主梁標(biāo)準(zhǔn)段施工匯報(bào)

1、塔斜拉橋牽索掛籃施工2008-6-24一、概述二、標(biāo)準(zhǔn)段掛籃的總體思路三、標(biāo)準(zhǔn)段掛籃的結(jié)構(gòu)形式四、標(biāo)準(zhǔn)段掛籃施工工藝及步驟五、掛籃受力分析六、掛籃設(shè)計(jì)特點(diǎn)七、注意事項(xiàng)一、概述：本工程主線(xiàn)橋主橋?yàn)楠?dú)塔四索面預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋，跨徑布置為150m+150m，采用塔、梁、墩固結(jié)體系，除了塔梁錨固區(qū)，其它位置主梁左右幅分離，斜拉索采用扇形布置，梁上索距6m，橋塔每側(cè)布置21對(duì)斜拉索。每幅主梁采用預(yù)應(yīng)力雙主梁截面，兩個(gè)邊主梁為單箱單室結(jié)構(gòu)，主梁頂面全寬22.5m，頂面橫坡為1.5%，主梁施工分段包括0#段、1#段、2#21#標(biāo)準(zhǔn)段、邊跨直線(xiàn)段23#段、合攏段22#段，其中0#段長(zhǎng)度19.5m，1#段及2

2、#21#標(biāo)準(zhǔn)段長(zhǎng)度6m，邊跨直線(xiàn)段長(zhǎng)12m，合攏段長(zhǎng)2m。除0#、1#段梁高由3.5m2.5m變高外，標(biāo)準(zhǔn)段梁高均為2.5m，重量280t。主梁采用三向預(yù)應(yīng)力體系，縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋包括精軋螺紋鋼筋和鋼絞線(xiàn)兩種；腹板豎向預(yù)應(yīng)力采用32mm精軋螺紋鋼筋；橫梁內(nèi)布置鋼絞線(xiàn)，規(guī)格采用S1515。主梁標(biāo)準(zhǔn)段采用從主塔墩對(duì)稱(chēng)雙向牽索掛籃懸臂澆注砼的施工方法，澆注節(jié)段長(zhǎng)6m，節(jié)段數(shù)量20對(duì)。設(shè)計(jì)建議方案為采用前支點(diǎn)牽索掛籃施工，且單側(cè)掛欄重量不得超過(guò)節(jié)段重量的165T，擬采用長(zhǎng)平臺(tái)前支點(diǎn)牽索掛籃進(jìn)行施工。二、標(biāo)準(zhǔn)段掛籃的總體思路a、在制訂主梁標(biāo)準(zhǔn)段掛籃方案時(shí)，首先該橋主梁縱向長(zhǎng)度達(dá)6m；梁面較寬達(dá)22.5m，

3、塊段重量達(dá)280t，為保證節(jié)段施工縱、橫向變形協(xié)調(diào)，對(duì)掛籃的整體剛度要求很大，掛籃重量大。b、斜拉索采用扇形空間布置，牽索橫橋向及順橋向投影角度變化大，起始?jí)K段牽索穿越箱梁底板，牽索相對(duì)每個(gè)節(jié)段梁端錨固點(diǎn)不斷變化，各節(jié)段迭合后斜拉索沿橫橋向投影無(wú)共同交點(diǎn)，掛籃主縱梁及牽索設(shè)施設(shè)計(jì)困難。橫橋向投影順橋向投影c、斜拉索采用雙索面空間布置，錨固于箱梁翼緣，斜拉索梁端錨固塊高度變化，各塊段施工，常規(guī)設(shè)計(jì)抗剪設(shè)施與牽索前后對(duì)應(yīng)，作為傳遞水平力至梁體的抗剪設(shè)施設(shè)計(jì)困難。d、由于主梁左右幅分離，內(nèi)側(cè)間距只有40cm，牽索橫橋向角度變化，致使左右幅牽索掛籃主縱梁相碰，砼箱梁施工設(shè)計(jì)要求左右幅基本同步，相差不超

