61牵索挂篮施工工法.doc

牵索式挂篮施工工法 GGG（鲁）C3061-2008 杨荣泉 侯福金 万雨帆 闫宗山 孙建全 （山东省路桥集团有限公司 山东省公路桥梁建设有限公司） 1.前言 牵索挂篮是施工大跨径斜拉桥混凝土主梁的主要工具，目前国内使用的牵索挂篮形式主要有桁架式和钢箱式。目前，箱梁的宽度和单节段浇筑长度都比较大，滨州黄河大桥主梁宽度更是达到了32.8m，单节段浇筑长度为7.5m，为提高挂篮的整体刚度，挂篮采用钢箱式主桁结构，目的为保证主梁的浇筑质量及控制浇筑时间，使挂篮的刚度及强度满足一次浇筑完毕整个梁段的要求。 该利用永久性斜拉索作为施工挂篮前支点，以简支体系受力改变了传统平衡压重式挂篮的单悬臂受力，增加了浇筑节段长度。本挂篮具有刚度大、比同类挂篮自重轻、行走及操作方便的特点，能优质、安全、快速地完成斜拉桥混凝土主梁悬浇施工任务，施工操作简便宜行，普通工人稍加学习便可灵活掌握操作要领，施工工艺安全可靠。这种挂篮于先后在利津黄河大桥和滨州黄河大桥应用，取得较好效果，该挂篮结构具有技术性和经济性的综合效果，达到国内先进水平。 2.工法特点 2.1.利用斜拉桥特有的永久性斜拉索作为施工挂篮前支点，结合桥面锚固系统构成无压重挂篮，挂篮中端悬吊在已浇好的梁段上，将传统挂篮的单悬臂受力状态改变为简支正弯矩受力状态，从而大大提高了挂篮承载力，又减轻挂篮自重，一次浇筑长度达7.5m，一个浇筑施工周期为7d，工效提高30%～50%。 2.2.利用钢箱作为挂篮的纵、横向主桁结构，从而大大提高了挂篮的整体刚度，变形量小，保证了施工质量。 2.3.挂篮采用液压驱动，减轻了工作强度，提高了工作效率。 2.4.结构简洁紧凑，受力明确，使用较为方便。 3.适用范围 本工法适用于悬臂浇筑的大跨度预应力钢筋混凝土斜拉桥。 4.工艺原理 斜拉索水平分力与水平反力平衡。斜拉索竖向分力与中支点反力形成简支梁的两个支点，承载待浇混凝土箱梁重量。 挂篮前鼻梁设计，通过四根反力杆完成斜拉索牵引、张拉、锚固及挂篮下落等几个转换过程。 顶模整体落架设计，通过设在已浇梁段上的后吊杆和设在前横梁侧面的支撑杆，实现了顶底模的整体上升和下降，提高了施工速度。 挂篮行走系统设计，挂篮行走靠大行程千斤顶驱动，后滑靴升降及滑行设计。 5.施工工艺和操作要点 5.1.牵索挂篮简介 5.1.1.挂篮组成 牵索挂篮共有六部分组成：主桁系统、模板系统、牵索系统、行走系统、工作平台系统。 ⑴主桁系统：采用整体焊接钢箱，主桁包括两道纵梁，两道横梁，为提高前横梁钢度，在前横梁下端设置了三角桁架。为调节立模标高和保持挂篮平衡，在挂篮后端设置了调节杆。在后横梁处的纵梁上设置悬挂C型梁。 ⑵模板系统：边箱底板及顶板底板采用钢桁架，面板用3mm钢板，边箱内模用木模，用木胶合板做面板，横隔梁模板采用木模，面板用进口维莎板。 ⑶牵索系统：该系统有前鼻梁、牵引杆、反力架、千斤顶及斜拉杆组成。张拉斜拉索的水平分力由板力杆平衡。 ⑷行走系统：该系统有滑靴、滑道、牵引钢绞线及千斤顶组成。其主要作用是当挂篮施工完一段后，将其转移到下一段。 图1：牵索挂篮结构示意图1⑸工作平台：主要用于完成斜拉索张拉、模板支立、挂篮行走等。 图1：牵索挂篮结构示意图1 5.1.2.挂篮安装 挂篮安装采用整体吊装方案，先在地面上将主桁系统整体拼装后，用千斤顶提升就位，详见图4《挂篮提升图》。 提升就位后安装吊杆、模板、工作平台、悬挂C型梁等附属部件。 图2：牵索挂篮结构示意图25.1.3.挂篮预压： 图2：牵索挂篮结构示意图2 1.预压重量：为施工荷载总和。总重量约为主梁自重的1.1倍，预压配重用砂袋，根据主梁的受力模式进行加载，分级进行预压，预压分为10级，每级压重均为施工荷载重量的10%。 2.预压顺序：加载顺序按照混凝土浇筑顺序进行，首先在两边箱前端加载，由前向后进行，边箱及横隔梁加载完毕后再从两从两端开始沿由前向后，先两边后中间的顺序对称加载，操作顺序：挂篮安装就位→调整模板→测量标高并做好记录→第一次张拉→加施工荷载重量的10%→测量标高→……分十级加载至施工荷载总重→测量挂篮变形及模板标高→第二次张拉斜拉索→测量挂篮变形及模板标高→分级卸载。 3.注意事项： ①严格按照正确的施工顺序施加荷载； ②预压用砂袋要严格称量，做好记录。 ③加载过程中注意观察挂篮变形情况，如有异常立即停止加载，分析原因，必要时对挂篮进行改进和加固。 4.预压观测及调整 每施加一级荷载均进行变形观测并记录，并对重点受力部位进行严密观察。 5.斜拉索第二次张拉 当预压荷载全部施加完成后，按照设计要求对斜拉索进行第二次张拉，并对张拉后的挂篮及模板进行变形观测。 6.卸载：预压及张拉过程全部完成并且变形稳定后，即可进行卸载，卸载的过程与加载的过程相反，并做好观测记录