中建挂篮施工工艺及控制要点.pdf

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1、2024年第6期“火箭军”微讲堂挂篮施工工艺及控制要点主讲人：中建八局二公司 唐子超2024年05月30日目录 CONTENTS201 01 前言前言02 02 挂篮的类型及挂篮的类型及组成组成03 03 挂篮设计挂篮设计04 04 挂篮挂篮安装安装05 05 挂篮挂篮预压预压06 06 挂篮挂篮走行走行07 07 挂篮挂篮施工监控施工监控08 08 挂篮挂篮合龙合龙前言前言01一、前言挂篮：悬臂法浇筑混凝土梁体时，用于承受梁体自重及施工荷载能逐段向前移动、经特殊设计的专用设备。主要组成部分有承重系统、锚固系统、悬吊系统、行走系统、模板及作业平台系统。1.1 什么是挂篮和挂篮施工挂篮施工又称为

2、悬臂浇筑施工，是一个能沿梁顶滑动或滚动的承重系统，其锚固悬挂在已施工梁段上，在挂篮上可进行下一梁段的各项作业，完成一个节段的循环后，挂篮即可前移并固定，进行下一节段的悬浇，如此循环直至悬臂浇筑完成。一、前言001111桥梁基础、墩身工程施工完毕。安装托架，永久支座和临时支墩（座），施工0号块。安装施工挂篮，对称悬浇施工1号块。1.2 典型三跨连续梁挂篮施工步骤流程图一、前言移动挂蓝，连续对称悬浇施工标准节段。安装边跨永久支座和临时支架，现浇边跨混凝土。边跨合龙施工。拆除主墩临时固结，完成第一次体系转换。中跨合龙施工，完成第二次体系转换。全面成桥。1.2 典型三跨连续梁挂篮施工步骤流程图一、前言

3、以某项目（35.4+50+35.4）m连续梁为例，初步熟悉各个节段，建立各个节段概念。0号块标准节段中跨合龙段边跨合龙段边跨现浇段1.3 各节段介绍挂篮的类型及挂篮的类型及组成组成02二、挂篮的类型及组成目前国内采用的挂篮种类较多，在施工中最常用的挂篮类型主要有菱形挂篮、三角挂篮、贝雷桁架式挂篮、弓弦式桁架挂篮、滑动斜拉式挂篮等型式。挂篮种类贝雷桁架式挂篮弓弦式挂篮斜拉式挂篮三角挂篮菱形挂篮2.1 挂篮的类型二、挂篮的类型及组成桁架式挂篮上部结构一般为等高度桁架（大多采用贝雷梁），主要缺点是挂篮自重较大，线形控制较困难，操作不便。优点是可采用常备式杆件，加工费用较低。2.1 挂篮的类型二、挂篮

4、的类型及组成弓弦式挂篮该类挂篮主桁外形似弓形，桁高可随弯矩大小变化高度，可在安装时施加预应力以消除非弹性变形，通过后锚可取消配重，重量较轻。由于主梁靠近箱梁顶面，挂篮横梁位置较低，不能形成方便的作业面。2.1 挂篮的类型二、挂篮的类型及组成斜拉式挂篮上部采用斜拉体系代替梁式结构的受力，而因此引起的水平分力通过上下限位装置（即水平限位装置）承受，主梁的纵向倾覆稳定由后端锚固压力维持，其底模平台后端仍吊挂或锚固在箱梁底板之上。该种挂篮受力合理，重量轻，但由于斜拉带穿过箱梁形成预留洞，并且经过多次体系转换，工艺较为复杂，操作不方便。2.1 挂篮的类型二、挂篮的类型及组成三角挂篮结构为三角形组合梁结构

5、，由于其斜拉杆承受拉力，大大降低了主梁的弯矩，从而可以使主梁采用单构件实体型钢，尾部通过设置锚固系统后取消配重。该挂篮因受力合理被广泛采用，但由于三角挂篮横梁距箱梁顶面位置较低，使得钢筋和混凝土作业面受到一定影响。2.1 挂篮的类型二、挂篮的类型及组成菱形挂篮主桁结构为五根受力杆件组成的菱形桁架，前悬臂端与底篮通过分配梁垂直悬吊，底篮和侧模随挂篮主桁同时前移，内模在箱梁底板和腹板钢筋绑扎结束后滑移到位，因其受力合理、自重轻、前方作业面宽广，该挂篮是目前国内采用最多的结构形式。2.1 挂篮的类型二、挂篮的类型及组成通过以上介绍，我们已了解挂篮的种类及特点，下面我们以常用的菱形挂篮为例详细介绍挂篮

