《挂篮施工讲义》PPT课件.ppt

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1、,A1-刚墩铰支连续梁；A2-柔墩铰支连续梁；A3-柔墩固结连续梁；B1-铰接悬臂梁；B2-连续框式悬臂梁；B3-挂孔悬臂梁；B4-框式挂孔悬臂梁；a-混凝土铰；b-钢筋混凝土摆座；c-橡胶支座；d-剪力铰,常用悬臂施工的结构体系,淮河特大桥挂篮施工,跨径组合：59+100+59 m预应力混凝土变截面直腹板连续箱梁 桥 宽：13.52+1m 上部结构：变高度连续箱梁(单箱单室）顶板厚0.280.45米，底板厚0.340.81米，腹板厚0.50.7米，根部梁高5.5米，跨中梁高2.2米。梁高按二次抛物线变化，底板厚度按直线变化 桥墩型式：米箱形空心墩身（墩宽4.0m),上部结构概述,上部结构采用

2、挂篮悬臂浇筑法施工，单个“T”构共有14对悬浇节段，0#块长14m，重为760.3t。左幅采用三角挂篮，右幅采用菱形挂篮施工。,上部结构概述,常用挂篮的形式,三角挂篮图,三角挂篮照片,三角挂篮的结构形式,三角挂篮由主桁架、行走小车、行走轨道、后锚固系统、前横梁、底篮、内模系统、外模系统、走道板（操作平台）等组成。主桁架：主桁架是挂篮的主要受力构件之一，单肢挂篮由两片主桁架组成，两片主桁架由平联联成整体。单片主桁架由两斜杆、立杆、水平杆共四个构件组成。行走小车：单片主桁架下设有一个行走小车，单个行走小车由小车机身和四个滚轮组成，行走小车通过螺栓与主桁架连接，其滚轮卡在行走轨道内。行走轨道：单片主

3、桁架下设置单根行走轨道，通过6根预埋锚固筋和3道反压梁将轨道锚固在已浇好的梁段上。后锚固系统：后锚固系统是挂篮悬浇过程中的主要受力系统。单片主桁架设有四根后锚钢筋和两根反压梁，后锚钢筋采用32mm精轧螺纹粗钢筋。前横梁：前横梁是前吊带（5根）的主要受力构件之一。底篮：底篮由前托梁、后托梁、底纵梁和底模组成。前托梁和后托梁结构形式一模一样，均设有5根32mm精轧螺纹粗钢筋吊带，它通过吊座、吊鼻与吊带连接；在挂篮前移时，用葫芦将后托梁挂在外模行走轨道上。,三角挂篮的结构形式,内模系统：由内模、内模行走轨道和滑模装置组成。单只挂篮设有4根内模行走轨道，行走轨道的前端通过32mm精轧螺纹粗钢筋锚固在前

4、横梁上，后端通过两滑模装置、预留洞和吊带锚固在已浇筑的梁段上。外模系统：外模系统由外侧模、外模行走轨道和吊架组成。外侧模加工成整体；每块外侧模下设有1根行走轨道，每根轨道上设有2个吊架，行走轨道的前端通过吊带锚固在前横梁上，后端通过两吊架、预留洞和吊带锚固在已浇筑的梁段上。三角挂篮的特性1、结构简单；2、构件较少，自重轻（本挂篮每对重约50t）；3、安装方便(一对挂篮安装只需3天左右就可完成)；4、行走方便，省力、省工；5、装卸、运输方便；6、在不同桥梁周转使用时，改造工作量少（一般只对主桁架之间的平联进行改造，无需对前、后托梁及上横梁进行改造），适用性更强。,常用挂篮的形式,菱形挂篮图,菱形

5、挂篮图,菱形挂篮的结构形式及特点,菱形挂篮主要由以下结构组成：主桁架、前上横梁、后平联、底模平台、提升机构、行走机构以及后锚部分。菱形挂篮主要特点是：结构受力明确，施工简便可靠，不需要设置配重块。,其它挂篮的形式,梁式挂篮图,牵引式挂篮图,其它挂篮的形式,桁架式挂篮图,其它挂篮的形式,Z式挂篮图,总工艺流程,悬臂施工总工艺流程,0#块施工,常用的0#块支架形式,钢管支架形式,牛腿支架形式,钢管支架与牛腿相结合形式,满堂支架形式,下部为钢管支架与上部为满堂支架相结合形式,钢管支架与满堂支架相结合形式,中间为钢管支架与两端为满堂支架相结合形式,0#块临时锚固,一般的做法是：墩身施工时，在墩顶预埋3

