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中铁十二局集团第三工程有限公司……………………………………昭会高速公路第三合同段项目经理部1牛栏江特大桥1＃-22＃悬臂段挂篮施工专项施工方案1编制依据及原则1.1编制依据1.1.1国家、交通部和地方政府（省、直辖市）的有关政策、法规和条例、规定。1.1.2国家和交通部现行设计规范、施工规范、验收标准。1.1.3设计文件:云南省交通规划设计研究院出版的施工图设计文件。1.1.4现场调查的相关资料。1.1.5施工单位积累的施工经验。1.1.6本集团公司内部相关技术管理实施办法。1.2编制原则1.2.1全面、充分响应指挥部、公司要求，严格执行技术规范。1.2.2施工方案力求经济、适用、可行。1.2.3推行标准化管理工程，做到安全、优质、文明、高效。1.2.4坚持技术创新，推广和应用“四新”成果。2.1工程概述国家高速公路网G85重庆-昆明公路由四川宜宾进入云南省水富县，经昭通、曲靖的会泽到达云南省会昆明，是云南出省通往四川、重庆及华北方向最便捷的交通运输通道。昭通至会泽公路是国家高速公路网G85重庆-昆明公路的一段，也是云南省干线公路网规划中“七出省”通道昆明～水富公路的重要组成部分。2.2.1结构形式牛栏江特大桥位于牛栏江两侧，地跨会泽、鲁甸两县，桥梁上部结构为7×30m先简支后连续T梁+102m+190m+102m预应力砼连续刚构桥+5×30m先简支后连续T梁全桥全长760.08m。主桥上部构造为102＋190＋102m三跨预应力混凝土连续刚构箱中铁十二局集团第三工程有限公司……………………………………昭会高速公路第三合同段项目经理部2梁，箱梁根部梁高11.7m，跨中梁高4.2m；顶板在0号节段厚50cm并于1（1‘）号节段变化至28cm，其余梁段顶板厚均28cm；底板厚从跨中至根部由32cm变化为130cm，腹板从跨中至根部分五段采用90cm、70cm、50cm三种厚度，箱梁高度和底板厚度按1.8次抛物线变化。箱梁顶板横向宽12.0m，箱底宽6.5m，翼缘悬臂长2.75m。箱梁0号节段长13m，每个悬浇“T”纵向对称划分为22个节段，梁段数及梁段长从根部至跨中分别为7×3.5m、9×4.0m、6×4.5m，节段悬浇总长87.5m。悬浇节段最大控制质量3000kN，边、中跨合拢段长均匀为2m，边跨现浇段长6.0m。箱梁根部设四道厚0.8m的横隔板，中跨跨中设一道厚0.4m的横隔板，边跨梁端设一道厚1.50m的横隔板。主梁纵桥向按预应力混凝土设计，横桥向按部分预应力A类构件设计。主桥上部构造采用三向预应力，纵、横向、部分竖向预应力采用国家标准《预应力混凝土用钢绞线》（GB/T5224-2003）高强度低松弛钢绞线，其标准强度fpk=1860MPa，Ep=1.95×105MPa，松弛率小于0.035，设计锚下张拉控制应力fcon=0.75×1860=1395MPa，塑料波纹管管道偏差系数为0.0015、摩阻系数为0.17；金属波纹管管道偏差系数为0.0015、摩阻系数为0.25。箱梁纵向钢束每股直径15.2mm，大吨位群锚体系；顶板横向钢束每股直径12.7mm，扁锚体系；为提高竖向预应力的有效性，箱梁竖向预应力在梁高大于7m的节段（0号至12号梁段）采用15-3G钢绞线，其余梁段采用精轧螺纹钢筋且辅以采用千斤顶进行二次张拉、扭力扳手进行锚固等措施。纵向、横向预应力束采用预埋塑料波纹管成孔，真空辅助压浆工艺，其余采用镀锌金属波纹管。2.2.2牛栏江特大桥主要技术标准（1）设计时速80km/h，路基宽12m，双向2车道。（2）荷载等级：公路-Ⅰ级，无人群荷载。（3）桥宽：桥宽布置为0.5m+11m（行车道）+0.5m（防撞护栏）。（4）高程：1985国家高程基准。中铁十二局集团第三工程有限公司……………………………………昭会高速公路第三合同段项目经理部3（5）坐标：1980国家坐标系和独立坐标系统。