6、的各个系统及详细组成，一般来说，菱形挂篮主要由以下五大系统组成：行走系统悬吊系统锚固系统承重系统模板及平台系统2.2 挂篮的组成二、挂篮的类型及组成1、承重系统挂篮的主要受力构件，一般由主桁架、底篮、销轴、竖向平联桁架、前上横梁等部分组成。平联上弦杆后下横梁前上横梁前下横梁下弦杆前斜杆竖杆后斜杆2.2 挂篮的组成二、挂篮的类型及组成2、锚固系统承重系统的自锚平衡装置，一般由后锚压梁、后锚调整梁，后锚压杆等部分组成。后锚压梁后锚调整梁后锚吊杆2.2 挂篮的组成二、挂篮的类型及组成3、悬吊系统主要用于悬吊底篮、模板系统的装置，一般由吊杆、吊杆垫梁、内外导滑梁、吊具等部分组成。吊带吊杆外导梁内导梁2

7、.2 挂篮的组成二、挂篮的类型及组成4、行走系统控制挂篮移动的装置，一般由行走轨道、驱动装置、前支座、反扣装置、轨道压梁等部分组成。后钩轮轨枕轨道前支座千斤顶滚动吊架2.2 挂篮的组成二、挂篮的类型及组成5、模板及作业平台系统主要由侧模、底模、内模及内模支撑架等组成。内模支撑架底纵梁底模外模内模2.2 挂篮的组成二、挂篮的类型及组成5、模板及作业平台系统2.2 挂篮的组成挂篮挂篮设计设计03三、挂篮设计 挂篮一般建议由相应资质的专业单位进行加工制作，因为在专业单位的工厂内进行加工能够对构件的加工精度和加工质量有所保证。营业执照安全生产许可证3.1 厂家的选择三、挂篮设计 挂篮一般建议由相应资质

8、的专业单位进行加工制作，因为在专业单位的工厂内进行加工能够对构件的加工精度和加工质量有所保证。（举例）质量管理体系认证证书环境管理体系认证证书职业健康安全管理体系认证证书3.1 厂家的选择三、挂篮设计挂篮进场前需要提供相应的质量证明文件：合格证盖章3.2 相关质量证明合格证三、挂篮设计 挂篮进场前需要提供相应的质量证明文件：无损检测报告。挂篮结构设计中，对全熔透的对接和角接焊缝质量应满足二级焊缝的要求，其他构件焊接质量应满足三级焊缝的要求。3.2 相关质量证明三、挂篮设计挂篮进场前需要提供相应的质量证明文件：原材料合格证（原材）。3.2 相关质量证明三、挂篮设计挂篮进场前需要提供相应的质量证明

9、文件：原材料合格证（精轧螺纹钢）。3.2 相关质量证明三、挂篮设计挂篮进场前需要提供相应的设计方案：杆件及明细表、自备清单、组装图等。3.2 相关质量证明三、挂篮设计挂篮使用前需要提供相应的计算书。3.2 相关质量证明迈达斯建模计算书迈达斯建模三、挂篮设计挂篮宜在厂内进行加工制作。预拼装前应对单个构件进行检查，合格后出厂。3.2 相关质量证明厂内加工构件外型尺寸检验三、挂篮设计施工挂篮的设计除应符合强度、刚度及稳定性要求外，尚应符合下列要求:1、挂篮设计总重应控制在连续梁设计要求的限重之内，当设计无要求时,挂篮设计总重与梁段混凝土重量的比值宜控制在0.30.5。2、施工时挂篮总重量的变化,不应