6、2精轧螺纹钢筋，作为箱梁施工的临时固结结构，并在墩顶浇注4块C50砼临时支座。,0#块临时锚固,当悬臂浇筑过程中产生的不平衡荷载较大时或墩身顺桥向较窄时，可采用在墩身两侧设置混凝土柱，混凝土柱内设精轧螺纹钢筋进行锚固。,挂蓝安装工艺流程,挂篮预压,挂篮预压常用的方法,挂篮预压的目的 挂篮预压是挂篮施工的一道关键工序。规范规定新挂篮在初次使用前必须进行预压，挂篮预压主要有以下几个目的：1、检查挂篮的加工质量和设计性能，确保挂篮使用安全；2、消除挂篮非弹性变形；3、求出挂篮变形与荷载之间的线形关系，为设置箱梁预拱度提供依据。,传统的挂篮预压方法主要有以下几种：1、袋装砂预压2、水箱加水预压3、围水

7、预压,袋装砂预压法,袋装砂预压就是将砂袋同步、均匀布置在两端挂篮的底板上，以此来模拟砼的重量进行预压。在预压前应先测出每袋砂的平均重量，然后推算出所需要砂袋的总数量。袋装砂预压法的优点 1、方案简单，容易实现；2、比较经济。袋装砂预压法的缺点 1、工期长（一般为47天）；2、花费劳动力多；3、堆放高度高，施工不安全；4、预压精确度较差，不能很好地模拟挂篮实际受力状态。,袋装砂预压法,水箱加水预压法,水箱加水预压就是利用钢护筒加工成水桶（或水箱），将水桶挂在挂篮的前托梁(或前横梁)上灌水进行预压。水箱加水预压法的优点 1、方案容易实现；2、水桶可以提前加工好，预压进度快；3、预压过程中，操作人员

8、远离危险区域，比较安全。水箱加水预压法的缺点 1、加工水桶所花的焊工劳动力多，加工底板所需的钢材多，不经济；2、难于模拟挂篮实际受力状态，预压精度差。,围水预压法,围水预压就是用档板将挂篮两侧外侧模板前后两端封闭好，在空腔内侧用彩料布围好，灌水进行预压。围水预压法的优点 1、此方案操作人员比较安全；2、所花劳动力较小。围水预压法的缺点 1、加工、安装、加固档板所需的时间长；2、所用材料较多，不经济；3、如果档板加固不好或彩料布漏水容易造成预压失败；4、不能模拟挂篮实际受力状态，预压精确度差。此方案常在整跨箱梁进行预压中采用，如移动模架预压及满堂支架预压常采用。,千斤顶预压法,千斤顶预压是一种比

9、较新型的预压方法：在0#块端部腹板上预埋好埋件，焊接倒牛腿，利用千斤顶分级对挂篮底篮施加压力进行预压。其原理是利用力的作用力与反作用力。千斤顶预压法的优点 1、方法简单，操作方便，方案容易实现；2、可只对单只挂篮进行预压，预压过程对墩身及临时锚固不产生偏心力；3、预压过程中，操作人员远离危险区域，施工安全；4、所花劳动力少，进度快，焊接牛腿、千斤顶分级预压、拆除牛腿等总共只需1天左右；5、千斤顶可利用箱梁张拉千斤顶，基本不需要辅助材料，十分经济；6、预压力主要作用在箱梁腹板位置，与挂篮实际受力状态比较相近，分级施加力容易把握，预压精度高。7、箱梁节段重量越重，采用千斤顶预压法则效果越好。千斤顶

10、预压法的 1、不能对移动模架及满堂支架施工的整跨箱梁进行预压；2、预压数据需进行换算。,千斤顶预压法的步骤,1、在0#施工过程中预埋好焊接倒牛腿支架施工用埋件。埋件埋设在0#一端的腹板上，共需4块预埋件，预埋件安装位置见左图。2、按图焊接倒牛腿支架，确保焊缝质量。3、安装钢箱梁。钢箱梁为直线段施工用钢箱梁，钢箱梁的作用是将预压力分散给挂篮底篮的各根纵梁上。4、设置挂篮预压测量控制点，进行预压前测量。测量控制点设置2个，分别设置在底篮前端两侧箱梁腹板对应的位置。5、安装千斤顶，分5级（分别为20%、40%、60%、80%及100%的预压力）均匀加载进行挂篮预压。每加一级荷载，持荷10分钟后，进行

