预应力混凝土连续梁(刚构)挂篮设计与施工工艺.doc

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1、预应力混凝土连续梁(刚构)挂篮设计与施工工艺1 前言 1953年联邦德国在主跨114.2m的胡尔姆斯(Worms)桥施工中成功地采用悬臂浇筑法,开创了挂篮悬臂施工的先河。之后,悬臂浇筑法成为预应力混凝土连续梁(刚构)桥的主要施工方法。我国已经建成的预应力连续梁(刚构)桥很多都采用挂篮悬臂施工。为适应不同跨径、不同截面的桥梁,挂篮也在不断的创新。挂篮越来越趋向轻型化,受力越来越合理,走行也越来越方便。挂篮的设计原则是挂篮结构应具有足够的强度、刚度和稳定性,自重轻,结构简单,受力明确,易于加工拼装,走行方便。考虑到挂篮的重复利用,挂篮还需具有通用性强,便于改造的特点。为保证挂篮施工安全和桥梁的质量

2、,挂篮的选择、设计、加工、安装以及验收的每一环节都非常重要。2 挂篮种类、特点及适用范围为适应各种预应力混凝土连续梁(刚构)桥的施工需要,挂篮的型式也是多种多样。挂篮按结构形式可分为桁架式挂篮、斜拉式挂篮以及复合式挂篮。2.1桁架式挂篮桁架式挂篮在挂篮使用中是最为常用的,根据其不同结构,不同受力特点,又分为平行桁架式挂篮、弓弦式挂篮、三角挂篮和菱形挂篮。2.1.1平行桁架式挂篮平行桁架式挂篮的上部结构一般为等高桁架,采用万能杆件或贝雷梁组拼作为承重主桁(总体方案见图1)。有专门的厂家生产或出租贝雷梁和万能杆件,现场可以根据需要拼装,其主桁成型较快;但是该挂篮由于其自身载荷大,承重能力低,适合小

3、跨度、节段重量较轻的连续梁或连续刚构桥。受桥梁施工工期以及各种因素的影响,还需考虑租金问题。2.1.2弓弦式挂篮 弓弦式挂篮由于杆件以常备式为主(总体方案见图2),而且较轻,桁高随弯距大小而变化,受力比较合理。对不想一次投入过多的施工单位有一定有吸引力,另外它还可以在安装时在结构内部施加预应力来消除非弹性变形,但是缺点是杆件数量多,安装都比较麻烦,且易丢失。适合中小跨度连续梁或连续刚构桥。2.1.3三角式挂篮三角式挂篮结构简单,受力明确,承重能力大,和弓弦式、菱形挂篮相比,其重心更低,悬灌时挂篮稳定性和挂篮走行时的稳定性更好(总体方案见图3)。挂篮杆件一般用型钢组焊成箱型结构。主桁纵梁也可以采

4、用钢板组焊,斜杆也可以采用钢带、圆钢或精轧螺纹钢筋。三角式挂篮适用范围更广,常用于单节梁段比较重的大跨度连续刚构桥或斜拉桥。2.1.4菱形挂篮菱形挂篮结构简单,受力明确,构件一般用型钢组焊成箱型结构(总体方案见图4)。菱形结构由于其结构的特点,前面部分空间较大,对工人施工操作影响较小;但挂篮重心比较高,主桁前横梁离桥面较高,调整标高时,施工人员上下不是很方便,安全隐患大。 2.2斜拉式挂篮2.2.1滑动斜拉式挂篮滑动斜拉式挂篮其上部采用斜拉体系代替梁式或桁架式结构的受力,而由此引起的水平分力,通过上、下限位装置(或称水平制动装置)承受,主梁的纵向倾覆稳定由后端锚固压力维持(总体方案见图5)。该

5、挂篮由于轻且无平衡重等特点,可以说是国内目前最轻的挂篮之一。但当跨度和梁高都较大时,由于斜拉杆长度较大,弹性伸长较大,而且上下限位装置的水平力随之增大,故其应用受到限制。2.2.2预应力斜拉式挂篮预应力斜拉式挂篮挂篮的最大特点是利用梁体内腹板的预应力筋拉住模板,从而使得挂篮结构简化,重量变轻。但该挂篮系利用梁部结构本身的预应力束拉紧刚性模板,使得临时设施数量大大减少,但因属永久结构和临时结构相结合,需设计、施工、建设单位意见一致方可采用。特别应考虑预应力束在锚固模板系统时的锚下控制张拉力,锚具的可靠度,锚具对预应力束的刻压损伤等问题,既保证悬灌作业的安全,又保证预应力预应力束在运营期间的耐久性

