某大桥主梁挂篮施工工艺

某大桥主梁挂篮施工工艺

1.概述及工艺流程

主梁对称悬浇施工采用

6m长平台整体型牵索挂篮，挂篮单个总

重约1700KN。0#块浇筑完成后在0#块上对称安装挂篮，挂篮调试好后试压、立模、绑钢筋及埋设预应力管道并浇注混凝土养生。各悬臂施工梁段均要求一次浇注完成，无论在浇注阶段、挂篮移动或拆除阶段，均需保持对称平衡施工，容许不对称重量控制在设计要求范围内。

挂篮由承载平台、牵索系统、行走系统、定位系统、锚固系统、模板系统、操作平台及预埋件系统组成,承载平台由支承悬浇荷载及模板体系的平面刚架、支承挂篮行走的挂腿组成。平面刚架为二纵梁三横梁式，包括主纵梁二根，前、中、后横梁各一条。承载平台上平面距主梁底面400mm，分别作为设置模板、张拉机构、止推机构、顶升机构的空间。牵索、行走、定位、锚固、模板等系统在挂篮使用中再作介绍，挂篮施工工艺见下图。

挂篮施工工艺流程图

挂篮荷载试验 验收合格、投入使用 钢筋模板预应力砼施工 预应力张拉压浆 应力应变测试I56吊装 拱架、底模分配梁安装 模板安装 挂索、张拉，前支点形成 临时操作平台焊接、主纵梁前段吊装 前横梁吊装 分段拼装及起吊准备 主纵梁后段整体吊装 前后锚杆组锁定 挂腿吊装 挂篮工厂制作、拼装、检验 挂篮转运至工地现场 次纵梁吊装

斜拉索张拉、索力转换

2.挂篮制作及拼装

本桥挂篮共2幅，挂篮所有构件均在工厂制作完成，所有构件的拼接焊缝及翼板与腹板的连接焊缝其焊接质量必须达到GB3323-87中的二级标准，结构其他部分焊缝的焊接质量应达到GB50205-2001中的二级标准，各构件的制作精度除满足施工图中的技术要求外，还应满足GB50205-2001中关于焊接实腹梁的各项精度要求，挂篮出厂前应试拼合格方可运往工地，同时应出具关键部位焊接检验报告及独立第三方检验报告。 3.挂篮转运

根据现场实际吊装能力，建议主纵梁、三道横梁及挂腿等大型构件水运至现场，根据各构件结构情况，在不影响吊装及转运的前提下，部分构件在工厂试拼合格后可以整体转运，对于主纵梁应按图纸分段制作运至现场，主纵梁后段出厂前应完称以下焊接任务：止推机构纵梁上构件、前后锚杆组构件。

拱架提升 循环钢筋模板预应力砼施工 挂篮及拱架下降、挂篮前移 挂篮纵横向轴线及标高微调 前后锚杆组锁定

4.挂篮起吊

4.1起吊设备选用

分段构件重量小于10T可采用160T.m塔吊进行吊装，对重量超过10T的分段构件拟采用50T水上浮吊进行吊装，主纵梁后段、后横梁、中横梁采用4台10T卷扬机整体吊装。

4.2主要吊装分段情况及重量： 主纵梁后段15T，长度9.524m 主纵梁前段10T，长度5.866m 挂腿5.3T

前横梁15.6T， 长度25.238m 中横梁11.05T，长度25.238m 后横梁8.56T， 长度25.238m 次纵梁3.01T， 长度4.725m 4.3整体吊装

4.3.1在主梁上预埋卷扬机锚固埋件及吊索孔洞。

4.3.2整体预拼装，在2艘组拼驳船上完成主纵梁后段、后横梁、中横梁的拼装及验收工作，并完成吊点及吊耳焊接。

4.3.3完成卷扬机与主梁上预埋件锚固、卷扬机滑轮组及导向滑轮安装，对钢丝绳及吊具进行检查方可投入使用。

4.3.4组拼驳船通过锚缆系统定位，使主纵梁上4个吊点基本与吊索孔洞基本垂直。

4.3.5各项准备工组就绪，开始起吊，起吊过程中严格控制各卷扬机转速及起吊行程。

4.3.6整体起吊至预设高度时，锚固前后锚杆组。 4.4起吊要求

由于部分构件超长超重，因此在大型起吊过程中严格遵守吊装操作规程，应合理设置超长构件吊点位置，并逐一对吊耳或吊点进行检查验收，每次起吊前认真检查工索具断丝、磨损的情况，起吊指挥只准一人进行，指挥要求手势明确，哨音清晰。

