石武铁路某合同段特大桥菱形挂篮拼装及预压方案.docx

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石武铁路某合同段特大桥菱形挂篮拼装及预压方案

目录

一、编制依据1

二、工程概况1

三、菱形挂篮的构造2

1、菱形桁架2

2、底模平台2

3、吊挂起顶系统2

4、走行系统3

5、锚固系统3

6、模板及模板支架系统4

7、定位4

8、各部件重量4

四、挂篮拼装及质量要求5

1、挂篮的检查验收5

2、走道梁安装5

3、后锚固与菱形桁架安装6

4、底模平台安装6

5、吊挂起顶系统安装7

6、模板支架及模板安装8

7、挂篮的质量要求和检查签证9

五、挂篮预压10

六、安全注意事项11

七、附件12

鹤壁特大桥菱形挂篮拼装及预压方案

一、编制依据

1、现行规范与标准：

《客货共线铁路桥涵工程施工技术指南》（TZ203-2008）。

2、《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）。

3、中铁大桥局集团第一工程有限公司设计事务所石武客运专线48+80+48m跨预应力混凝土连续梁桥《挂篮设计图》。

二、工程概况

新建石武客运专线鹤壁特大桥起讫里程DK540+943.47～DK545+211.58，全长4268.11m，在里程DK540+943.47～DK541+463.47跨京港澳高速鹤壁互通匝道，桥跨结构形式为1-（50+50m）偏态拱＋3-24m双线简支箱梁＋1-（48+80+48）m双线连续箱梁+2-32m双线简支箱梁＋1-（50+50m）偏态拱。