4、過(guò)一個(gè)塊段，難于實(shí)現(xiàn)。e、由于主梁左右幅間距很近，只有40cm，常規(guī)通過(guò)懸臂板外掛吊鉤式走行根本無(wú)法實(shí)現(xiàn)，走行方式困難。f、橋位處砼箱梁底板距離既有高壓線(xiàn)近，牽索掛籃梁高受限，掛籃整體升降高度受限，砼箱梁中間底板走行前后無(wú)法采取整體滑移升降方式。綜合考慮以上因素，標(biāo)準(zhǔn)段施工用牽索掛籃方案突破常規(guī)，在兼顧力學(xué)性、工藝性、經(jīng)濟(jì)性的總體思路下，掛籃設(shè)計(jì)采用鋼箱梁空間整體式底平臺(tái)，通過(guò)四組縱梁、三組橫梁、前后交叉腹桿組成空間受力體系，保證掛籃的縱橫向剛度，保證了節(jié)段縱橫向線(xiàn)型。掛籃主縱梁弧形首半徑漸變及橫橋向設(shè)計(jì)一定寬度空檔適應(yīng)牽索縱橫向角度變化。拋棄了常規(guī)水平抗剪設(shè)施與牽索縱梁前后對(duì)應(yīng)，通過(guò)空間傳力

5、方式，將水平抗剪設(shè)施布置于次縱梁中部，放在砼箱梁中間直腹板下方，水平抗剪設(shè)施設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔合理，砼箱梁局部受力更優(yōu)化。為避免左右幅砼箱梁基本同步施工時(shí)，牽索掛籃主縱梁不相碰，依據(jù)主縱梁的受力特點(diǎn)，將尾部受力小的區(qū)域梁寬減小。掛籃走行利用反錨于前一節(jié)段上的后走行框及掛籃輔助主梁前端的前走行框，通過(guò)千斤頂支頂在反力座上前移走行，摒棄常規(guī)外掛邊吊掛的走行方式。橫梁前端模板為整體式型鋼骨架鋼模，后端采用小塊模板及拼裝式扣件鋼管腳手架作底模支架，每次走行前將橫梁后端模板散拆放平在底平臺(tái)上，底平臺(tái)小起小落即可實(shí)現(xiàn)掛籃走行，解決了高度受限問(wèn)題，操作方便安全。三、標(biāo)準(zhǔn)段掛籃的結(jié)構(gòu)形式掛籃采用復(fù)合平臺(tái)式，其主要由承重

6、系統(tǒng)、懸吊系統(tǒng)、水平抗剪系統(tǒng)、走行系統(tǒng)、模板系統(tǒng)等組成。1.承重系統(tǒng)承重系統(tǒng)主要由主縱梁、次縱梁、前橫梁、中橫梁、后橫梁、前腹桿、后腹桿及普通縱梁等桿件組成。除去普通縱梁為型鋼外其余均為加勁鋼箱梁。各梁段采用27普通螺栓拼接。2.懸吊系統(tǒng)懸吊系統(tǒng)由掛籃前端牽索錨固結(jié)構(gòu)，中吊桿、后吊桿等組成。牽索錨固結(jié)構(gòu)由新制成品索、張拉桿、連接頭、張拉螺母、錨固螺母(材料40Cr) 、墊塊及卸載千斤頂組成。中內(nèi)吊桿材質(zhì)均為40Cr，其余為精軋螺紋鋼筋。由于掛籃施工節(jié)段較多，各構(gòu)件需要進(jìn)行多次張拉，所以注意密切關(guān)注其疲勞狀況，及時(shí)補(bǔ)強(qiáng)或更換。3.水平抗剪系統(tǒng)包括水平抗剪檔塊、梁體預(yù)埋鋼盒組成。平衡由于牽索產(chǎn)生的

7、水平力。4.走行系統(tǒng)走行吊掛系統(tǒng)由輔助頂縱梁、輔助前吊掛、后走行框、后走行吊掛組成。為減小走行時(shí)阻力，在各滑道處加焊4mm不銹鋼板，并及時(shí)涂潤(rùn)滑油。5.模板系統(tǒng)本套掛籃模板除主梁變化錨固塊處梁面采用竹膠板(設(shè)計(jì)圖僅為示意),主梁其余全部采用新制鋼模及組合鋼模板。其中兩側(cè)邊箱梁底模、斜腹板側(cè)模、懸臂板外側(cè)模、橫梁前側(cè)模板為大塊鋼模板；邊箱梁直腹板外側(cè)模、頂板模板及橫梁后側(cè)模板為分塊式小模板，可方便拆裝，使掛籃順利通過(guò)每節(jié)梁段的橫梁。橫梁前端模板為整體式型鋼骨架鋼模，后端采用小塊模板及拼裝式扣件鋼管腳手架作底模支架，每次走行前將橫梁后端模板散拆放平在底平臺(tái)上，方便走行。具體形式見(jiàn)下圖。五、標(biāo)準(zhǔn)段掛

