现浇箱梁挂篮施工方案

目录

一、概况________________________________________________________ 2

二、总体施工计划___________________________________________________ 2

三、具体施工步骤：_________________________________________________ 3

（一）、临时立柱________________________________________________________ 3

（二）、0#段支架、模板施工______________________________________________ 4

1、门式支架__________________________________________________________________ 4

2、模板施工__________________________________________________________________ 4

3、钢筋施工__________________________________________________________________ 5

4、混凝土灌注________________________________________________________________ 5

（三）、挂篮法分段悬臂浇筑______________________________________________ 6

1、菱形挂篮设计______________________________________________________________ 7

2、悬臂施工_________________________________________________________________ 10

（四）、边跨直线段施工_________________________________________________ 21

1、地基处理_________________________________________________________________ 21

2、支架预压试验_____________________________________________________________ 21

3、模板施工_________________________________________________________________ 22

4、砼浇筑___________________________________________________________________ 22

5、砼养护___________________________________________________________________ 23

6、支架落架_________________________________________________________________ 23

（五）、合拢段施工及体系转换___________________________________________ 23

1、体系转换_________________________________________________________________ 23

2、卸挂篮___________________________________________________________________ 23

3、合拢段施工_______________________________________________________________ 24

4、合拢段施工技术措施：_____________________________________________________ 26

5、合拢段施工中的其它事项___________________________________________________ 27

（六）、挠度施工控制___________________________________________________ 27

1、挂篮的施工控制___________________________________________________________ 30

2、地基及支架变形___________________________________________________________ 30

3、悬臂浇筑施工挠度控制_____________________________________________________ 30

4、影响挠度控制的因素_______________________________________________________ 31

（七）、测量方案_______________________________________________________ 32

1、施工控制测点布置_________________________________________________________ 32

2、观测时间_________________________________________________________________ 32

3、测量方案的选择___________________________________________________________ 32

4、线形控制的具体实施方法___________________________________________________ 33

5、线形控制中的注意事项_____________________________________________________ 33

快速路现浇箱梁挂篮施工

一、概况

本项目部施工范围：铁路跨线桥第二联；北线里程桩号NK0+547.4～NK0+764.4，南线里程桩号SK0+539.94～SK0+756.94。

（1）、北、南两线上部结构分别采用65+90+62=217m、65+87+65=217m三跨变高度预应力混凝土连续箱梁，采用C50砼。高架道路标准桥宽16.75m。箱梁采用单箱双室斜腹板截面，梁高按抛物线渐变，底板厚度渐变，抛物线顶点位置均为跨中合拢段处。各控制断面梁高分别为：箱梁端支点处2.5m；中支点处5.0m；箱梁跨中处2.5m。箱梁顶板宽16.75m，底板宽根据梁高按腹板斜率为130:50来确定，其中中支点处底板宽6.28m，边支点及跨中处底板宽8.212m。两侧悬臂板长度3.5m，悬臂板端部厚20cm，根部厚50cm，顶板厚25cm。腹板和底板厚度随梁高变化自支点截面向跨中截面逐渐减少，其中支点截面腹板厚65cm，底板厚80cm，跨中截面腹板厚40cm，底板厚30cm。

（2）、梁高变化段梁底曲线二次抛物线。

（3）、预应力体系：箱梁采用三向预应力体系。其中纵向采用12-φs15.2和9-φs15.2预应力钢绞线群锚体系，两端对称张拉；横向采用3-φs15.2预应力钢绞线扁锚体系，两端对称张拉；连续箱梁预应力采用塑料波纹管成孔真空辅助灌浆技术；竖向采用JL32预应力精轧螺纹钢筋轧丝锚体系。

（4）、箱梁在端支点及中支点墩顶均设置了横隔板，并在中支点横隔板上设置永久进人孔，在边跨端部(HN4、HS4号墩附近)底板上设置有Φ80cm养护维修用的检查进人孔。

