桥梁挂篮施工方案.docx
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桥梁挂篮施工方案
九江长江公路大桥B3合同段
预应力箱梁挂篮悬浇施工方案
1、编制依据
1.1根据项目办下发“一纲四册”管理文件中的《质量管理手册》第四章“首件工程示范制”实施办法的要求；
1.2依据福州至银川高速公路九江长江公路大桥《施工图设计第五册第二分册跨黄广大堤桥上部构造（B3标）》；
1.3依据《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）、《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-2004）及项目办下发“一纲四册”等相关规范及文件。
1.4相关技术要求
《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）；《公路工程质量检验评定标准》（JTJ071-98）；《混凝土结构工程施工及验收规范》（GB50204-92）；《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18-96）；《工程测量规范》（GB50026-93）；其它有关技术规范、规程及技术文件。
2、编制目的
为了提高九江长江公路大桥B3合同段线内实体工程施工的质量，明确跨黄广大堤桥上部结构挂篮施工技术要点，确保施工安全，加快施工进度，特编制此方案。
3、工程概况
九江长江公路大桥B3合同段，工程里程范围为K22+639～K24+844,线路全长为2.205km。
工程地点位于湖北省黄梅县境内。
跨黄广大堤桥上部结构设计为，变截面连续箱梁。
箱梁为分离的单箱单室截面，左、右幅宽均为16.25m，底宽8.25m,两侧翼缘宽为4m。
连续箱梁中跨墩顶支点处梁高为6.2m，跨中最小梁截面高为2.8m。
梁底板为变厚设计，由支点向跨中逐渐减小，箱梁底板下缘呈二次抛物线变化。
预应力箱梁单幅分为1个0#段，12个对称段、两个边跨合龙段、一个中跨合龙段和两个直线段。
箱梁对称段长度为4节×3m+8节×4m，最大混凝土64.69m3，最小混凝土47.07m3,合龙段长2m，混凝土23.48m3，边跨现浇段长4.8m混凝土56.35m3。
挂篮施工部分为对称段中的1#～12#段、边跨合龙段和中跨合龙段。
节段主要参数表
节段名称
0/2
1
2
3
4
5
6
7
节段长度
500
300
300
300
300
400
400
400
节段体积
116.89
61.79
56.29
53.6
51.12
64.69
61.17
58.16
节段重量
303.92
160.66
146.35
139.36
132.92
168.2
159.05
151.2
节段名称
8
9
10
11
12
合龙段
现浇段
节段长度
400
400
400
400
400
200
480
节段体积
55.64
53.63
51.2
48.42
47.07
23.48
56.35
节段重量
144.66
139.43
133.13
125.89
122.38
61.05
146.52
跨黄广大堤桥结构布置图
4、气候条件和地形地貌
4.1气候条件
本项目所属地区属亚热带季风气候，具有气温温和、雨量充沛、热量丰富、光照充足、夏冬季长、春秋季短、春寒夏热、秋冬干阴和无霜期长等特点。
