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温州绕城高速公路北线工程项目标段号：WRB-SG02瓯江大桥主桥箱梁悬臂挂篮安全专项施工方案温州绕城高速公路北线工程项目第2合同段路桥华南工程有限公司项目经理部2006年11月目录1.编制依据11.1规范标准11.2参考资料12.工程概况22.1沿线地震、气候、水文情况22.2施工内容23.总体思路33.1挂篮在已浇0＃~2＃块上拼装成型33.2悬臂箱梁钢筋绑扎及模板安装33.3悬臂箱梁砼浇筑34.箱梁悬臂施工工艺45.挂篮选型与设计验算55.1挂篮选型55.2菱形挂篮构造55.3新制挂篮构造65.4挂篮设计验算86.挂篮拼装及加载试验106.1挂篮拼装106.2挂篮加载试验117.安全保证措施157.1安全生产管理目标157.2安全生产组织机构167.3基本安全保证措施177.4悬臂箱梁施工专项安全技术要求198.应急预案208.1防大风、大雾应急预案208.2台风季节或大风期间的施工及应急措施22瓯江大桥箱梁悬臂施工安全专项方案温州绕城高速公路北线起点桩号K0+000，起于温州市鹿城区仰义乡和金丽温高速公路相交处，并在起点处设置连接线接“温州市轻工特色园区”；终点桩号为K26+553.14，终于乐清市北白象镇和甬台温高速公路相交处；路线全长26.602公里，总体走向为西向东。本合同段为第二合同段，全长4.609km，起点桩号K0+806.5，终点桩号K5+395.0（左）、K5+415.0（右）。合同段的主要工程有：瓯江大桥、安丰岙桥、江北岭隧道、瓯北互通等。1.编制依据1.1规范标准JTGB01-2003公路工程技术标准JTGD60-2004公路桥涵设计通用规范JTJ024-85公路桥涵地基与基础设计规范JTJ025-86公路桥涵钢结构及木结构设计规范JTJ041-2000公路桥涵施工技术规范JTJ061-99公路勘测规范JTGF80/1-2004公路工程质量检验评定标准（第一册土建工程）1.2参考资料浙江省交通规划设计院《温州绕城高速公路北线第2合同段瓯江大桥桥型布置图》浙江省交通规划设计院《温州绕城高速公路北线第2合同段两阶段施工图设计》2.工程概况2.1沿线地震、气候、水文情况路线经过地区位于浙东南低山丘陵区，地震基本烈度Ⅵ度；工作区属亚热带季风气候区，年平均气温适中，雨量充沛，四季分明，光照充足，灾害性天气比较多。全年无霜期一般为270～280天，平均初霜期出现11月底，终霜期2月中旬；多年平均降水量1700mm，降水多集中于春雨、梅雨和台风雨为主，特点是春雨多，夏雨暴雨集中，空气湿润，多年平均相对湿度在70～85％之间，年均路面蒸发量1000～1400mm。多年平均降雪6天，平均积冰期15天，冰雹平均每年出现一次。瓯江大桥区50年一遇最高潮位+5.47m，平均高潮位+3.67m，平均低潮位－1.90m，平均潮位0.58m，潮差3～5米。2.2施工内容欧江大桥主桥为（75+125+125+125+75）m五跨预应力混凝土连续梁桥，双幅桥宽33m，单幅桥为单箱单室箱梁。箱梁3#块至15#块段用挂篮悬浇。箱梁节段长度：3#～5#块块段长度均为3m，6#～10#块块段长度为4m，11#～15#块块段长度为5.0m。箱梁主要块段重量：3#块混凝土重174.46t，6#块重189.9t，11#块重168.6t。箱梁顶面宽度为16.25m，底板宽为8m。箱梁根部高度为7.2m，跨中及合拢段断面梁高为3.0m。箱梁底板从悬臂根部至悬浇段结束处厚度从140cm减至30cm。箱梁腹板厚度0#块100cm，1#～3#块为变腹板段，4#～7#块厚75cm，8#～9#块为变腹板段，10#～15#块腹板厚55cm。箱梁顶板厚0#块80cm，1#～3#由80cm渐变为30cm，其余块段30cm。