3、悬臂段挂篮灌注施工从1#段开始采用两个独立的挂篮在T构两端进行对称悬臂灌注施工。悬臂灌注施工工艺流程见图3.1。悬臂灌注法的主要施工设备——挂篮，是一个能够沿轨道行走的活动作业平台，它支承在已完成的悬臂梁段上用以进行下一梁段的施工。待新灌梁段施加预应力及管道压浆后，挂篮即前移进行下一梁段施工，如此逐段循环直至完成全部梁段。本桥1#～22#梁段施工挂篮采用菱形挂篮。挂篮构造详见挂篮总装图。3.1、挂篮参数适应最大梁段重：287.3吨；适用施工最大节段长：4.5m；适用梁体宽度/顶板顶：6.5m/12m；适用梁高：11.7m～4.8m；挂篮自重：95T；挂篮安装就位调整底模、外侧模标高安装端模板绑扎底板及腹板钢筋安装预应力管道及竖向预应力筋绑扎顶板钢筋，安装纵横向束管道及横向预应力筋通孔灌注混凝土制作试件清孔、养生、穿束梁段接缝凿毛张拉压试件压浆、封锚图3.1悬灌施工工艺流程中铁十二局集团第三工程有限公司……………………………………昭会高速公路第三合同段项目经理部4图4.2挂篮总装图走行方式：全液压走行工作状态倾覆稳定系数：2.5，走行状态倾覆稳定系数：2.5。挂篮由主构架、底模平台、内外模板、悬吊系统、锚固系统及走行系统六大部分组成。3.2、挂篮总体结构主构架：主构架是挂篮的主要受力结构，为菱形结构，由两片菱形桁架及联结横联组成。桁架杆件采用钢板、□型管材组焊件，节点采用φ98、φ118钢销连接。底模平台：由底模板、纵桁梁和前后横梁组成，直接承受梁段混凝土重，并为立模、钢筋绑扎、混凝土灌筑、养生，钢束张拉及压浆等工序提供操作场地。内外模板：外模板采用大块钢模板，长度方向为2块，高度方向分成4块，单块高2m。内模板为抽屉式结构，可由人工从前一梁段整体推拉就位。采用组合钢模板并辅以部分木板拼组而成，并设有调中铁十二局集团第三工程有限公司……………………………………昭会高速公路第三合同段项目经理部5宽装置，以适应箱梁腹板宽度的变化。悬吊系统：其作用是将底模平台自重及梁段重量及其上的其它施工荷载传递到主构架和已成梁段的底板上。悬吊系统又分为前悬吊杆、后吊杆。前悬吊合计4个吊点，中间2个受力较大采用40mm厚钢板吊带，另外2个受力较小采用Φ32精轧螺纹钢筋。后悬吊前悬吊合计4个吊点，中间2个受力较大采用50mm厚钢板带，另外2个受力较小采用Φ32精轧螺纹钢筋。锚固系统：其作用是平衡灌注混凝土时产生的倾覆力矩，确保挂篮施工安全。该挂篮采用2组后锚，每组6根Φ32精轧螺纹钢筋，每两跟螺纹钢筋通过一根后锚扁担固定在砼梁上。走行系统：走行系统包括轨道、前支座、后支座和牵引设备。轨道采用I36a双拼工字钢结构，挂篮走行采用液压走行系统牵引挂篮前移，并带动底模平台和外侧模一同前移就位。挂篮移动过程中的抗倾覆力由后钩轮轮传至轨道再传至箱梁竖向预应力筋上。3.3、主要特点a、结构简单，受力明确；b、刚度大、变形小；c、起步长度短；d、作业面宽阔；e、可操作性强；f、利用箱梁竖向预应力筋作后锚，抗倾覆系数高，安全可靠；g、采用无平衡重走行方式可减少箱梁悬灌过程中的施工荷载，避免由于箱梁施工荷载过大而增加箱梁预应力筋数量，有利于降低工程造价。3.4、挂篮操作规程及压重试验为检验挂篮在悬灌及走行过程中的安全性，确保施工的顺利进行，必须进行加载试验。加载按挂篮及最大梁段重之和的一半的1.25倍进行。卸除后锚，在前上横梁上模拟走行状态加载，试验走行过程的安全性。通过加载试验测出挂篮的非弹性变形和弹形变形，用于挂中铁十二局集团第三工程有限公司……………………………………昭会高速公路第三合同段项目经理部6篮悬浇时调整标高及线型控制。挂篮主要由主构架及走行系统、内模、外侧模、底模、前上横梁、内外模走行系统以及前吊和后吊等组成。挂篮的总装图见图4.11。⑴、主构架系统主构架采用两片主桁进行设计，外形是菱形结构，杆件之间采用销接。主构架之间通过横联连接，以保证主构架横向稳定的竖直受力。主构架的侧面轮廓尺寸如图4.12所示。