專利名稱：公路工程三角輕型掛籃懸臂澆筑施工的制作方法
技術領域：
本發明涉及該工法主要適用于跨線、跨江不中斷通行(航)大橋和多跨連續梁及 大跨徑大橋。
背景技術：
本發明懸臂澆筑采用移動式掛籃作為主要施工設備，以橋墩為中心，對稱向兩岸 利用掛籃逐段澆筑梁段混凝土，待混凝土達到要求強度后，張拉預應力束，再移動掛籃，進 行下一節段的施工。預應力混凝土橋梁采用懸臂施工法是從鋼橋懸臂拼裝發展而來。早在 1948年，法國工程師E.弗萊西奈在巴黎附近的馬恩河上采用預制分段施工法架設了呂章 西(Luzancy)橋，主跨為74m，從此在歐洲各國得到推廣采用。我國1968年底建成的柳州特 大橋首次采用懸臂澆筑法施工。橋跨為45. 19m+66. 71m+121m+124m+52. 29m。歷經40余年 的發展我國懸臂澆筑法施工技術水平已達到國際先進水平。
發明內容
本發明逐跨連續懸臂法施工，是從一端向別一端逐跨進行，逐跨經歷了懸臂施工 階段，施工過程中進行了體系轉換。每完成一個新的懸臂并在跨中合攏后，結構穩定性、剛 度不斷加強。
附圖主要為三角輕型掛籃懸臂澆筑施工流程
具體實施例方式1.操作要求1. 1掛籃組成三角形桁架式掛籃，由吊架部分、錨固部分、模板部分、走行部分及附屬部分組成 具體詳見(附圖)，采用自錨式三角桁架掛籃進行懸澆施工，內、外模板和主桁架均可以一 次走行到位并錨固主桁架，內模板、內模架再走行到位，調整定位，根據掛籃預壓變形值確 定予拱度，綁扎底板、腹板和頂板鋼筋。主要技術指標掛籃由兩片三角形主桁組成，主桁架 長15m，掛籃自重56t，最大荷載246t、最大梁段長度4. 75m。行走利用導鏈牽引進行。為便 于行走，在前支座處安放聚四氟乙烯滑板，后支座處設滾動滑輪，減小滑行阻力。1. 2掛籃檢算荷載荷載包括掛籃自重、最大節段砼重是、施工機具等施工荷載、施工人群荷載、 振動器自重及振動力等5項。工況分析計算時主要考慮以下兩種受力狀態砼澆筑狀態即節段砼剛澆筑完 畢，還不能考慮砼初凝對結構的影響，相當于該節段砼重量全部作用于掛籃上，并且還有砼 澆筑、振動的輕微沖擊的影響以及掛籃自重與施工荷載等。在此荷載組合下分別計算底籃、吊桿、主桁、后錨等結構的強度及剛度，驗算掛籃整體的抗傾覆穩定性。行走狀態主要驗算 掛籃自重、施工荷載等荷載組合下，軌道的錨固及吊桿等結構。1. 3掛籃安裝及砼施工掛籃安裝在0#段預應力施加后進行。先安裝滑軌，并利用 預埋豎向精軋螺紋鋼筋錨固滑軌。然后吊裝主桁架部分，主桁架在固定平臺組裝后用吊車 吊裝到位，最后安裝前橫梁和模板等。具體施工步驟如下安裝行走軌道，利用預埋的精軋 螺紋鋼錨固；安裝掛籃15m長主桁架；安裝上部后橫梁；安裝掛籃中立柱，錨固三角斜拉桿 (精軋螺紋鋼)；安裝上部前橫梁；安裝底部前、后橫梁；鋪設底模板；安裝外側模；掛籃調 試就位，經高程、軸線測量確認后開始掛籃預壓；預壓完成后，進行鋼筋及預應力管道制作、 安裝；混凝土施工；縱、橫、豎預應力施工，壓漿及封錨；掛籃前移掛籃在張拉壓漿結束、待 水泥漿終凝后即可前移。1.4掛籃前移接長并錨固掛籃軌道，在軌道表面放置聚四氟乙烯滑板、涂潤滑 油。拆下底模后吊帶、松解內外模前后錨桿。并確認模板已經和混凝土脫離內模和內模架 落于降低的內滑梁上，外模板落于底模走行縱梁上。拆除主桁架的后錨桿讓后支座受力，放 松底模前吊帶，使底模離開梁體IOOmm左右。進行走行前的安全檢查，重點檢查掛籃兩軌道 是否相對水平和與橋軸線平行，軌道錨固。每片主桁架各用一個20t的導鏈牽引，帶動掛籃 底模、側模和內模同步前移，滑行時對接縫進行處理，尤其是對拉桿頭進行處理，防止銹水 污染混凝土表面。進行修補和處理時掛籃不能移動。到位后及時安裝底模后吊帶，內外滑 梁吊桿和掛籃主桁架后錨固裝置，將臨時受力狀態變為永久受力狀態，確保施工安全。2.材料與設備2. 