4.5拼装要求 4.5.1配钻连接板拼装

高强螺栓连接时，各接头的临时螺栓数量不得少于该接头应上螺栓的一半，当用冲订校正螺栓孔时，不得用外力强行敲打致使孔洞变形，替换临时螺栓时应经初拧后逐个替换，且不得在雨中作业，紧固高强螺栓时，不论初拧或终拧，其顺序始终应从连接中心向边缘进行，当天安装的螺栓应在当天终拧完毕，终拧检查合格后立即对高强螺栓及配套附件进行保护。

4.5.2法兰连接拼装

挂腿和主纵梁连接采用法兰连接，挂腿处通过56颗M24×110高强螺栓使法兰连接，高强螺栓连接注意事项同配钻连接板拼装要求。

4.5.2焊接连接拼装

前横梁、中横梁、后横梁与主纵梁之间连接均采用焊接，由于这几种构件是在工厂成型现场施焊的特殊性，因此在起吊前必须对钢梁端部坡口进行检查，确保坡口角度与母材的适应性，工地手工焊接按设计要求采用E4315焊条，焊接过程中应注意两侧对称施焊，

焊接顺序先两侧板，后顶底板，焊接经外观检查合格后采用超声波抽样检查，焊缝的焊接质量应达到GB50205-2001中的二级标准，检查合格后再进行连接处加劲板的焊接。其他现场焊接件技术要求相同。