10、超过设计重量的10%,且挂篮总重不得超过设计限重。3、挂篮施工及走行时的抗倾覆稳定系数不得小于2。4、挂篮锚固系统、限位系统等结构的安全系数不得小于2。图纸说明3.3 设计相关要求三、挂篮设计 挂篮几何尺寸应根据施工现场的空间确定，并应满足梁段现场施工作业的需要。顺桥向宜满足在墩顶梁上设置两台挂篮的需要。（如果不满足如何解决？1号块支架现浇）间距充足间距很少挂篮底部长度3.3 设计相关要求三、挂篮设计 挂篮主桁架前支点设计位置应位于梁体腹板上方，挂篮主桁架前支点中心距离梁端不宜小于500mm。腹板菱形架左右间距与腹板间间距相同3.3 设计相关要求50cm前支座三、挂篮设计挂篮承重系统各构件原材

11、料不宜进行拼接，下列构件严禁进行对焊拼接:主桁架斜拉杆或斜拉钢带;悬吊系统钢吊带;其他承受拉伸荷载的重要构件。3.3 设计相关要求吊带精轧螺纹钢精轧螺纹钢连接套筒吊带连接三、挂篮设计3.3 设计相关要求整体式后锚独立后锚禁用挂篮挂篮安装安装04四、挂篮安装挂篮构件在制作完成后，应进行预拼装检验，从而发现由于制作不精良造成的问题，同时形成厂内预拼装检验记录。4.1 试拼厂内预拼装检验记录四、挂篮安装测量放线梁面中心线以及轨道中心线。垫枕（垫梁、轨枕）安装：垫枕间距50cm，在端头处加密布置，防止局部混凝土压坏。4.2 轨枕安装垫枕梁中心线轨道中心线端头加密四、挂篮安装 挂篮行走轨道可采用接长梁体

12、竖向预应力筋的方式进行临时锚固；当不能利用竖向预应力筋进行锚固时，宜采用预埋件进行轨道临时锚固。4.3 轨道安装轨道精轧螺纹钢连接器四、挂篮安装每节轨道锚点不少于2处，锚固筋（精轧螺纹钢）与轨道锚固位置采用双垫片、双螺母。4.3 轨道安装双垫片双螺母每节轨道锚点不少于2处四、挂篮安装4.3 轨道安装轨道之间纵向连接轨道之间纵向连接螺栓连接，双螺母 轨道接长：轨道接长是在接头的腹板上利用螺栓将两块连接板把两根轨道连成一整体、严禁使用电焊连接轨道。四、挂篮安装轨道安装完成后，预先将后钩轮组穿套在轨道上。根据挂篮设计的不同，后钩轮也可在地面与菱形架同步拼装。4.4 后钩轮组安装后钩轮后钩轮销轴连接四

13、、挂篮安装 在地面或场地平整处拼装菱形架及平联。注意事项：挂篮主桁架前支点与主衔架间、主桁架各杆件间宜采用销轴连接，销孔与销轴间隙不宜大于2mm，销轴端部应有防脱落机构。4.5 承重系统安装菱形架菱形架销轴连接四、挂篮安装在地面或场地平整处拼装菱形架及平联。注意事项：挂篮主桁架前支点与主衔架间、主桁架各杆件间宜采用销轴连接，销孔与销轴间隙不宜大于2mm，销轴端部应有防脱落机构。4.5 承重系统安装四、挂篮安装 拼装好的菱形架采用整体吊装。吊装完成后通过0号块顶部预埋的拉环通过钢丝绳和手拉葫芦临时固定。4.5 承重系统安装四、挂篮安装穿入后钩轮销轴及安全销，将主桁架和后钩轮连接固定。4.5 承重

14、系统安装销轴四、挂篮安装安装后锚扁担梁，相邻主桁架同时安装。锚杆应全部配置锚垫板、套双螺母。4.6 锚固系统安装精轧螺纹钢采用PVC套管保护后锚扁担梁四、挂篮安装后锚吊杆通过斜垫块分别锚固在已浇筑混凝土节段梁体上。4.6 锚固系统安装斜垫块后钩轮不受力四、挂篮安装平联在平整场地预拼装，通过螺栓进行连接。平联与菱形架立杆通常采用焊接连接。4.7 平联安装平联螺栓连接四、挂篮安装平联与菱形架立杆通过焊接或螺栓连接。平联、斜平联（斜平联与后弦杆用螺栓连接），作用是让两个菱形架联为一个整体，保证稳定性。4.7 平联安装斜平联四、挂篮安装吊装前上横梁，前上横梁通过销轴或螺栓固定于主桁架（菱形架）前端。4