11、控制点测量。预压采用2套纵向束张拉千斤顶预压。6、卸载后进行控制点测量。7、拆除挂篮预压支架。8、对挂篮预压数据进行整理分析，得出挂篮变形与荷载的线形关系。,千斤顶预压法注意事项,1、提前对千斤顶和油压表进行校核，求出不同荷载等级下油压表的读数。2、注意千斤顶和油压表按标定进行配套使用。3、预压支架焊好后，现场技术人员应进行专门检查并作相应记录，确保支架焊缝质量满足要求。4、预压前暂时不安装挂篮底模板，避免预压将底模板压坏，钢箱梁直接安装底篮纵梁上，并确保钢箱梁与底篮每根纵梁均紧密接触。预压好后再安装挂篮底模板。5、预压过程中，要确保两千斤顶均匀加载，并严格控制加载油压表读数，确保预压精度。6

12、、预压过程中，操作人员及其余人员远离千斤顶及危险区域，确保人员安全。7、每施加一级荷载后，确保持荷时间不小于10分钟，方可进行控制点测量。8、预压过程中，发现异样情况应立即停止预压，查明原因并采取有效措施后方可继续预压。,千斤顶预压法的成果整理,对分级加载预压记录的数据须进行专门的分析整理，以便得出挂篮变形与荷载的线形关系，为设置挂篮预抬值提供依据。下表为某桥挂篮预压记录的原始数据。,通过数据分析可得出挂篮的塑性变形为8mm，挂篮的总变形为：y=8+0.1884P 式中y为持荷后的底篮前端腹板位置的总变形量，单位为mm；P为挂篮所受的压力，单位为t，压力P的作用点离已浇梁段的端面距离为1.5m

13、。,三角挂篮预压原始数据,千斤顶预压法的成果整理,由于箱梁每节段的重量不同，且节段长度也不是固定不变，如本桥箱梁悬浇节段长度有2.5m、3m及3.5m三种，而挂篮预压时，千斤顶的位置固定不变，离砼端面距离为1.5m，故须对每节段的重量进行换算后，方能代入挂篮沉降公式y=8+0.1884P 算出每节段挂篮的预抬值，经过换算后每节段挂篮的预抬值的计算公式为：y=8+0.1884P(a2+0.5)(1.5+0.5)即 y=8+0.0942P(a2+0.5)式中y为每节段挂篮的预抬值，单位为mm；P为每节段箱梁的重量，单位为t；a为每节段的长度，单位为m。根据挂篮的预抬值的计算公式得出本桥三角挂篮的每

14、节段的挂篮预抬值如下表：,挂篮行走方法,1、用两个20t千斤顶放松前后吊带，后吊带放松后拆除，底模平台的后部由钢丝绳吊在后平联三角架上。并脱离底模板、外侧模、翼缘模和内摸。2、单只挂篮用四个50t千斤顶顶起前滑船，用2t葫芦拉工字形轨道至已浇梁段端部，并将工字形轨道用反压梁锚固好。3、操作50t千斤顶放松后锚丝拉杆上的锚固螺帽，让行走小车反扣在工字形轨道上，拆除分配梁下部的精轧螺纹锚固用钢筋。同时将内模及内模移动系统降落在箱梁底板上 4、用两个10t葫芦手拉手拉挂篮前移到位，同时用两个2t葫芦手拉内模及内模移动系统前移到位。挂篮前移时，严格控制挂篮中线与桥轴线的偏差，确保挂篮到位后按设计位置准

15、确支立模板。5、挂篮行走到位后安装挂篮后锚固，操作50t千斤顶调平主桁架后，上紧主锚杆上的锚固螺帽。6、安装挂篮后吊带，用两个20t千斤顶提升底模平台至设计标高。7、支立待浇段模板。后吊带须用千斤顶张拉100kN150kN，让底模板与箱梁已浇段砼压紧，防止底模平台滑动。,挂篮行走注意事项,1、当混凝土强度达到设计张拉要求强度时方可张拉预应力筋，张拉前不可脱离底模。2、行走轨道时，后锚筋不允许松动、拆除。3、行走过程中，保证每一根行走轨道上不少于三根反压梁，且至少两根处于锚固状态，反压梁配置按行走小车的位置，始终保持前一后二，与小车最近梁的距离，保证前距150cm，后距100cm。4、所有用于后

