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1、南 通 理 工 学 院毕业设计（论文）题 目：论百靖高速巴更大桥挂篮施工技术副 标 题：学 生 姓 名： 所在系、专业：建筑系道路桥梁班 级：道桥111指 导 教 师： 日 期：2014年6月4日II摘要摘 要悬臂灌注法又称无支架平衡伸臂法或挂篮法，所用的主要设备室挂篮。为了拼制挂篮，摘墩柱两侧常采用托架支撑，灌注一定长度的梁段，这个长度称为起步长度。以此节段为起点，通过挂篮的前移，对称地向两侧跨中逐段灌注混凝土，并事假预应力，如此循环作业。当挂篮安装就位后，即可在其上进行梁段悬臂灌注的各项作业。关键词：悬臂施工; 挂篮; 施工技术 ;挂篮前移IIAbstractAbstractAlso kn
2、own as non support balance arm or hanging basket cantilever perfusionmethod,main equipment room with hanging basket. In order to join the hanging basket, pick the side pier column often uses the bracket support, beam segmentperfusion of a certain length, the length is called the initial length. This
3、 section as a starting point, through the hanging basket forward, symmetrically to both sidescross segment pouring concrete, prestress and leave, so the cycle operation.When the installation hanging basket, the operation can be carried out in theperiod of cantilever beam.Keywords: cantilever constru
4、ction； hanging basket construction； technology ofhanging basket.III论百靖高速巴更大桥挂篮施工技术目 录摘 要Abstract目录11前言21.1选题背景21.2选题依据.22工程简介32.1工程概况32.2主要技术标准32.3工程施工及验收标准32.4气象资料42.5地震设计参数43巴更大桥连续挂篮钢构施工技术53.1施工工艺流程53.2施工方法及工艺要求63.2.1挂篮设计63.2.2施工方法63.2.3挂篮的拼装63.2.4挂篮行走73.2.5挂篮拆除83.2.6挂篮预压83.2.7悬臂施工93.2.8质量要求及验收标准1
5、13.2.9箱梁施工的线型控制113.2.10箱梁挠度观测124结论135致谢14参看文献151前言1.1选题背景对施工现场进行详细勘查，仔细研究主桥的孔跨布置型式、桥跨净空。重点测量接触网立柱位置及立柱顶标高、回流线位置及最高点处标高、承力索最高点标高、承力索至导线之间悬挂高度。绘制跨线处的平面图，绘出关键的结构，如线路平面、扩大基础位置、连续梁各节块与既有线的关系、路堑边坡及坡脚线、水沟及水沟平台位置、铁路两侧各管线的平面位置、接触网立柱的平面位置、便道位置等。1.2选题依据百色至靖西第14标段招标文件、施工图纸、参考资料、补遗书、补充图纸等。百色至靖西第14标段专用技术规范。中华人民共和