15、.8 前上横梁安装前上横梁四、挂篮安装 挂篮主要承重吊杆宜采用Q345钢吊带（除了穿混凝土的吊杆采用精轧螺纹钢外，其余吊杆都采用钢吊带），钢吊带间应采用夹板方式进行连接，且连接件应具有防松脱措施。4.9 悬吊系统安装钢吊带夹板连接四、挂篮安装外导梁安装。4.8 悬吊系统安装承重吊架外模外导梁钢吊带四、挂篮安装模板前移，采用手拉葫芦。4.8 悬吊系统安装外导梁四、挂篮安装承重吊架，滑动吊架。4.9 悬吊系统安装滚动吊架承重吊架滚动、承重吊架BIM图四、挂篮安装前下横梁安装。前上横梁与前下横梁之间采用6条钢吊带悬吊。4.9 悬吊系统安装前下横梁钢吊带四、挂篮安装 后下横梁安装。后下横梁通过6道吊杆

16、悬吊，其中2条吊带（通过平联悬吊连接）、4根精轧螺纹钢（穿翼缘板混凝土2根，穿底板混凝土2根）。4.9 悬吊系统安装后下横梁钢吊带精轧螺纹钢四、挂篮安装4.10 模板安装后下横梁、前下横梁之间安装底模的底纵梁预压安装底模安装内导梁调整底模标高绑扎底腹板钢筋安装内模四、挂篮安装4.10 模板安装底纵梁安装底模及平台安装预压底腹板钢筋、内导梁及内模四、挂篮安装顶板预留图外导梁预留孔后下横梁预留孔轨道预埋PSB后锚预留孔内导梁预留孔四、挂篮安装 某项目挂篮施工顶板预留孔洞24个，底板预留孔洞2个；吊带8根，吊杆（精轧螺纹钢）12根；后锚吊杆（精轧螺纹钢）12根。底板预留图后下横梁预留孔总结四、挂篮安

17、装底板预留图总结检查分为7大类30项，依次分别是主桁架5项、锚固系统7项、底模系5项、侧模系4项、内模系3项、走行系统4项、安全防护2项。验收挂篮挂篮预压预压05五、挂篮预压挂篮安装完成后要进行全面检查并做静载试验，试验合格后才能投入使用。预压方式预制块预压沙袋预压水袋预压反力架预压五、挂篮预压预压块反力架水袋沙袋五、挂篮预压挂篮预压的荷载值应取悬臂浇筑最大节段重量的1.2倍重物应对称加载，荷载分布宜与节段自重一致，不得集中堆载。挂篮加载及卸载应分级进行。加载分级宜为悬浇筑最大节段重量的10%、50%、100%、120%。卸载分级宜为悬臂浇筑最大节段重量的100%、50%、10%、空载。050

18、10100 120五、挂篮预压预压预压要点要点挂篮挂篮走行走行06六、挂篮走行 测放出挂篮前移轨道位置，铺设轨道垫梁、轨道，并抄平垫实，同时用箱梁的竖向精扎螺纹钢、通过反压梁或双垫片锚固轨道，检查确认所有轨道锚固牢靠。6.1 前端箱梁顶面轨道设置双垫片双螺母每节轨道锚点不少于2处外反压梁内反压梁六、挂篮走行 平联两端通过吊杆（两吊杆间距大于箱梁顶板宽度）吊住后下横梁，拆除锚在箱梁上的其他后下横梁上的吊杆，底篮后下横梁同时用钢丝绳、10吨葫芦悬挂在侧模上的滑动导梁上加以保护。6.2 后下横梁上外吊杆设置及底篮的保护设置拆除采用千斤顶拆除六、挂篮走行下放底篮前、后吊杆，底篮脱离箱梁底（1015cm

