岷江特大桥连续梁挂篮施工专项技术方案修改稿最新版

遂资眉高速公路眉山段

J2-1合同段

岷江特大桥连续梁挂篮

施工方案

编制:

复核:

审核:

中铁八局集团第二工程有限公司

二零一三年九月

目录

一、工程概况: (3)

二、挂篮形式、挂篮参数及工作原理 (3)

三、施工总体方案 (6)

四、挂篮的拼装和前移 (8)

五、悬臂浇筑梁段施工 (22)

六、合拢段施工及结构体系的转换 (49)

七、雨季施工措施 (55)

八、质量保证措施 (57)

九、安全保证措施 (70)

1、组织机构 (70)

2、安全管理措施 (71)

3、具体安全措施及注意事项 (72)

4、挂篮施工中的安全措施 (74)

5、吊装作业注意事项 (77)

6、预应力施工安全 (78)

7、跨航道施工安全 (80)

8、水上作业的安全技术措施 (80)

9、大桥施工期通航安全保证措施 (81)

十、应急预案 (82)

1、防台防汛事故应急预案 (82)

2、高处坠落事故应急预案 (84)

十一、环境保护措施 (87)

岷江特大桥连续梁挂篮施工专项技术方案

一、工程概况:

本项目为遂宁-资阳-眉山-岷江高速公路资阳至眉山段横跨岷江河的一座特大桥。桥梁起止桩号K1889+989.821-K190+005.821,全长1016m,主桥为80+130+80m的预应力砼连续梁,下部构造采用空心薄壁墩。

主桥箱梁为三向预应力结构,采用单箱单室箱型直腹板截面,箱梁顶板宽12.1米,底板宽7米。梁高从0#梁段8m变化到中跨跨中3m,以1.6次抛物线渐变。

箱梁0号段长10米,悬臂施工节段长度:1号~8号梁段长度为3.5m, 9号~15号梁段长度为4.4m,全桥两幅共设6个合龙段,其长度均为2.4米,边跨现浇段长度为13米。

二、挂篮形式、挂篮参数及工作原理

1.本工程采用的挂篮形式为菱形挂篮,杆件数量少,结构稳定,刚性好,传力简单,受力明确,主梁不外伸,有利于竖向预应力筋的张拉。作业空间大。本项目挂篮根据悬浇段的最大重量和长度而设计,悬浇段的最大梁段长为4.4m,最大梁段砼为70.75m3,重为184t,其构造示意图如下:

2、挂篮主要参数:

①悬浇梁段最大重量:≤184t;

②悬浇梁段最大长度:≤4.4m;

③悬浇梁段最大高度:≤8m;

④挂篮自重:55t(含模板约为75t);

⑤墩顶拼装最小长度:10m;

3、工作原理

本套挂篮以主桁菱形支架为主要受力构件,以底模系统、吊带为传力构件,模板系统和主桁通过吊杆、吊带联结,可同时移动。其内模对于腹板较宽的梁体,可同时移出,若腹板较窄,不宜进行钢筋加工,也可留在后一段,待底板、腹板钢筋绑扎完后再移出。

4、菱型挂篮主要技术指标

①挂篮安全承载能力:除挂篮自重及施工荷载外,大于184t;

②杆件的最大安全系数为2.0;

③挂篮自重75t(包括主桁、内外侧模板、行走系统,锚固系统等所有装置),与箱梁最重梁段的比值为0.32;

④挂篮最大变形17mm;

⑤施工及行走时的抗倾覆安全系数为:3.1;

⑥自锚固系统安全系数:4.1。

5、挂篮的组成

①主结构系统

2为挂篮悬浇的主要承重结构;

2承担由底篮、后锚固传来的所有荷载;

2包括菱形桁架、前后横梁和横向联结等。

②底篮系统

2直接承受悬浇梁段的重力荷载;

2承受模板等其他附加荷载;

2由前后横梁、底模纵梁、前后下工作平台组成;

2前后横梁、底模纵梁。

③模板系统

2悬浇梁段的底模板、内外模板及端模。

④锚固系统

2挂篮平衡稳定的关键之处;

2后锚固:保证行走、混凝土浇筑各工况下挂篮的倾覆稳定;