6、国交通运输部公路工程标准施工招标文件（交公路发2009221号第1版第1次印刷本）。公路桥涵施工技术规范（JTG/T F50-2011）。公路工程施工工艺标准（桥涵）人民交通出版社。中华人民共和国行业标准公路工程质量检验评定标准（JTG F80/1-2004）。交通部颁发的现行公路工程施工规范、规程、验收标准及相关文件。我公司技术、经济人员现场踏勘、走访调查所取得的各种资料。14论百靖高速巴更大桥挂篮施工技术2工程简介2.1工程概况主跨位于巴更大桥16#19#墩，跨径组合为35m+60m+35m，为跨铁路悬浇预应力混凝土连续箱梁，主墩采用矩形截面薄臂墩，主桥与引桥间的过渡墩为柱式墩结构型式。主
7、桥上部构造为预应力混凝土箱梁连续刚构体系，单箱单室截面。箱梁顶宽12.75m，底宽7.25m，两侧悬臂长度2.75m。主墩顶设一道横隔板，边跨梁端各设一道横隔板。箱梁横隔板设永久人洞，内外腹板上方顺桥向每隔23m设有永久通气孔。箱梁根部底板设有施工泄水孔。箱梁0#块段长10m，中（边）跨合拢段长2m，边跨现浇段长3.94m，单侧悬浇块段均为七个块段，每个块段的长度为3m。箱梁根部梁高3.8m（箱梁中心线处），跨中、边跨梁端梁高2.2m（箱中心线处），腹板厚0.700.50m，底板厚0.500.28m，顶板厚0.28m。箱梁采用两向（纵向、竖向）预应力体系。纵向钢束采用国家标准的15.2mm的高
8、强低松驰预应力钢绞线，分为悬臂束和连续束，采用平、竖弯相结合的空间曲线形成。悬臂顶板束锚于箱梁顶板承托上，悬臂下弯束锚于箱梁腹板上，连续束分别锚于箱梁顶、底板的齿板和端横隔梁上。竖向预应力采用JL25精轧螺纹钢筋，配YGM-25锚具。竖向预应力钢筋下端埋置于箱梁腹板内，上端单向张拉，锚固于顶板顶面。2.2主要技术标准周期：0.35s道路等级：高速公路设计速度：100km/h（主线）桥面宽度：整体式12.75m， 整体式0.5m(护栏)+11.75m(净桥面)+ 0.5m(护栏)=12.75m桥梁设计荷载：公路-级 设计洪水频率:特大桥1/300；其他桥涵1/100高 程： 1956年黄海高程系
9、统。坐 标： 1954年北京坐标系地震动峰值加速度：a=0.05g，地震动反应谱特征周期：0.35s。2.3 工程施工及验收标准桥梁施工采用现行公路行业施工技术规范、技术规程及验收标准。具体如下：公路桥涵施工技术规范（JTG/T F50-2011）；公路工程质量检验评定标准（JTG F80/1-2004）；公路工程技术标准（JTG B01-2003）；预应力混凝土桥梁用塑料波纹管 （JT/T 529-2004）；公路工程竣（交）工验收办法 ；公路工程施工安全技术规程（JTJ076-95）；公路桥涵地基与基础设计规范（JTG D63-2007）；路桥施工计算手册2001版；2.4 气象资料本工程
10、处于云贵高原台地的前缘，属于亚热带气候区。常年平均气温19.119.5。，极端最高气温35.8。,极端最低气温-2.6。,月平均温差15。左右。气温温和宜人，四季变化幅度不大。年平均降水量14401600mm，最大降水量2704.4mm，最小降水量850.8mm,降水季节一般在59月份。2.5地震设计参数根据中国地震动参数区划图（GB183062001），本区地震动峰值加速度0.05g, 地震动反应谱特征周期0.35s,地震基本烈度值为。3巴更大桥连续刚构施工3.1 施工工艺流程养生、等强穿预应力束预应力束制作张拉机具检验张 拉压 浆挂篮滑移挂篮施工完毕等 强绑扎底板钢筋和安装预应力管道标高控
