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1、挂篮设计及连续梁桥悬臂灌筑施工工艺中铁三局集团广珠七队2008-8-3目 录第一章 连续梁施工挂篮的设计、制造、试验1挂篮设计2 挂篮的制造及拼装3 挂篮性能试验第二章 连续梁预应力施工工艺1 预施应力设备2 预施应力前的各项准备工作3 预施应力有关数据测定3 预施应力有关数据测定第三章 连续梁、连续刚构悬臂灌注施工工艺1 盆式橡胶支座安装2 连续梁临时支座的设置与拆除3 墩顶0#段施工工艺4 悬臂灌筑梁段施工5 边跨现浇段施工6 合拢段施工第四章 连续刚构体系转换工艺1 体系转换技术特点2 预应力混凝土连续刚构桥合拢段施工的力学分析3 合拢段施工所用的临时锁定结构4 合拢段的临时锁定5. 合
2、拢段混凝土浇注时间地确定6. 合拢段施工的工艺流程第五章 连续梁施工线型监控1 概述2 悬臂施工预拱度的设置及施工误差的调整措施第一章 连续梁施工挂篮的设计、制造、试验1挂篮设计1.1 设计流程 挂蓝设计流程为：设计依据及执行标准，根据桥梁的结构形式选型，总体方案的确定，设计参数的确定，详细设计及绘图，挂篮试验细则的编制，厂内加工及监造，现场拼装及试验。1.2 设计原则1 挂篮构造要适应桥梁的结构形式，梁段长度、截面、高度、直、曲线变化、纵横向波纹管道的位置、竖向预应力筋的布置、腹板的宽度变化及新旧梁段混凝土搭接的需要，桥面标高及梁体线型易于控制，制造、拼装、拆卸及使用方便，作业面开阔。2 挂
3、篮结构受力尽量简洁明确，强度、刚度与稳定性满足相关规范要求。3普通连续梁桥施工推荐采用菱形挂篮及三角挂篮，斜拉桥采用牵索式挂篮。4 挂篮设计按一次灌筑一个节段混凝土考虑荷载。5 挂篮应为无平衡重式。6 挂篮优先按一次走行设计，其次按分步走行设计。7 挂篮重量控制在最大梁段重量3050%，且不超过桥梁设计图纸规定。8 模板设计时，要考虑承受起吊、安装、振捣、拆模及走行,以及防止漏浆与拆装方便。9 对于曲线梁，外侧模板板面宜取直。10 挂篮主要结构件根据不同的材料、安装条件可选择栓接、销接、焊接。11 挂篮结构件尽量采用型钢及格构式构件，以利循环利用。12主要构件间的连接推荐采用铰接，以避免装配应
4、力。1.3 主要技术指标1.3.1 主要材料：材料选择Q235、Q345、40Cr、45#。1.3.2 安全系数：锚固、提吊系统强度安全系数K=3.0，其余一般部位K=1.5。1.3.3 主要刚度控制指标：1 底模纵梁1/400；2 底模前后托梁1/1000；3 侧模面板1/400；4 其它部位1/500。2 挂篮的制造及拼装2.1 制造技术要求1 模板面板下料对角线误差1mm。2 筋板、法兰、联接件之间及与面板之间要相互垂直，垂直度误差0.2mm。3 联接孔累计误差0.5mm。4 模板表面不平度为3/1000;测量数不得少于5处。5 模板联接错台小于1mm。6 焊接缝要满足图纸要求，焊缝表面
5、要光滑平整，焊后去除药渣。7 喷漆前要清洁结构件背部。8 所有钢材必须由国家正规厂家生产，并有材质单及产品出厂合格证书，禁用非标钢材。9 所采用的标准件，如螺栓、轴承、电机、液压系统、千斤顶、倒链等应要由正规厂家生产并有产品合格证书。2.2 拼装技术要求1 侧模板制成后，应平稳存放，防止变形。2 为减少高空作业，保证模板精度，外模（含支架）、内模、洞孔模及端模宜在岸边拼装完毕。使用时，用缆索吊机或其他吊装设备吊运到各墩安装。所有模板及其大小构件在吊运过程中，不允许与其它物体碰撞或跌落地面。以防止变形或损坏。3 模板拼装场地必须平整、坚实，模板支架不得停放在松土或坑洼不平的地方。模板水平放置时，