鹤壁特大桥在DK541＋167.82～DK541＋247.82处跨越鹤濮高速公路，鹤濮高速公路道路总宽56ｍ,铁路与鹤濮高速公路夹角81°05′。

桥梁形式采用为（48＋80＋48）ｍ连续梁结构。

梁体为单箱单室、变高度、变截面结构。

箱梁顶宽12m，箱梁底宽6.7m。

顶板厚度除梁端附近外均为40cm，底板厚度40至100cm，按直线线性变化，腹板厚48至60、60至90cm，按折线变化。

施工中将连续梁划分为10对梁段用挂篮进行悬臂浇注，其梁段长度从根部至中跨跨中分别为2×2.7＋3.1+7×3.5m，累计悬臂长度为33m。

主梁1号到10号块均采用挂篮悬臂浇注，边跨7.75m直线段采用支架现浇施工。

施工用的菱形挂篮由中铁大桥局集团第一工程有限公司设计事务所设计，五新钢模厂加工，现场在0#块上拼装并试压后用于主梁悬浇。

三、菱形挂篮的构造

菱形挂篮分以下几部分：

菱形桁架、底模平台、吊挂起顶系统、走行系统、锚固系统、模板及模板支撑系统、限位系统等部分组成。

具体如下：

1、菱形桁架

每只挂篮有两片菱形桁架，其系统线高2.7m，长10m,两桁架之间横向间距6.22m。

在两片菱形桁架之间设有水平联结系和横向联结系。

2、底模平台

挂篮底模平台由前后下横梁、限位纵梁、纵梁及挑梁等主要构件组成。

两组下横梁长10.24m,前后下横梁中心距5m。

距下横梁端部0.45m处，各设一道顺桥向的限位纵梁。

在两组下横梁上设有8道纵梁，纵梁间距按挂篮设计图《石武设-GL-23》布置，纵梁下面焊斜拉角钢。

每只挂篮底模共分2块，其中正反各1块，固定在底模纵梁上。

底模平台纵梁尾端设有八组挑梁，用于吊挂工作平台。

3、吊挂起顶系统

吊挂系统分以下几个部分：

底模平台、内滑梁及外滑梁的前后吊挂系统。

底模平台有8根吊带，前后两排吊带中心距5000㎜。

横向分别位于主梁腹板两侧。

吊带采用钢板钻孔并用螺栓分段连接而成。

其底端与下横梁上的吊耳销接，上端与上横梁（砼梁面）上的扁担梁间销接。

每根扁担梁下安装2台300KN的螺旋千斤顶，用于起落挂篮底模平台用。

箱梁内外各设2根滑梁，每根滑梁各配两根吊带和一个走行吊环。

滑梁前端设有吊带孔，与前吊带下端销接。

前吊带上端与菱形桁架前上横梁上所设锚梁销接。

后吊带则上端与梁面上的锚梁之间销接，下端与滑梁销接。

4、走行系统

挂篮走道由甲乙丙3种走道梁组成，在挂篮施工过程中向前接长用。

滑道采用型钢加工成型，型钢之间有走道分配梁，其上钻有长圆孔，用于和主梁竖向预应力筋之间连接。

在挂篮的每根滑梁上各设1个吊环与吊带相连，在挂篮走行时吊环相对固定，滑梁在吊环上是滑动前进。

挂篮走行时在梁端与挂篮前支腿之间用倒链牵引前进。

各节段挂篮走道梁按《石武设GL-19》图拼装。

5、锚固系统

挂篮在走行过程中，通过走道及后钩板锚固于滑道上。

挂篮走行到位后则锚固于后锚。

后锚设在每片菱形桁架尾端，每个后锚由3根垫枕、2根锚梁和4根32㎜精轧螺纹钢锚杆组成。

后锚固设在菱形挂篮梁面菱形桁架的尾端，每个后锚固用4根32㎜精轧螺纹钢锚固，一个0#块上面总共设置4个后锚固。

在横桥向每半幅桥面上各有两排32㎜精轧螺纹钢，外侧一排距离桥中心线距离为3810㎜，内侧一排距桥中心线的距离为2250㎜，每半幅桥面间两排间中心距离1560㎜。

施工时要按GL-17图临时预埋长800mm的φ32㎜精轧螺纹钢筋，埋入深度600mm。

其中有8根锚固在横隔墙里面，其余32根采用预埋孔道的形式布置。

6、模板及模板支架系统

挂篮模板有外模及外模支架、内模及内模支架、底模三部分组成。

挂篮外模及外模支架是一个整体，从上至下依次是CM3+CM2+CM1。

外模为钢模，顺桥向长为4m。

外模支架吊挂于箱梁梁体外的外滑梁上，施工时可随滑梁前移。

挂篮内箱模板吊挂于箱内滑梁上，内模采用组合钢模和木模。

内模的侧面模板与外模之间设有对拉筋连接。

7、定位

挂篮在走行到位之后，要精确定位后才能浇注砼。

在砼浇注过程中，必须保持其位置准确，不移位。

为避免砼浇注过程中底模平台与已浇注的梁体之间发生位移，在砼浇注前应向后吊带预设足够的拉力，使挂篮底模与已浇注的梁体之间贴紧。

8、各部件重量

单只挂篮主要构件重量一览表

序号

主要构件名称

重量（㎏）

1

挂篮菱形桁架

7000

2

挂篮底模平台及吊挂系统

16200

3

挂篮前上横梁

2600

4

挂篮外模及支架

10500

5

挂篮内外滑梁及吊挂系统

7800

6

挂篮走道梁

3100

7

联结系

2100

8

挂篮后锚固系统

1450

9

挂篮后钩板、前滑板

1550

10

挂篮内模及支架

约17000

合计

69300

四、挂篮拼装及质量要求

为给挂篮拼装赢得时间，菱形挂篮拼装分两个阶段。

第一阶段为筹备与组拼阶段，其主要工作是作梁面挂篮组拼之前的物资、材料、机具的准备。

其中菱形桁架在五新钢模厂试拼后拆除平联和横联成为两整片，整体运到工地。

底模平台则散件运到位，在地面上散拼成型。

地面上拼装在90号墩、91号墩附近的空地进行。

第二阶段则是在0号块施工完成后，在梁上进行组拼，其总体拼装顺序是：

走道—菱形桁架、后锚固—底模平台—前上横梁—吊挂系统—模板支架及模板－吊挂平台及其它，具体施工过程如下：

1、挂篮的检查验收

挂篮拼装前，要对所有构件进行组装试拼、验收和检查签证。

2、走道梁安装

测0号块梁面标高，放走道中线，将每只挂篮两桁片走道梁位置抄垫平整，达到挂篮安装标高。

再于设计位置铺设挂篮走道梁，并用梁体竖向预应力筋将走道固定。

3、后锚固与菱形桁架安装

由汽车吊机配合，首先选择空地对挂篮菱形桁架进行预拼，预拼成功后方可在0#块上拼装菱形桁架，拼装时按以下步骤拼装：

第一步：

在梁面滑道上放线并安装好前滑板，后钩板等，并测量其顶面标高并调平；

第二步：

用两台汽车吊机吊安装东侧菱形桁架就位，其下弦与前支座之间上螺栓拧紧，其下弦与滑道之间抄死；

第三步：

将锚固挂篮走道梁下垫枕的32㎜精轧螺纹钢螺母拧紧。

在挂篮下弦杆尾端顶面节点A上安装两根锚梁，在每组锚梁与垫枕之间各安装2根32㎜精轧螺纹钢锚杆（每个后锚固共3根垫枕，2根锚梁，锚杆4根）；

第四步：

按以上方法吊装西侧菱形桁架就位，并安装其尾端的后锚固；

第五步：

将菱形桁架所有的螺栓紧固并检查一遍，并进行全面检查。

4、底模平台安装

底模平台安装时要求菱形桁架骨架及后锚固检查达到受力要求后方可进行。

拼装按先下后上，先横梁后纵梁的顺序进行。

首先在90号墩或91号墩平整一块场地并抄平，铺装前、后吊带框梁和前后下横梁，然后按设计图在其上拼装两根限位纵梁及底模纵梁1、2，接着可拼装底模。

底模平台在地面上检查验收后，用汽车吊整体吊装至1#块梁底，在菱形桁架上弦上用千斤绳临时打梢，打梢使用的千斤绳不小于φ22.5mm，并不宜单头使用，千斤绳与菱形桁架上弦棱角间要用麻袋等物抄垫。

