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1、山西侯禹高速公路XX合同段矮塔斜拉桥主梁悬臂施工工艺方案编 制：复核：审 核:山西侯禹高速公路XX合同段项目经理部2005年5月8日#目录编制依据和范围二、工程概况三、施工组织和布置四、施工计划五、施工工艺六、施工监控七、质量保证措施八、安全保证措施编制依据和范围1、国道主干线二连浩特至河口公路山西侯马至禹门口段黄河大桥 两阶段施工图设计 C 册(中交第二公路勘察设计研究院)2、公路桥涵施工技术规范 (TJT041-2000)3、公路工程质量检验评定标准 (JTG F80/1-2004 )4、菱形挂篮设计图 (大桥局一公司设计事务所) 5、编制范围包括矮塔斜拉桥 62#64#墩的主梁悬浇施工。
2、二、工程概况1、工程简介：黄河特大桥中心里程为 K63+252,总长4566m本 合同段内黄河特大桥起止里程为 K63+60A K65+555,长1953m。桥梁上部结构型式为：19X 50m先简支后刚构预应力混凝土 T梁 +75+2X 125+75 m矮塔斜拉桥+20X 30m先简支后刚构预应力混凝土 T 梁，主桥为单索面矮塔斜拉桥，结构为塔梁固结、塔梁分离的连续体 系。矮塔斜拉桥采用塔梁固结、 中间主塔墩梁固结、 另两个主塔墩梁 分离的体系，主塔结构高24.5m，主塔采用钢筋混凝土独柱实心矩形 截面，顺桥向长3.0m,横桥向宽2m布置在中央隔离带上，并与主 梁固接。主梁为单箱三室大悬臂变截
3、面PC连续箱梁。中间支点处梁高4.2 米，跨中梁高 2.3 米，从支点起 25.5 米范围内梁高按二次抛物线变 化；箱梁顶宽 28 米，悬臂板长 5 米，箱梁底宽由 15.734 渐变到 17 米；两外腹板为斜腹板，腹板斜率不变，厚50cm两中间腹板为直腹板，厚40cm顶板厚度不变，边室28cm中室45cm底板厚2580cm 斜拉索锚固点布置在箱梁中室内。 主梁除支点处设横隔板外， 每根斜 拉索锚固点处均设横隔板，间距 4米，主梁采用三向预应力结构，纵向预应力采用15-9、15-12钢绞线， 横向预应力采用 BM15-4 BM15-5 15-12、15-15、15-19钢绞线，分 别布置在顶板
4、和横隔板内，竖向预应力采用直径 32mm高强精扎螺纹 粗钢筋，布置在腹板内。64#墩主梁悬浇施工采用菱形挂篮进行；62#墩和63#墩主梁悬浇分 别采用钢箱梁和贝雷梁作为主桁的平弦式挂篮。0#块混凝土灌注、张拉压浆完毕后，在0#块上进行挂篮的拼装，1#块施工采用在两侧组 拼常位和异位挂篮主桁片和菱形构架，通过两支挂篮搭接浇注1#块混凝土。1#块张拉、压浆完毕后将挂篮前移下一节段，恢复正常位置， 继续悬浇施工2#15#块。主梁悬浇施工必须对称同步进行，力求做 到施工荷载两端均等，三、施工组织和布置1、施工总体布置1.1、施工组织和人员安排成立一个由项目部一名副经理任作业队长的矮塔斜拉桥施工作业队，
5、统一组织协调矮塔斜拉桥上部结构施工，三个主塔墩分别设作业分队，设墩长和技术负责人各一人，同时进行三个主墩的主梁悬浇 施工。每个作业分队的作业工人安排 40人，分两班，24小时不间断 连续施工。共需作业工人180人。具体作业人员数量如下：序号名称单位数量备注1木工名222混凝土工名403钢筋工名504架子工名305张拉工名126铺工名207电工名68安全员名39施工员名89质检员名59试验员名410材料员名6合计名2062、主要临时设施和机械设备：配备一台30吨汽车吊机，负责主梁施工的挂篮拼装以及机具材料和模板起吊，同时配备一至两台25T汽车吊机做为辅助。悬浇挂篮 共3套（6支），施工每个主塔上