6、决不允许上面走人或堆放重物。3 挂篮性能试验为确保梁体施工顺利、安全、可靠，施工前应对挂篮进行性能测试。以检验其整体承载能力，消除非弹性变形，测试弹性变形，各主要构件受力状况与变形规律，验证挂篮设计的正确性。3.1 试验场地的选择1 宜在梁体0号（或1号）梁段完成后，直接在0号（或1号）梁段上组装挂篮，进行挂篮试验。应选择试验方法简单，费用低，实效好的方法进行试验。2 如工程工期要求紧，设计上有特殊要求时，可在加工厂内设试验台，利用预埋在试验台底梁上的竖向钢板作支承，完成挂篮加载试验；还可在工地附近选点设试验台，灌筑试验梁段，在试验梁段上组装挂篮开展试验。3.2 构件单件试验3.2.1 单件试
7、验主要观测杆件受力及变形。3.2.2 单件试验时相应的构配件，螺栓应一同检验。3.2.3 杆件受力检测方法主要通过千斤顶张拉受力油压表测得量值，变形用油标卡尺测得，外观检查包括杆件是否出现裂缝、脱丝及异常变形等内容。3.3 整体静载试验3.2.1 主要进行挂篮整体承载力、前端挠度及各主要构件的应力、变形等的测试工作。3.2.2 测试仪表及元件：测试中常采用电阻应变仪，配以应变片、传感器测得受力构件的应力、应变及拉力；用经纬仪测得挂篮在加载过程中的中线变化；用水平仪测得挂篮的整体变形及水平杆件的挠度；用百分表量得后锚杆的水平位移。3.2.3 加载方式：在桥梁上直接试验时，宜采用匀布5-6个水箱，
8、向水箱内分级充水进行加载。也可以通过地垅、承台生根，通过钢丝绳、滑轮及传感器等把力分级加在挂篮上；在厂内作试验时，利试验台及预埋于试验台底梁上的竖向钢板作支承，通过设置于竖向钢板间上下加载钢梁间的千斤顶进行加载；采用试验梁段作试验时，利用灌筑2号梁段混凝土重量及外加荷载加载。3.2.4 加载等级：根据挂篮结构设计的允许承载能力，分5-8级逐级加载至最大允许承载力。每级加载间隔时间为30分钟，持荷15分钟，满载后，持荷12小时。3.2.5 受力测试：在主梁支点处（主构架支点处，各构架受力杆件上）、前后托梁、纵梁、后锚杆（带）上贴设应变片，在下限位处安设百分表，在斜拉带（前吊杆）上安设传感器（或应
9、变片），通过电阻应变仪测得各级荷载下，各受力构件的应力、应变及拉力值。与此同时，用经纬仪测量挂篮中线；用水平仪测量主梁前端、前后托梁及纵梁等水平杆件挠度；用百分表量测水平位移。并把测得各项数据分别记录于预先设计的表格中。3.2.6 测试结果分析：根据测得与各项数据，经计算、观察分析，测试结果与设计结果对照比较，符合下列四种情况者，则认为挂篮设计合格，否则应更改设计。1 挂篮整体结构在各级荷载作用下，整体结构稳定，结构变形在设计允许范围内；2 各构件杆件没有断裂与塑性变形现象；3 测试结果与设计结果相符或基本相符；4 主要构件的测试应力、应变与位移值不大于设计值。3.4 整体走行试验3.4.1为
10、检验挂篮的整体刚度，走行系统的性能及测量挂篮走行主锚件、主锚梁、反扣轮的受力与变形情况，对挂篮应进行走行试验。3.4.2 若挂篮走行平稳，制动有效，能够最终同步到位，即认为挂篮整体走行可行。第二章 连续梁预应力施工工艺1 预施应力设备1.1 设备的选用1.1.1张拉千斤顶的选用与预应力过程中预应力筋锚下的控制应力有关。为保证预应力筋在张拉过程中的安全可靠、准确性及便于处理在张拉过程中的滑丝现象，千斤顶宜按下列原则选用。1 千斤顶校验系数不大于1.05。2 张拉力宜为预应力筋张拉力的1.2-1.5倍。1.1.2 张拉油泵张拉油泵的选用应与张拉千斤顶配套。两者的选用与预应力筋的张拉力与千斤顶油压面
