公路工程三角轻型挂篮悬臂浇筑施工 技术领域 本发明涉及该工法主要适用于跨线、 跨江不中断通行 ( 航 ) 大桥和多跨连续梁及 大跨径大桥。
背景技术 本发明悬臂浇筑采用移动式挂篮作为主要施工设备， 以桥墩为中心， 对称向两岸 利用挂篮逐段浇筑梁段混凝土， 待混凝土达到要求强度后， 张拉预应力束， 再移动挂篮， 进 行下一节段的施工。预应力混凝土桥梁采用悬臂施工法是从钢桥悬臂拼装发展而来。早在 1948 年， 法国工程师 E. 弗莱西奈在巴黎附近的马恩河上采用预制分段施工法架设了吕章 西 (Luzancy) 桥， 主跨为 74m， 从此在欧洲各国得到推广采用。 我国 1968 年底建成的柳州特 大桥首次采用悬臂浇筑法施工。桥跨为 45.19m+66.71m+121m+124m+52.29m。历经 40 余年 的发展我国悬臂浇筑法施工技术水平已达到国际先进水平。
发明内容 本发明逐跨连续悬臂法施工， 是从一端向别一端逐跨进行， 逐跨经历了悬臂施工 阶段， 施工过程中进行了体系转换。每完成一个新的悬臂并在跨中合拢后， 结构稳定性、 刚 度不断加强。
附图说明
附图主要为三角轻型挂篮悬臂浇筑施工流程 具体实施方式
1. 操作要求
1.1 挂篮组成
三角形桁架式挂篮， 由吊架部分、 锚固部分、 模板部分、 走行部分及附属部分组成 具体详见 ( 附图 )， 采用自锚式三角桁架挂篮进行悬浇施工， 内、 外模板和主桁架均可以一 次走行到位并锚固主桁架， 内模板、 内模架再走行到位， 调整定位， 根据挂篮预压变形值确 定予拱度， 绑扎底板、 腹板和顶板钢筋。 主要技术指标 ： 挂篮由两片三角形主桁组成， 主桁架 长 15m， 挂篮自重 56t， 最大荷载 246t、 最大梁段长度 4.75m。行走利用导链牵引进行。为便 于行走， 在前支座处安放聚四氟乙烯滑板， 后支座处设滚动滑轮， 减小滑行阻力。
1.2 挂篮检算
荷载 ： 荷载包括挂篮自重、 最大节段砼重是、 施工机具等施工荷载、 施工人群荷载、 振动器自重及振动力等 5 项。
工况分析 ： 计算时主要考虑以下两种受力状态 ： 砼浇筑状态 ： 即节段砼刚浇筑完 毕， 还不能考虑砼初凝对结构的影响， 相当于该节段砼重量全部作用于挂篮上， 并且还有砼 浇筑、 振动的轻微冲击的影响以及挂篮自重与施工荷载等。 在此荷载组合下分别计算底篮、吊杆、 主桁、 后锚等结构的强度及刚度， 验算挂篮整体的抗倾覆稳定性。 行走状态 ： 主要验算 挂篮自重、 施工荷载等荷载组合下， 轨道的锚固及吊杆等结构。
1.3 挂篮安装及砼施工 ： 挂篮安装在 0# 段预应力施加后进行。 先安装滑轨， 并利用 预埋竖向精轧螺纹钢筋锚固滑轨。然后吊装主桁架部分， 主桁架在固定平台组装后用吊车 吊装到位， 最后安装前横梁和模板等。具体施工步骤如下 ： 安装行走轨道， 利用预埋的精轧 螺纹钢锚固 ； 安装挂篮 15m 长主桁架 ； 安装上部后横梁 ； 安装挂篮中立柱， 锚固三角斜拉杆 ( 精轧螺纹钢 ) ； 安装上部前横梁 ； 安装底部前、 后横梁 ； 铺设底模板 ； 安装外侧模 ； 挂篮调 试就位， 经高程、 轴线测量确认后开始挂篮预压 ； 预压完成后， 进行钢筋及预应力管道制作、 安装 ； 混凝土施工 ； 纵、 横、 竖预应力施工， 压浆及封锚 ； 挂篮前移 ： 挂篮在张拉压浆结束、 待 水泥浆终凝后即可前移。
