专利名称：公路工程三角轻型挂篮悬臂浇筑施工的制作方法
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。
附图主要为三角轻型挂篮悬臂浇筑施工流程
具体实施例方式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IOOmm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. 95X105MPa。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:16Τ ；工字钢:8Τ ； 稳压阀及压浆咀4套。2. 2施工材料准备吊车1台；千斤顶(511Τ)4台；手拉葫芦(5Τ)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
iF. ο3)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 向的偏差彡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。
权利要求
1.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。悬臂施工法充分利用预应力混凝土承受负弯矩能力强的特点，将跨中正 弯矩转移为支座负弯矩，使桥梁跨越能力提高，并适合变截面桥梁的施工，可同时进行多孔 施工，进度较快。悬臂浇筑法施工，梁体钢筋采用焊接相连，已建梁体表面混凝土凿毛等处 理，结构整体性较好。挂篮设备可重复使用，施工费用较省，可降低工程造价。
全文摘要
1.公路工程三角轻型挂篮悬臂浇筑施工方法使用三角挂蓝模板结构简单，部件尽量选用常用周转材料，施工节约了大量的模板支架。2.本方法跨中无任何支撑，因此跨中地基不需处理，同时在施工时不影响通车(航)。3.可以利用已建成的梁段上进行机具设备、材料、混凝土运输，方便施工。4.梁段施工完成后移至下一节段，无需多次拼装模板，施工周期短，所需人员少。5.调整模板底托高度即可适应不同尺寸梁段的浇注，设备通用性好。6.结构受力明确，理论计算结果与实际发生情况极为吻合，结构安全可靠，而且有利于箱梁的施工控制，保证良好的线形。
文档编号E01D21/10GK101994294SQ20101011846
公开日2011年3月30日 申请日期2010年3月5日 优先权日2010年3月5日
发明者夏孝畬 申请人:安通建设有限公司;夏孝畬;张满儒