（5）、箱梁普通钢筋配置：箱梁外侧纵向采用φ16Ⅱ级钢筋，顶板、底板横向上下层采用φ16Ⅱ级钢筋；箱室内侧纵向采用φ12Ⅱ级钢筋；竖向箍筋采用φ16Ⅱ级钢筋，且在中支点附近一定范围内箍筋按双筋设置。

二、总体施工计划

施工中需要随时对挂篮悬吊系统进行调整，箱梁采取挂篮悬臂浇筑施工,最大施工悬臂长度为43.5m，最大悬浇重量为146.1t，按照设计的施工顺序为:先在墩旁支架上浇筑0#段,后向两边逐段悬臂浇筑并张拉预应力束,先边跨合拢,再中跨合拢,整个施工过程相邻浇筑节段对称进行。合拢时桥梁由T形静定悬臂状态变为超静定状态，实

现了体系转换。

砼采用商品混凝土集中供应,利用混凝土输送泵垂直泵送进行箱梁施工。在主墩柱位置布置汽车吊垂直运输材料、小型设备、机具等。

上部箱梁总工期控制在170天内。阶段目标为：2006年5月20日前完成立柱施工， 2006年11月10日前完成T构合拢施工。

三、具体施工步骤：

T构桥0#块位置管道密集,预埋件及预留孔多,结构和受力情况复杂。施工顺序为：门式支架施工→底模安装→外侧模安装固定→腹板、横隔板竖向预应力筋安装、固定→底板、腹板、横隔板普通钢筋绑扎→腹板波纹管安装定位→冲洗底模→安装内模→顶板普通钢筋绑扎→顶板波纹管安装定位→安装喇叭口（锚垫板）→冲洗底模、端头模板固定→加固模板→预埋件安装→灌注混凝土→养生→张拉→压浆→拆模。T构0#块长度为12m，由于0#块箱梁高度为5m，高度高，自重大，约混凝土310m3，同时施工面狭窄，混凝土不易振捣施工，为确保施工安全，同时为保证施工质量， 0#块分两次浇筑施工，第一次浇至顶板下三角顶部，第二次浇筑顶板砼。这样做的好处在于施工方便，易于保证混凝土的施工质量，同时托架按照一次浇筑混凝土施工设计而实际混凝土二次施工，第二次施工的混凝土重量由第一次浇筑的混凝土承担，确保门式支架的使用安全。具体采取如下措施：

1、减少两次混凝土施工的时间间隔，同时调整好混凝土的水灰比以减少两次浇筑混凝土的收缩徐变差值。

2、将第一次施工的混凝土表面设置成凸凹不平状，设置混凝土施工缝，便于两次浇筑混凝土间的衔接。

3、混凝土浇筑施工选择在气温较低的天气中的低温时进行。

4、按照规范要求的施工缝处理方法处理接缝。

5、在0#块施工中，控制混凝土的水灰比，减少收缩徐变值。

6、控制好竖向预应力的张拉工作，确保应力值达到设计要求，保证0#块的质量。

7、桥墩柱高在14m左右，由于高墩在上部恒载作用下将产生一定的竖向压缩值，根据经验选取0.4cm墩身压缩值，在0#块施工中予以抛高消除。由于本桥处于2500m半径的圆曲线上，因此无需考虑箱梁扭转抛高。

（一）、临时立柱

临时立柱用以平衡“T”构两侧可能产生的不平衡弯距。主墩施工的同时，在承台上的箱梁腹板投影位置，根据设计图距承台中心

4.3m单侧设三个截面面积为1米×1米C30钢筋砼柱支撑，使得单根钢筋砼柱支撑竖向力为1500t/根。临时支柱柱顶面与箱梁接触面设临时支座，临时支座中层设有10cm～20cm厚夹有电阻丝的硫磺砂浆层，便于拆除时加热熔化，临时支座配筋；通过临时支柱，0＃节段与承台间采用临时锚固筋，每根临时支柱中含有5根JL32精轧螺纹钢（锚固筋用塑料包裹穿过梁内）。临时支柱在整体箱梁体系转换后拆除。具体布置见后图。