气温的季节性变化明显，最高月平均气温33.0℃，最低月平均气温4℃，历年极端最高气温41.2℃,历年极端最低气温-18.9℃.该地区降水年内分配不均，主要集中在4～6月，易产生地区性洪涝灾害；降水量最少的时期是10月～次年1月，4个月降水量仅占全年降水量的16%左右。
年平均降水量1347～1440mm，多年平均风速2.0～3.1m/s，年最大风速7.7～20.0m/s，年平均相对湿度：
77%～80%。
4.2地形、地貌
福州到银川高速公路九江长江公路大桥路线走向大致为由南往北，K7+715～K20+121段为丘岗垅谷地貌，地形呈波浪型起伏，最高海拔68m，最低13m（湖平面）。
K20+121（江西永安大堤）～K22+727（湖北黄广大堤）之间为长江河道，地貌特征以河流Ⅰ级阶地、河漫滩和河床为主，深槽靠近江西西岸。
K22+727～终点为长江北缘松散堆积平原区，地貌上属长江一级阶地，地势平坦开阔。
区内沟渠纵横、塘堰广布。
本标段部分墩位处于河漫地之外，其余均处长江北缘松散堆积平原区，地势平坦开阔，沟渠纵横、塘堰广布。
5、施工工期计划
5.1施工进度安排
跨黄广大堤桥上部构造施工计划时间安排为2011年10月～2012年7月，共9个月，其中0#块施工施工2011年10月～2012年元月底，对称段施工2011年12月～2012年7月，共投入0#块支架4套，三角挂篮4套。
挂篮施工工期安排如下：
挂篮安装10天；压载和安全技术鉴定7天；一个对称段施工10天。
5.2施工人员、机械配备
施工作业人员配备120人，现场主要管理人员12人。
管理人员配置
姓名
职务
职责
罗建平
生产副经理
全面负责现场施工组织管理
刘学智
片区技术负责人
负责施工方案落实,施工过程控制及技术服务管理
冯四超
现场技术员
现场技术服务
唐永刚
现场技术员
现场技术服务
章秀根
专职安全员
施工现场安全管理
蒋仕松
工班长
施工作业人员组织管理
李振
质检工程师
施工过程质量控制
张小云
机械工程师
施工过程机械设备管理及调配
崔国豪
测量负责人
施工过程测量控制
蒋利军
试验室主任
施工过程试验检测及原材料质量控制
陈海强
物设部部长
施工用材料采购及供应
高建刚
办公室干事
宣传及后勤
作业人员配备
编号
工种
人数
1
钢筋加工班
10
2
混凝土班
20
3
钢筋安装班
40
4
模板安装班
20
5
装吊班
10
6
预应力施工班
10
主要施工机械设备及进场计划
序号
机械名称
规格或型号
数量
进场日期
1
砼拌合楼
HZS90
2台
2009．11
2
潜水泵
5台
2009.10
3
钢筋弯曲机
GQ40-1
2台
2009.11
4
钢筋切断机
JW-40-1
2台
2009.11
5
钢筋调直机
GD240
2台
2009.11
6
发电机
200KW
2台
2009.11
7
电焊机
BX3-300
20台
2009.11
8
塔吊
2台
2011.11
9
砼罐车
8m3
4台
2009.11
10
卷扬机
JK-5
4台
2010.5
11
插入式振动器
1.1kw
20台
2010.3
12
千斤顶
YCW24～50
20台
2010.5
13
砼输送泵
HBT80
2台
2010.5
6、挂篮结构组成及设计
6.1挂篮结构组成
跨黄广大堤桥上部结构现浇梁悬臂施工采用三角挂篮悬浇工艺。
三角挂篮主要由承重系统、底模系统、侧模系统、内模系统、锚固系统等组成，具体为：
6.1.1承重系统。
包括三角桁架（主梁、立柱、斜拉杆）、立柱平联、前上横梁、后上横梁。
主梁为2I45a工字钢，上下贴焊接δ=10㎜钢板，在支点处布置δ=10㎜加劲肋；前上横梁和后上横梁为2[36b槽钢，上下贴焊δ=10㎜钢板，在吊点和支点处布置δ=10㎜加劲肋；立柱为2[36b槽钢和δ=10㎜钢板焊接成的箱型结构。