主桥箱梁设计为60号预应力钢筋砼结构，采用纵、横、竖三向预应力体系，顶板、底板纵向预应力束采用φs15.24，fpk=1860MPa的高强度低松弛钢绞线，大吨位群锚体系（YM15-19、YM15-22）；顶板横向预应力束采用φs15.24，fpk=1860MPa的高强度低松弛钢绞线，扁锚体系（张拉端为BM15-3，锚固端为H-3）；腹板竖向预应力采用785级的L32精轧螺纹粗钢筋。3.总体思路瓯江大桥主桥悬臂箱梁均采用挂篮施工，共投入8套挂篮进行悬臂箱梁的施工，不考虑周转。左幅箱梁采用菱形挂篮，右幅箱梁采用新制的三角挂蓝。3.1挂篮在已浇0＃~2＃块上拼装成型（1）挂篮拼装件采用型钢和钢板加工，驳船运至施工现场，利用塔吊及安放在0＃~2＃块上的卷扬机进行起吊至0＃~2＃块上拼装成型；（2）外侧模为钢模板，内模为木模，底模为大块钢模。（3）挂篮拼装完毕后，对其进行加载试验。须对2种不同设计的挂篮均进行加载试验，每种挂篮选择1只进行试验。3.2悬臂箱梁钢筋绑扎及模板安装（1）悬臂箱梁钢筋半成品在岸上加工，运至施工现场绑扎成型；（2）箱梁钢筋绑扎首先绑扎底板钢筋、腹板钢筋及竖向预应力筋，待内模前移就位后，可进行顶板钢筋的绑扎及纵、横向预应力管道的安装；（3）箱梁底模采用大块钢模，直接铺于挂篮底篮上，内外模均利用已浇0＃块的内外模，靠滑梁前移就位；（4）内外模间设拉杆，拉杆外套PVC管。3.3悬臂箱梁砼浇筑（1）箱梁砼均由东岸拌和站拌制，经泵车将砼泵送入模；（2）每个主墩配一套泵管，每两个主墩配一台泵车；（3）砼浇注时，输送泵车放置在加宽平台上（16号墩放置在西岸栈桥末端），泵管沿塔吊布设至桥面，在0＃块两侧沿顺桥向布设泵管，以便轮换对称浇注箱梁砼。4.箱梁悬臂施工工艺箱梁悬臂浇筑施工流程图5.挂篮选型与设计验算5.1挂篮选型5.1.1主桥箱梁主要结构特点主桥箱梁最重块段为189.9t，最高块段为6.889m，最长块段为5.0m，砼方量为54.32m3～73.04m3。5.1.2挂篮选型根据箱梁结构特点以及设计要求，并结合我公司在其他同类型桥施工中所取得经验，瓯江大桥主桥左幅箱梁拟定采用4对菱形挂篮，右幅箱梁拟采用4对我公司自行研制的三角挂篮进行箱梁悬臂浇筑施工，挂篮总重为菱形改制挂篮92t（包括模板系统）、新制三角挂篮77t（包括模板系统）。5.2菱形挂篮构造菱形挂篮主要由主桁承重系统、底篮及悬吊系统、后锚及行走系统、模板系统等四部分组成。改制的菱形挂篮总体布置示意图5.2.1主桁承重系统菱形改制挂篮主桁承重系统主要由两片主桁及前横梁组成。主桁为菱形桁片，前横梁为双拼大型钢。主桁菱形桁片的是由“口对口”双拼的［40b型钢构件制造而成，节点处采用螺栓群及连接板连接；前横梁采用双拼I56制造。5.2.2行走及后锚系统⑴行走系统：行走系统由挂篮行走滑道及前、后支座等组成。⑵后锚系统：后锚系统由锚固扁担梁、竖向预应力筋和连接锚筋组成。当挂篮行走到位后，挂篮尾部通过连接锚筋与箱梁腹板中的竖向预应力筋结合锚固。单根主梁设置4～6个锚固点，一只挂篮共设置8～12个锚固点。5.2.3底篮及悬吊系统⑴底篮：主要由底篮前、后横梁和底篮纵梁和底模组成。底篮纵梁为桁架纵梁。底模采用大块钢模。⑵悬吊系统：主要由底篮前悬吊、后悬吊、模板悬吊三部分组成。菱形改制挂篮底篮前悬吊4根吊带均为16Mn钢板带，锚固于上前横梁上；后悬吊4根吊带均为16Mn钢板带，锚固于已浇块段上。两侧外模和内模系统均采用φ32mm的精轧螺纹钢锚固于已浇箱梁顶板和上前横梁上。挂篮底篮前悬吊的升降及标高调整、后悬吊及模板系统的升降及标高调整均采用螺栓千斤顶进行。5.2.4模板系统挂篮内、外模板系统均采用滑梁吊挂模板于挂篮上前横梁和已浇块段上。外模采用大块刚性钢模板，内模采用钢木组合模板，面板为竹胶板，龙骨为钢桁架。内、外模板通过对拉螺栓连成一体。5.3新制挂篮构造新制挂篮由主桁、底篮、悬吊系统、后锚及行走系统、模板系统等部分组成。其结构示意图如下：新制挂篮总体布置示意图5.3.1主桁主桁为梯形桁架，由主梁、斜拉带、上弦杆、腹杆组成。（1）主梁由2根H60型钢加工而成，长1320cm。