6、和可靠度。2.3 复合式挂篮复合式挂篮有些类似菱形挂篮(总体方案见图6),其结构受力明确,具有较大的承载能力,重量也比较轻,但因其前端主桁架悬空,前吊点位置升高,起降吊杆用人工不方便,宜采用液压提升系统控制,施工简便,但这样会增大一次性投入,复合式挂篮出现较晚,但该型挂篮具有较大的承载能力,适用型广,操作迅速简便,可反复多次使用,因此具有较大前景。 3 挂篮结构设计与检算 3.1挂篮的结构设计3.1.1设计依据(1)桥梁施工图设计文件。(2)现行钢结构设计、施工技术规范。(3)现行铁路(公路)桥涵设计、施工技术规范。(4)现行钢结构施工及验收规范。(5)梁段细部情况。3.1.2挂篮的主要技术指

7、标(1)可灌梁段的最大重量:根据桥梁设计文件确定。(2)可灌梁段最大长度:根据桥梁设计文件确定。(3)梁高变化范围:根据桥梁设计文件确定;(4)挂篮自重:一般为最大梁重的0.350.45。(5)主桁最大变形:20mm。(6)抗倾覆稳定系数:走行时大于2.0;浇注混凝土时大于2.0。(7)主桁杆件安全系数:大于1.2。(8)主桁前支点离梁段端面距离: 0.5m。(9)挂篮走行方式:分次或一次性走行。3.1.3 挂篮的型式选择 根据梁段细部情况和挂篮设计原则,选取合适的挂篮型式进行悬浇施工。各种类型的挂篮的区别在于主桁部分,其余部分如底模,内外模都大致相同,根据不同挂篮的特点及其适用性综合考虑选取

8、主桁的形式。另外,考虑挂篮的利用系数和节约,应尽量减轻挂篮的自重,挂篮走行取消了配重,采用反扣轨道走行,主桁架、底模、外模一次走行到位,缩短施工周期。如一次走行有困难,也可分步走行。挂篮施工属于高空作业,为确保安全,需专门设置施工平台,安装防护栏杆,并挂设防护网。3.1.4结构设计挂篮一般主要由主桁系统、底模系统、外模系统、内模系统和悬吊及走行系统五大部分组成。各部结构设计情况如下:(1)主桁系统。挂篮主桁系统是整个挂篮的承力构件。1) 菱形式挂篮。菱形挂篮主桁系统主要由菱形主桁架、横向联结系和前横梁组成。菱形主桁架一般由型钢或者钢板焊接成箱型结构,杆端采用节点板栓接,也可以焊接,主桁前端在节

9、点处放置前横梁。菱形主桁架立柱和后斜杆之间应各设置一道横向联结系,保证整个挂篮悬灌时主桁架受力平均,以及挂篮走行时的稳定性和一致性2) 弓弦式挂篮。弓弦挂篮主桁架由弓弦桁架弧杆、腹杆组成;弓弦桁架弧杆全为拉杆,腹杆全为压杆,两者均采用万能杆件N1组拼而成,腹杆用槽钢组拼,并与弧杆铰结,其余用节点板螺栓连接。主桁间以万能杆件平联连接,后锚梁用型钢组拼;3) 三角式挂篮。三角挂篮主桁系统主要由三角主桁架、横向联结系和前后横梁组成。前后横梁可以采用型钢组合而成,所使用型钢大小,可以根据计算确定。三角主桁架的纵梁可以用型钢组焊,也可以采用钢板焊接成箱型结构,从材料节约和加工难易程度出发,采用型钢组焊更

10、为合适。斜杆一般采用钢带,用钢销和纵梁进行连接,立柱采用型钢组焊。三角主桁同样设有横向联结系,所起作用和菱形挂篮横向联结系相同。4) 斜拉式挂篮。斜拉式挂篮主桁系统主要结构是:主纵梁、各种横梁、斜拉吊带、上、下限位装置。上横梁及斜横梁由槽钢拼接(或焊接)而成,前者除主梁连成整体外,主要用来吊挂内外模板系统,后者将斜拉带传来的底模及灌注梁段混凝土重量再传递给主梁,斜拉带是挂篮最关键的构件,一般用16Mn或其它性能更优的钢板制成,每一拉杆一般做成4至5段,各段端部设有销孔,组装时用钢销联接成整体。并随梁高的变化增减,斜拉带上端通过元宝梁固定在斜拉横梁上。复合式挂篮:复合式挂篮的主要构件采用薄壁方钢