11、制绑扎顶板钢筋及预应力管道挂篮预留孔灌注梁段砼并制作试验块线型控制绑扎腹板钢筋和预应力管道立内模、端模检查挂篮安装砼配制测量控制墩顶梁段施工完毕挂篮预压试验挂篮制作验收挂篮设计、复核图1悬臂浇筑施工工艺流程图3.2施工方法及工艺要求3.2.1挂篮设计(1)挂篮组成挂篮由承重系统、底模系统、侧模系统、走行系统和锚固系统五大部分组成.(2)挂篮设计主要参数1）梁段最大重量：100.287T2）梁段最大长度：4m3）梁高变化范围：2.23.8m4）最大梁宽包括顶板、底板宽：11.25m/7.25m5）曲线段翼缘板坡度变化：4.25%6）梁段顶板单侧加宽量：可以忽略7）梁段底板单侧加宽量：可以忽略8）
12、走行：无平衡重走行；行走时其抗倾覆稳定系数不小于2。9）挂篮重量。挂篮总重量的变化不得超过设计重量的10。10）浇筑悬臂梁段时，可将后端临时锚固在已浇筑的梁段上，支撑平台后端横梁，可锚固于已浇筑梁段底板上。(3)强度、刚度、稳定性要求挂篮强度、刚度、稳定性必须满足设计规范的要求。详见后附件:挂篮拼装图及设计计算书。3.2.2 施工方法(1)模板悬浇段外侧模采用大块定制钢模，箱内腹板及横隔板采用组拼钢模，梗胁、腹板端模及人洞采用小型钢模。(2)钢筋制安、 预应力管道安装、混凝土浇筑3.2.3 挂篮的拼装 (1)工序要求1）挂篮各构件进入现场后，应进行验收检查，并对挂篮各部构件进行试拼，对不合者清
13、除出场。2）严格按照设计图纸要求进行加工，螺栓孔眼内销孔相对位置应按图纸要求控制。3）挂篮拼装过程中，现场必须安排专人检查各点焊接情况，主桁架加工合格后方可进入下道工序。4）为检验挂篮的性能和安全，并消除结构的非弹性变形，切实做好挂篮的预压工作。5）箱梁模板在场地内进行拼装，拼装完毕检查合格后，利用塔吊将模板整体吊装、安装到位，后端锚固在箱梁上，前端放在分配梁上。6）施工前对所有操作人员进行安全教育，施工过程中按规定采取安全措施，并随时跟踪检查。(2)拼装步骤墩顶梁段施工完成后，安装挂篮。拼装步骤如下：1)在0#段上铺滑道、滑块。2)安装后上横梁、三角结合梁（包括主梁、立柱、斜拉带及三角架平联
14、和斜拉上横梁平联），锚固后锚系统。3)安装前上横梁和斜撑杆及平联，然后在地面上拼装底模系统，然后上横梁、4)前上横梁上挂滑轮组，利用卷扬机将底模系统提升到位后，安装后吊杆及前吊杆。5)内、外模滑梁系统安装。(3)注意事项1)挂篮施工前需进行受力验算。2)挂篮安装时必须先安装好锚固和辅助限位装置。3)认真进行科学合理的工作安排，尽量避免上下交叉作业，确保安全。4)作业过程中应严格遵守各个工种安全操作规程，特别是起重工种。5)特别注意悬空作业时的安全防护。从人员素质、安全带、救生衣、结构的稳定等方面进行控制。3.2.4 挂篮行走(1)挂篮行走1)对挂篮系统进行检查。2)将挂篮底篮系统、外侧模系统和
15、内顶模通过手拉葫芦悬挂于桁架前后挂梁上。3)使用千斤顶将主桁架顶起，前移滑轨并锚固。4)千斤顶卸落，使主桁架下落于滑轨上并锚固。5)用手拉葫芦拉动主桁架，使挂篮前移；到位后定位、锚固； (2)注意事项1)必须对挂篮系统进行全面的的安全技术检查后方可使用。2)挂篮行走前应各个部位进行检查，发现隐患及时处理后，方可前移。3)挂篮桁架行走前要测定已完成节段梁端标高，并定出箱梁中轴线。4)挂篮前移时沿箱梁中轴线对称向两端推进，尽量同步移动，防止挂篮转角、偏位造成挂篮受扭。5)挂篮行走时，要缓慢进行，挂篮后部设一台卷扬机拉着，以保证安全。6)挂篮前移时，操作平台上严禁站人，遇有大风、大雾或雷雨天气，挂篮