横向斜拉带为2[12槽钢，纵向斜拉带为2×6根JL32精轧螺纹钢筋。
两片桁架之间通过平联连成整体，组成挂篮的承重系统。
6.1.2底模系统。
包括底模纵梁、前下横梁、后下横梁及底模板。
底模纵梁为32根I28a工字钢，前下横梁为2][36a槽钢，上下贴焊接δ=10㎜钢板，后下横梁结构与前下横梁相同，为减小滑移过程跨中变形，下侧焊接50cm高加强桁架。
前下横梁利用6根JL32精轧螺纹钢筋与前上横梁连接,下端设计为铰接，后下横梁利用4根JL32精轧螺纹钢筋与已浇注梁段底板锚固，外侧利用2根JL32精轧螺纹钢筋与后上横梁连接，下端设计为铰接。
底模采用面板为δ=6mm4块4.125×2.25m大块钢模板。
6.1.3侧模系统。
包括侧模桁架、侧模板及侧模滑梁等。
单侧悬臂端侧模纵向宽度4.5m，侧模桁架由2[12加工而成，单侧共5片。
侧模滑梁为2I28a,上下贴焊接δ=10㎜钢板。
6.1.4内模系统。
包括内模、支架、内模滑梁等。
内模采用组合钢模拼装，内模支架采用[8型钢钢焊接而成。
侧模滑梁为2I28a,上下贴焊接δ=10㎜钢板。
6.1.5走行系统。
包括主梁滚筒、侧模滑轮、内模滑轮、牵引装置等，。
6.1.6锚固系统。
包括扁担梁、主梁后锚杆及底模后锚杆。
6.1.7工作平台。
包括前工作平台、后工作平台（吊篮）及侧模平台。
6.1.8其它部件。
包括前吊杆、后下横梁吊杆、吊杆连接件、IV钢螺帽及连接器、导链、销轴、拉条、千金绳、滑车等。
三角挂篮结构立体图
6.2挂篮设计及检算
6.2.1设计概述
跨黄广大堤桥单段混凝土最大方量5#段为64.69m3，节段长度为4m，挂篮单头重量63.45t吨.与施工最小梁段12#重量比值为0.49。
单端挂篮结构重量表
承重构件（t）
侧模（t）
底模（t）
内模（t）
合计（t）
42.54
14.37
3.34
3.2
63.45
6.2.2设计参数取值
a、混凝土最大方量5#段（64.69m3）为最不利工况进行计算；
b、混凝土涨模系数取1.05；
c、冲击系数取1.2；
d、钢筋混凝土容重取26kN/m3；
e、施工机具、人群荷载取2.5Kpa；
f、钢材弹性模量取2.1×105Mpa；
g、杆件承担砼重的弹性挠度取构件跨度的1/400；
h、杆件承担挂篮自重的弹性挠度取构件跨度的1/250；
j、应力取值：
Q235钢：
[σ轴]=170Mpa，[σ弯]=170Mpa，[τ]=85Mpa；
16Mn钢：
[σ轴]=210Mpa，[σ弯]=210Mpa，[τ]=125Mpa
6.2.3主要构件受力结果，详细设计检算见计算书。
构件受力计算表
构件名称
弯（拉/压）应力
σ（MPa）
剪应力
τ（MPa）
挠度（mm）
备注
底模纵梁
118.86
7.19
9.1
满载
前下横梁
34.59
8.61
0.3
满载
前上横梁
121.66
12.44
4.73
满载
后下横梁
40.44
2.67
18.92
空载
后上横梁
29.25
5.90
0.38
满载
内模滑梁
121.34
13.34
8.34
满载
外模滑梁
82.39
5.71
15.26
空载
主梁
72.19
21.97
1.92
满载
立柱
20.89
满载
吊杆
324.23
满载
斜拉杆
207.20
7、施工方案总体概述及施工流程
箱梁0＃块采用搭设钢管支架现浇施工。