11、管或以型钢加钢板加焊,各杆件之间大多以节点板焊连,并辅以铰销连接,与菱形挂篮的结构差不多。(2)底模系统。底模系统包括底模前后横梁、底模纵梁、模板系统和辅助施工平台。底模前后横梁由型钢组焊箱型结构,前后横梁上设置吊耳。底模纵梁按照荷载分布进行布置,腹板位置布置稍密,底模纵梁也可以用桁架代替,采用小型钢组拼。底模纵梁上横向铺设1616cm方木,用钢丝或螺钉和底模纵梁固定,方木上满布5cm厚木板,上面钉4mm厚铁皮。也可以底模纵梁上直接铺设钢模板。底模后吊可以采用吊带或吊杆,悬灌时贯穿梁底板锚固,走行时需解开和后横梁的联接,为了保证施工安全,在后横梁位置设置施工平台,前后横梁之间设置走行平台。(3

12、)外模系统。挂篮外模系统由外模模板、外模桁架、外滑梁及吊架组成。外模模板5mm面板和5槽钢组焊成框架结构,为保证梁段外观质量,模板面板焊后不平整度应小于1/1000mm,加工质量应符合规范要求,面板拐角处焊后应磨光打平。为节约成本也可以利用墩身模型改制,使用前应检查钢模板的平整度和完整性,保证梁段浇注完成后表面质量。外模桁架由型钢组焊而成。两侧外模模板和外模桁架可支承在外滑梁上,外滑梁通过前后吊杆分别锚固在前上横梁和已浇注梁段上,也可支承在底模平台的纵梁上。(4)内模系统。内模模板采用P3015小块钢模型,内模骨架采用小槽钢,腹板厚度的变化由骨架长孔调整,骨架上设置铰,易于拆模。内模骨架和模板

13、支承在内滑梁上,内滑梁通过前后吊杆分别锚固在前上横梁和已浇注梁段上。内外模支架用对拉杆和背杆固定,防止爆模。(5)悬吊及走行系统。挂篮底模前、后吊杆一般可以采用精轧螺纹钢筋、圆钢和钢带,前吊杆比较长,现场可以根据需要进行分段连接。精轧螺纹钢筋需用专用连接器接长,但必须注意精轧螺纹钢筋有效螺纹连接长度。精轧螺纹钢筋涂上红色标记,悬浇前应仔细检查此项目,使用精轧螺纹钢筋做吊杆时,最好采用通长。底模后吊锚固在已浇梁段底板上,通过千斤顶调整标高。前后吊杆、吊带都通过钢铰和底模前后横梁用钢销连接。3.2结构检算3.2.1 结构检算的依据(1)浇注混凝土的动力冲击系数:1.2。(2)空载走行时的冲击系数:

14、1.3。(3)挂篮总重控制在设计范围内,允许最大变形(包括吊带变形的总和)20mm。(4)自锚系统的安全系数:。(5)浇注混凝土和挂篮走行时的抗倾覆稳定系数:2.0。3.2.2荷载组合(1)荷载组合I。混凝土自重+动力冲击荷载+挂篮自重+人群和施工机具荷载(计算强度)。(2)荷载组合。混凝土自重+挂篮自重+人群和施工机具荷载(计算刚度)。(3)荷载组合。挂篮自重+冲击附加荷载+风载(计算走行)。3.2.3挂篮结构检算根据梁段的细部情况,梁截面可以分为底板、腹板、顶板和翼板进行荷载计算,底板和腹板荷载由底模系统承担,顶板荷载由内模系统承担,翼板荷载由外模系统承担,通过前后吊杆吊带传递到前上横梁和

15、已浇梁段上。各个部分传递到前上横梁的所有荷载都传递到主桁架上。主桁架再通过前支点和后锚点把力传递到已浇梁段顶板。悬吊系统部分在整个挂篮受力中起到力系转换的作用。挂篮传力过程示意图(见图7)。挂篮结构计算可以整体建模计算,也可分部建模计算,这里介绍分部建模计算。(1)底模系统。1)荷载分析。为方便,取单箱单室截面为例,箱梁荷载分布见图8。计算中,把底板荷载V1和腹板荷载V2按照下图均布荷载进行分布见图9,支座间距和数量根据底模纵梁的间距确定。 图8 箱梁荷载分布图 图9 底模荷载分布图利用MIDAS分析软件进行受力计算得出支座反力R。2)底模纵梁计算。根据纵梁上的模板荷载反力,确定底模纵梁荷载P