1材料混凝土，梁體使用C50號混凝土，必須仔細研究確定施工工藝和選用的 材料，進行混凝土最佳配合比試驗，控制質量，控制標準和檢測方法，并嚴格執行。建議采用 同一廠家同一品牌的水泥用料。鋼材普通鋼筋、工字鋼、預應力鋼絞線、精軋螺紋粗鋼筋 等應按設計技術指標進行購貨，并按照國家標準進行抽檢。預應力鋼絞線應采用符合《預 應力混凝土用鋼絞線》(GB/T5224-2003)國家標準生產的高強度低松弛預應力鋼絞線，直徑 15. 2毫米，標準強度為1860MPa，彈性模量為1. 95X105MPa。鋼筋運抵后應進行及時必要的 防護，防止銹蝕。錨具錨具進場后嚴格進行檢驗，確保技術性能指標符合“預應力用錨具、 夾具和連接器” (GB/T14370-93)的有關規定。方木:5m3 ；鋼管:4T ；槽鋼:16Τ ；工字鋼:8Τ ； 穩壓閥及壓漿咀4套。2. 2施工材料準備吊車1臺；千斤頂(511Τ)4臺；手拉葫蘆(5Τ)8個；張拉油壓表 4個；頂壓油壓表4個；油泵4臺；輸油管4套；灰漿灌漿泵2套。3.質是控制3.1主要技術措施3. 1. 1施工控制的目的與意義施工控制的目的就是確保施工過程中結構的可靠 性和安全性，保證橋梁線形及受力狀態符合設計要求。3. 1. 2施工控制的內容施工控制的內容包括變形控制和內力控制。變形控制主 要控制每一節段箱梁的豎向撓度及其橫向偏移。若偏移值較大時，則進行誤差分析，并確定 調整方法，為下一節段準確的施工做好準備工作。內力控制則是控制主梁在施工過程中以 及成橋后的應力，尤其是合攏時間的控制，使其不至于過大而影響安全。3. 1. 3掛籃靜載試驗對掛籃進行靜載試驗，測試其變化情況，確定其彈性和非彈性變形，為以后箱梁的預拱度值段置提供依據，同時也是對掛籃受力情況及安全性的一次 檢驗。該試驗選擇路線左幅17#墩1#梁段位置進行，采用砂袋按照1# 7#梁段自重逐級 加載到各梁段設計重量的111%，并超載至131%，最后減載到初始狀態。以此確定各節段 掛籃的預拱度等控制數據。3. 1. 4箱梁的撓度觀測定掛籃結構荷載_拱度曲線撓度觀測是控制成橋線形最 主要的依據，主橋箱梁在施工過程中在每個節段布置3個觀測點，這樣不僅可以測量箱梁 的撓度，同時觀察箱梁是否發生扭轉變形，在施工過程中，對每一個截面進行立模、混凝土 澆筑前后、預應力筋張拉前后標高觀測，以便觀測各點撓度及箱梁曲線變化歷程，保證箱梁 懸臂端的合攏精度及橋面線形。主要步驟如下測點布置，采用Φ16鋼筋制作，在垂直方 向與頂板的上下層鋼筋點焊牢固，并要求豎直，露出混凝土面2cm，露出端加工磨圓并涂漆 標記；1#段高程測點布置，1#段高程測點是為了控制頂板的設計標高，同時也作為以后各 懸臂澆筑節段高程觀測的基準點，每個1#段各布置1個高程觀測點。B各懸臂節段的高程 測點布置每個節段各設3個測點，布設在頂板位置，要求位置準確，固定牢靠；觀測時間與 項目為減少溫度影響，撓度的觀測安排在早晨溫度較低時進行，在整個施工過程中主要觀 測內容包括掛籃就位立模后、混凝土澆筑前后、預應力張拉前后、邊(中)跨合攏前后、以 及拆除掛籃后、最終成橋前的各項檢測值，以這些觀測值為依據，對大橋進行有效的施工控 制，同時分析橋梁的受力狀態，做出對箱梁準確的判斷；觀測結果觀測結果的正確性是進 行最優控制的先決條件，對每個施工階段的撓度，施工至長懸臂時，大氣溫度變化、日照溫 度差等對箱梁變形影響顯著，為保證各跨箱梁的順利合攏和線形控制，進行長懸臂標高24 小時跟蹤測量，同時量測氣溫變化值。根據主橋箱梁施工階段的變形分析，在懸臂8#段進 行該項測量，繪制變形曲線。另外根據8#段的變化情況，為大橋合攏提供合適的時間；軸 線觀測與控制主線橋由于處在曲線，能否將平面曲線控制好，將直接影響橋梁的受力和美 觀，為此，從以下幾個方面對大橋進行控制。1)利用撓度觀測點所測數值，及時分析大橋扭曲情況，并以此對撓度進行調整，以 保證大橋軸線。2)利用溫度及日照對大橋平面軸線影響的變化規律，對軸線坐標做出合理的調