（二）、0#段支架、模板施工

由于承台平面尺寸为10.5m（11）×10.5m，襟边尺寸较大，可在承台上搭设门式支架。

1、门式支架

支架与边跨支架一样采用门式支架，其中此支架形式为1.219米宽，1.7米高，一片支架承受力为5.07t。支架的上部与下部均设可调钢支座。0号墩承台东西方向因受铁路影响，在承台边各加宽75cm，在南北向加宽3.2米，处理均为上部25cmC25砼，下部50cm宕渣换填。在南北向箱梁底部的门式支架的间距为0.35米，共28个，在翼板下间距为1.2米，共6个；在东西向支架之间的距离为0.512米，共7组。支架纵向与横向均设置剪刀撑，另行与行、排与排支架之间设置钢管连接。详见后0＃块现浇支架图。门式支架安装后进行预压以消除非弹性变形，测定弹性变形，为悬浇施工立模标高提供依据。

2、模板施工

0#段内外模均采用厚15mm竹胶板，加木档边框和纵向木档。立底模时，需考虑桥的纵横向坡度，在纵向大方木上搁置横向木档。铺设外模时，严格控制各部位的标高和模板的拼缝、平整度，使得梁底线型平顺。箱室内侧模与外模间每隔80cm设一道φ20mm钢筋拉杆固定，顶模在箱底板上搭方木临时支撑。

在隔墙上有2个120*150cm过人洞，在过人洞处截面复杂。制作使用整体木模板，用满堂木支架支撑在该处顶部钢筋封顶前放入，以增强模板刚度和整体性，并方便立模，为方便混凝土浇筑及振捣，箱室内模及顶模预留施工用振捣及观察窗，待混凝土浇筑接近预留口时再将钢筋按照规范连接后进行封堵。

端模上有钢筋和预应力管道伸出，位置要求准确，是保证0#块端部及预应力管道成型要求的关键。端模架拟利用∟100mm×10mm角钢或其他型钢加工制作成钢结构骨架，用螺栓与内外模联结固定，板

面使用3cm的木板，以便拆模。

安装内模底部时竖向预应力压浆管设计位置预先挖孔，并在模安装时注意对压浆孔进行保护，安装后用海绵或其他材料封堵管周空隙，内模就位后用方木将内外侧模顶紧，用脚手架及可调式承托配合，将内模顶紧，并设剪力撑将各杆件联成整体。内外模板的端头间拉杆螺栓联结并用钢管做内撑以控制混凝土浇筑时模板的位移及变形，确保腹板厚度准确。在内模安装后将其与内模联结，以防止上浮。端头模板

模板要求精工细作，尺寸满足设计和施工要求；模板安装完毕后，要核对其中线、平面位置、标高。模板接缝处贴胶带纸，以防混凝土漏浆；施工脚手架不能和模板及其支撑相连。所有模板与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，以防变形和损坏；各种模板表面的紧固件必须牢固可靠，支架不允许有松动摇摆现象；楔块必须质地坚硬、平整牢靠，模板安装完毕后，表面涂脱模剂。

拆模时先将内模的支撑卸掉，然后松下模板的内外拉杆即可拆除模板。

0#块临时立柱、支架、模板的安装顺序为：临时立柱安装→支架安装→底模安装→横隔板进入洞顶以下部位的底板、腹板、横隔板钢筋绑扎→整体过人洞木模→安装外模安装→腹板和横隔板剩余钢筋的绑扎和预应力管道固定→内模安装→顶板的顶板钢筋绑扎→端模固定。而拆除顺序与安装相反。