16、(支座反力R)分布见图10。利用MIDAS计算软件计算得出底模纵梁最大剪力QMAX、最大弯矩MMAX、最大挠度fMAX。底模纵梁强度、刚度计算如下: 最大剪应力最大弯曲力最大挠度3)底模前后横梁计算。底模前后横梁承受荷载比值按照11分布见图11 ,根据纵梁计算的支座反力R进行荷载分配,利用MIDAS计算软件计算得出前后横梁最大剪力QMAX、最大弯矩MMAX、最大挠度fMAX。底模前后横梁强度、刚度计算如下:最大剪应力最大弯曲力最大挠度(2)外模系统。1)侧压力计算。新浇混凝土最大侧压力可按下列两种公式计算,取二者较小值:式中 混凝土比重,24KN/m3;新混凝土的初凝时间,可按实测确定。但缺乏

17、试验资料时,可采用计算,T为混凝土温度;外加剂影响系数,不掺外加剂时取1.0,加外剂时取1.2;混凝土塌落度影响修正系数,塌落度小于30mm时,取0.85;5090mm时,取1.0;110150mm时,取1.15;混凝土浇灌速度(m/h);为混凝土侧压力计算位置处至新浇灌混凝土顶面的总高度。2)面板验算。 面板强度。按双向板计算,选用区格中三面固结,一面简支的最不利情况进行计算,区格,由查建筑结构静力学手册得:泊松比时, ,。取宽度荷载,计算荷载:板抗弯模量:支座弯矩: 跨中弯矩: 跨中弯矩修正:泊松系数支座弯矩应力: 跨中弯矩应力: 面板刚度。式中 混凝土最大侧压力;挠度计算系数;构件刚度:

18、式中 为钢板厚度;为钢材弹性模量;为钢材泊松系数。3)横肋验算。横肋上荷载间距,采用5槽钢,支承在竖向桁架上。横肋上荷载;按三跨连续梁受力分析,荷载分布情况见图12):利用MIDAS分析软件计算得:,强度、刚度验算如下: 图12 横肋荷载分布图4)竖肋验算。竖向大肋10组焊成1m桁架。竖向荷载, 按800mm一组背杠固定。竖肋上荷载;按三跨连续梁受力分析,荷载分布情况见图13):利用MIDAS分析软件计算得:,强度、刚度检算如下: 面板与横肋组合挠度:面板与竖肋组合挠度: 5)外模滑梁计算。外模滑梁根据挂篮施工情况按两种工况进行计算:工况一:挂篮在悬灌过程中,滑梁承受挂篮外模自重和梁段翼板荷载

19、,荷载分布情况见图14。工况二:挂篮在走行过程中,滑梁承受外模自重, 图14 荷载分布图荷载分布情况见图15:利用MIDAS分析软件计算得两种工况外滑梁最大剪力、最大弯矩、最大挠度和,强度、刚度计算如下:最大剪应力最大弯曲力最大挠度应满足式中 梁段为4m时,一般为5m; 由最长梁段决定,在最长梁段为4m时,为4m。 (3)内模系统。内模模板采用P3015钢模板,在这里不进行计算。内模桁架由单独的桁片组成,桁片间距一般为0.71.0m,检算时计算受力最大的桁片。桁片荷载根据高度变化为梯形荷载,荷载分布见图16。内滑梁计算时工况:挂篮在悬灌过程中,滑梁承受挂篮内模系统自重和梁段顶板荷 图16 荷载

20、分布图载,荷载分布见图17。利用MIDAS分析软件计算得内滑梁最大剪力、最大弯矩、最大挠度。强度、刚度计算如下: 图17 荷载分布图最大剪应力最大弯曲力最大挠度应满足(4)主桁系统。1)主桁前横梁。主桁前横梁承受从底模平台、内外模传递来的荷载,根据各前吊杆的位置,确定各荷载的加载情况见图18。利用MIDAS计算软件进行计算得主桁前横梁的最大剪力、最大弯矩和最大挠度。强度、刚度计算如下: 图18 前上横梁荷载分布图最大剪应力最大弯曲力最大挠度应满足2)主桁架计算。菱形主桁架。主桁系统承受从前横梁传递的荷载P,利用MIDAS计算软件进行计算,计算简图见图19。计算得各杆件轴力,最大挠度,强度计算:

21、式中 各杆件轴力; 图19 菱形主桁模型计算 各杆件截面积。三角主桁架。三角主桁架荷载分布情况见图20)。计算得三角架纵梁最大剪力和最大弯矩,斜杆、立柱最大轴力,及主桁架最大挠度。纵梁:最大剪应力 图20 三角主桁模型计算 最大弯曲力斜杆、立柱式中 各杆件轴力; 各杆件截面积。3)主桁后横梁。根据主桁架计算中支座反力利用MIDAS分析软件建模计算得主桁后横梁的最大剪力、最大弯矩、最大挠度及后锚杆拉力。强度、刚度计算如下:最大剪应力最大弯曲力最大挠度应满足主桁后锚一般有两种方式:采用后锚杆锚固后横梁,预先在已浇梁段上预埋孔道,施工时后锚杆穿过梁顶板锚固在顶板位置,同时后锚杆上端用千斤顶顶紧,给主

22、桁架后锚一个反力,消除浇灌过程中主桁架后锚产生的负向位置,有利于标高控制,当设计中遇到单根后锚杆受力过大,可以采用分配梁进行分配,提高后锚的安全系数。利用梁段腹板的竖向预应力筋锚固挂篮后锚,竖向预应力筋露出梁部长度不够时,可以用精轧螺纹钢筋连接器接长,根据主桁架后锚的反力确定锚固的竖向预应力筋数量。这种方式可以节约一定的材料,减少了预埋孔对已浇梁段的破坏,施工较为方便。上面两种方式在挂篮施工中都经常使用,具体哪一种方式更为适合,可以根据梁段需要进行选择。(5)悬吊及走行系统。1)悬吊系统。悬吊系统主要包括底模前后吊杆吊带、内外前后吊杆及相关的分配梁,通过底模、内外模计算得出各个吊杆、吊带的所受

23、的最大拉力。吊杆、吊带的使用有下列几种情况(见表1):表1 常用吊杆、吊带规格表编号吊杆及材料容许拉力(kN)容许拉应力(MPa)吊杆受力(kN)132精轧螺纹钢筋550690270 45#圆钢1380650336mm Q345B钢带120mm36mm1250290说明:表中吊杆受力应小于容许拉力。2)走行系统。挂篮在走行过程只承受挂篮自重荷载P1、部分施工机具荷载P2和风荷载,还要考虑挂篮走行时的冲击系数1.3。空载走行时的倾覆力矩:抗倾覆力:假设挂篮主桁架为2片,单边轨道有6个走行轮,挂篮走行中按单轨4个走行轮受力进行计算。单个后锚走行轮轴所受弯矩:走行轮轴一般用20CrMnTi,也可以用

24、45#钢进行车制。强度计算:式中 挂篮抗倾覆力F; 走行轮轴的有效长度;走行轮轴的抗弯模量。挂篮在走行过程中,走行轮反扣轨道,一般都是利用梁段自身的竖向预应力筋锚固轨道,假设每次挂篮后锚移动到轨道任何位置,都有两根竖向预应力筋受力,进行强度计算: 式中 单根竖向预应力筋所受拉力; 竖向预应力筋截面积。挂篮抗倾覆系数:(6)细部结构。销子、斜拉杆销孔削弱计算,立柱的稳定性计算等。1)销子、斜杆销孔削弱计算。挂篮主桁是整个挂篮的重要受力构件,对各杆件相互之间的连接需进行检算。三角架斜杆为2根t=20mm钢带,所受拉力为N,连接钢销材料为20CrMnTi,立柱头连接钢板材料为16Mn,容许承压应力为

25、295MPa。销孔承压应力:销子剪应力:销子所受弯应力:式中 钢销直径;钢带厚度;钢销的截面积;钢销的抗弯模量。2)立柱稳定性计算。三角架所受轴向力为,立柱两端按铰接计算,有效长度为,Q235钢容许应力为170MPa。长细比计算:由查得值。强度计算:式中 为立柱截面积。缀板沿柱纵向的长度不小于2a/3(a为柱肢轴线间距距离);厚度t不小于a/40,并不小于6mm。缀板宽度可以取。缀板和立柱的焊接采用三面围焊,两缀板之间的距应不小于(i为单肢对垂直于缀板轴的回转半径)。4挂篮加工及拼装工艺技术要求4.1挂篮加工工艺挂篮加工应按照国家有关技术标准和相关规范,结合厂内及现场加工的具体情况,对挂篮钢结