iF. ο3)合攏段澆筑前，利用配重的調整，對平面偏移做出調整，使其達到設計要求。4)依據規范進行體系轉換，保證平面軸線。主橋施工中的線型、高程監控采取自監控與專業監控單位配合的方式進行。3. 2懸澆箱梁施工質量控制3. 2. 1連續剛構的1#段與邊跨合攏現澆支架和掛籃的設計強度符合設計要求，確 保波紋管與錨墊板垂直；3. 2. 2永久支座安裝的規格、型號及預偏值按設計要求實施；3. 2. 3選定梁體混凝土的配合比時，除考慮混凝土的強度指標必須達到設計強度 外，還考慮其彈性模量及容重； 3.2.4波紋管采用定位網法控制坐標，每61cm布置一片定位網，波紋管在任何方 向的偏差彡4mm； 3. 2. 5混凝上養生時，對預應力鋼束所留的孔道加以保護，嚴禁將水或其它物質灌入孔道；3. 2. 6錨墊板牢固地固定在端模上，并注意錨墊板的角度符合設計要求，確保波紋 管與錨墊板垂直；3. 2. 7張拉在混凝土強度達到設計強度要求后進行，并嚴格按設計要求的程序和 張拉控制應力采用雙控，確保張拉質量；3. 2. 8連續施工時，加強測量監控，定時定位監測，適時調整線型變化，做好線型控 制。4.安全措施根據《中華人民共和國安全生產法》、《建設工程安全生產管理條例》、《建筑法》、 《內河交通安全管理條例》、《公路施工安全技術規程》制訂相關安全生產相關制度。4. 1混凝土達到設計要求的強度拆模；4. 2掛籃上橋前對各部位嚴格檢查，以確保施工安全；4. 3掛籃移動前，要對吊帶、軌道錨固等進行全面檢查，遇大風時停止移動，確保掛 籃的行走安全；4. 4T構兩端懸臂澆筑混凝土做到加載基本平衡；4.5已澆梁頂和掛籃四周設欄桿并掛安全網，且安全網網繩不破損，并生根牢固、 繃緊、圈牢、拼接嚴密；4. 6吊機工作時設專人指揮；4. 7搭設獨立穩固的“之”字形扶梯，便于施工、監理等人員上下橋面行走；4.8扶梯、支架、掛籃全部密封，下掛防落網，防止橋上物品落入河中；4. 9主橋懸澆施工前，以書面形式上報相關河道海事部門，要求其按照已簽訂的協 議完善自身安全防護設施以及河道禁行、引行等安全標志。4. 10連續梁掛籃拼裝、行走及中跨合攏均應與航運部門聯系，由航運部門負責封 閉航道，確保施工安全。
權利要求
1.本發明懸臂澆筑采用移動式掛籃作為主要施工設備，以橋墩為中心，對稱向兩岸利 用掛籃逐段澆筑梁段混凝土，待混凝土達到要求強度后，張拉預應力束，再移動掛籃，進行 下一節段的施工。懸臂施工法充分利用預應力混凝土承受負彎矩能力強的特點，將跨中正 彎矩轉移為支座負彎矩，使橋梁跨越能力提高，并適合變截面橋梁的施工，可同時進行多孔 施工，進度較快。懸臂澆筑法施工，梁體鋼筋采用焊接相連，已建梁體表面混凝土鑿毛等處 理，結構整體性較好。掛籃設備可重復使用，施工費用較省，可降低工程造價。
全文摘要
1.公路工程三角輕型掛籃懸臂澆筑施工方法使用三角掛藍模板結構簡單，部件盡量選用常用周轉材料，施工節約了大量的模板支架。2.本方法跨中無任何支撐，因此跨中地基不需處理，同時在施工時不影響通車(航)。3.可以利用已建成的梁段上進行機具設備、材料、混凝土運輸，方便施工。4.梁段施工完成后移至下一節段，無需多次拼裝模板，施工周期短，所需人員少。5.調整模板底托高度即可適應不同尺寸梁段的澆注，設備通用性好。6.結構受力明確，理論計算結果與實際發生情況極為吻合，結構安全可靠，而且有利于箱梁的施工控制，保證良好的線形。
文檔編號E01D21/10GK101994294SQ20101011846
公開日2011年3月30日 申請日期2010年3月5日 優先權日2010年3月5日
發明者夏孝畬 申請人:安通建設有限公司;夏孝畬;張滿儒