4.5.3拱架拼装

由于拱架重量不大，拟在已浇筑0＃块上拼装成单片再整体吊装，单片吊装到位后在进行拱架间连接拼装。

4.5.4模板、操作平台、走道拼装 模板、操作平台、走道拼装按常规施工。 5.前支点挂篮形成（荷载试验要求）

5.1主梁对应2＃索钢锚箱及索导管精确定位并对其加固，牵引斜 拉索通过索导管并精确定位，根据锚具规格选配索力转化架的连接螺母。

5.2梁端张拉机构各构件安装。

5.3放松张拉千斤顶端头及撑脚内锁紧螺母使张拉杆与索力转化 架对齐，拧上连接螺母。

5.4借助设在主纵梁头部手拉葫芦，拖动前支点调整装置在主纵梁 头部轨道上滑动，使张拉机构与斜拉索定位在一条直线上；调整张拉垫块上的锁紧螺母，固定张拉机构位置。

5.5调整撑脚内锁紧螺母,使索力通过张拉杆及撑脚内锁紧螺母, 由张拉垫块传至挂篮上。

5.6设计明确要求所有张拉均在塔内进行，根据荷载试验荷载调整 索力，完成荷载试验加载前准备工作。

6.荷载试验

6.1试验目的

对挂篮设计、制作、安装的工作质量进行检验，通过检验发现并解决有关问题,为主梁施工控制提供试验数据,为模板体系提供起拱的试验数据,为挂篮设计积累经验数据。

6.2试验内容

6.2.1挂篮整体结构强度、刚度试验

通过模拟挂篮悬浇施工所受荷载，检验挂篮结构强度、刚度是否满足设计要求。试验时应进行额定荷载与超载试验，同时进行静应力与变形检测。

6.2.2挂腿承载力试验

通过顶升千斤顶对挂腿施加作用力，检验挂腿及其与主纵梁的联接是否满足设计要求。

6.2.3止推反力连接及预埋件承载力试验。

通过对止推反力施加作用力，检验其连接及其预埋件是否满足设计要求的。

6.3试验要求

试验要求详见试验大纲，荷载试验相关检测任务由挂篮设计单位指定。

6.4加载及检验

加载及检验方式由项目部与挂篮设计单位共同确定。 7.挂篮使用

挂篮荷载试验完成后经验收合格各方均无异议的情况下投入使

用，挂篮使用中分挂篮工作、挂篮行走、挂篮定位几种状态。

7.1挂篮工作状态

挂篮工作时由张拉机构、锚固系统、模板系统、预埋件系统及定位系统的部分功能来实现。

7.1.1张拉机构

张拉机构的功能是在挂篮悬浇施工时将斜拉索与挂篮连接起来形成前支点，以降低施工中主梁临时内力峰值；在悬浇完成后，将斜拉索与挂篮分离，实现索力的转换。

张拉机构由前支点调整装置、张拉配套设备及斜拉索锚具组成。张拉机构中的张拉千斤顶通过撑脚固定在张拉垫块上。张拉垫块可沿主纵梁头部轨道上下滑动，因而前支点位置可调，以适应中跨、边跨节段斜拉索平面位置的变化。前支点定位完成后可由丝杆、螺母锁定。张拉千斤顶通过张拉杆、索力转化架实现与拉索锚具的连接与分离。

7.1.2锚固系统

锚固系统包括四组前锚杆及其分配梁，两组后锚杆及其分配梁。前锚杆的作用是将承载平台承受的施工荷载传递到已浇梁上；后锚杆的作用是平衡挂篮张拉时产生的倾翻力。

7.1.3模板系统

模板系统由主肋底模及侧模、横隔板底模及侧模、顶板底模、以及拱架、支撑等组成，横隔板内侧模上端与顶板底模用螺栓连接，主肋侧模、横隔板侧模之间采用对拉螺栓连接。

各模板尺寸需根据每个节段不同进行调整，主肋内侧模、顶板

与主肋内侧倒角处的模板、顶板与主肋内侧及横隔板内侧空间角膜现场拼装。

7.1.4预埋件系统

根据设计要求，挂篮相关预埋件分为三种：前后锚杆组预埋件、止推机构预埋件及拱架提升预埋件，由于定位及提升均由Φ32精轧螺纹钢来实现，因此孔道预埋时必须严格控制各预埋件的相对几何尺寸及铅垂度，预埋件设计安装误差为±3mm。

7.2挂篮行走状态

挂篮行走依靠行走系统、定位系统的部分功能来实现，但模板系统在行走前必须全部做相应调整。

7.2.1模板系统

在挂篮前移前，拆除主肋内侧模、横隔板内侧模上端与顶板底模的连接，顶板底模及拱架下降适当高度；松开对拉螺栓，将主肋外侧模、横隔板前端侧模放置于承载平台上，将横隔板内侧模脱离砼分块挂在拱架侧边，随同拱架一起下降至挂篮行走时的定位高度，主肋内侧模转动一定角度脱离砼放置顶板底模上。拱架的上升和下降通过预埋孔道用千斤顶提升或下降。

7.2.2行走及定位系统

行走系统实现挂篮空载前移功能，由牵引机构及行走反滚轮组成。由两台YC70x150穿心千斤顶通过φ32精轧螺纹钢筋牵引挂腿，从而带动挂篮前移。挂腿直接在专门辅设的轨道上移动。止推机构亦可微调挂篮纵向定位位置，挂篮行走时由行走反滚轮平衡前倾力，行走反滚轮在已浇主梁主肋底面滚动。

行走系统主要由锚具、垫板、牵引座、支座、φ32精轧螺纹钢筋、YC70x150穿心千斤顶等组成，千斤顶工作时，通过【25b及垫块将支座反力传至已浇梁端上从而实现挂篮前移，挂篮在前移过程中，应控制2台千斤顶的行程基本同步，并随时观测挂篮横桥向轴线偏移情况，当轴线偏移较大时，要及时用千斤顶通过挂腿及Π梁侧壁做相应调整。