6、两支挂篮对称安装，同步对称悬臂 施工。混凝土集中拌制，混凝土工厂设两台L1500混凝土搅拌机，四两 混凝土搅拌车，混凝土最大供应能力为 60mV小时。进场两台混凝土 输送泵，保证主梁施工的混凝土供应。现场配备11台千斤顶及配套的油泵和压力表，以保证主梁纵向、 横向和竖向预应力的张拉需要。在63#墩旁设一台630KVA变压器，同时配备一台250KW发电机,以满足矮塔斜拉桥上部结构施工用电。主要机械设备及数量见下表序号名称规格单位数量备注1汽车吊机30t辆12汽车吊机25t辆23挂篮套3 :4混凝土输送泵台25装载机L40辆16卷扬机5t台6 17混凝土搅拌机L1500台28混凝土运输车c 39m
7、辆49电焊机台12 :10对焊机台111钢筋切割机台312千斤顶2500KN台4张拉15-9束13千斤顶650KN台3张拉竖向预应力14千斤顶270KN台2张拉15-4束15千斤顶5000KN台2张拉15-19束16变压器630KVA台117发电机250KW台13、施工顺序：根据目前的施工情况及先边跨合拢后中跨的原则， 优先进行两个边塔及其主梁悬浇施工，同步进行中塔施工。0#块施工 完成后，在0#块上进行挂篮拼装，检验合格后开始悬臂主梁节块施 工，同时进行塔柱施工；在施工至 6#块之前完成主塔施工；边施工 6#节块边开始挂设斜拉索，直至15#块。与此同时完成边跨现浇段施 工；先进行边跨合拢段施
8、工，最后进行中跨合拢。四、施工计划和工期安排矮塔斜拉桥上部结构计划从2005年3月开始施工，5月10日完 成三个0#块施工；5月20日开始主梁悬浇施工；7月10日完成主塔 施工；9月底完成悬浇主梁施工，开始进行边跨合拢段施工；11月中 旬完成中跨合拢段施工。（详见施工计划横道图）五、施工工艺（一）、挂篮施工1、挂篮选型本工程矮塔斜拉桥悬浇施工主梁宽度 28米，最大悬浇节段为4 米，最大节段重量接近230吨；各块段混凝土一次浇筑，并确保平衡 对称施工；设计要求挂篮最大重量不超过120吨。根据本工程的以上 特点和现场实际情况，62#墩采用钢箱梁平弦式挂篮；63#墩采用贝雷 梁平弦式挂篮；64#墩采
9、用菱形挂篮。2、挂篮设计概况2.1、平弦式挂篮钢箱梁挂篮利用钢箱梁主桁，宽 80cm,高110cm。贝雷架挂篮 主桁用标准贝雷桁架 3 片，采用上下加强弦杆型式。 钢箱梁挂篮自重 97吨,贝雷架挂篮自重 79 吨（不包括施工荷载） 。钢箱梁挂篮在中间和后面设置横联；贝雷架挂篮主桁间分别设 置前、中、后横联。每片主桁设前、后支腿,主桁与支腿连接牢固。在每个支腿下 放置两个钢凳,支腿下焊接滑板（直接在底面焊接 25 槽钢,减小滑 行时的摩擦力 ,下设置20槽钢组做上滑道。上滑道在走行时受力, 施工过程中上滑道不受力。 为减小前上横梁后移时与钢箱梁挂篮前上 横梁下设置滑板。2.2、菱形挂篮（1）、本
10、挂篮的主要组成部分有： 主桁系统、底模平台、吊挂系统、 外导梁系统、走行系统、平衡及锚固系统。（2）、挂篮各部分的重量（一只挂篮、砼浇筑状态） ：菱形桁架：14.1t （四片）；连接系：1.5 t;前滑板、后钩板：3.6 t; 下滑道：6.0 t;前上横梁：5. 8 t;后锚固系统：6.9 t;底模平台及其 吊挂系统：38.6 t;外滑梁及吊挂系统：4.6 t;外模支架：6.6 t;合计 88 吨（未计施工荷载、外模、内模及内模支架重） 。外模、内模、内 模支架以及施工荷载总重量不得超过 30 吨。3）、本挂篮最大自重限制为 120 吨,悬臂最大节段长度为 4 米, 适应混凝土梁块最大重量24