8、籃施工工藝及步驟1、掛籃操作工序流程2、關(guān)鍵工序a、調(diào)整掛籃平面軸線(xiàn)位置及提升掛籃掛籃梁頂輔助主梁走行到位后，立即利用梁面汽車(chē)吊千斤頂或倒鏈，調(diào)整好相對(duì)位置，安裝后后錨固；掛籃底平臺(tái)就位后，尾部利用螺旋千斤頂支頂后走行框，前端利用螺旋千斤頂支頂前走行框以調(diào)整掛籃底平臺(tái)平面軸線(xiàn)位置；底模相對(duì)底平臺(tái)縱橫梁調(diào)整則利用導(dǎo)鏈調(diào)整，調(diào)整前松開(kāi)底模與底平臺(tái)主縱梁間錨固。掛籃調(diào)整就位后，安裝中吊掛及前走行輔助吊掛，分別在底平臺(tái)前后橫梁正上方布置液壓千斤頂作為掛籃提升設(shè)備，將底平臺(tái)起升約1m，抄墊后保證掛籃尾部基本與梁體貼緊，在箱梁頂面利用液壓千斤頂預(yù)拉中、后吊桿。 b、模板標(biāo)高調(diào)整由于掛籃變形影響，在橫橋向設(shè)

9、置預(yù)拱度，預(yù)拱度的設(shè)置除考慮前橫梁變形外，還要累加梁頂主梁及吊桿的受力變形，同時(shí)應(yīng)考慮牽索的非線(xiàn)性修正后的彈性伸長(zhǎng)值影響。橫橋向不同位置預(yù)拱度不一致，底模前端橫橋向不同位置的立模標(biāo)高值是在監(jiān)控指令標(biāo)高上累加掛籃變形。c、牽索安裝及中間調(diào)整索力牽索主縱梁精確定位錨固后，水平抗剪設(shè)施安裝完畢，即可進(jìn)行牽索安裝，先將延長(zhǎng)桿與錨頭內(nèi)撐套連接好，調(diào)整好錨杯位置，保證錨杯螺母與錨墊板間4左右空隙。走行到位后,應(yīng)準(zhǔn)確調(diào)整主縱梁前后位置，按澆注100%砼后斜拉索梁端索偏角計(jì)算設(shè)置牽索與弧形首交點(diǎn)位置，使?fàn)恳龔埨瓧U與斜拉索同一軸線(xiàn)，且軸線(xiàn)位置準(zhǔn)確。本橋牽索中間調(diào)整索力包括兩次，第一次初索力在砼澆注前施加，第二次

10、索力在砼澆注至50%時(shí)進(jìn)行調(diào)整索力值。d、梁端索力轉(zhuǎn)換砼澆注完畢，按規(guī)定養(yǎng)護(hù)，滿(mǎn)足強(qiáng)度要求后拆除內(nèi)模及堵頭模板，預(yù)應(yīng)力張拉完畢后，即可進(jìn)行梁端索力轉(zhuǎn)換，先旋緊梁端錨杯螺母，保證其與錨墊板緊貼，利用千斤頂放松錨固于牽索縱梁弧形首處的延長(zhǎng)桿螺母，使其處于松弛狀態(tài)。e、前移底平臺(tái)當(dāng)澆注段砼達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求時(shí)，張拉預(yù)應(yīng)力筋，安裝輔助頂縱梁、后走行框及其相關(guān)系統(tǒng)，卸去牽索系統(tǒng)，將斜拉索由牽索體系轉(zhuǎn)換到主梁上，第三次張拉斜拉索。收緊后走行框，對(duì)稱(chēng)同步解除外側(cè)中吊掛和后吊桿，利用內(nèi)側(cè)中吊掛和輔助前吊掛將掛籃平臺(tái)下降1000mm，使掛籃次縱梁后端作用于后走行框上，安裝前移千斤頂，準(zhǔn)備前移。3、掛籃走行工序掛籃