16、严禁前移。7)挂篮使用时，后锚、张拉平台的保险绳等应经常检查；底模标高调整时，应设专人统一指挥，且作业人员应站在铺设稳固的脚手板上。8)砼浇筑前应对挂篮锚固、吊带等进行全面的检查。9)砼浇筑时应注意对挂篮观察，若发现异常情况立即进行处理，以保安全。10)操作人员应严守各自岗位职责，并应防止铁件工具掉落等。11)严守各工种作业安全操作规程，特别张拉作业与端头凿毛的安全防护。12)所有机具设备要经常检查并注意维修保养，特别是千斤顶、倒链、钢丝绳等应有足够的安全系数，如有不符合规定者立即更换；所有动力、照明电路，须按规定铺设，定时检查，确保安全。13)所有作业人员必须系安全带、戴安全帽，人员操作处要
17、设栏杆；上、下梯需固定牢靠。14)现场技术人员必须经常检查挂篮位置、前后吊带，吊架及后锚杆等关键受力部位的情况，发现问题及时解决，重要情况及时报告。15)检查竖向预应力钢束的位置、数量是否符合设计要求，特别注意后吊带、内外模后吊架预留孔洞位置是否正确及孔洞是否垂直。16)施工中应加强观测标高、轴线及挠度等，并分项作好详细记录，每段箱梁施工后，要整理出挠度曲线。17)灌注前后吊带一定要用千斤顶张紧，且两处要均匀，以防承重后和已成梁段产生错台。18)注意雨天防滑及夏天防暑等。3.2.5挂篮拆除(1)挂篮拆除时，应两侧同时同步对称拆除。(2)挂篮拆除时，应先拆除外、内模板，再从悬吊系统开始逐步拆卸，
18、拆除过程中应防挂篮构件倾倒及下落伤人。(3)挂篮在拆除过程中，应该步步为营，按安装的反顺序进行拆除，先安装后拆除，后安装先拆除，每一步均要小心、注意安全。3.2.6 挂篮预压(1)预压目的实测挂篮的弹性变形和非弹性变形值，验证实际参数和承载能力，确保挂篮的使用安全；通过模拟压重检验结构，消除拼装非弹性变形；根据测得的数据推算挂篮在各悬灌段的竖向位移，为悬灌段施工高程控制提供可靠依据。(2)加载方法： 预加载试压，为了是检查挂篮的承载能力，减小和消除挂篮的非弹性变形，从而确保混凝土梁的浇筑质量。加载材料使用砂袋或其他堆载，试压的最大加载为设计荷载的1.2倍。加载时按设计要求分级进行，每级持荷时间
19、不少于10min。加载顺序为从支座向跨中依次进行。满载后持荷时间不小于24h，分别量测各级荷载下挂篮的变形值。然后再逐级卸载，并测量变形。加载顺序： 由里至外、由中间到两边、由下至上对称加载。(3) 加载方法 1)在挂篮模板上施加现浇箱梁设计自重的1.2倍荷载(含施工荷载、振捣荷载) ，挂篮的预压荷载采用砂袋利用塔吊分批吊装方式。开始均匀、对称分级加载。2)加载达到50%暂停加载，测量各观测点。完成加载后再测量，以后每4小时测一次，直至完成预压。卸载后再测量一次。3)全部加载完成后，24小时沉降量不应大于2mm；测得各观测点的变形量，把观测的数据进行整理，绘出弹性变形量图，并按此值在底模上预留
20、预拱度的最高值，设置在挂篮的跨径中点，其它各点的预拱度以中间点为最高点，以梁的两端为零，按二次抛物线比例进行分配。(4)观测点布置1)在箱梁底模板上对称设置6个观测点，作为模板及整体变形观测点。2)在0#块墩顶挂篮设点，做挂篮变形观测点。加载过程中应及时进行位移及沉降观测，每间隔8小时观测一次，持续观测24小时，如发现偏位或挠度过大，应及时暂停加载，待查明原因并处理后再继续加载。(5) 卸载沉降稳定后，停止预压，进行卸载。卸载同样应均匀对称进行。(6)通过记录数据分析，绘制沉降曲线图进行对比分析。根据分析对挂篮的强度、稳定性及刚度作出评价，提出预拱度的建议设置值。整理观测数据，计算总弹性沉降量
