挂篮施工方案怎么写

挂篮施工方案~

菱形桁架式挂篮施工方案
一、工程简介

南京长江第二大桥北汊大桥主桥上部结构为90+3*l65+90（m）的五跨预应力混凝土连续箱梁。其主跨165m为目前国内同类型桥梁中跨径之首。根据设计要求，施工方法需采用悬臂灌筑施工工艺然后通过合龙及体系转换成为连续梁。每个墩设23个悬浇段——5*2.5m＋5*3.0m＋5*3.5m＋8*4.0m。梁段最长4.0m，最大重量156吨。箱梁横截面：顶板宽15.42m，腹板宽7.5m，梁高由0号块的8.8m按二次抛物线渐变至23号块的3.0m。预应力设计为三向预应力：纵向采用27束及25束φj15.24钢绞线；横向采用四束φjl5.24钢绞线；竖向采用φ32精轧螺纹钢筋。张拉控制应为0.75Ryb。E2标为北汊主桥的一半，由中铁第十九工程局施工，根据该桥的特点并参照国内外已有各种型式挂篮，选择了菱形桁架式挂篮作为悬臂灌筑的主要设备。该挂盘为中铁建集团总公司附属设计院设计，已多次应用于国内连续梁悬准施工中，但应用在如此大跨的桥梁施工中尚属首次。

二、菱形桁架式挂篮的构造

菱形桁架式挂篮由主构架、行走及锚固装置、底模架、内外侧模板、前吊装置、后吊装置、前上横梁等组成（图1）。

1．主构架 主构架由两片桁架连接系和门架组成。两片桁架均使用2［40栓接成菱形，由连接系和门架将之联成整体，组成该挂篮主要受力结构。

2．底摸架及底模板 底摸架由六根纵梁和前后横梁组成，纵梁为桁架式结构，桁高12m，桁架长5.43m；前后横梁由2[40组焊而成。底模为竹胶板，下垫100mm*100mm的方木，竹胶模板和方木用 U形卡固定在纵梁上，以便脱模和固定。

3.前上横梁 前上横梁由2［40工字钢组焊面成，连接于主构架前端的节点处，将两片主构架流架连成整体。

4.钢吊带 前后吊带均由150mm*32mm的16Mn钢板用销子连接而成，设置间距为100mm的调节孔，用LQ30千斤顶及扁担和垫梁调节所需长度。

5.内外模板 箱梁外侧模采用5mm钢板和钢框组焊而成。两外侧模各支承在两个走行梁上，走行梁通过吊杆悬吊在前上横梁和已浇注好的箱梁翼板上。走行梁用2[30a组焊面成。内模由内模桁架、竖带、纵带及组合钢模板组成，内模桁架吊在两根内模走行梁上．走行梁吊在前上横梁和已浇梁段的顶板上，内模脱模后可沿走行梁前行。走行梁采用2[30a组焊面成。

6.挂篮走行及锚固系统 走行装置由轨道、钢（木）枕、前后支座、手动葫芦等组成。轨道由［16a及δ10钢板组焊成Ⅱ型断面，底板每隔500mm开椭圆形长孔，以便与竖向预应力筋锚定。竖向预应力筋为QL32精轧螺纹筋，外露0.3m，轨道根据梁段长度的不同分3.0m，1.0m两种。

挂篮设前后支座各两个，前支座支承在轨道顶面，下垫聚四氯乙烯滑板，可沿轨道滑行。后支座以反扣轮的形式沿轨道下缘滑动，不需要加设平衡重。挂盘前移时，使用手动葫芦牵引前支座，带动整个挂篮向前移动。挂篮在灌注混凝土时，后端利用12根φ32精轧螺纹钢锚固在已成梁段上，轨道锚固在已成梁段的竖向预应力筋上，在锚固时，利用千斤顶将后支座钩板脱离轨道，然后锚固。