箱梁1＃～12＃节段采用三角形挂篮悬臂浇筑，各节段混凝土全截面一次浇注；直线段（边跨现浇段）块采用钢管支架现浇施工，全截面混凝土一次浇注；中跨合龙段、边跨合龙段采用吊架施工，全截面混凝土一次浇注。
施工过程严格按设计及规范要求进行，严格控制节段施工及总体施工流程。
7.1挂篮悬浇施工工艺流程
7.2挂篮安装
0#块施工完成后，对临时锚固系统进行张拉，拆除施工支架，进行挂篮安装。
挂篮安装利用汽车吊配合塔吊完成。
7.2.1主梁安装
在0#块上先进行放样，定出主梁位置线，并精确定位主梁垫块，找平，安放主梁垫块，安装主梁，完成后进行临时锚固。
7.2.2后上横梁安装
主梁就位后，吊装后上横梁，并通过高强螺栓与主梁连接。
7.2.3立柱安装
将立柱吊装至设计位置，通过高强螺栓与后上横梁连接。
7.2.4三角斜拉安装
安装斜拉带精扎螺纹钢，并进行预张。
7.2.5立柱平联安装
两片主桁全部安装并锚固好后，安装主桁立柱平联及横向斜拉，保证其整体稳定性。
7.2.6前上横梁安装
安装前上横梁，挂篮承重体系形成整体。
7.2.7后锚系统安装
安装后锚扁担梁，并利用千斤顶对称锚固。
7.2.8下横梁安装
依次安装后下横梁、前下横梁，并将其通过吊杆对应固定在后上横梁和前上横梁上。
7.2.9底模纵梁及模板安装
依次安装底模纵梁、铺设底板模板。
7.2.10侧模系统安装
将滑梁穿入侧模桁架，然后前端通过Ⅳ级钢吊杆固定于前上横梁，后端经侧模滑轮固定于已完成箱梁0#块翼缘板上。
7.2.11作业平台安装
挂篮主体拼装完成后，按设计要求，对挂篮进行作业平台及临边防护的安装，翼缘板外侧、挂篮底模前端焊接防护栏杆及作业平台，侧模外侧安装检查通道，同时将翼缘板与检查通道利用防护网进行封闭。
7.3挂篮压载
挂篮安装完成后，项目部安全鉴定小组，对挂篮结构进行安全鉴定验收，合格后报驻地办、总监办、项目办，组织联合验收，同时报公司进行安全鉴定，合格后对挂篮进行压载。
7.3.1试验目的
为了确保挂篮施工安全，减少挂篮的非弹性变形,获取弹性变形参数,得出压重与挂篮本身的变形关系,为挂篮施工和线性控制提供挂篮弹性挠度计算的可靠依据,保证施工质量和安全。
7.3.2试验方法
挂篮安装完成后进行荷载时试验。
挂篮通过原位堆载的方法进行荷载试验，堆载重物为河沙（密度为1.45t/m³）。
挂篮安装完成后在挂篮的底模上按照施工过程中最大荷载工况下，荷载的分布情况确定各区域堆载沙袋的体积。
最大试验荷载为最不利施工荷载（5#节段）的120%。
7.3.3管理人员配置
预压由项目总工全面管理，生产副经理组织协调现场施工生产，同时配备三名技术人员负责现场技术工作，三名测量人员全天候跟踪测量。
主要管理人员见下表。
主要管理人员表
序号
姓名
职务
备注
1
罗建平
项目副经理
负责组织生产调度
2
陈海强
物设部主任
负责材料供应
3
刘学智
工程部
技术管理
4
崔国豪
工程部
沉降观测
5
李伟
工程部
沉降观测
6
唐永刚
工程部
沉降观测
7
冯四超
工程部
影像资料收集
7.3.4试验荷载分级加载步骤
（1）模板安装完成为初始状态；
（2）加载到钢筋绑扎完毕（11.77t）；
（3）加载到底板混凝土浇筑完毕（42.80t+11.77t）；
（4）加载到腹板混凝土浇筑完毕（39.53t+42.80t+11.77t）；
（5）加载到顶板混凝土浇筑完毕（74.64t+39.53t+42.80t+11.77t）；
（6）超载20%的状态下（74.1t+39.53t+42.80t+11.77t）×1.2=201.84t；
7.3.5预压范围
根据5#段荷载分布形式，本次挂篮荷载试验横向宽度16.25m，纵向4.5m，堆载横向剖面如下图。