底模平台临时吊挂完成，再用汽车吊抬吊前上横梁到位，同时调整前上横梁的位置并精确对位。

将底模平台后吊带框梁与后吊杆相连，并将前吊杆顶端预先拼好锚梁后用汽车吊吊起，从前上横梁顶面穿入，将吊带插入底模平台的前下框梁内并安装销轴，固定底模平台，并调整至设计坡度。

每只挂篮底模平台主要构件重量及图纸目录

序号

构件名称

材料规格

数量

单重（㎏）

共重（㎏）

备注

1

限位纵梁

组合件

2

583

1166

石武设GL-24

2

工作平台挑梁

组合件

8

58.3

466.4

石武设GL-24

3

底模纵梁1

组合件

4

604

2416

石武设GL-25

4

底模纵梁2

组合件

4

454

1816

石武设GL-26

5

前下横梁

组焊件

1

1584

1584

石武设GL-27

6

后下横梁

组焊件

1

1584

1584

石武设GL-27

7

底模DM1正、反

组焊件

各1

1080.5

2161

石武设GL-28

8

斜拉角钢

∠752×5×7600

2

44.2

88.4

无图

9

吊挂工作平台

现场自理

合计

11274.8

5、吊挂起顶系统安装

挂篮底模平台的吊挂起顶系统与底模平台拼装是穿插进行，而内外模吊挂起顶系统则要在内外模拼装之前安装。

吊带安装时先将打顶分配梁用销轴与吊带固定，再用汽车吊将吊带竖直提起，从砼梁面上（或上横梁）的吊带孔内插入，再在吊带上端打顶分配梁与横梁（砼梁面分配梁）顶座之间设300KN千斤顶。

安装时应保持所有吊带底端基本在同一个平面上，以便于内外滑梁（或底模平台）的安装。

挂篮模板支架的吊挂系统在底模平台拼装完成后再进行拼装，以便充分利用底模平台进行作业。

其中内滑梁的拼装方法是先拼装吊带，再将滑梁放在底模平台上，用汽车吊将滑梁和内模顶板钢支撑在底模平台上拼装成整体，起吊内滑梁使整个内模顶板钢支撑就位。

在滑梁尾端安装吊环，并用吊机起吊滑梁，调整其高度到设计位置，将前吊带、后吊带穿入滑梁的并销接。

外滑梁则是在0号块拆模之前，在顶板后预留的吊带孔上安装一临时吊挂，将外滑梁从外侧模支架设计位置穿入，将其前端与前上横梁上的前吊杆相连，其后端与临时吊杆相连。

再调整其高度，拆除0号块外侧模，使其外侧模板全部落于外滑梁上，然后在挂篮前上横梁上挂设钢丝蝇和倒链，用倒链牵引，将外侧模前移至1号块位置。

再于砼梁面预留的外滑梁后吊带孔位置安装后吊杆，再拆除临时吊杆。

6、模板支架及模板安装

外模支架是整体加工的，外模共分三段，故在0号块施工时，外侧模拼装时按从上到下的顺序依次接长。

此部分模板不需拆除，只要按第5项步骤前移到1号块即可。

内模采用组合钢模拼装大面模板，在调整尺寸时采用在组合钢模之间夹木模的方法进行调整。

内箱模板拼装在挂篮底模平台预压试验结束，底模、底板和腹板钢筋安装完成之后进行。

其安装顺序是：

先将内箱侧模吊起，使其后的竖向背带上的销孔与箱顶内模钢支撑横肋端头的销孔对齐，并穿销轴固定，然后调整侧模到位并与外侧模之间用对拉筋固定。

顶板模板最后拼装。

最后在内箱内拼装底板顶面模板并拼装钢管脚手支架用于固定各向模板。

7、挂篮的质量要求和检查签证

挂篮的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，要达到相应行业和国家标准；二是挂篮加工过程中的检验，要达到相应标准和设计要求，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，以及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《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）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《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）进行检查验收，并要达到以下标准：