3、钢筋施工

0#块钢筋分两次绑扎。

第一次：安放底板钢筋和竖向预应力钢筋及预应力管道，布置腹板和隔板钢筋。

第二次：安放箱梁顶板钢筋，纵横向预应力管道及钢束。

顶板和腹板预留“天窗”因模板安装就位后，0号段中部几乎形成全封闭状态，施工人员无法进业和进入内部灌注混凝土。为解决该问题，在满足设计要求的前提下，顶板和腹板无预应力筋的部位开设进人“天窗”，待混凝土灌注到该“天窗“前，按设计要求连接钢筋和封堵“天窗”处的模板。

4、混凝土灌注

0号段内预应力筋布置复杂、非预应力筋密集，要求一次灌注成型，施工难度大。为保证施工质量，拟采取如下措施：

①、混凝土由商品混凝土提供、由混凝土输送泵运送到位。必须

满足在最早灌注的混凝土初凝前灌注完0#段的全部混凝土为控制标准。

②、0号段混凝土数量，结合混凝土振捣所用时间和运输混凝土的能力，将0号段混凝土的初凝时间定为8h左右，将坍落度控制在16cm左右。

③、混凝土灌注分层厚度为40cm左右。

④、混凝土灌注顺序：横隔板→腹板→底板→横隔板→腹板及顶板四周。灌注时要前后左右基本对称进行。

⑤、混凝土入模导管导管底面与混凝土灌注面保持1m以内。在钢筋密集处断开个别钢筋留作导管入口，待混凝土灌注到此部位时，将钢筋焊接恢复。

⑥、混凝土捣固采用Φ70或Φ50和Φ30插入式振捣器。钢筋密集处用小振捣棒，钢筋稀疏处用大振捣棒。振动棒移动距离不得超过振动棒作用半径的l.5倍。振捣棒的作用半径需经试验确定。

⑦、对捣固人员要认真划分施工区域，明确责任，以防漏捣。振捣腹板疑土时，振捣人员要从预留“天窗”进入腹板内捣固。“天窗”设在内模和内侧钢筋网片上，每2m左右设一个，混凝土灌注至“天窗”前封闭。

⑧、混凝土灌注前先将原墩顶混凝土面用水或高压风冲洗干净。木模板用水泡胀，防止其干燥吸水。灌注前在原混凝土面上铺2cm厚的同标号砂浆，并摊铺均匀平整。灌注底腹板混凝土前，对顶板钢筋顶面要用布或草袋覆盖，以防松散混凝土粘附其上。混凝土倒入储浆盘后，试验人员要检查混凝土的坍落度、和易性，如不合适要通知厂家及时调整。

⑨、在顶板混凝土浇注完成后，用插入式振捣器对顶腹板接缝处进行充分的二次振捣，确保连接处密实、可靠。

⑩、混凝土灌注结束后，要加强对梁段包括箱梁内侧和外侧的撒水养护。

（三）、挂篮法分段悬臂浇筑

从1#节段开始，采用挂篮法悬臂浇筑施工，全桥共设置8套挂篮，每套挂篮重控制在70t（包括模板、施工机具）以内，箱梁悬浇施工做到均衡、对称、确保施工安全。

1、菱形挂篮设计

（1）、菱形挂篮性能要求

适用最大梁段重1461KN，适用梁段长度3～5.5m，适用梁顶宽度17m，适用梁底宽度8.21～6.67m，适用梁高5.0～2.5m，在12.0m的起步长度内，安装1套挂篮。

菱形挂篮由菱形桁架，底平台、吊点装置及模板体系四部分组成。菱形挂篮结构图见附后图。

○1、菱形桁架

菱形桁架为挂篮悬浇主要承力结构，菱形桁架采用32槽钢双拼，在此一共采用三片菱形桁架；承重部分通过前、后支点支撑于纵向走行滑道上，挂篮前移也利用前、后支点完成。

每组菱形桁架利用14的槽钢拉杆连成整体，具体见布置图。

○2、底平台

底平台主要采用前、后下横梁承重，上面纵桥向铺设[32b、[40a 分配梁。为适应节段前后端梁底标高的变化，分配梁通过支撑铰座和横梁连接，为加强底平台整体性，槽钢上设置平面连接系。