7.2.3挂篮行走主要操作步骤

7.2.3.1非承重模达到2.5MPa即可拆除，承重模待砼达到设计张 拉强度及张拉压浆后拆除。

7.2.3.2张拉千斤顶工作，拧紧拉索锚具上锁紧螺母，放松张拉 千斤顶，使索力传至新浇梁段上，并拆除张拉机构与斜拉索的连接。

7.2.3.3拆除止推机构，轨道前移。 7.2.3.4拆除后锚杆组。

7.2.3.5缓慢同步下放前锚杆组，同时顶升机构螺杆上升，挂篮下 降（0.2米），挂腿落至轨道上。

7.2.3.6安装行走反滚轮，顶升机构螺杆下降。 7.2.3.7安装牵引机构。 7.2.3.8牵引挂篮前移并初定位。 7.3挂篮定位

挂篮定位由定位系统、锚固系统共同完称。 7.3.1定位系统

定位系统实现挂篮浇筑前的初定位及微调定位功能，由顶升机构、止推机构、前、后锚杆等组成。前锚杆和顶升机构相互配合实

现挂篮的升降，升降行程约0.2米。挂篮顶升到位后可机械锁定，以保证挂篮在施工中顶升支点的定位不变。止推机构锚固在已成梁段上，其作用是微调挂篮纵向定位位置，并承受挂篮施工中斜拉索的水平分力。挂篮的竖向标高调整由前锚杆及顶升机构完成。

7.3.2锚固系统

锚固系统包括四组前锚杆及其分配梁，两组后锚杆及其分配梁。前锚杆的作用是将承载平台承受的施工荷载传递到已浇梁上；后锚杆的作用是平衡挂篮张拉时产生的倾翻力，挂篮前移到位后，再将拱架提升到设计标高位置，立模，浇筑下一节段。

7.3.3挂篮定位主要操作步骤

7.3.3.1顶升机构千斤顶工作，放倒行走反滚轮。 7.3.3.2安装前锚杆组。

7.3.3.3缓慢同步提升前锚杆组，同时顶升机构螺杆下降，挂篮上升。

7.3.3.4安装止推机构，操作止推千斤顶，使挂篮纵向定位。 7.3.3.5安装后锚杆组。

7.3.3.6立模，测量标高，同时调整顶升机构千斤顶及锚杆组千斤顶，使挂篮精确定位，并满足预变形设置要求。

7.3.3.7接张拉机构与斜拉索，形成挂篮前支点。 7.4挂篮操作技术要求

7.4.1挂篮行走前锚杆组及相应部件全部拆除完毕，模板及拱架系统调整完毕。

7.4.2挂篮行走前检查挂腿滑移轨道与挂腿接触情况，要求挂腿

与轨道全接触。测量跟踪控制，以便及时调整挂篮轴线偏位情况

7.4.3各锚固组的拆卸应注意先后顺序，即先拆卸张拉机构，再依次拆卸后锚杆组、前锚杆组。此外，还应注意对称同时拆卸，即用两台千斤顶同时顶升，松开锚杆锁紧螺母，然后同时放松千斤顶进行拆卸。

7.4.4挂篮行走时必须测量跟踪控制，以便及时调整挂篮轴线偏位情况，挂篮的纵向定位由行走装置完成，操作时应预估挂篮由倾斜变为水平状态纵向定位的变化量，控制纵向定位误差小于20毫米。

7.4.5挂篮行走时随时观测行走反滚轮的工作情况，钢销上涂适量润滑脂。

7.4.6所有预埋件均应按设计要求进行预埋，并保证定位精度 7.4.7模板体系的安装应控制与挂篮承载平台轴线偏差情况不得 大于10mm。

7.4.8挂篮整体横向定位相对与桥轴线偏差不大于20mm。 7.4.9应根据设计和施工控制最终确定的斜拉索流线几何特征及 梁端标高情况（箱梁倾斜状态）计算并放样确定前支点位置，并精确定位。

7.4.10初张拉完成后及浇筑过程中应保证张拉机构各连接构件与 斜拉索成一直线，以防止张拉杆偏心受力。

8.主要设备计划 序号 1 2 3 4 5 6 7

设备名称 塔吊 驳船 浮吊 卷扬机 滑轮组 导向滑轮 卡环 型号 160T.m / 50T 10T / / 20T 单位 台 艘 艘 台 个 个 个 数量 1 2 1 4 4 4 4 备注 现有 租赁 租赁 租赁 租赁 租赁 购买