序号

检查项目

检查标准（mm）

检查方法

1

滑道中心距

±5

2

滑道接头错台

＋2；-5

3

支座相对高差

5

4

弦杆前后左右高差

±5

5

杆件节点中心距

±5

6

后锚固安装

正确牢固

7

后钩板

正确牢固

8

挂篮纵向里程

±5

9

挂篮中心偏差

5

10

螺栓型号及紧固

正确、紧固

观察

11

吊挂系统安装

正确、紧固

12

滑梁、滑锚

正确

注：

以检查签证表内容为准。

由安质部门组织各部门对挂篮进行全面的检查验收签证。

五、挂篮预压

每只挂篮在拼装完成后都要进行预压。

静载试验采用在承台内埋设φ25㎜精轧螺纹钢，上接8φ15.2㎜钢绞线，用千斤顶张拉反压，每只挂篮试压共需分配梁1共4件，分配梁2共4件，分配梁3共4件，分配梁4共4件。

油压千斤顶4台（要求内径大于120mm，张拉力大于750KN，行程大于70mm）。

具体试验过程如下：

1、在承台施工时在其上按《挂篮试压布置图

（二）》设计位置预埋φ25㎜精轧螺纹钢，并将其接长，在其上按《挂篮试压布置图

（一）》安装分配梁4并安装锚具。

2、挂篮静载试验在挂篮菱形桁架、后锚固、底模平台及吊挂系统全部拼装完成之后，底模拼装之前进行。

3、按《挂篮试压布置图

（二）》在挂篮底模平台上纵梁上焊接对拉角钢，并将挂篮底模纵梁上摆放分配梁2、3处焊加劲补强。

然后安装分配梁2、3，分配梁1，并将分配梁1、2、3与挂篮底模纵梁之间临时电焊固定牢固。

4、在分配梁4与挂篮底模平台上分配梁1之间穿8φ15.2mm钢铰线，并固定张拉千斤顶。

5、在0号块（梁面）上安装张拉油泵，并将油管接长至挂篮底模平台上的张拉千斤顶上。

6、对挂篮菱形桁架的后锚固，前支点、底模前后吊挂系统进行全面检查。

7、挂篮反压，按照最重节段1#块进行试压，其过程分以下几步进行：

Ø第一步：

各顶平均加载40KN，单只挂篮总载至160KN，逐根收紧各钢束；

Ø第二步：

各钢束加载230KN，单只挂篮总载至1080KN，持载15min，观察测量底模平台标高；

Ø第三步：

各钢束再加载230KN，单只挂篮总载至2000KN，持载15min，观察测量底模平台标高；

Ø第四步：

将各钢束荷载卸载完毕，测量底模平台标高；

Ø第五步：

拆除试压系统。

8、在每一步骤测量挂篮底模平台标高，并记录挂篮在各级荷载下的变形量并分析出挂篮的非弹性变形和弹性变形量，为节段悬浇施工时的线型控制提供依据。

六、安全注意事项

1、挂篮拼装时应注意0#块两端的受力，要保持平衡，不得偏载，同时要避免增加不必要的施工荷载。

2、挂篮拼装、调试及试压过程中梁上易燃物增加，应注意增加防火设施。

3、挂篮拼装过程中，要注意工序的检查验收，确保结构安全。

4、在走道和菱形桁架拼装完成后要组织对后锚及走道、前支点的检查验收再进行底模平台的拼装。

5、底模平台拼装完要对其吊挂系统进行检查验收。

6、外模及外模支架拼装完成之后要对吊挂系统和滑锚进行验收。

7、挂篮拼装全部是高空作业，应加强安全防护措施，特别是安全网、脚手板、安全带的使用要规范。

施工人员必须戴安全帽、安全带，救生衣。

8、挂篮拼装施工吊装频繁，施工中要遵守《桥梁工人安全操作规程》和《安全生产岗位责任制》。

风力超过6级时应做好防风措施并停止作业。

9、挂篮拼装施工时，平台四周应挂设安全网，底面应用脚手板封闭，且脚手板应用铁线捆绑固定牢固。

10、在挂篮进行预压前要对底模平台上的分配梁、承台顶接长的精轧螺纹钢、钢绞线及起顶系统进行检查。

11、对试压用的千斤顶、油表、油泵要进行精确校定，同时油泵和油表不能过大，确保其拉力精度要求，对试压时的油管路应重点检查，如在加载过程中发现某一油路漏油，应将所有油泵同时回油，检修合格后再重新试压。

12、张拉施工时，施工人员不允许站在千斤顶尾部作业，以防钢铰线拉断伤人。

挂篮试压时，挂篮平台上严禁有施工人员，测量和观察人员也必须在千斤顶停止加载并持荷5min以上方允许进入挂篮平台。

七、附件

1、挂篮使用前检查证

2、挂篮试压布置图

（一）～（三）