三、挂篮强度及变形检算

计算荷载：按挂篮自重，梁段自重，施工机具、人员产生荷载，振捣混凝土时产生荷载组合来检算，其中混凝土容重取2.6t／立方米，施工机具、人员荷载取1.0KPa，混凝土振捣荷载取4.OKPa。

进行了主桁架、底模桁架及各部主要受力杆件的在最不利荷载位置的检算，并采用了同济大学的《桥梁结构综合计算程序》进行了相应复核。

检算表明：单根上弦杆最大受力为72kN，小于单根上弦杆允许受力252kN；单很斜杆最大受力为39kN，小于单根杆允许受力129kN；单根竖杆最大受力为27kN，小于单根上弦杆允许受力为170kN。

还进行了挂篮的变形检算，计算结果显示，针对北汊大桥的梁段，其最大变形发生在16号节段，此时挂篮弹性变形值为21mm。

四、挂篮使用前的试验

为了检验挂篮的计算变形值并消除首次安装后的非弹性变形，在工厂进行了挂篮的地面加载试验。同时在挂篮安装之后，为了检验地面试验结果，又选取了一对挂篮进行了现场压重试验。

在工厂对主桁架、销座、销子、前后吊带、前上横梁等构件进行了试验。

主桁架：采用背对背方式，将后锚位置使用精轧螺纹钢筋锚死，对前吊点使用YC60千斤顶按每10t一级加载，得出每对主析架的变形曲线。

销座、销子、前后吊带、前上横梁也采用了类似方法进行了地面模拟加载试验，配以主桁架试验得出的结果取得每套挂篮的变形曲线。

首对挂篮拼装完成后，使用砂袋按梁段实际荷载情况进行了现场模拟压重试验，将其结果与计算变形值、工厂试验值对比，得出每套挂篮的在施工备节段时的变形值指导各梁段的立模施工。