7.3.6观测点布置
挂篮荷载试验观测点布置见下图。
挂篮压载测点侧面布置图1
挂篮前端压载测点布置图
挂篮后端压载测点布置图
7.3.7预压实施程序
（1）空载测量
在进行压载前，首先检查挂篮称重系统、后锚杆和各个吊杆是否按装合格。
检查验收完成后，按压载要求布设测量控制点。
（2）第一阶段压载实施
空载测量完成后，将称重好的沙袋，按设计堆载方案，利用汽车吊进行底板部分的堆载，堆载过程保证两侧荷载对称施加。
堆载完成后，进行观测点测量，并详细记录，持荷1小时后，再次进行测量，若无变化，进行第二阶段堆载，否则须继续持载，重新测量，直至测量结果稳定。
（3）其余阶段阶段压载实施
第一阶段测量完成后，按设计堆载方案，利用汽车吊继续进行对称堆载。
堆载完成后，进行观测控制点测量，并详细记录，持荷1小时后，再次进行测量，若无变化，进行下一阶段堆载，否则须继续持载，重新测量，直至测量结果稳定。
以后个加载阶段与第二阶段相同。
最后一次加载完成后每间隔3小时进行一次测量。
（4）卸载
加载结束，连续3次观测结果稳定后，开始卸载。
卸载时两侧挂篮和单侧挂篮的对称部位都应对称分阶段卸载。
卸载时控制卸载速度。
卸载完成后对所有观测点进行观测，并做好记录。
每套挂篮在个阶段观测数据按照下表进行记录：
挂篮压载测量观测数据记录表
挂篮名称：
XX墩XX（左/右）幅XX（大/小）里程挂篮
测点编号
空载
第一阶段完成
第二阶段完成
第三阶段完成
第四阶段完成
第五阶段完成
卸载
完成
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
1
2
3
4
5
6
7
8
9
……
测量：
记录：
复核：
日期：
7.3.8资料整理
（1）根据分级压载和卸载后的观测值确定各分段所产生的弹性变形和非弹性变形（见挂篮变形计算表），并绘制弹性变形和非弹性变形曲线，确定完全非弹性变形值及消除完全非弹性变形的压载值，并确定回归线性方程，从而确定各梁段浇筑砼时所产生的弹性变形值。
（2）把此次的成果与理论计算进行对比，并进行成果分析。
（3）预拱度重新调整和计算。
挂篮变形计算表
挂篮名称：
XX墩XX（左/右）幅XX（大/小）里程挂篮
测点
编号
空载
第五阶段完成
卸载
完成
0#块端部弹性变形
弹性变形
非弹性变形
①
⑥
⑦
⑧
=⑦-⑥-⑧
=①-⑦
1
2
3
4
5
6
7
8
……
（平均值）
测量：
记录：
复核：
日期：
7.4挂篮悬浇施工
挂篮压载完成后，对压载数据进行整理，并上报驻地办及监控组，同时对挂篮主要构件变形进行逐段施工修正，依据监控指令调整挂篮，进行对称段施工。
7.4.1模板工程
（1）模板拼装
现浇梁底、侧模板均采用大块定型钢模板，内模采用组合钢模。
底、侧模及内模顶板模板一次性拼装到位，每节段施工完成后，随挂篮系统整体滑移，内模侧模板采取节段拼装方式。
（2）模板打磨
模板使用前，采用人工砂轮机对面板进行清理打磨，并用200目砂纸进行抛光，完成后采用肥皂水进行清洗，确保面板洁净。
（3）脱模剂涂刷
脱模剂采用柴机油混合物（体积比1：
3），利用羊毛刷人工涂刷，涂刷要求为均匀一致，薄厚适中。
操作要求为：
以一滚轴刷脱模剂为准，反复在面板面涂刷，直至油料用完。
检查标准为：
目测表面脱模剂均匀，无下流现象，用手指划过模板面，无明油渍。
7.4.2钢筋工程
（1）钢筋构件在钢筋场内加工，运至施工现场绑扎，加工及绑扎严格按设计及规范要求进行。
加工完成的半成品构架须经验收合格后，方可出厂。
（2）节点钢筋绑扎必须采用双扎丝，接头缠绕不少于3圈，且完成后将扎丝接头反扣向腹板内侧。