26、构加工工艺提出如下技术要求:4.1.1材料(1)材料应采用具有出厂证明书及材质报告书的合格材料。还应按有关现行标准进行检验和验收,做好检查记录。(2)材料均应符合设计图纸要求,如需代用时,工厂应同设计单位共同研究决定。4.1.2下料和矫正(1)下料。1)对板材,均采用自动或半自动气割,根据图纸要求进行刨边或手砂轮修整,以达到组焊精度要求,坡口可气割或刨边;2)容许偏差:板材长度及宽度偏差不超过2mm,型钢长度偏差1 mm。(2)矫正。钢板矫正后的允许偏差应满足下列要求:1)钢板纵、横向不平整度在1m范围内不超过1 mm;2)型钢不直度在1m范围内不超过1 mm,全长范围内不超过3 mm。4.1

27、.3部件组焊(1)为保证组焊后部件尺寸,部件组焊必须满足下列要求:1)焊前进行拼装检查,复核组焊尺寸;2)零件组焊时应按规范要求,预留焊接收缩量;3)组焊时利用必要的工装卡具;4)焊接时应控制电流,采用适当的焊接顺序,减少焊接变形;5)必要时、应进行组焊试验,调整工艺,修改卡具然后进行正式组焊。(2)为了确保挂篮各部件焊缝尺寸及焊接质量,为此应按下列要求:1)按建筑钢结构焊接技术规范规定选用焊条型号,焊条使用方法、焊接工艺、焊接的检查和验收方法;2)焊前应仔细清除焊接部位的铁锈、油垢及气割溶渣;3)为保证焊接质量,坡口对接焊缝,应焊透,不符要求的应清根重焊。(3)焊后不要求回火处理、但应进行校

28、正。校正时必须注意不要损伤原材料及焊缝。(4)组焊并校正后,容许偏差为(以:“焊接结构件几何尺寸允差”,形位公差12级)。4.1.4钻孔设计图纸上已有注明的,应按图纸要求加工。其余应满足下列要求:(1)有互换要求的构件,其钻孔尽量利用样板进行,样板的尺寸及板的孔位应用精密划线方式划出。样板上的孔位误差不得超过下列限度:1)两相邻孔间中心距不超过 0.3 mm;2)板边钻孔中心间距不超过 0.3 mm;3)对角线钻孔套中心间距 0.5 mm;4)孔尺寸误差不超过 0.2 mm。(2)对两面有孔的杆件,要保证面间孔位的立体偏差:1)各面孔轴线应平行(或垂直,按图纸的要求);2)在相互垂直的面的孔轴

29、线距两面交线的偏差不大于0.5 mm。(3)钻孔后,清除板面的飞边、毛剌。4.1.5试拼装(1)为对设计性能及加工尺寸进行检验,在挂篮构件加工完毕后,即进行试拼装,试拼装时,应按使用状态备齐全部构件、零件、及螺栓等。(2)试拼时不准使用重锤敲打,如发现螺孔或销孔位置不对时,应慎重研究,妥善处理。(3)挂篮拼装允许偏差为:主桁架片间偏差不大于10 mm。如试拼装时发现超过误差时,需会同有关人员共同研究处理方法。4.1.6涂漆、编号在挂篮进行试拼装(必要时进行局部修整)到设计要求后再进行除锈、涂漆、编号,涂漆前先行除锈,清除焊渣及污垢等,并在干燥状态下涂漆。(1)涂漆。1)所有钢结构加工构件应涂两

30、层红丹底漆,然后涂橙红色面漆;2)紧固件(螺栓、螺母、垫圈、销钉、吊杆等)涂防锈油。(2)编号。为便于零件识别,保证组装正确,加快组装速度,挂篮零部件按图纸的编号目录进行编号。编号用深兰色油漆写在该零件的易于看到的位置上,要求整齐、清楚、美观。4.2挂篮拼装技术要求为保证挂篮正确、安全地进行安装,在安装过程中必须注意以下事项:(1)挂篮拼装要严格按照设计图要求进行,不得遗漏,部件若有变形须校正合格后方可使用。(2)拼装完毕后必须检查所有螺栓是否拧紧,开口销有无遗漏,保证连接的可靠性。(3)槽钢、工字钢栓接处必须加专用斜垫圈。不得用小号螺栓代替大号螺栓拼装。(4)拼装过程中严禁对螺栓孔进行切割、