21、：通过观测，取得弹性沉降量数据，调整底模高程，预留弹性沉降量。(7)挂篮、模板调整在挂篮预压卸载后，采用人工调平纵梁及箱梁底模板。3.2.7悬臂施工(1)悬臂施工挂篮经过试验，并征得监理工程师的同意后进行悬臂梁的施工。悬臂梁施工按以下顺序进行：外侧模及底模就位后，绑扎底板钢筋及钢筋定位架。绑扎腹板钢筋及安装预应力束管道。立内模，并用拉条与外侧模连接。设内模支撑及顶板支架。绑扎顶板钢筋及预应力束管道和立端模。与上述步骤同步，安装各种预留孔的预埋件（其上下口平面位置误差不超过3mm，竖向筋设定位板预埋）。经检查合格后，方可灌注梁段混凝土，悬臂段浇筑混凝土时对称、平衡施工，设计不平衡偏差不得大于设计
22、允许数值，混凝土配合比，浇筑顺序及振捣，必须严格按施工工艺操作，梁段浇筑自悬臂端向后分层浇筑振捣。使用插入式振捣器时，不得碰损制孔管道及钢筋骨架。(2)挂篮的移动梁段预应力张拉、压浆完毕，即可移动挂篮，准备灌注下一段梁，挂篮的移动遵照以下步骤进行：1)先将主梁后锚杆稍松开，用倒链将主梁拉住固定，用倒链或慢速卷扬机牵引滑道移到位，主梁的前移带动侧模系统，底模系统及内滑梁整体移位，随着主梁的前移，压紧器交替前移（不得少于2根），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4根），并用测力扳手上紧。2)侧模系统在主梁前移时与主梁同步前移，到位后，用钢丝绳从预留孔道穿下与滑梁上的吊环用卡环连
23、接，将侧模系统托起。然后将滑梁挂滑轮滑移到位，用精轧螺纹钢吊杆将钢丝绳换掉。将底模系统后端挂轮滑移到位后端锚固于已成梁段上，前端用精轧螺纹钢与前上横梁连接。3)初调中线、标高。4)用千斤顶将底模系统与底板，侧模系统与翼缘板及腹板外侧密合，并将后吊杆带上保险螺母。5)精调中线、标高。6)用倒链将内模系统拖移到位，并调好中线及标高。7)绑扎底板、腹板钢筋、安装管道、立内模、预埋。绑扎顶板钢筋、预埋、安装端模。8)复核中线、标高，并检查合格后，方可灌注混凝土（注：在安装过程中如发现预留孔于挂篮位置不适时，要查明原因，进行处理，不得强行扭杆穿入孔洞，精轧螺纹钢吊杆严禁弯曲、打火）。 等强张拉以后，重复
24、以上步骤灌注下一段。3.2.8质量要求及验收标准项目规定值或允许偏差混凝土强度（Mpa）在合格标准范围内轴线偏位（mm）L100m10顶面高程（mm）L100m20相邻节段高差10断面尺寸（mm）高度+5，-10顶宽30底宽20顶底腹板厚+10，-0同跨对称点高差L100m20L100mL/5000横坡（%）0.15平整度（mm）8表1悬臂浇筑预应力混凝土梁施工质量标准3.2.9箱梁施工的线型控制大跨度悬灌梁施工，应对其梁内应力和梁体线型进行监控。悬臂梁施工线型控制的关键是要分析每一施工阶段、每一施工步骤的结构挠度变化状态，控制立模标高。先计算出各梁段的立模预拱度，结合前一梁段的挠度实测值，修
25、正预拱度值后调整立模标高。(1)立模预拱度计算立模预拱度=各种因素引起梁体变形的挠度计算值+挂蓝变形+挠度观测调整值(2)影响梁体变形的挠度因素根据施工过程主要有以下几种：1)单T形成阶段由以下因素产生的悬臂挠度：梁段混凝土自重；挂篮及梁上其它施工荷载作用；张拉悬臂预应力筋的作用。2)合拢阶段，将继续发生以下因素产生的连续挠度：合拢段混凝土重量及配重作用；模板吊架或梁段安装设备的拆除；张拉连续预应力束的作用。在以上过程中，同时还会发生由于混凝土弹性压缩、收缩、徐变、预应力筋松驰、孔道摩阻预应力损失等因素引起的挠度。 (3)梁体变形的挠度计算1) 基本假设混凝土为均质材料。施工及运营过程中梁体截