11、0吨。3、挂篮主要特点：（1）、平弦式挂篮：以装配式公路钢桥（贝雷梁）和钢箱梁为主体结构，配以新制杆件组拼而成。为减轻挂篮自重，本挂篮取消了庞大 的尾部平衡重或走行锚挂系统，挂篮前移采取分两步到位的方法，具 有结构简单，自重轻盈，操作方便等优点。（2）、菱形挂篮：上部主桁为菱形，菱形结构后端锚固于箱梁顶板上，无平衡压重，菱形桁架走行利用固定在箱梁腹板的滑行轨道，后 支座以勾板的形式沿轨道顶板翼缘滑动，不设平衡重。利用箱梁腹板顶部的滑行轨道，作为挂篮底模平台和侧模前移的 滑道。底模和外侧模与主桁同步走行。4、挂篮拼装（1）、拼装顺序：本挂篮的拼装顺序为：测量放线 铺设枕 木、走道梁等走行系统一钢
12、箱梁、贝雷梁或菱形桁架及联结系 后锚固系统 前上横梁及吊挂系统 整体起吊安装 底模平台 底模安装外侧模安装 下滑梁（外滑梁）及其吊 挂系统-内顶模安装 脚手平台。（2）、拼装方法：（a）、走行系统： 在0#块张拉压浆完毕，放出走道梁中心线及前、后支点位置，不平处及斜坡用粗砂或砂浆找平，平整度控制在3mm以内。铺设枕木及走道梁，平弦式挂篮采用配重走行，0#块浇筑完毕有关张拉完成后，在设 计支点位置安装钢凳并抄平，将前、后支腿落在钢凳上，安装走道梁， 即上滑道（上滑道仅在走行时受力，上滑道在挂篮走行前安装就可 以）。菱形挂篮采用后勾式走行，走道梁中间预埋的32精轧螺纹钢筋采用连接套接长，上、下节3
13、2精轧螺纹钢筋等长进入连接套，并用红油漆做好标记，安装垫板，拧紧螺母，将走道梁锚固，走道梁 横向高差及纵向任意1m范围内高差不大于1mm,任意两点高差不大 于2mm，且走道不得有扭曲和反拱现象，前滑板及后勾板与走道磨 阻面应涂抹黄油，以减少挂篮走行阻力，安装后钩板，前滑板，测量 前、后滑板的位置及标高，误差控制在 2mm以内。（b）、主桁、后锚系统：安装主桁前后垫梁，利用吊机起吊安装主桁，对主桁临时支撑，确保四片主桁竖直，且水平高差不大于2mm。并及时安装后上横梁和后锚分配梁，防止构架倾覆。利用接长张拉后 的主体竖向预应力筋和预埋精扎螺纹钢筋作为锚固筋，锚固于后锚分配梁上。每支挂篮设4道后锚分
14、配梁，每道设4根锚固筋，为保证后 锚固筋受力均匀，对后锚固筋进行初张拉。后锚固钢筋上做油漆标志， 锚固筋必须采用双螺母拧紧，并用扎丝裹缠，防止滑丝。后锚系统安装完成后，安装主桁联结系，其中平弦式挂篮需安装 前、中、后联结系；菱形挂篮需安装的横向连接系和水平连接系，采 用销轴或电焊连接。（c）、吊挂系统：利用两台吊机起吊前上横梁，安装在主桁前端， 在上横梁上按设计位置拼装垫梁、 扁担梁及前吊带，同时在箱梁顶板 和底板设计预留孔位置抄垫，安装后吊带（吊杆） 。吊带安装必须保 证竖直，轴销安装后拧上螺母和保险销，确保牢靠。（d）、底模平台：在1#块下场地分别拼装挂篮前、后下横梁及其 相应位置的框梁和拖梁， ，然后逐根安装底模纵梁及限位纵梁，形成 底模平台，采用四台15t倒链整体起吊拼装底模平台，在底模平台上 铺设底模，底模采用优质竹胶板。（e）、外侧模：外侧模与支架焊接为整体，在侧模支架上焊临时支 点及分配梁，将外侧模临时放在底模平台上。（f）、下滑梁（外滑梁）：在前上横梁和箱梁预留孔位置安装垫梁、 千斤顶和前后吊带，起吊下滑梁（外滑梁） ，将外滑梁穿入外模支架 内设计位置，并与前后吊带锚固。通