19、），再同步下放前吊杆，使前后下横梁顶面保持水平（高差不得大于5cm，防止下横梁前移时的失稳）。脱落模时，应注意先松后吊杆，再松前吊杆，否则会因底模蹩劲短吊杆无法卸脱。底篮脱离底板，调整好两下横梁高度后，挂在箱体上的后吊杆拆除。挂篮底篮前端挂在前上横梁上，后端挂在主桁的平联上。内模同样下放1015cm，挂篮的模板系统与梁体完全脱离。6.3 下放底篮前、后吊杆吊带转化为手拉葫芦受力六、挂篮走行6.3 下放底篮前、后吊杆前下横梁吊带转化为手拉葫芦受力后下横梁吊带转化为手拉葫芦受力手拉葫芦手拉葫芦手拉葫芦六、挂篮走行6.3 下放底篮前、后吊杆1/2断面手拉葫芦分布示意图六、挂篮走行 各导梁上后端的滚动

20、、承重吊架进行转换（箱梁砼浇筑时导梁上的承重吊架受力，挂篮前移时，滚动吊架受力），先收紧滚动吊架，这时后端的两种吊架都在受力，放下承受吊架15cm，此时滚动吊架受力，完成吊具的转换。6.4 导梁（滑梁）吊具的转换六、挂篮走行6.5 导梁（滑梁）吊具的转换外侧外导梁（模板悬吊在外滑梁上）导梁第一次转换后（外滑梁滚动吊架受力）内滑梁滚动吊架受力内滑梁滚动吊架受力六、挂篮走行 放松主桁后锚杆，反扣轮扣住轨道，检查各反扣轮是否紧扣轨道，反扣轮是否受力；6.5 后锚装置拆除反扣轮受力反扣轮受力 以行走器为支承点,反扣轮拉住,整体挂篮就是一个固定在轨道上的悬臂装置六、挂篮走行6.5 后锚装置拆除反扣轮受力

21、抗倾覆装置前支座前支座六、挂篮走行 挂篮移动前，先观察模板与箱梁砼面是否安全脱离（无物件扣、缠、挂住）；挂篮前移时在主桁后端各用一个10t链条葫芦反拉带紧进行前移保护。在底篮后下横梁与外侧模滑梁之间安装10t葫芦，同时设置备用安全绳。6.6 前移检查和保护前移保护安全绳六、挂篮走行 利用手动葫芦或千斤顶同步牵引，使挂篮主桁架、底篮系统、侧模系统同步前移就位至下一节段要求位置。挂篮移动速度控制在510cm/min左右，移动过程必须保证平稳，后梢10t葫芦（移动前必须在主桁后端挂好防倾千斤绳）随挂篮前进速度释放，不发生意外时，千斤绳是不受力的。挂篮前进困难时要及时检查是否有地方卡住。挂篮移动过程中

22、左右桁架要保持平衡、前后主桁片距离控制在10cm内（在轨道上每10cm划一道线），同时应保证两端的不平衡力矩差符合设计要求（两端主桁前移相差不超过1m）。6.7 千斤顶或手动葫芦同步牵引六、挂篮走行轨道压梁挡住反扣轮时，必须先在反扣轮后加压梁压住轨道后方可拆除挡道的轨道压梁。主桁前移到位后，先将挂篮主构架后锚点锚固，确保安全。挂篮前移时两侧要对称平衡移动，行走时，应密切注意挂篮有无异状，并应慢速稳步到位，以防坍落事故。移动中应设置观察哨进行监护，并设限位装置。挂篮行走时要缓慢进行，速度应控制在0.1米/分钟以内，挂篮后部，各设一组溜绳，以保安全。滑道要铺设平整、顺直，不得偏移，并随时注意观察，

23、发现问题及时处理。温馨提示：由于公路、铁路桥梁纵坡的存在，挂篮在行走过程中可能出现前冲现象，如果未按规定设置反压横梁，后端保险导链、前端限位等防护措施，将可能发生挂篮失稳而整体倾覆！6.8 挂篮走行相关注意事项挂篮挂篮施工监控施工监控07七、挂篮施工监控桥梁施工监控应包括监控计算、施工监测和数据分析与反馈控制。桥梁应通过施工监控，使线形和内力在施工完成后符合设计要求，并应接近设计成桥状态。施工控制应以控制主梁线形为主，以对悬臂节段的立标高进行控制来实现。七、挂篮施工监控当主跨跨径大于100m(含100m)，根据相关标准应进行施工监控;对于主跨跨径在60m至100m范围内的悬臂浇筑梁桥建议进行施

