浇施工，不平衡重按设构两节段同时进行对称悬浇施工，不平衡重按设计不大于计不大于2 2立方米。立方米。n n5.5.5.5.预应力穿束、张拉及压浆预应力穿束、张拉及压浆预应力穿束、张拉及压浆预应力穿束、张拉及压浆n n 竖向预应力筋采用先穿法，纵向采用后穿法人工穿竖向预应力筋采用先穿法，纵向采用后穿法人工穿束。在梁体强度达到束。在梁体强度达到8585以后张拉纵向预应力筋，竖以后张拉纵向预应力筋，竖向预应力筋按设计滞后向预应力筋按设计滞后1 1个节段张拉。压浆采用真空压个节段张拉

16、。压浆采用真空压浆工艺。浆工艺。n n6.6.6.6.挂篮移动挂篮移动挂篮移动挂篮移动n n 每一节段纵向预应力钢绞线张拉完毕，压浆后，进行挂篮的向下每一节段纵向预应力钢绞线张拉完毕，压浆后，进行挂篮的向下一梁段移动，准备进行下一梁段的施工，挂篮的移动必须按照以下步一梁段移动，准备进行下一梁段的施工，挂篮的移动必须按照以下步骤进行：骤进行：n n 首先，在梁段顶面测量好滑道位置，找平、铺设滑道。首先，在梁段顶面测量好滑道位置，找平、铺设滑道。n n 将承重的各吊杆慢慢松开，同一断面的吊杆必须同步放松，当内将承重的各吊杆慢慢松开，同一断面的吊杆必须同步放松，当内导梁、底纵梁、下横梁离开混凝土面导

17、梁、底纵梁、下横梁离开混凝土面15cm15cm时停住。前后横梁梁端两侧时停住。前后横梁梁端两侧各加挂一个各加挂一个10t10t的倒链连接上下横梁，防止吊带脆断。的倒链连接上下横梁，防止吊带脆断。n n 此时底模板、侧模板及内模系均与梁体脱离，将菱形梁后锚松开，此时底模板、侧模板及内模系均与梁体脱离，将菱形梁后锚松开，人工采用倒链将主梁拖拉到位，主梁的前移带动侧模、底模及内导梁人工采用倒链将主梁拖拉到位，主梁的前移带动侧模、底模及内导梁整体滑移到位，随着主梁的前移，压紧器应交替前移（不得少于整体滑移到位，随着主梁的前移，压紧器应交替前移（不得少于2 2根），根），以保持主梁的稳定，滑到位以后将主

18、梁后锚杆锚紧（不得少于以保持主梁的稳定，滑到位以后将主梁后锚杆锚紧（不得少于3 3根）。根）。n n 挂篮主梁移动到位后，把底模重新固定在各吊杆上，将内导梁也挂篮主梁移动到位后，把底模重新固定在各吊杆上，将内导梁也和上一梁段预留吊杆及前吊杆固定好。初步调整好中线及标高。和上一梁段预留吊杆及前吊杆固定好。初步调整好中线及标高。n n 根据测量组放样中线及抄平测量精确调整好轴线及标高。水平调根据测量组放样中线及抄平测量精确调整好轴线及标高。水平调整采用倒链人工调，到位后将各螺母旋紧；标高调整采用千斤顶调节整采用倒链人工调，到位后将各螺母旋紧；标高调整采用千斤顶调节吊杆可以精确的达到施工要求。吊杆可

19、以精确的达到施工要求。n n 挂篮调整好后，安装模板、钢筋，灌注前重复检查中线、高程，挂篮调整好后，安装模板、钢筋，灌注前重复检查中线、高程，灌注混凝土。并等砼强度灌注混凝土。并等砼强度85%85%后张拉、压浆。后张拉、压浆。n n 挂篮向下一节段移动。挂篮向下一节段移动。人工采用倒链将主梁拖拉到位，主梁的前移带动侧人工采用倒链将主梁拖拉到位，主梁的前移带动侧模、底模及内导梁整体滑移到位模、底模及内导梁整体滑移到位n n 影响箱梁悬臂端产生挠度的主要因素有：梁体结构自重、施影响箱梁悬臂端产生挠度的主要因素有：梁体结构自重、施工荷载、施加预应力、混凝土徐变、挂篮弹性变形工荷载、施加预应力、混凝土

20、徐变、挂篮弹性变形 、使用荷载。、使用荷载。挠度计算公式如下：挠度计算公式如下：n n2.2.中线控制中线控制n n 弯梁平面线形控制弯梁平面线形控制,关键在于控制挂篮及模板的平面位关键在于控制挂篮及模板的平面位置。在施工中采取相对平面位置测量置。在施工中采取相对平面位置测量)与绝对平面位置测与绝对平面位置测量相结合的方法量相结合的方法,控制平面曲线位置。控制平面曲线位置。n n 在已浇注梁段测量定位出箱梁轴线及挂篮滑道轴线在已浇注梁段测量定位出箱梁轴线及挂篮滑道轴线位置；位置；n n 在挂篮移动之前将滑道方向调整至与下一梁段轴线在挂篮移动之前将滑道方向调整至与下一梁段轴线相同方向。并移动挂篮

21、相同方向。并移动挂篮,使主梁平行于箱梁轴线；使主梁平行于箱梁轴线；n n 依据测量定位轴线调整底模及侧模标高。首先将后依据测量定位轴线调整底模及侧模标高。首先将后横梁吊杆稍微放松，放松前横梁吊杆，使挂篮底模系统可横梁吊杆稍微放松，放松前横梁吊杆，使挂篮底模系统可以活动，再用倒链将底模调整至设计中线。接着调整底模以活动，再用倒链将底模调整至设计中线。接着调整底模标高。标高。n n 调整内模标高，调整方法同底模。调整内模标高，调整方法同底模。n n 灌注混凝土前复测中线及标高；灌注混凝土前复测中线及标高；n n 灌注结束后复测中线及标高。灌注结束后复测中线及标高。九、以后施工中拟优化的问题及设想以

22、后施工中拟优化的问题及设想n n 在设计挂篮主梁时，主梁采用在设计挂篮主梁时，主梁采用HH型钢做为主梁的型钢做为主梁的杆件。从钢材的利用率角度看，采用杆件。从钢材的利用率角度看，采用2 2根槽钢焊接成根槽钢焊接成方钢形式做为主梁杆件是最能发挥钢材性能，但此种方钢形式做为主梁杆件是最能发挥钢材性能，但此种方式在杆件的连接上对焊接质量要求较高。如能采用方式在杆件的连接上对焊接质量要求较高。如能采用工厂化加工提高加工质量或改善设计方法，利用上更工厂化加工提高加工质量或改善设计方法，利用上更轻便的杆件材料将进一步降低菱形挂篮的重量，提高轻便的杆件材料将进一步降低菱形挂篮的重量，提高挂篮利用系数，达到节约成本的目的。挂篮利用系数，达到节约成本的目的。n n 挂篮走行系统采用倒链人工拖拉的方式，速度不挂篮走行系统采用倒链人工拖拉的方式，速度不高且占用劳动力。设想在前支腿处安装液压千斤顶采高且占用劳动力。设想在前支腿处安装液压千斤顶采用电动油泵为动力，形成全自动液压行走。达到既快用电动油泵为动力，形成全自动液压行走。达到既快又省的目的。又省的目的。