（2）斜拉带由24cm宽4cm厚钢板加工而成，端部扩大为34cm，且在两面各加焊2cm厚的钢板。钢板采用Q345钢。（3）腹杆由2根[32型钢组成，长432cm，以受压为主。（4）上弦杆承受拉力，是主桁的重要受力构件。上弦杆长500cm，由2根[32型钢及2块32×2cm钢板组合而成。（5）主桁各构件之间均采用销子铰接连接，为保证挂篮拼装后受力良好，销孔应严格按照图纸加工，误差必须控制在允许范围内。（6）为减少挂篮负荷后或行走状态的侧向变形，增加整体稳定性，挂篮两根主梁一道平联，两根上弦杆之间设两道平联，平联是由槽钢和角钢焊接而成的刚性桁架。5.3.2底篮底篮由前后横梁和纵梁等组成。（1）横梁，底篮前后横梁均为2根[40型钢，长1200cm。（2）纵梁：底篮纵梁为桁架纵梁。上弦杆为I20a、下弦杆、竖杆及斜杆为2[8。纵梁高70cm，长700cm。在箱梁两个腹板底分别设4片，底板底设7片。5.3.3悬吊系统（1）上前横梁由两根H60型钢加工而成，长1200cm。（2）吊带：吊带均为Q345钢。内侧前后吊带截面为16cm×4cm，外侧前后吊带、行走吊带截面为18cm×2cm。5.3.4后锚（1）后锚由锚固梁、锚杆组成，上端通过锚固梁锚于主梁后支点前后，下端通过锚杆及连接器锚于竖向预应力筋或预埋筋上。一个挂篮共设后锚8根，在一片主梁后支点前后各设两根。5.3.5行走系统行走系统由内外导梁及其行走架、轨道、行走锚梁等组成。（1）导梁：外导梁由2根H45型钢组成，内导梁由2根[40a型钢组成，导梁长1250cm。（2）导梁行走架：导梁行走架通过吊杆悬挂于箱梁在顶板或翼缘板下，以滚动轴承为主要受力行走构件。导梁行走架仅用于挂篮行走，严禁用于砼浇筑。（3）轨道：轨道由2根I28a型钢组成，两根主梁下各设一组，轨道下设型钢垫座以保证两片主桁处于水平同一高度。（4）行走锚梁：行走锚梁由[20b型钢和滚动轴承组合而成，挂篮行走时在一片主梁后支点前后各设2根。5.3.6模板系统模板由内、外模组成，总重28t，内外模通过内外导梁悬挂于已浇块段顶板及前横梁。外模采用大块刚性钢模板，内模采用钢木组合模板，面板为竹胶板，龙骨为刚性桁架。内、外模板通过对拉螺栓连成一体。5.4挂篮设计验算5.4.1设计参数确定·允许最大变形：20。·安全系数：2。·混凝土自重：2.6T/m3。·施工人员和材料等堆放荷载：1.5Kpa。·胀模系数：1.05。·振捣对水平模板产生的荷载：2Kpa。·模板重量：28t。·挂兰自重：48t。·各种材料的设计控制值采用《钢结构设计规范》：Q235钢轴向应力为140MPa，弯曲应力145MPa，剪应力85MPa，节点孔壁承压应力为210MPa；Q345钢的轴向应力为200MPa；45号钢轴向应力为210MPa，弯曲应力220MPa，剪应力125MPa，节点销子的孔壁承压应力为255MPa。5.4.2验算工况根据箱梁截面的变化特征和块段长度的划分规律，取3m、4m、5m三种长度的特征块段3#、6#、11#块作为主要控制设计块段。挂篮控制计算主要分为3个工况进行：⑴3#块施工时，主要控制计算底篮纵梁及后横梁最大挠度，后吊带及后锚带伸长量。⑵6#、11#块施工时，计算主桁前端下挠、前上横梁跨中及吊带位置挠度、底篮纵梁及前下横梁最大挠度、前吊带伸长量、外导梁挠度。主要为控制计算主桁、前下横梁、前上横梁、外导梁。5.4.3主要计算结果（1）工况一验算结果：底篮纵梁最大变形为5mm；底篮后横梁最大变形为0.9mm；内箱吊带伸长量为0.77mm。（2）工况二验算结果：底篮纵梁最大变形为4mm；底篮前横梁最大变形为0.8mm；前上横梁最大挠度为3mm；内侧前吊带伸长量为1.97mm。（3）工况三验算结果：底篮纵梁最大变形为4mm；底篮前横梁最大变形为0.55mm；前上横梁最大挠度为7mm；内侧前吊带伸长量为1.32mm。（4）挂篮前端最大沉降量16.02mm，小于规范要求的20mm，实际计算详见挂篮设计计算书。6.挂篮拼装及加载试验6.1挂篮