○3、吊点装置

吊点装置为挂篮主要传力结构，根据受力的特性分前后主吊点、前后副吊点、外模边吊点、中吊点及内模吊点。前端吊点支承于前上横梁上，后副吊点支承于后上横梁上，后模板中吊点支承于后端已浇筑混凝土梁桥面上，后主吊点支承于底板上，各吊点均设千斤顶调节装置，用于控制底平台标高。各吊点通过JL32预应力精轧螺纹钢筋与底平台下横梁连接。为克服挂篮前倾覆荷载，在箱梁腹板内预埋精轧螺纹钢筋作为后锚筋，利用接长装置锚固于菱形桁架大梁尾端，挂篮走行后支点上的拔力亦通过走行滑道传递至预埋筋。

○4、模板系统

模板系统分为侧模、内模、端模及底模组成，为保证箱梁外观要求及控制挂篮重量要求，外模、底模采用定制钢模，内模、端模采用

木模板。

箱梁外侧模外框架由∠63×63×6和[14a组焊而成，模板采用大块钢模板组装而成，根据梁段的高度和长度可随意接拼和拆卸。外侧模支承在外模支撑梁上，后端通过吊杆悬吊在已浇筑好的箱梁顶板（在浇筑顶板时设预留孔）。挂篮行走时，外侧模搁置于外模支撑梁上，外侧模与挂篮一起前行。

内模由内模框架以及木模组成。内模安置在由内模桁架、吊杆组成的内模框架上，内模框架支承在内模托梁上，内模托梁前端通过倒链悬吊在前上横梁上，后端通过吊杆悬吊在已浇好的箱梁顶板（在浇筑顶板时设预留孔），底板与内模托梁之间设有支架，支架装有滚动轴承，底板上铺设行走轨道。

底模由底平台和底钢模板组成。底模纵梁为[30b，横梁为[10。前、后下横梁用2×45a、2×56a工字钢制作。底模为6mm钢板模板，宽度比箱梁底小4mm，两外缘固定6mm橡胶条，在浇筑混凝土时，外模与底模夹紧，以防漏浆。

○5、走行及锚固系统

A、挂篮走行系统在三片菱形桁架下的箱梁顶面铺设三根轨道（轨道用50钢轨，按梁段长度制作，锚固在滑道梁锚筋上）。菱形桁架后端设有后支座，后支座用反扣轮沿轨道下缘滚动，不需要加平衡重。用3台YC75-100长顶程千斤顶顶进前移。

B、锚固系统：挂篮是用φ32精轧螺纹钢和后锚扁担梁把菱形桁架后端锚固轨道上的。每片菱形桁架用3根精轧螺纹钢，整套挂篮用4根精轧螺纹钢。

（2）、工作原理

底模和外侧模随菱形承重架向前移动就位后，调整模板尺寸，绑扎底板、腹板钢筋并安装预应力管道；整体拉出内模就位，支立堵头模板，绑扎顶板钢筋及预应力管道，进行梁段悬臂浇筑施工，当所浇梁段张拉锚固及孔道压浆后，挂篮再向前移动进行下一节段施工，依此循环推移，直至完成最后一节梁段施工。

（3）、挂篮制作、试验及拼装

○1、挂篮制作

挂篮是悬臂灌筑施工时梁段的承重结构，又是作业人员的工作平台，故其加工质量非常重要。除符合钢结构工程施工及验收规范有关规定外，还必须满足以下要求：

A、菱形桁架各杆件的型钢，在选材上要严格把关，没有出厂合格证、有挠曲变形者禁止使用，在焊接缀板时，要有工作平台及夹具，均匀施焊，防止杆件变形挠曲。所用焊条必须有出厂合格证,焊缝达到一级质量要求。