11、走行分三步：第一步塊段施工完畢，在牽索體系轉(zhuǎn)換前，安裝橋面輔助頂縱梁、收緊后走行框。第二步利用內(nèi)側(cè)中吊掛和輔助前吊掛將掛籃平臺(tái)下降1000mm，使掛籃次縱梁后端作用于后走行框上。第三步利用設(shè)置于掛籃輔助主梁前端及錨固于前一節(jié)段梁端底板上的前后走行框作為滑移裝置，千斤頂牽引底平臺(tái)。5、掛籃受力分析5.1、計(jì)算假定：1、箱梁翼緣板砼及側(cè)模重量通過(guò)支架傳至掛籃普通縱梁及主縱梁；2、箱梁頂板砼、內(nèi)模重量、底板、腹板砼通過(guò)底模傳至普通縱梁及次縱梁；3、斜拉索荷載通過(guò)弧形首傳遞至牽索掛籃主縱梁；4、掛籃主要承受砼荷載及斜拉索的預(yù)拉力，并通過(guò)中內(nèi)、外吊掛及后吊掛系統(tǒng)進(jìn)行平衡；5.外模、底模、頂模及平臺(tái)臨走行

12、時(shí)，其重量由后走行吊掛及輔助前吊掛承擔(dān)。5.2、計(jì)算工況：1、荷載掛籃自重及施工臨時(shí)荷載: q1；第一次斜拉索預(yù)拉力荷載:s150%砼荷載：q2第二次斜拉索預(yù)拉力荷載：s2100%砼荷載：q32、荷載組合掛籃空載：q1掛籃空載斜拉索第一次張拉：q1+s1澆注50%砼荷載：q1+s1+q2澆注50%砼后第二次調(diào)索：q1q2s2砼澆注完成時(shí)q1s2q35.2、檢算項(xiàng)目：1、驗(yàn)算各種荷載組合下掛籃主梁結(jié)構(gòu)受力情況及變形。2、分別計(jì)算出各種荷載組合下中內(nèi)、外吊點(diǎn)反力及后吊掛反力，及剪力鍵反力。3、根據(jù)各支點(diǎn)反力設(shè)計(jì)吊桿大小及數(shù)量4、計(jì)算掛籃走行時(shí)吊點(diǎn)荷載及梁頂輔助縱梁受力情況5.2、計(jì)算結(jié)果計(jì)算結(jié)果以

13、2塊及21塊進(jìn)行說(shuō)明1、2塊計(jì)算結(jié)果、掛籃主梁最大應(yīng)力97.2mpa,澆注完成時(shí)變形為32mm。、中內(nèi)吊點(diǎn)最大反力為145t，中外吊點(diǎn)最大反力為31.1t,后吊掛最大反力為28.7t，剪力鍵最大反力為34.6t。、中內(nèi)吊掛設(shè)計(jì)為2根60張拉桿，材質(zhì)為40Cr，中外吊桿及后吊桿設(shè)計(jì)為2根32精軋螺紋鋼筋。、掛籃走行時(shí)前、后吊點(diǎn)最大反力為50t，輔助縱梁彎距為370t/m,剪力即為吊點(diǎn)反力。2、21塊計(jì)算結(jié)構(gòu)、掛籃主梁最大應(yīng)力150.2mpa,澆注完成時(shí)變形為52mm、中內(nèi)吊點(diǎn)最大反力為90.0t，中外吊點(diǎn)最大反力為34.2t,后吊掛最大反力為62.5t，剪力鍵最大反力為186t。、中內(nèi)吊掛設(shè)計(jì)為