2后下锚固:混凝土浇筑时,后下横梁传给已浇梁段底板的承力锚固;

2包括锚杆、压轮、连接件等。

⑤悬吊系统

2挂篮行走时悬挂底篮的承重构件;

2混凝土浇筑时传递底篮的荷载;

2有吊杆、吊带两种形式,以销接或连接器调整高度以适应不同的梁高。

⑥行走系统

2挂篮行走时的轨道;

2挂篮行走的机械装置;

2轨道与主梁之间的支腿、滑板、滚轮等。

三、施工总体方案

本项目采用4 套菱形挂篮在2 个主墩上分别对称平衡悬浇箱梁。在主墩墩顶搭设支架和三角托架,0#梁段在支架上浇注成形,其它悬浇段在挂篮上对称浇注砼,边跨直线段在支架上现浇。悬浇段和现浇段施工完成后,对合拢段约束锁定,浇筑砼,完成体系转换。边跨为支架现浇合拢,主跨利用其中一套挂篮合拢,先合拢边跨,再合拢中跨。连续梁悬臂浇筑施工工艺流程见下图。

四、挂篮的拼装和前移

1、挂篮预压

新加工的挂篮采用试压台加压法检测桁架的受力性能和状况,未经试压的挂篮不得吊装上墩进行悬灌施工。通过试压消除结构的非弹性变形。试压可采用在桥位附近(或在工厂)试验台加压法进行。具体方案如下:挂篮主构架平躺安装,在A节点下装4根钢垫枕,B节点下装2根钢垫枕,两片桁架相对,前支点用4φ22对拉螺杆固定,后端用扁担梁锚固。在前端D节点处拼装扁担梁,扁担梁用Φ32精轧螺纹钢筋连接,利用一台YC200型千斤顶(或两台YC100型千斤顶)顶压扁担梁,其作用力通过Φ32精轧螺纹钢筋传递给挂篮的主桁架,达到预压的目的。预压采用分级加载,逐级记录各种荷载情况下的变形量,并通过加载过程消除非弹性变形,从而达到实验的目的。详见下图:

2、挂篮拼装

上部结构箱梁有17个梁段,其中0号块利用钢托架进行施工,16号块为合拢段,其他块件采用挂篮对称悬臂浇筑施工。16个悬臂浇筑梁段中1号梁段重量最大,为192.4T,挂篮预压荷载模拟1号块重量进行。0号段的设计长度为10m,同时安装两个挂篮0号段的长度不能满足安装要求。因此施工1#梁段时两挂篮要在0#块顶面进行交错拼装形式,在0#块施工完成后,在其顶面上对称拼装菱形挂篮。利用塔吊将挂篮主桁各杆件吊放在0#块顶面,按自下而上组拼各杆件。如下图:

挂篮在0#段浇筑完成,支架拆除后进行现场拼装。安装顺序:安装垫枕和轨道→拼装挂篮承重菱形主桁架→安装前横梁和前吊带→拼装底模平台→联结底模架与前吊带→安装后吊带→安装后横梁和后外吊带→安装内、外模走行梁→安装外侧模→调整立模标高。

挂篮拼装时,同一墩顶的两个挂篮应基本同步,同一挂篮两侧的

构件即可同时进行安装。具体步骤如下:

①安装轨道系统,并用锚具将轨道梁锚固于梁体竖向预应力精轧螺纹钢(需浇筑前预埋)上;

预埋孔布置图:

②安装走道梁,首先测放走道中心线,将走道梁范围内的混凝土表面清理整平。相邻走道梁的接头应平顺,不能有错台存在。安装反压分配梁,将走道梁锚固在梁体竖向预应力(32mm精轧螺纹钢)上,并配专人检查走道梁的锚固是否牢固。

③安装前滑板和后锚行走小车,在已安装好的走道梁上放线,安装并固定前滑板和后锚行走小车。安装后后锚行走小车时注意方向性,使走行反力作用点位置面向前进方向。

④安装菱形桁架和后锚固系统:

第一步:挂篮有左右2组主桁,每组有2只桁片,先安装一侧的

主桁,之后再安装另一侧。先吊装单只桁片,将其拴接固定在滑道垫梁上,桁片两侧各拉设2根缆风绳,安装斜撑,将其临时固定好。接着吊装同组的另外一只桁片,两只桁片之间用销轴连接起来。缆风绳不得拆除,保证施工安全。

第二步:一侧主桁组拼完成后,摆放桁架尾部的后锚分配梁,安装后锚固吊带,用2个30t螺旋千斤顶对后锚吊带逐根打紧。

第三步:按照第一、二步的方法,安装另一侧的主桁和后锚固系统。

第四步:检查菱形桁架的平面位置和标高,先安装横向联接系,再安装水平连接系,最后解除缆风绳。

第五步:对桁架结构,包括所有的主桁承重销紧固情况进行全面检查验收。

⑤安装前上横梁

前上横梁起吊就位后由人工辅助对位,安装横梁与桁架之间的连接螺栓。前上横梁的顶面事先用油漆将所有前吊带的安装位置标识清楚。

⑥安装底模平台

第一步:吊装前下横梁

(1)在墩旁钢栈桥上将前下横梁和4个吊带框提前组拼好。

(2)在前边吊带框的外侧,栓挂打梢用的钢丝绳。钢丝绳直径不小于φ22.5mm,且应双头使用,在横梁的棱角处要用麻袋等抄垫。

(3)在前上横梁的前边吊带孔附近,栓挂1只10t导链。

(4)安装起吊钢丝绳,将前下横梁起吊至与前上横梁齐平。将

打梢钢丝绳吊挂在10t导链上,塔吊缓慢松钩,直至打梢钢丝绳带劲后,塔吊自然脱钩。

(5)收紧导链,以调整前下横梁的高度。

第二步:吊装后下横梁

(1)在墩旁钢栈桥上将后下横梁和4个吊带跎提前组拼好。

(2)在后边吊带框的外侧,栓挂打梢用的钢丝绳。钢丝绳直径不小于φ22.5mm,且应双头使用,在横梁的棱角处要用麻袋等抄垫。

(3)利用箱梁翼缘板上的外滑梁后吊带预留孔,安装栓挂10t 导链。方法:在梁面上摆放分配梁,通过孔洞下放一根钢丝绳,10t 导链吊挂在钢丝绳上。

(4)安装起吊钢丝绳,将后下横梁起吊至0#块底板前端附近,将打梢钢丝绳吊挂在10t导链上。根据挂篮图纸,塔吊缓慢松钩,直至打梢钢丝绳带劲、横梁摆正后,塔吊自然脱钩。

⑦安装底模吊带

第一步:通过导链调整前后下横梁,使二者处于同一标高面,且梁面保持水平。后下横梁距梁底的预留高度约50cm。

第二步:在墩旁钢栈桥上将3根底模纵梁按照设计间距提前组拼好,用联接角钢连成整体。

第三步:将纵梁起吊,架设在前后下横梁之间,并尽量靠近边吊带框,构成临时操作平台。

第四步:安装底模吊带

后吊挂安装:边吊带利用塔吊辅助安装,中吊带由人工安装。吊

带底孔插入吊带框内,安装销轴完成连接。吊带的上锚固端安装前,首先对梁面进行抄平,依次安装垫梁、30t螺旋千斤顶、扁担梁。

前吊挂安装:塔吊将吊带从前上横梁的顶面穿入,吊带底孔插入吊带框内,安装销轴完成连接。吊带的上锚固端,依次安装垫梁、30t 液压千斤顶、扁担梁。

第五步:千斤顶同步顶升,收紧吊带,完成与打梢钢丝绳的受力转换。

⑧安装并调整底模平台

继续安装剩余的3根底模纵梁和8根底纵梁依次安装。纵梁与前后下横梁之间用螺栓连接。在纵梁的下底面焊接联接角钢(∠75235)。

挂篮尾部的工作平台采用12#槽钢作为挑梁,现场可根据施工需要进行优化。底模板单块吊装,模板之间用螺栓连接。模板点焊在底模纵梁上。底模平台安装完成后,30t千斤顶顶升前后吊带,按照设计坡度和标高,将底模平台调整到位。最后将所有的打梢钢丝绳全部拆除。