B、挂篮构件孔眼均为钻孔,严禁冲孔或烧孔,承重架节点板及各杆件的栓孔，必须制作样板，栓孔的公差为+2mm，孔距的公差为+0.5mm，确保栓孔位置准确，减少安装时的困难，减少构件的加工变形,降低焊缝残余应力,以此来降低使用时的非弹性变形。

C、对重要部位的焊接，对焊工进行试焊，确保焊接质量。

D、外模由大块钢模板焊接而成，为确保板面的平整度，面板先在工作平台上用夹具夹紧，然后在进行焊接，并对焊缝进行打毛磨光处理。

E、对底模架前后横梁上的吊耳等重要部位的焊接，需要逐一进行探伤或进行加载试验。

（4）挂篮出厂前制造单位应提供详细自检资料和试拼资料，质检人员、施工负责人和设计人员将进行严格验收，经确认无误后方运输进场。

（5）、由于挂篮组成构件较多，为方便安装，我们将各构件分类堆放，在醒目位置用不褪色标志标注。构件运输尽量避免构件产生不利变形和结构损伤，影响正常使用。

○2、挂篮试拼

为保证施工顺利，挂篮在使用前需试拼一次，试拼在加工车间进行，试拼顺序为：主桁骨架—下横梁—上横梁—油压系统—底篮系统—角模内模、滑梁支架—中央内模及支架行走系统—两侧内模架—拉筋及内外对拉螺杆—端模。

○3、挂篮试验

挂篮加工完成后，即进行预拼以验证加工的精度，为了保证悬浇施工的安全，试拼后即对每套挂篮进行静载试验，对挂篮的焊接质量进行最后的验证。同时针对挂篮施工时前端挠度主要是由于主桁件的变形引起的，试验时要测出力与位移的关系曲线，作为施工时调整底模板的依据。

试验方法是：选择一块平地，将一套挂篮的两片主桁水平放置，并利用水准仪抄平，然后用后端用精轧螺纹钢锁定，在中部用垫板将两片主桁分开，在前端用千斤顶加载对拉，最终加载值为使用荷载的140%，按照50%、30%、20%、10%逐级进行，每级加载完成并稳压半个小时（最后一级为1小时）后检查各杆件的情况有无裂缝，同时记录力与位移的关系，并根据试验测出的结果，绘制力与位移的关系曲线，求出挂篮弹性和非弹性变形。为保证挂篮结构的可靠性，清除非弹性变形，量测弹性变形量，确保箱梁施工的安全和质量，在第一次使用之前必须对挂篮进行试压。对已拼装的挂篮按设计荷载加安全系数进行试压，以求得挂篮在不同长度（3.0 m 、3.5m、4.0m）时不同荷载下的变形挠度值。拟采用水箱加压法，用钢板加工成水箱，用精轧螺纹粗钢筋悬挂于下横梁，通顶开前上横梁的千斤顶加压。

试压时，按砼浇注的分级重量进行加载，当千斤顶达到每级荷载时，应固定一段时间，待指针稳定后，测量变形值，最终加至设计荷载的1.4倍；加载时两连千斤顶必须同时加压，压应力应保持一致，宜采用同一油泵统一加压，误差控制在5%以内。每一级加载后，必须及时检查各杆件的连接情况和工作情况，及时作出是否继续加载的判断，如一次加载后情况良好，应反复加载，卸载3-5次，直到非弹性变形全部消除完为止，试验结果应整理出加载测试报告，将弹性变形值及非弹性变形值的测量结果用于指导施工。分级卸载，并测量变形，记录数据。

2、悬臂施工

悬臂施工施工顺序为：

A、挂篮移动就位；

B、校正底模；

C、侧模就位；

D、安装腹板、底板钢筋；

E、安装预应力筋及波纹管，灌浆孔；

F、安装腹板内侧模和顶板底模；