31、扩孔、确因设计或加工需作修改时,必须征得设计单位的同意。(5)严禁对精轧螺纹钢筋吊杆进行电焊切割、搭火,挂篮所用的精轧螺纹钢筋前吊杆、内、外模吊杆必须加双螺母并用麻袋包裹。(6)对前、后吊杆(带)销座处用麻布包,以防混凝土飞溅,方便下次拆装。5 挂篮现场安装及验收5.1挂篮现场安装在挂篮拼装前,可将各部位大件如主桁片、主桁横向联结系、内外模桁架等预先组拼,组拼件大小可根据起吊设备的起重能力确定。挂篮拼装应尽量保证拼装过程中的强度和稳定性。拼装顺序如下:(1)从0#梁段向两侧各铺设好轨道,将露出箱梁顶面的竖向预应力筋插入轨道底面的预留孔内,接长竖向预应力钢筋。测量确认轨距、水平和位置无误后,用精

32、轧螺纹钢筋(32或25)及锚梁将轨道固定。(2)吊装主桁架,过程为:先吊一片对好位置并利用后锚临时锚固,再吊另一片,安装横向联接系,将两片桁架联成整体,安装后横梁锚固主桁架。(3)安装主桁前横梁、底模前吊杆、底模后吊带和内外模吊杆。(4)安装底模前后横梁及底模板,也可以把底模系统拼装成整体吊装(根据实际起吊能力定)。(5)安装内外模及滑梁,注意安装内外滑梁时,每根滑梁后端有两组滑动装置(即吊架),带轴承的吊架应放在前面,走行时有轴承的吊架受力,无轴承的吊架放松起保险作用,走行到位后将吊架依次朝前进行倒换。灌注时,两组吊架同时受力。(6)吊装顶板纵向张拉平台(施工单位根据施工需要自备)。(7)调

33、整挂篮位置,调整内容及标准为:挂篮中线应与上、下线桥梁中线重合(偏差不得超过5mm);变形量以现场实测值为准。5.2挂篮验收在使用挂篮之前,应进行对挂篮验收检查。从最初的原材料及成品进场、焊接工程、紧固件连接工程、零件及部件加工工程、挂篮拼装工程到钢结构涂装工程,进行有计划的各个阶段性检查,记录各阶段检查结果,对挂篮的进行综合的评价。挂篮设计中必须遵循现行钢结构设计、施工技术规范。采用的原材料及成品应进行进场验收,做好质量检查记录,质量证明文件等资料应完整。各工序应按施工技术标准进行质量控制,每道工序完成后,应进行检查。6 挂篮加载试验6.1加载试验目的、方案和步骤(1)加载试验目的。为了消除

34、挂篮的非弹性变形和实际观察挂篮承载情况,在灌注1#梁段混凝土前对挂篮预加载,并在加载过程中观测弹性和非弹性变形之值作为今后梁段调整立模标高的参考。挂篮加载中还可以在挂篮主桁架杆件上贴应变片,测得准确的应力值。(2)挂篮加载试验方案。一般可采用以下三种方案:1)主桁架对拉加载方案。此加载方案比较简单,试验所需材料、费用投入少,试验时间短(一般为一天),对工期紧张的项目,且小跨度桥梁比较合适。2)地面模拟实际施工加载。此加载方案相对比较复杂,试验费用投入大,准备时间比较长,需布设场地,拼装好挂篮主桁架系统及前后横梁,挂篮前后支点位置需预设支撑点(混凝土支墩),在地面预埋前后锚杆,并检测锚杆的抗拔力

35、。3)桥上模拟实际施工加载。加载方案是在底模平台上加沙袋或水箱,由于加载过程中,荷载分布不合理,底模前后横梁及主桁前横梁所测得的挠度不准确,且加载速度慢,不方便。(3)按照主桁架对拉加载方案加载步骤。加载工况根据等效集中荷载的10%,50%,100%,120%进行加载。首先按等效集中荷载的10%加载,持荷10分钟,消除结构非弹性变形。然后加载至等效集中荷载的50%,持荷10分钟,检查两片主桁受力变形情况。加载至等效集中荷载100%,持荷10分钟进行有关项目测试。最后加载等效集中荷载的120%,检验两片主桁在超载工况下的承载能力。加载过程中,记录挂篮变形数据,经过分析得出挂篮实际挠度,为箱梁施工