参照挂篮设计及试验结果，挂篮变形使用公式： Y=0.4X＋2（其中， X为各节段前吊带处的受力值）。

五、拼装工艺

1.拼装准备

在工厂将主构架的菱形桁架拼装成形，拼装后运至现场吊装，编写拼装工艺，准备好拼装工具及各种连接螺栓，培训拼装工人。

2．铺枕

用1：2水泥砂浆找平梁顶面铺枕部位，铺设钢枕。

3．安装轨道

从0号段中心向两侧安装2.5m长轨各两极，轨道穿入竖向预应力筋，抄平轨道顶面，量测轨道中心距无误后，用螺母把轨道锁定。

4．安装前后支座

先从轨道前端穿入后支座，后支座就位后安放前支座，前支应安放前，在相应位置轨道顶面置放一块四氟乙烯滑板（300mm*500mm），然后安放前支座。

5.吊装主构架

主构架在工厂拼成菱形后运至现场分片吊装，放至前后支座上，并旋紧连结螺栓，为防止倾倒，用脚手架临时支撑。

6.安装主构架之间的连结系、间架，旋紧连接螺栓。

7.用长螺杆（φL32精轧螺纹钢）和扁担架将主构架后端锚固在已成梁段上，前支应处用扁担架将主构架下弦杆与轨道固定。

8.吊装前上横梁

将前上横梁上的4个千斤顶、上、下垫梁及2根钢吊带，一起组装好后，整体起吊安装。

9.安装后吊带

在1号梁段底板预留孔内，安装后吊带，先安放垫块，千斤顶和上垫梁，后吊带从底板穿出，以便与底摸架连接。

10．吊装底模架及底模板。

11.吊装内模架走行梁，并安装好后吊杆，前吊采用钢丝绳和倒链。

12．安装外侧模板

挂篮所用外侧模首先用于1号梁段施工，在上述拼装程序之前，应将外模走行梁先放至外模竖框架上，后端插入后吊架上。两走行梁前端用倒链和钢丝绳吊在前上横梁上。

用倒链将外侧模拖至2号梁段位置，在1号段中部两侧安装外侧模走行梁后吊架，解除0号段上的后吊架。六、悬臂灌注施工工艺

每个T构从2号段开始，对称拼装好挂篮后即可进行悬臂灌注施工。

1.分片吊装底板及腹板构造钢筋并安放预应力管道。

2.将1号梁段内的内模拖出。

3.根据2号梁段的高度调整下部模板。

4.在顶板和腹板安装下料串筒位置留洞，在腹板的捣固位置，预留位置进行捣固。

5.安装端模板，并与内外模板连结。

6.绑扎顶板钢筋。

7.安放预应力管道、锚板等。

8.对称灌注2号梁段混凝土。

9.混凝土养护。

10.预应力筋张拉。

11.压浆。

12.挂篮行走

找平梁顶面并铺设钢（木）枕及轨道。

放松底摸架前后吊带。

底模架后横梁两侧的吊耳与外侧模走行梁之间安装10t倒链，即底摸架悬挂在走行梁上。

拆除后吊带与底模架的连结。

解除挂篮后端锚固螺杆。

轨道顶面安装两个5t倒链（每套挂篮）并标计好前支座的位置（支座中心距梁端50cm）。

倒链牵引前支座使挂篮、底摸架、外侧模一起向前移动。移动时挂篮后部应设10t保险倒链。

安装后吊带，将底摸架吊起。

在2号梁段上安装外侧模走行梁后吊梁，先解除一个1号段上的后吊架，移至2号段，再解除另一个后吊杆移至2号段。

拉出内模，挂篮走行完毕。

六、挂篮的拆除

待合龙段施工前，便可拆除挂篮，拆除顺序如下：

1.在梁顶面安装卷扬机，吊着外侧模前后吊杆（底模架吊在走行梁上）徐徐下放，落至船

上。或先放底模架，后放外侧模。

2.合龙段不用的内模、走行梁，在合龙段施工前拆除，余者可从两端梁的出口拆除。

3.拆除前上横梁。

4.主构架可移至塔吊可吊范围内，分片拆卸。

5.拆除轨道及钢（木）枕。

八、在南京长江二桥北汊大桥应用的菱形桥架式挂篮的主要技求参数

1.适用最大梁段重：160t

2.最大梁段长：40m

3.梁高：8.8～3.0m

4.适用梁宽：16m

5.走行方式：无平衡重走行

6.挂篮自重：49t

7.挂篮的倾覆稳定系数

空载时：28

灌注时：2.48

8.挂盘系数；3.0

九、应用菱形挂篮进行悬浇施工的主要体会

1.优点

菱形挂篮自重轻，在本桥施工中的利用系数达到了3.0，应是国内除滑动斜拉式挂篮外最轻的一种，由此而带来在加工、运输、拼装、移动、拆除等方面的省力，进而达到节省资金的目的。总之，应用该挂篮施工可有较大的经济回报。