（3）保护层垫块采用成品的高强混凝土垫块，设计净保护层厚度为5.4cm，安装时严格按设计要求安装，－绑扎时必须采用双扎丝，接头缠绕不少于3圈，且外侧腹板必须在内侧安装。
（4）钢筋绑扎搭接长度或焊接接头长度、焊缝质量须满足设计及规范要求
（5）尽量减少在模板内部施焊。
（6）外露部分钢筋施工完成后，涂刷水泥浆进行防锈处理。
（7）钢筋绑扎完成后，进行预埋件安装，包括护栏钢筋、泄水孔、底腹板通气孔、挂篮施工预留孔、监控测量原件等。
序号
项目
要求
1
主筋间距及位置偏差（拼装后检查）
≤15mm
2
底板钢筋间距与设计位置偏差
≤8mm
3
箍筋间距及位置偏差
≤15mm
4
腹板箍筋的不垂直度（偏离垂直位置）
≤15mm
5
混凝土保护层厚度与设计值偏差
+5mm，0
6
其他钢筋偏移
≤20mm
7.4.3混凝土工程
（1）混凝土浇筑控制
现浇梁段混凝土采用混凝土输送泵泵送浇筑，两侧对称一次性完成，浇筑顺序为底板，对角交错同时浇筑一侧腹板，再同时浇筑另一侧腹板，同时浇筑顶板。
混凝土浇筑不平衡荷载不得大于施工梁段底板重量，超方量不大于梁段理论重量的3%。
（2）混凝土性能指标
拌合时间，干拌40s，湿拌不少于120s；运输方量，5m3/车；坍落度，160～200mm，尽量控制在180mm。
（3）混凝土布料及振捣
混凝土泵送至模板内后，布料顺序由低向高，布料厚度控制在30～45cm，采用插入式振捣棒进行振捣，振捣时间约为20S。
底板混凝土浇筑完成后，在浇筑腹板时减缓浇筑速度，防止底板翻浆，腹板浇筑布料两次完成。
（4）混凝土收面及拉毛
顶板混凝土浇筑完成后，立即采用人工收面，首先人工按顶面标高控制点进行初次收面，即利用木抹子进行混凝土平整，完成后采用线绳通过标高控制点高程，缠绕形成网格，然后再次利用钢抹子进行精确收面，在混凝土初凝前人工用端部齐平的扫把，沿横桥向由外侧向内侧进行拉毛，拉毛深度不小于3mm，且纹路规整。
收面标高、平整度控制网线示意图
（5）梁端凿毛
端部模板拆除后，沿断面轮廓线内、外边缘向内侧5cm弹出墨线，对墨线内侧混凝土，利用凿毛锤进行凿毛，以保证节段施工新老混凝土交接面密实及施工接缝规整。
凿毛要求，凿除表面浮浆，直至露出新鲜混凝土。
（6）混凝土养护
夏季施工混凝土终凝后采用白色土工布覆盖，洒水养护，养护时间不小于7天。
进入冬季施工采用棉篷布对梁段进行包裹，同时在箱内利用电炉烧水，进行蒸汽养护。
7.4.4预应力工程
（1）预应力钢绞线下料及穿索
钢绞线采用人工砂轮机切割下料。
穿索前对钢束进行检查，确保完好，无打火等损伤。
对于较短钢束采用人工穿索，对后续较长钢束采用塔吊配合卷扬机整束穿索。
（2）预应力张拉
a.纵向预应力钢束张拉控制。
预应力张拉采用两端对称张拉方式，张拉顺序严格按设计要求进行，施工前对设计给定伸长量进行复核计算，并报监理工程师审批。
张拉程序：
安装锚具、千斤顶→张拉20%设计应力→量伸长量→张拉设计应力→持荷两分钟→量伸长量→回油锚固→量出实际伸长量并求出回缩值→检查是否有滑丝、断丝情况发生。
b.竖向、横向预应力张拉控制。
竖向预应力采用穿心千斤顶单端张拉，横桥向预应力采取两端交错单根单端张拉。
c.预应力总体施加顺序为，先纵向，后横向，最后竖向，横、竖向滞后一个节段施工。
（3）封锚及压浆
a.张拉完成后，切除外露钢绞线，外露量35cm，清水冲洗，高压风吹干，采用无缩水水泥砂浆封锚；
b.清
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