16、锚及反压梁的精轧螺纹钢筋必须预先逐根使用千斤顶顶拉检验，确保单根精轧螺纹钢筋锚固力不小于40t。5、操作中专人观测模板行走情况及各吊带、吊索铅垂度，如有异常，找出问题及时处理，然后才能继续进行。6、严禁非操作人员、闲杂人员进入行走操作区域。悬臂端严禁站人及堆放材料、非使用机具。,挂篮拆除,当单个“T”构悬浇完毕后，将挂篮退回到0#块处，通过精轧螺纹钢筋和10t葫芦或3T卷扬机将底篮整体降落到地面上或船舶上，然后用塔吊或吊车将挂篮其余构件拆除。,模板制安 单侧挂篮外侧模板一般为整块；内模部分要适应悬浇过程中箱梁腹板宽度和高度变化，做作成基本部分和收分部分。基本部分适用于悬浇过程中的所有梁段，收分

17、部分根据每节梁段尺寸变化进行组合。有齿块部分的内模需另行按尺寸配置。挂篮内模行走系统的滑梁前吊点吊在前上横梁上，后吊点锚固在箱梁砼上，行走时挂篮内顶模及内模基本部分以及内模行走系统同挂篮一起行走。挂篮底模安装在底篮上，前端通过前吊带锚在前横梁上，后端通过后吊带直接锚在已浇注的砼面上。翼缘模前端锚在前横梁上，后端锚在已浇注的砼面上；外侧模通过牛腿和吊带锚在底篮上。底模随挂篮安装时安装好；在挂篮安装好后，再可安装外模和翼缘模，然后安装内模。模板初步安装好后，请测量组精确定位。模板定位步骤为：先调底模，再调外模，然后调内模。,钢筋绑扎及预应力施工,钢筋绑扎及预应力施工,钢筋绑扎及预应力施工,张拉 按

18、照设计要求，当混凝土强度达到设计张拉要求的强度后才可进行预应力张拉。张拉按以下步骤进行：初张拉（张拉力P0为设计张拉力的0.1倍）持荷2分钟 量测伸长量0张拉至设计吨位P持荷2分钟量测伸长量1 卸压量测伸长量2 退顶 实际引伸量：根据公式=P(10)/(PP0)-（12）计算实际引伸量，与理论伸长量进行比较，查看（）/是否在5，+6以内。如满足，说明张拉合格，否则，应查明原因并采取相应的措施处理后方可继续张拉。检查千斤顶及锚具有无滑丝：根据（21）是否大于7mm来判断有无滑丝。如大于7mm，则表明出现了整体滑丝，应查明原因并采取相应的措施，解决后方可继续张拉。,纵向束张拉,压浆 预应力钢束张拉

19、完毕后，用砂轮切割机将多余钢绞线切割，余留长度为3.5cm左右。张拉结束后在24小时内进行孔道压浆，孔道压浆按照从底处孔道进浆高处孔道出浆的顺序进行。孔道压浆应一次性完成，压浆压力为0.40.6Mpa，压浆应缓慢进行，不得中断；浓浆排出后，关闭出口阀门并继续压浆至一定压力。水泥浆从搅拌完毕至压入孔道的中间间隔时间不得超过40分钟。孔道压浆水泥浆的水灰比不得大于0.4，标号不小于40Mpa，泌水率不大于2%，流动度宜为1214s，不准掺入氯盐，按规范可适当掺入减水剂、膨胀剂和缓凝剂进行配制。,边跨直线段施工边跨直线段常采用钢管支架形式和满堂支架形式进行施工。,箱梁体系转换步骤1、进行0#块施工，

20、并将0#块与墩顶进行临时锚固。2、进行箱梁悬浇施工及边跨现浇直线段施工。3、进行两边跨合拢段施工，张拉并压浆。4、拆除边跨合拢段劲型骨架、吊架等及现浇直线段支架等。5、拆除0#块墩顶临时锚固。6、对中跨合拢段两段标高进行调整，并锁定。7、进行合拢段施工张拉并压浆。8、拆除中跨合拢段劲型骨架、吊架等。,箱梁体系转换注意事项 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，张拉部分或全部布置在梁体下缘的正弯矩预应力束，对活动支座还需保证解除临时固结后的结构稳定，如控制和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，