26、面的应力h0.5Ra，并可认为在这种应力范围内，徐变、应变与应力成线性关系。叠加原理适用于徐变计算，即应力增量引起的徐变变形可以累加求和。2)挠度计算在上述假设的基础上考虑到各节段混凝土龄期不同所导致的收缩徐变差异将连续刚构梁施工所经历的收缩徐变过程划分为与施工过程相同的时段即：浇筑新梁段、张拉预应力筋、移动挂篮、体系合拢等。每一时段结构单元数与实际结构梁段数一致，在每一时段都对结构进行一次全面的分析，求出该时段内产生的全部节点位移增量，对所有时段进行分析，即可叠加得出最终挠度值。3)挂篮变形计算挂篮变形包括：桁架弹性变形、前吊带弹性变形及非弹性变形。桁架变形计算：将桁架简化为铰接形式，按各个
27、梁段的不同重量，分别计算其弹性变形。前吊带变形计算：将底模架前横梁简化为弹性支承的连续梁，根据各个梁段的实际荷载计算各个支承的受力，然后根据受力情况计算出吊带的变形量。非弹性变形测试：挂篮的非弹性变形由挂篮试压试验来实测，对于未经试压的挂篮，参考已试压挂篮（各套挂篮为同一型号、同一工厂，同一工艺加工）的变形值在第一次挂篮施工时设置，对于已试压的挂篮认为非弹性变形已消除在施工时不再考虑。3.2.10箱梁挠度观测(1)挠度观测是箱梁施工观测的主要内容。箱梁分段悬浇时，影响挠度变化的因素有：1)挂篮的弹性变形和非弹性变形产生的挠度；2)预拱度；3)各梁段自重的挠度；4)各梁段预应力产生的挠度；5)挂
28、篮自重及施工荷载变化引起挠度；6)混凝土徐变引起的挠度；7)温度变化引起的挠度变化；这些因素均是挠度观测计算的依据，观测方法如下：挠度观测采用自动安平水准仪在每一节段施工完成后与下一节段底模标高定位前的桥面标高观测，均安排在早晨太阳出来以前进行。混凝土浇筑前后预应力张拉前后，挂篮行走前后都要进行挠度观测。温度观测是影响主梁挠度的主要因素之一。温度包括日温和季节温度。由于温度变化的复杂性，挠度在理想状态下计算时不可能考虑温度的影响，温度的影响只能通过实时的观测加以修正。结论(1)完成主墩施工后，安装永久支座，接长墩身预埋临时固结预应力钢筋，浇筑临时支座混凝土。(2)利用墩顶及墩旁钢管架浇筑0#块
29、，张拉临时固结预应力钢筋，形成梁墩固结，并张拉0#块梁段上预应力钢束。(3)安装挂篮，对称平衡悬臂浇筑1#块至10#块并张拉各阶段预应力钢束。(4)支架现浇边跨直线段。(5)按先边跨后中跨的顺序进行合拢段施工及拆除相应的临时支座，完成体系转换，形成三跨连续箱梁。(6)进行桥面及附属工程施工。悬灌箱梁施工工艺流程图17#、18#墩墩身施工17#墩支架现浇0#块箱梁18#墩支架现浇0#块#箱梁拼装挂篮17#墩挂篮悬臂施工110块18#墩挂篮悬臂施工110块中跨合拢边跨合拢16#墩支架现浇段施工拼装16#墩边孔支架19#墩支架现浇段施工拼装19#墩边孔支架边跨合拢 图3悬灌箱梁施工工艺流程图致 谢致谢感谢辅导孙智鑫老师！严桂凤老师！1516附 录参考文献1田永复.怎么编写施工组织设计. 北京：建筑工业出版社，19992公路桥涵设计通用规范JTG D602004 . 北京：人民交通出版社3廖正环M.公路施工与管理.人民交通出版社. 19994张大宝M.公路施工项目管理知识百问. 人民交通出版社：20045邓学钧M.路基路面工程.北京:人民交通出版社2003.086许娅娅M.测量学.北京:人民交通出版社2004.057川郭波，武小悦M.系统可靠性分析.长沙:国防科技人学出版社，2002 8JTGD40-2002交通部S.管道设计规范.北京：人民交通出版社2002.10 1717