图4.11挂篮总装图中铁十二局集团第三工程有限公司……………………………………昭会高速公路第三合同段项目经理部7主构架的横联采用整片结构形式，构造如图4.13所示。图4.13主构横联结构图图4.12主构架系统中铁十二局集团第三工程有限公司……………………………………昭会高速公路第三合同段项目经理部8⑵、外侧模系统外侧模系统分为模板部分和走行部分。模板部分采用钢模板，长度为5m，为了吊装方便，将模板分块组拼。走行部分每侧包括两根走行梁。走行梁将外侧模板桁架托住，走行梁通过吊架固定于梁体上表面的混凝土面上。浇筑混凝土时，前吊杆和混凝土梁面锚好，此时后挂轮处于不受力状态。挂篮准备走行时，前吊杆解除掉，后挂轮受力，随着挂篮主构架走行而带动走行梁和外侧模架走行。由于梁体构造原因，两侧的外侧模并不完全相同。⑶、内模系统内模包括模板、吊梁、竖带以及走行梁等组成，如图4.14所示。内模架可以实现自动变宽和变高，随着悬臂浇筑梁高的减小，竖带逐渐缩短。内模在混凝土浇筑和走行状态与外侧模是相同的。区别是在走行的时候只是吊梁带着桁架和竖带前移，而模板拆除，等带钢筋绑扎完毕后，再将模板拼组完成。注意随着挂篮的前进，外侧箱室内模的顺桥向轴线的横桥向位置是有变化的。图4.14内侧模板断面图⑷、底模系统中铁十二局集团第三工程有限公司……………………………………昭会高速公路第三合同段项目经理部9底模系统包括前后横梁、底模架和模板等，如图4.15所示。图4.15底模示意图底模的前后横梁通过前后通过前后吊杆分别悬挂在主构架和已中铁十二局集团第三工程有限公司……………………………………昭会高速公路第三合同段项目经理部10浇混凝土梁内侧底板上，底模架通过螺栓连接放置在前后横梁上。底模架上放置大块钢模板。⑸、走行及后锚系统走行及后锚系统是挂篮连续施工与完成混凝土浇筑的关键构成部分。走行及后锚系统示意图见图4.16。图4.16走行系统示意图走行系统包括轨枕、轨道、锚固扁担梁、前支座、后支座以及挂篮牵引动力装置等。轨道直接置于梁体上，铺轨前要用砂浆将梁面找平，利用梁体内的竖向预应力筋把轨道锚固于梁体的表面。前支座联结于挂篮的C节点，支承于轨道顶部，走行时支座下部的滑块和轨道顶部涂抹黄油润滑，后支座联结于挂篮的A节点，利用滚轮后钩到轨道的上翼缘的下部，与轨道产生相对滚动。采用液压顶推挂篮走行。当浇注混凝土时，将后支座A锚固于轨道之上，其滚轮脱离轨道，处于不受力状态。走行时需要在挂篮主构架的后端用两个10t的导链保护主构架防止自溜。中铁十二局集团第三工程有限公司……………………………………昭会高速公路第三合同段项目经理部11每片主构架后端锚点采用6根精扎螺纹钢作为锚固拉杆。在进行后锚的螺纹钢操作时，需要保证六根精扎螺纹钢的初始受力基本相同，可以通过锤击的方式感应初始受力是否基本一致。这样做的目的是防止在施工过程中由于某根精扎螺纹钢受力偏大而首先拉断，造成连锁反应使后锚失效。3.6挂篮的安装⑴厂内试拼①待主构架所有杆件加工齐全后，应在试拼台上全面试拼。将各主构架杆件检查销孔距离符合设计要求后逐根拼装，最后成型。②底模架与其前后横梁的连接也应试拼，检查横梁前后吊点的尺寸及外形尺寸，以及各耳板的同心度是否符合要求。③模板的分块连接之间栓孔是否一致，要详细检查核对，准确无误后才能进行。④所有杆件齐全及相互连接均满足要求后应分组编号，作出明确标记，准备运往现场正式拼装。⑵现场拼装1)准备工作:①根据运输条件和塔吊的起重能力(本挂篮单件主要设计重量控制在5t以下)，若有些部件能够拼装后整体运输和吊装，则可以在工厂试拼后，不必再拆卸。各部件的具体重量参见挂篮设计图。②准备好拼装工具及各种连接销栓。2)拼装程序:①安装走行锚固系统：首先安装锚固垫梁，锚固垫梁是通过竖向预应力筋和混凝土梁面锚固在一起的，竖向预应力筋首先进行了初张拉，然后将要放置垫梁的位置用水泥砂浆找平(注意两片主构架下面的混凝土梁面高差要按设计要求做好)，锚固好竖向预应力钢筋，每束竖向预应力筋的锚固力不能超过5t。接下来安装轨道，安装之前要检查单