21、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，也确保施工安全。3、对转换为超静定结构，需考虑钢束张拉、支座变形、温度变化等因素引起结构的次内力若按设计要求，需进行内力调整时，应以标高、反力等多因素控制，相互校核如出入较大时，应分析原因。4、在结构体系转换中，临时固结解除后，将梁落于正式支座上，并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。,墩顶临时锚固块的拆除,边跨合拢段施工完毕后，在中跨合拢段施工前须进行墩顶临时锚固块拆除。,合拢段施工步骤 1、箱梁悬浇单“T“完成后拆除其挂

22、篮，安装边跨合拢段吊架及模板，对称支撑在悬臂端及边跨现浇段上。2、复测合拢段两端标高，将合拢段标高调整。3、选择200C左右将合拢段劲性骨架锁定。4、进行立模、绑扎钢筋、预应力管道及合拢段钢束穿束等施工。5、选择一天中最低并且较稳定的温度时间浇注边跨合拢段砼。6、待砼达到的设计张拉强度后，按要求张拉第一批束。7、拆除劲性骨架。8、按照设计要求的先后顺序张拉第二批钢束，一般先张拉长束后张拉短束。9、拆除边跨合拢段吊架和边跨现浇直线段支架。10、与边跨合拢段类似的步骤和方法进行中跨合拢段施工。,合拢段施工注意事项1）合拢段长度选择。合拢段长度在满足施工操作要求的前提下，应尽量缩短，一般采用1.53

23、.Om。2）合拢温度选择。一般宜在低温合拢，遇夏季应在晚上合拢，并用草袋等覆盖，以加强接头混凝土养护，使混凝土早期结硬过程中处于升温受压状态。3）合拢段混凝土选择。混凝土中宜加入减水剂、早强剂，以便及早达到设计要求强度，及时张拉预应力束筋，防止合拢段混凝土出现裂缝。4）合拢段采用临时锁定措施，采用劲性型钢或预制的混凝土柱安装在合拢段上下部作支撑，然后张拉部分预应力钢束，待合拢段混凝土达到要求强度后，张拉其余预应力束筋，最后再拆除临时锁定装置。5）为保证合拢段施工时混凝土始终处于稳定状态，在浇筑之前各悬臂端应附加与混凝土质量相等的配重(或称压重)，配重需依桥轴线对称施加，按浇筑重量分级卸载。如采

24、用多跨一次合拢的施工方案，也应先在边跨合拢，同时需经大量计算，进行工艺设计和设备系统的优化组合。,合拢段吊架 合拢段采用吊架形式，一般采用悬臂施工时的挂篮底篮及模板作为吊架。,劲性骨架施工 在合拢段两端的砼中提前预埋好合拢段劲性骨架预埋件。,劲性骨架施工 先焊接合拢段劲性骨架的一端，选择一天最低气温段焊接劲性骨架另一端，此时要求焊接速度要快，要求采用多台焊接将各劲性骨架同时均步焊接。,1、将施工中实际结构状态信息如量测的标高，钢束张拉力，温度变化，截面应力，以及设计参数的实测值，如混凝土、钢材的容重和弹性模量，构件几何尺寸，施工荷载，混凝土的徐变系数等输入计算机程序。2、通过对各种量测信息的综

25、合处理，得到结构的误差。3、对成果进行判断，决定是否要采取有效措施来纠正已偏离目标的结构状态。纠正措施主要是采用调整浇筑梁段的标高。其它如改变预应力束的张拉次序、改变张拉力等，在不改变结构承力的条件下也是可考虑的办法。,悬臂浇筑施工控制,1、一号块定位时按计算的悬臂挠度及需设的预拱度确定正确的定位位置，并仔细准确地进行定位；2、其他块件胶接缝的涂层尽量减薄，并使在临时的均匀压力下固化；3、悬拼过程中发现实际悬拼挠度过大时，需认真分析原因，及时采取措施。可采取的措施按上翘程度不同大体上有：通过多次涂胶将胶接缝做成上厚下薄的胶接层，以调整上翘度；在接缝上缘的胶层内加垫钢板，增加接缝厚度；凿打端面，将块件端面凿去一层混凝土，凿去的厚度沿截面的上、下方向按需要变化，然后涂胶拼接；增加一个湿接缝，即改胶接缝(或干接缝)为湿接缝，将块件调整到要求的位置。,如何解决悬臂拼装施工中的结构上挠,