24、工监控，并且施工监控以线形控制为主;主跨跨径小于60m的则可根据实际情况，确定是否需要开展施工监控工作。60m可根据实际情况，确定是否需要开展施工监控工作60-100m建议进行施工监控，并且施工监控以线形控制为主100m（含）根据相关标准应进行施工监控七、挂篮施工监控桥梁目标线形应根据施工和使用过程中各种变形影响的结果确定。监控方案应包括下列内容：施工监控总体技术路线施工主要流程和步骤监控断面、测点布置及量测频率成桥目标线形施工预期目标施工监控的内容监控指令传递方式偏差分析和调控措施七、挂篮施工监控每次悬臂浇筑循环中，在挂篮移动日节段浇筑后应对业前及相邻两个已浇筑节段的主梁高程进行量测预应力施

25、加后、挂篮移动前应对全部已浇筑节段的主梁高程进行量测每4个悬臂节段宜进行一次主梁轴线测量和各T构之间的高程联测应在合龙前进行一次高程联测七、挂篮施工监控施工现场应根据日照温差对主梁线形的影响进行监测掌握温度影响规律，用以修正温度的影响。主梁施工节段挂篮空载立模高程与预设值允许偏差应为士5mm，且不宜低于预设值。挂篮挂篮合龙合龙08八、挂篮合龙合龙梁段施工可采用支架、悬臂挂篮或另设施工吊架做施工作业平台。合龙方式支架悬臂挂篮另设施工吊架八、挂篮合龙 连续梁、连续刚构的合龙顺序应符合设计要求，设计无要求时，一般为先边跨，后次中跨，再中跨。多跨一次合龙时，必须同步、对称进行。边跨合龙段边跨合龙段中跨

26、合龙段八、挂篮合龙 合龙段应采取换重施工。换重重量及加载位置应计算确定。施加压重时应对称加载、换重卸载应根据混凝土浇筑速度分级对称进行。重可采用水箱、砂袋等方法，但需要将桥梁纵坡坡度的因素考虑在内，大纵坡段宜采用砂袋进行预压。水箱八、挂篮合龙混凝土连续梁(刚构)合龙口临时锁定方法，应符合设计要求。合龙口临时锁定，应在合龙口最大、悬臂端高程符合设计要求和相关规定时进行锁定。由于梁体收缩变形滞后于最低环境温度约为23h，故一般宜在一日之晨进行锁定。锁定前，应先将刚性支撑的一端与梁端预埋件焊(拴)接，到计划锁定时间时，再对称、快速地将刚性支撑的另一端与梁体预埋件焊(拴)接。当设计采用支拉共同锁定方法

27、时，刚性支撑联锁后，应将临时预应力筋按设计要求张拉力值尽快张拉，形成支-拉锁定结构将合龙口锁定。八、挂篮合龙第一次体系转换：待合龙段混凝土强度及弹性模量达到100%设计值且龄期不小于7天，拆除边跨合龙临时刚性连接，拆除中墩临时固结,并将中支点水平方向临时约束。预应力混凝土连续梁在悬臂浇筑施工时，是静定结构体系，梁与墩是临时固结;合龙后转换为超静定结构体系。因此在转换体系时，应将临时固结尽快解除，将梁落于永久支座上，并按高程调整支座高度和反力。这些工作均应按设计的规定进行。八、挂篮合龙水箱 合龙段应采取换重施工。换重重量及加载位置应计算确定。施加压重时应对称加载、换重卸载应根据混凝土浇筑速度分级对称进行。重可采用水箱、砂袋等方法，但需要将桥梁纵坡坡度的因素考虑在内，大纵坡段宜采用砂袋进行预压。八、挂篮合龙第二次体系转换：待合龙段混凝土强度及弹性模量达到100%设计值且龄期不小于7天，拆除中跨合龙临时刚性连接构造，拆除中跨活动支座水平方向临时约束，张拉相应顶应力钢束。加油！共创辉煌相互学习共同进步谢谢！