菱形挂篮内模、外模均采用纵向滑梁吊在桥面或挂篮上，纵向走行非常方便，且加固亦采用该滑梁，一梁两用。

菱形挂篮结构简洁，受力明确，加载后的实际弹性变形与理论计算值相差不大，如曾使用过该挂篮，可省去试验加载的程序。

挂篮由于设计成菱形，吊点均位于梁面以上空中，给施工人员提供的操作空间大，利于施工。

2．缺点及建议修改措施

外侧模设计略显单薄，加固时内外模间拉杆数量偏多，不利提高箱梁外观质量。可在下一次设计时增加外侧模桁架刚度，减少拉杆数量。

挂篮横向纠偏无有力措施，如能在前吊带处加设液压式横移设备则会更好。

斜拉桥菱形挂篮施工
1工程概况
　　阿深高速开封黄河大桥主桥为六主跨七塔双索面部分斜拉桥，桥跨布置为85.12+6×140+85.12m。主梁采用单箱三室变截面PC连续梁，支点处梁高5m，跨中梁高2.5m，梁高在跨中133m范围内按照1.6次抛物线变化。箱梁顶宽37.4m，底板宽由支点处的16.5m渐变到跨中的28.408m。
　　主桥上部结构施工方案为：在承台上安装钢管柱支架，在支架上施工箱梁0、1号块；0、1号块施工完成后在其上拼装菱形挂篮，逐段对称浇筑直至完成18＃块施工（其中7～17号块为有索块），形成最大悬臂状态T构，然后由边跨至中跨逐跨对称合拢。
　　2、菱形挂篮结构和技术参数
　　2．1菱形挂篮结构和技术参数
　　菱形挂篮主要由菱形桁架、上横梁、底模平台、吊挂系统、走行系统、锚固系统、侧模、内模及支架等组成（见附图）。技术参数为：适用最大节段重400t；最大节段长4m；梁高4.822～2.5m；适用梁宽37.4m；走行方式为无平衡重走行；挂篮自重（含模板及支架）为170t；挂篮的倾覆稳定系数，混凝土浇筑时为3.2，走行时为11。
　　2.2主桁系统
　　挂篮由内、外共4个单桁架构成。内单主桁架两个，均由两片菱形桁架栓接而成；外单主桁架两个，均由一片菱形桁架构成。内主桁架置于主桥箱梁直腹板上方，外主桁架置于主桥箱梁斜腹板与顶板相交处。主桁架之间采用横向和水平连接系连接成整体。
　　2.3底模平台
　　挂篮底模平台由前、后下横梁，纵梁，底模，斜拉角钢，挑梁，前、后下横梁框梁等组成。前下横梁采用2［36b型钢加焊盖板构成；后下横梁采用2工45a型钢加焊盖板构成，前后下横梁通过框梁和吊带相连。下横梁上设纵梁，纵梁上设底模，其间均为栓接。纵梁为H400型钢，底模采用δ=6mm钢板作为面板，［10型钢作为背楞。在纵梁前端悬出部分直接铺设脚手板形成前工作平台。纵梁底面焊接斜拉角钢，将各纵梁连成稳定体系。
　　2.4吊挂系统
　　吊挂系统分为底模平台和走行滑梁的前后吊挂系统。底模平台前后各8根吊带，吊带均为2片厚24mm的16Mn钢板焊接而成，底端与框梁销接。前吊带顶端上的销接,垫梁与前上横梁间设千斤顶以调整底模平台标高；后吊带顶端与部分斜拉桥箱梁底板上的垫梁销接。吊前上横梁由2工56a型钢构成，与主桁架前端栓接，将主桁架连成整体。走行滑梁吊挂系统分为前后吊带，材质均为16Mn钢。
　　2.5走行系统
　　每只挂篮采用四根走行滑梁。走行滑梁用2［40b型钢加焊盖板构成。走行滑梁前吊点上端锚固于走行吊点分配梁（2［36b加盖板）上端，后吊点由吊带直接锚在主梁上。
　　2.6挂篮平衡及锚固系统
　　挂篮在走行过程中，通过桁架下的前滑板及后钩板锚固于走道梁（采用1/2［40b加工而成）。
　　挂篮走行到位后及时安装后锚系统，在主桁架尾端节点上设后锚分配梁，通过Ⅳ级φ32mm精轧螺纹钢筋锚固于已浇筑的箱梁节段。
　　3挂篮安装
　　3.1安装菱形桁架走道梁