36、控制提供准确的数据。6.2加载要求及注意事项(1)挂篮加载试验过程中,统一信号,统一行动,除指定的现场指挥人员外,其它人员不得直接指挥千斤顶加载。(2)开始试验前,应对悬吊及锚固系统进行一次全面的安全检查,确保连接的安全可靠。每一级加载前,均应对整个挂篮进行一次全面检查,才能进行下一级加载。(3)认真做好各项试验数据的记录,如发现异常情况,立即中止加载,分析出原因后并采取相应措施后,方能继续进行。7 挂篮走行完成一个梁段施工后,挂篮需前移灌注下一个梁段,移位顺序如下:(1)放松底模前吊杆、底模后吊带、内外模前吊杆。主桁架后锚此时不能松开。(2)将刚灌好的梁段顶面找平,铺设好走行轨道,并锚固轨道

37、。(3)将底模后横梁两端分别用一个10t倒链悬挂外模滑梁上,放松底模后吊杆。(4)在主桁前横梁仍用吊杆与内、外模滑梁前端连接。(5)拆除底模后吊装置与底模后横梁的联结。(6)解除内模与外模的长锚固螺栓。(7)在轨道顶面安装5t倒链,并标好前支座应到的位置。(8)利用后锚杆上的紧放力装置,解除后锚杆的受力,使挂篮倒挂轮紧贴轨道。(9)在挂篮的主桁架尾端设返向导链一组可制动挂篮,并在走行轨道前支座到位处设限位块。(10)用倒链牵引前支座,使主桁架、底模、内模走行梁、外模及外模走行梁一起向前移动,注意T构两边的挂篮要保持与之同步前移。(11)挂篮牵引到位后,利用后锚紧放力装置,使挂篮的倒扣轮脱离轨道

38、(严禁过压倒扣轮在轨道的下翼缘上),并锁紧后锚杆。(12)移动到位后,安装底模后吊杆、底模前吊带和前吊杆,将底模架吊起。(13)待底板,腹板的钢筋和预应力筋绑扎完后,用吊杆锚固好内模走行梁,将内模沿内滑梁上移动牵引拉出。(14)调整立模标高后,重复上述施工步骤进行下一梁段的施工。8 安全质量技术控制(1)挂篮拼装要保证所有零件按设计图拼装齐全,不得有遗漏。(2)挂篮作业时,后锚杆锚固力要调试均匀。(3)每次挂篮就位后,其前吊杆、后吊带装置要调试均匀。(4)每段浇筑混凝土前必须仔细检查各锚固是否牢固;所有螺栓是否拧紧;开口销有无遗漏,保证连接的可靠性;槽钢、工字钢栓接处必须加专用斜垫圈。(5)在

39、松脱吊杆之前必须全面检查,弄清各处承力关系,才能进行承载力转换,并由专人指挥。(6)挂篮走行前和走行中,均应有专人检查走行轨道的锚固,防止漏锚、虚锚,并由专人指挥走行。(7)为确保挂篮走行时安全,应在挂篮尾端加倒链制动、前端轨道加限位系统。(8)为减少走行摩擦,使走行更轻松平稳,可根据实际施工需要给轨道等走行部位上涂抹一些润滑黄油。(9)严禁利用挂篮吊杆或锚杆作电焊工作的搭火,零线和电流通路等。(10)挂篮前吊杆、内外模吊杆均应戴双螺母。(11)注意精轧螺纹钢筋不能受弯。(12)各梁段预留孔按图预埋,切勿遗漏。9 结语挂篮作为预应力混凝土连续梁(或刚构)悬灌注的一种常用设备,应用已很普遍,我公司已成功设计应用了三角挂篮、菱形挂篮,弓弦挂篮于多座桥梁施工上, 目前我公司设计的挂篮能悬灌最大重量为300T,悬灌长度达6m实践证明,我公司设计的挂篮结构合理、能很好地满足施工要求、重量轻,操作方便,并可改造用于多座桥梁上,节约了成本,带来了一定的经济效益。

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