1.4 挂篮前移 ： 接长并锚固挂篮轨道， 在轨道表面放置聚四氟乙烯滑板、 涂润滑 油。拆下底模后吊带、 松解内外模前后锚杆。并确认模板已经和混凝土脱离 ： 内模和内模架 落于降低的内滑梁上， 外模板落于底模走行纵梁上。 拆除主桁架的后锚杆让后支座受力， 放 松底模前吊带， 使底模离开梁体 100mm 左右。进行走行前的安全检查， 重点检查挂篮两轨道 是否相对水平和与桥轴线平行， 轨道锚固。每片主桁架各用一个 20t 的导链牵引， 带动挂篮 底模、 侧模和内模同步前移， 滑行时对接缝进行处理， 尤其是对拉杆头进行处理， 防止锈水 污染混凝土表面。进行修补和处理时挂篮不能移动。到位后及时安装底模后吊带， 内外滑 梁吊杆和挂篮主桁架后锚固装置， 将临时受力状态变为永久受力状态， 确保施工安全。 2. 材料与设备
2.1 材料 ： 混凝土， 梁体使用 C50 号混凝土， 必须仔细研究确定施工工艺和选用的 材料， 进行混凝土最佳配合比试验， 控制质量， 控制标准和检测方法， 并严格执行。 建议采用 同一厂家同一品牌的水泥用料。钢材 ： 普通钢筋、 工字钢、 预应力钢绞线、 精轧螺纹粗钢筋 等应按设计技术指标进行购货， 并按照国家标准进行抽检。预应力钢绞线应采用符合 《预 应力混凝土用钢绞线》 (GB/T5224-2003) 国家标准生产的高强度低松弛预应力钢绞线， 直径 15.2 毫米， 标准强度为 1860MPa， 弹性模量为 1.95×105MPa。 钢筋运抵后应进行及时必要的 防护， 防止锈蚀。锚具 ： 锚具进场后严格进行检验， 确保技术性能指标符合 “预应力用锚具、 夹具和连接器” (GB/T14370-93) 的有关规定。方木 ： 5m3 ； 钢管 ： 4T ； 槽钢 ： 16T ； 工字钢 ： 8T ； 稳压阀及压浆咀 ： 4 套。
2.2 施工材料准备 ： 吊车 1 台 ； 千斤顶 (511T)4 台 ； 手拉葫芦 (5T)8 个 ； 张拉油压表 4个； 顶压油压表 4 个 ； 油泵 4 台 ； 输油管 4 套 ； 灰浆灌浆泵 2 套。
3. 质是控制
3.1 主要技术措施
3.1.1 施工控制的目的与意义 ： 施工控制的目的就是确保施工过程中结构的可靠 性和安全性， 保证桥梁线形及受力状态符合设计要求。
3.1.2 施工控制的内容 ： 施工控制的内容包括变形控制和内力控制。变形控制主 要控制每一节段箱梁的竖向挠度及其横向偏移。 若偏移值较大时， 则进行误差分析， 并确定 调整方法， 为下一节段准确的施工做好准备工作。内力控制则是控制主梁在施工过程中以 及成桥后的应力， 尤其是合拢时间的控制， 使其不至于过大而影响安全。
3.1.3 挂篮静载试验 ： 对挂篮进行静载试验， 测试其变化情况， 确定其弹性和非弹
性变形， 为以后箱梁的预拱度值段置提供依据， 同时也是对挂篮受力情况及安全性的一次 检验。该试验选择路线左幅 17# 墩 1# 梁段位置进行， 采用砂袋按照 1# ～ 7# 梁段自重逐级 加载到各梁段设计重量的 111％， 并超载至 131％， 最后减载到初始状态。以此确定各节段 挂篮的预拱度等控制数据。
3.1.4 箱梁的挠度观测 ： 定挂篮结构荷载 - 拱度曲线挠度观测是控制成桥线形最 主要的依据， 主桥箱梁在施工过程中在每个节段布置 3 个观测点， 这样不仅可以测量箱梁 的挠度， 同时观察箱梁是否发生扭转变形， 在施工过程中， 对每一个截面进行立模、 混凝土 浇筑前后、 预应力筋张拉前后标高观测， 以便观测各点挠度及箱梁曲线变化历程， 保证箱梁 悬臂端的合拢精度及桥面线形。主要步骤如下 ： 测点布置， 采用 Φ16 钢筋制作， 在垂直方 向与顶板的上下层钢筋点焊牢固， 并要求竖直， 露出混凝土面 2cm， 露出端加工磨圆并涂漆 标记 ； 1# 段高程测点布置， 1# 段高程测点是为了控制顶板的设计标高， 同时也作为以后各 悬臂浇筑节段高程观测的基准点， 每个 1# 段各布置 1 个高程观测点。