11、积（活塞面积）有关。即：式中：Pu计算油压表的读数或油泵的最小使用油压数(MPa); P 预应力钢筋张拉力（N） Fu张拉千斤顶工作油压面积(mm2)油泵额定油压数一般为使用油压数的1.4倍油泵容量应为张拉千斤顶总输压量的150%以上。1.1.3 油压表油压表的选用要与油泵及张拉千斤顶配套。实际选用油压表最大读数为1.43-1.67Pu（即油压表最大能力的60-70%），以保证油压表能较长时间使用与工作的准确度。实际选用还应遵循以下几点：1 油压表选用要高于1.0级精度表。2 油表表盘直径应大于15cm，读数分格应不大于1MPa。3 油表应为防震油表。1.2 千斤顶校验千斤顶在张拉作业前必须经
12、过校正，确保其校正系数。其校正程序如下：1.2.1 千斤顶与校正过的油压表配套编号。千斤顶、油压表及油泵安装好后，试压3次，每次加压至最大使用压力的110%，加压后维持5分钟，其压力下降不超过3%时，即可进行正式校正工作。1.2.2 校正方法 1压力环（测力计）校正法：将千斤顶、油压表及压力环（测力计）安装在固定的加力架间，向顶内充油，按油压表每5MPa压一级，测出相应的压力环的压力。则：图3-1 采用压力环校正千斤顶 2 压力机校正法：将千斤顶、油压表安装在压力机上，先向顶内充油（约1/3行程），将泵的回路关紧，然后用千斤顶压力机，每50kN一级，测得相应的压力表读数。则： 3传感器校正法：
13、将千斤顶、油压表及传感器安装在固定的加力架间，向顶内充油，按油表每5MPa压一级，测出相应传感器的压力。则： 上述三法之一校正三次，取其平均值即为千斤顶校正系数。当千斤顶校正系数小于1.02，则按1.02采用；校正系数在1.02-1.05之间，则按实际数采用；如校正系数大于1.05，则该千斤顶不能采用。1.2.3 校正千斤顶的压力试验机的检验期限不得超过一年。1.2.4 千斤顶在下列情况下，必须重新进行校验： 1 千斤顶已张拉50次者。 2 千斤顶校正期限已达一个月。 3 千斤顶经过大修，或漏油严重，经拆修以后。1.3 油压表的校验1.3.1 当油压表使用后，已张拉了200束钢铰线时，或按时间
14、规定一星期至三个月（按使用频繁程度及工作条件具体确定）；及更换用油规格或使用或超过允许偏差、发现异常故障（预应力筋张拉时连续断裂、伸长值相差超过过大等）时，均应用精度为0.4级的标准表进行校验。1.3.2 校验方法：在油泵出口处接一三通管，分别接上标准表与被校验的油表，按每2MPa一级的逐级加压，分别记录两只表的读数，直到超过最大压力为止。依次重复三次取其平均值。其校正系数： 式中：P校被校正表读数 P标标准表读数1.3.3 校正过的油压表应达到以下精确度：1 每作一次检定时，无论增压或降压，其误差不超过基本允差。 2每级（加压或减压）检定时，先后两次压力表读数的差值（来回差）不超过基本允差的
15、1%。 3仪表指针在分度盘范围内移动平稳，移动中当用手轻抬外壳时，指针的摆幅不超过基本允许差的一半（0.5%）。2 预施应力前的各项准备工作 1 检查梁悬段混凝土是否达到张拉强度； 2 清除锚垫板上的混凝土，检查锚垫钣是否与孔道垂直，如有偏差用楔形垫圈校正； 3 检查锚垫板下的混凝土是否有蜂窝与空洞，必要时需采取补强措施； 4 用空气压缩机向孔道内压风，清除孔内杂物； 5 在锚垫上标出锚圈安放位置； 6 计算钢铰线理论伸长值。3 预施应力有关数据测定3.1 孔道摩阻的测试用2500kN传感器、应变仪、千斤顶、高压油泵、精密压力表等仪器设备对孔道做摩阻的测定。3.1.1试验布置图3-2孔道摩阻试验布置图3.1.2 试验方法 1 根据试验布置图安装传感器、锚具、锚垫板、千斤顶。 2 锚固端千斤顶主缸进油空顶200mm（根据