14、2根60張拉桿，材質(zhì)為40Cr，中外吊桿及后吊桿設(shè)計(jì)為2根32精軋螺紋鋼筋，、掛籃走行時(shí)前、后吊點(diǎn)最大反力為50t，輔助縱梁彎距為370t/m,剪力即為吊點(diǎn)反力。梁頂輔助縱梁設(shè)計(jì)為三片加強(qiáng)型貝雷梁結(jié)構(gòu)。6、掛籃設(shè)計(jì)特點(diǎn)掛籃采用下復(fù)平臺(tái)式，其主要由承重系統(tǒng)、懸吊系統(tǒng)、走行吊掛系統(tǒng)、模板系統(tǒng)等組成。承重系統(tǒng)主要為鋼箱梁及型鋼組成，鋼箱梁由鋼板焊接而成，掛籃標(biāo)準(zhǔn)梁高為1.2m,其中次縱梁B段及后外腹桿為變截面箱梁，梁高由1.2米變至0.35m,為滿(mǎn)足設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)要求，掛籃施工時(shí)最多相差一個(gè)塊，主縱梁設(shè)計(jì)為變截面梁，梁寬由1.0m變化為0.8,滿(mǎn)足設(shè)計(jì)需要。由于此橋?yàn)殡p索面斜拉橋，剪力鍵設(shè)置時(shí)在中腹板處

15、最為方便，且受力可靠，由于斜拉索作用點(diǎn)在縱橋向與剪力鍵不在一條直線(xiàn)，斜拉索的縱橋向水平反力通過(guò)內(nèi)腹桿傳遞至剪力鍵。7、注意事項(xiàng)1.用作吊掛系統(tǒng)的精扎螺紋鋼和40Cr兩端須套雙螺母及加墊板，通過(guò)連接器接長(zhǎng)時(shí)，必須預(yù)先在距端頭1/2連接器長(zhǎng)度處做油漆記號(hào)，連接器兩端對(duì)中連接。 2.灌注砼前，應(yīng)在中、后吊掛處抄墊預(yù)定高度墊塊或馬凳對(duì)中、后吊掛系統(tǒng)吊帶按給定的噸位進(jìn)行預(yù)頂收緊，以使底模貼緊砼，防止在砼澆注過(guò)程中吊帶發(fā)生變形。 3.掛籃使用時(shí)，應(yīng)經(jīng)常檢查吊掛處縱梁節(jié)點(diǎn)、吊掛系統(tǒng)及牽索系統(tǒng)各聯(lián)接點(diǎn)，連接螺母、連接套筒等關(guān)鍵部位。 4.在澆注砼過(guò)程中，應(yīng)設(shè)專(zhuān)人隨時(shí)測(cè)量掛籃前端產(chǎn)生撓度變形，且對(duì)彈性變形及時(shí)調(diào)

16、整。 5.掛籃走行時(shí)要求均勻、同步。 6.松緊吊掛時(shí)，旋轉(zhuǎn)螺母不得帶動(dòng)螺桿，以免使底部螺母或中間套筒旋落。 7.施工用腳手板宜用木腳手板,以免增加掛籃荷載。 8.掛籃平臺(tái)走行前, 其上部構(gòu)件應(yīng)臨時(shí)固定，以免因走行時(shí)晃動(dòng)而造成滑落。走行應(yīng)按要求進(jìn)行，機(jī)具設(shè)備、內(nèi)模支撐構(gòu)件等不得放置在掛籃平臺(tái)上一起走行。 9.施工前,所有吊掛系統(tǒng)的精軋螺紋鋼和40Cr鋼均應(yīng)用PVC管套好，以免電焊碰傷。 10.掛籃走行前，輔助頂縱梁尾部須設(shè)置保護(hù)裝置，以防止意外傾覆或縱滑。 11.前、后走行吊掛使用前，應(yīng)嚴(yán)格檢查或作受力測(cè)試。 12.懸臂施工前，應(yīng)按要求設(shè)置防護(hù)欄桿及安全網(wǎng)。 13.掛籃體系轉(zhuǎn)換時(shí)應(yīng)嚴(yán)格對(duì)稱(chēng)同步，轉(zhuǎn)換順序應(yīng)嚴(yán)格遵照"牽索掛籃施工流程圖"進(jìn)行。 14.張拉桿、套筒在使用前應(yīng)做探傷檢測(cè)。 15.張拉桿、套筒及錨杯間的螺紋應(yīng)上滿(mǎn)上緊，確保其聯(lián)接可