第一步:按上述方法安装对称侧的3根纵梁2,最后逐根安装纵梁1。

第二步:安装限位纵梁,焊接纵梁间的联接角钢,安装挑梁工作平台,组装底模板。最后,按照设计坡度和标高,将底模平台调整到位,将所有的打梢钢丝绳全部拆除。

⑨安装走行系统

走行系统主要由内外滑梁、前后吊挂、走行吊环等组成。

(1)外滑梁安装

第一步:将走行吊环提前穿挂在滑梁的后端,滑梁起吊后穿入侧模桁架的设计位置,从图示的新增吊带孔内安装临时后吊挂。滑梁前端用打梢钢丝绳临时吊挂在前上横梁上。

第二步:塔吊将前吊带从前上横梁的顶面穿入,吊带底孔与滑梁的前吊点用销轴连接。松脱打梢钢丝绳。

第三步:30t千斤顶顶升前后吊带,使滑梁保持水平。将0#块前端的侧模桁片落在外滑梁上,用导链将其向前拖拉至1#块。

第四步:安装正式的滑梁后吊挂,解除临时后吊挂,将走行吊环拖拉至设计位置,安装吊环吊带。

第五步:解除滑梁前吊带,将滑梁沿前进方向拖拉至设计位置,重新安装前吊带。

(2)内滑梁安装

将走行吊环提前穿挂在滑梁上,滑梁起吊对位,依次安装滑梁后吊挂、走行吊环、滑梁前吊挂。

3、挂篮拼装质量要求

挂篮的拼装质量要求从以下几个部分进行控制:一是挂篮加工用料的质量,要达到相应的国家和行业标准;二是挂篮加工过程中的检验,要达到相应的标准和设计要求,如销轴、吊带、菱形桁架等重要构件的探伤和调质检查试验应合格并有记录资料,杆件加工的精度要求应符合规范要求;三是挂篮拼装,要达到《钢结构工程施工及验收

规范》(GB50021-2001)和设计要求。挂篮现场拼装主要在于控制第三项,同时做好加工件的现场清点和验收。

挂篮拼装时应严格按《钢结构工程施工及验收规范》(GB50021-2001)进行检查验收,并要达到以下标准:

4、安装侧模系统

①在桥下地面上组装好外模桁架及外侧模,包括桁架各片之间的纵向连接系,使左、右两侧模板及桁架各自形成一整体。要求模板表面平整度≤5毫米;

②用塔吊将外侧模吊起,并与底模平台固定,安装前工作平台外侧模安全网;

③分别安装外滑梁前后拉杆;

④挂篮的主要部件安装完毕后,根据1#段的设计位置调整挂篮的中线、水平位置和各点标高,并测定预埋件、预留孔位,模板涂专用脱模剂;

⑤底腹板钢筋绑扎及波纹管安装完成后,安装内模、端模,将内顶模桁架固定在内滑梁上,用塔吊吊起滑梁,并用滑梁前后吊杆固定,调整内顶模桁架位置、安装内模并预留混凝土入模窗口、安装外侧模与内模间拉条和腹板端模;

5、挂篮拼装注意事项

(1)、滑轨安装:滑轨位置应严格按挂篮设计图办理,由于箱梁顶面沿横桥向有2.0%的坡度,故上下游滑轨必须抄平,并利用预埋竖向预应力钢筋和竖向预应力钢筋接长装置将其锚固,滑轨锚固点间距必须严格按要求进行。锚固滑轨和大梁后锚装置(特别是钢筋连接套处)必须有一定措施确保滑轨及后锚锚固安全可靠,否则挂篮纵向倾覆整体稳定性将难以保证。

(2)、挂篮拼装时严禁扩孔、空孔,构件不得随意吹割烧焊。安装主梁时必须将前支点抄死并使上下游主梁处于同一标高,采取防倾措施后方可松放吊钩。主梁安装完及时进行后锚固装置的安装以确保挂篮整体稳定性。

(3)、挂篮拼装时应注意挂篮结构稳定性及人身设备的安全,在挂篮走行时应有防风措施,遇5级以上大风挂篮拼装及挂篮行走应停止作业。

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