　　在0、1号块混凝土浇筑后测量放样出挂篮走道的中心线、桁架位置，摆放挂篮走道梁，对走道梁进行抄垫，调整其标高和轴线。内主桁架锚固于主梁竖向预应力精轧螺纹钢筋上，外主桁架将主梁预埋钢筋打弯和走道梁焊接。
　　3.2安装菱形桁架及后锚固系统
　　在安装好的走道梁上放样出前滑板、后钩板的位置，安装前滑板、后钩板，在前滑板、后钩板上分别摆放垫梁，上紧垫梁和前滑板、后钩板之间的螺栓连接。用塔吊吊装菱形桁架安装于走道梁上，和垫梁栓接牢固。安装后锚分配梁，穿入后锚精轧螺纹钢筋，安装YGD锚垫板和螺母，在单片桁架安装完毕后必须拉临时缆风，在横联安装到位后方可解除。
　　3.3安装横向和水平连接系,使其形成稳定结构
　　3.4利用塔吊将前上横梁分节吊装到菱形桁架上，上紧全部螺栓
　　3.5安装前、后下横梁吊挂系统
　　在承台上拼装前下横梁和前下横梁框梁，在前上横梁上对应的吊带位置设转向滑车，用两台5吨卷扬机起吊、安装前下横梁。在承台上拼装后下横梁和后下横梁框梁，将钢丝绳穿过主梁边吊带预留孔并吊住后下横梁，用2台5t卷扬机起吊、安装后下横梁。测量检查前下横梁和后下横梁的轴线和平面位置。
　　3.6安装底模平台和纵梁
　　分别将边、中3根纵梁安装到位，与前下横梁、后下横梁栓接并调整底模平台骨架，使底模平台形成一个标准矩形，经测量放样合格，再安装其他纵梁，由中向两边铺设底模，安装斜拉角钢。
　　3.7安装挂篮底模走行系统及附属设施
　　3.8挂篮全部安装完成后，复测其轴线、平面位置、标高，进行系统检查签证
　　4主桥箱梁悬浇及挂篮走行施工
　　4.1挂篮走行方法与步骤
　　对已浇筑梁段混凝土进行养护；混凝土强度达到设计强度的95%后，对称张拉该节段箱梁上的纵向、横向预应力锚固束；拆除内模支撑及内、侧模间的拉杆；将侧模支架落于底模平台，底模平台后吊带不拆除，前端用6台10t倒链将前下横梁临时吊挂于已浇筑好的梁块上；走道梁接长，其上涂黄油润滑。并由测量人员在走道梁上做好挂篮定位标记和控制点；做好挂篮走行前的其它准备与检查工作，主要检查后钩板受力情况，走道梁与锚固情况，挂篮模板与箱梁混凝土的脱空情况；解除挂篮后锚固、拆除底模平台前吊带；在已浇筑的梁块前端设受力点，利用手拉葫芦拉动挂篮主桁及走行滑梁向前走行，在走行过程中，必须控制走行速度，要确保上下游同步，避免挂篮主桁架受扭；挂篮主桁及走行滑梁走行到位后，安装挂篮后锚固；解除挂篮底模平台前、后吊挂；底模平台落至走行滑梁上，沿走行滑梁走行到位；挂篮底模平台到位后对挂篮底、侧模在里程与上下游方向进行初定位；上下游同步、前后吊带同步将挂篮底模平台向上提升，至底模平台与已浇节段混凝土底面距离20～30mm时止，对底模、侧模进行精定位。顺桥向偏差控制在±10mm以内；横桥向偏差控制在±5mm以内；两主桁相对偏差控制在±5mm以内。
　　4.2挂篮走行注意事项

挂篮施工，这是一种在大跨径桥梁主梁悬臂施工手段。
我们看到的桥梁跨径，有超过几倍米的，还有一千多米的，你很想知道，这么大的桥梁跨径，在大江大河里是怎么施工的。平常我们想到的是首先在河里搭设支架，在支架上安装模板，然后在模板里现浇混凝土，但在大江大河里，不可能搭设支架，一是要通航，二是搭设支架的成本相当高。于是人们想到了在河里不搭设的前提下进行桥梁梁板施工，于是挂篮施工方法就出现了。就是利用施工支架锚固在已经成型的前一段梁板混凝土上面来进行梁板的下一段段梁板混凝土现浇施工。因为这个支架是挂在前一成型混凝土上的，二这个支架还承担后一段混凝土施工的模板功能，像个篮子，所以我们把这个挂在已浇成型的混凝土模板叫做“挂篮”

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