B 各悬臂节段的高程 测点布置 ： 每个节段各设 3 个测点， 布设在顶板位置， 要求位置准确， 固定牢靠 ； 观测时间与 项目 ： 为减少温度影响， 挠度的观测安排在早晨温度较低时进行， 在整个施工过程中主要观 测内容包括 ： 挂篮就位立模后、 混凝土浇筑前后、 预应力张拉前后、 边 ( 中 ) 跨合拢前后、 以 及拆除挂篮后、 最终成桥前的各项检测值， 以这些观测值为依据， 对大桥进行有效的施工控 制， 同时分析桥梁的受力状态， 做出对箱梁准确的判断 ； 观测结果 ： 观测结果的正确性是进 行最优控制的先决条件， 对每个施工阶段的挠度， 施工至长悬臂时， 大气温度变化、 日照温 度差等对箱梁变形影响显著， 为保证各跨箱梁的顺利合拢和线形控制， 进行长悬臂标高 24 小时跟踪测量， 同时量测气温变化值。根据主桥箱梁施工阶段的变形分析， 在悬臂 8# 段进 行该项测量， 绘制变形曲线。另外根据 8# 段的变化情况， 为大桥合拢提供合适的时间 ； 轴 线观测与控制 ： 主线桥由于处在曲线， 能否将平面曲线控制好， 将直接影响桥梁的受力和美 观， 为此， 从以下几个方面对大桥进行控制。
1) 利用挠度观测点所测数值， 及时分析大桥扭曲情况， 并以此对挠度进行调整， 以 保证大桥轴线。
2) 利用温度及日照对大桥平面轴线影响的变化规律， 对轴线坐标做出合理的调 整。
3) 合拢段浇筑前， 利用配重的调整， 对平面偏移做出调整， 使其达到设计要求。
4) 依据规范进行体系转换， 保证平面轴线。
主桥施工中的线型、 高程监控采取自监控与专业监控单位配合的方式进行。
3.2 悬浇箱梁施工质量控制
3.2.1 连续刚构的 1# 段与边跨合拢现浇支架和挂篮的设计强度符合设计要求， 确 保波纹管与锚垫板垂直 ；
3.2.2 永久支座安装的规格、 型号及预偏值按设计要求实施 ；
3.2.3 选定梁体混凝土的配合比时， 除考虑混凝土的强度指标必须达到设计强度 外， 还考虑其弹性模量及容重 ；
3.2.4 波纹管采用定位网法控制坐标， 每 61cm 布置一片定位网， 波纹管在任何方 向的偏差≤ 4mm ；
3.2.5 混凝上养生时， 对预应力钢束所留的孔道加以保护， 严禁将水或其它物质灌入孔道 ；
3.2.6 锚垫板牢固地固定在端模上， 并注意锚垫板的角度符合设计要求， 确保波纹 管与锚垫板垂直 ；
3.2.7 张拉在混凝土强度达到设计强度要求后进行， 并严格按设计要求的程序和 张拉控制应力采用双控， 确保张拉质量 ；
3.2.8 连续施工时， 加强测量监控， 定时定位监测， 适时调整线型变化， 做好线型控 制。
4. 安全措施
根据 《中华人民共和国安全生产法》 、 《建设工程安全生产管理条例》 、 《建筑法》 、 《内河交通安全管理条例》 、 《公路施工安全技术规程》 制订相关安全生产相关制度。
4.1 混凝土达到设计要求的强度拆模 ；
4.2 挂篮上桥前对各部位严格检查， 以确保施工安全 ；
4.3 挂篮移动前， 要对吊带、 轨道锚固等进行全面检查， 遇大风时停止移动， 确保挂 篮的行走安全 ；
4.4T 构两端悬臂浇筑混凝土做到加载基本平衡 ； 4.5 已浇梁顶和挂篮四周设栏杆并挂安全网， 且安全网网绳不破损， 并生根牢固、 绷紧、 圈牢、 拼接严密 ；
4.6 吊机工作时设专人指挥 ；
4.7 搭设独立稳固的 “之” 字形扶梯， 便于施工、 监理等人员上下桥面行走 ；
4.8 扶梯、 支架、 挂篮全部密封， 下挂防落网， 防止桥上物品落入河中 ；
4.9 主桥悬浇施工前， 以书面形式上报相关河道海事部门， 要求其按照已签订的协 议完善自身安全防护设施以及河道禁行、 引行等安全标志。
4.10 连续梁挂篮拼装、 行走及中跨合拢均应与航运部门联系， 由航运部门负责封 闭航道， 确保施工安全。