某大桥预应力混凝土桥桥体的挂篮施工.pdf

第 1 O期 ，、． 孙迎萍 ， 颜 汉华 ，。 ‘ 厂东水电二局股份有限公 司 ，广 广 州 5 I 1 3 4 0) 撇徘⋯ 棚 概懈煳结 关键词： 挂篮； 结构； 简支 ⋯ 一 。 竣又 绍 该桥桥 体挂篮的结 1 中图分类号： U 4 4 5 4 6 6 文献标识码 ： B 文章编号 ： I o 0 8 一 。 1 I 2 ( 2 。 l 。 ) 】 。～ 0 0 9 4 一 。 3 1 工程简介 形 ) 。 2 0 1 0年 l 0月 第 1 0期 孙迎萍 ， 等 ： 某大桥预应力混凝土桥桥体的挂篮施工 N o ． 1 0 O c t ． 2 0 1 0 度， 安全可靠 ， 确保了工程质量 、 人身及设备安全。 1 )主桁架 主桁架采用 4排 贝雷架 片 ( 装配式桁架 ) 拼接构 成 ， 全长为 1 2 m， 前后横梁均采用 由2 1 4 0 b普通热槽钢 ， 共同组成空间桁架， 前后横梁 同时用于悬挂挂篮的底 篮 。 2 )底 篮 底篮即底模架及底模 板系统 ， 包括 有底模 架和底 模 。 底篮后横梁为 2 1 3 2 b普通热轧槽钢 ， 加强纵梁则为 [ 2 5 b普通热轧槽钢 ， 底篮腹板横肋采用 [ 1 0普通热轧 槽 钢拼焊 。 ①底模架 底模架下纵主梁 4采用 [ 2 0 b普通热轧槽钢， 左右 两侧各设 1 [ 1 0普通热轧槽钢作为人行道纵梁组。 底模架的前后横梁采用 由 2 [ 3 2 b普通热轧槽钢组 焊而成 ， 挂篮的前后 吊点均设在前后横梁上。 ②底模 底模采用 8 mm厚的钢板 ， 通过与底模下纵梁扣焊 接的方式固定在纵梁之上。 底模架前端设置操作平 台， 底模架后端下部悬挂两 个 吊栏 ， 以使施工时操作方便安全。 3 )行走及锚 固系统 ①挂篮走行装置 走行装置 由轨道 、 钢枕 、 前后 支座、 手动葫芦等组 成。轨道由 2 [ 2 8 b及联接钢板组焊 Ⅱ型断面， 底板每 隔一定距离开椭圆形长孔 ， 以便与竖 向预应力筋锚定。 挂篮设前后支座各 2个 ， 前支座支承在轨道顶 面， 下垫滑块可沿轨道滑行。后 支座则 以反扣轮 的形式 沿 轨道下缘 滑动。挂篮前移 时， 使用 手动葫芦牵引前支 座， 带动整个挂篮向前移动 。 ②锚 同 挂篮在灌注砼时 ， 后端利用 1 0 + 3 2精轧螺纹钢锚 固在已成梁段上 ， 轨道锚 固在已成梁段的竖向预应力筋 上 。 4 )悬 吊系统 悬 吊系统由螺旋千斤顶 、 扁担梁 、 吊带及 + 3 2精轧 螺纹钢组成 ， 用于悬挂底篮。 内外模板系统 ， 由内模桁架 、 竖带 、 纵带及组合钢模 板等组成。内模桁架 吊在 2根加强纵梁上 ， 加强梁前端 吊在前上横梁上， 后端通过 已浇梁段 的顶板 ( 顶板已预 留孑 L ) 吊在后上横梁上。加强纵梁采用 2[ 2 0 b普通热 槽钢加劲板组焊而成 ， 后端通过在 已浇筑顶板时的预留 孔悬吊在挂篮主梁上。箱梁外侧模采用 8 mm钢板和钢 框组焊而成。外侧模支承在 2根加强纵梁上 ， 加强纵梁 前端通过吊杆悬吊在前上横梁上 ， 后端通过已浇筑好的 箱梁外侧顶板 ( 在浇筑顶板时应设 预留孔) 悬吊在后上 横梁上。加强纵梁用 2 [ 2 8 b普通热槽钢加劲板组焊而 成 ， 后端通过在已浇筑顶板 时的预留孑 L ， 悬 吊在挂篮主 梁 上 。 5 )其他结构 ①前上横梁 前上横梁 由由 2[ 4 0 b普 通热槽钢加 劲板组焊而 成 ， 上布有个吊点 ， 安装于主桁架的前端 ， 并与桁架连成 整体 。 ②吊带 前吊带 ： 采用 4 + 3 2精轧螺纹粗钢筋及 8根 2 5 m m 厚钢板 吊带悬吊在前下横梁上 ； 另一端由 2个 L Q 3 0手 动千斤顶 ， 扁担梁及 1 个手拉葫芦锚固在挂篮前上横梁 之上。施工时通过手动千斤顶和手拉葫芦来 调节底模 板标高。 后 吊带 ： 2根 由 + 3 2精轧螺纹粗钢筋悬吊在后下横 梁上 ， 另一端 由2个千斤顶及扁担梁锚固在已浇筑好梁 段顶板上， 施工时通过手动千斤顶来调节底模板标高； 另外 2根底模 吊带用 2 5 m m厚钢板吊带及 2个千斤顶 ， 扁担垫梁支承在已浇筑好梁段底板上 。 其它吊带 ： 其它 1 2根吊带 ， 其 中外模 吊带 8根 ， 内 模吊带 4根 ， 均 由 + 3 2精轧螺纹粗钢筋 、 千斤顶及扁担 梁 组成 。 3 桥 体挂 篮法 施工 工艺流 程 桥体采用 4个挂篮对称施工 ， 工艺流程如下 ： 1 、 2 桥墩上的 0 块一1 块一2 ～5 一6 边跨一解 除 1 、 2 墩与 0 块的刚性约束一7 块( 合拢) 1 )0 块 桥墩施工时 ， 在墩体 内预埋工字钢 ， 墩体拆模后即 在其上焊接托架 ， 作为 0 块的施工托架。 2 )1 块 0 块施工完成后 、 托架拆除前 ， 在墩顶上采用钢筋 和混凝土支座将墩和 0 块连接起来形成刚性结构。由 于结构尺寸的限制， 1 块的 2个挂篮主桁架连成一体 同 时施工 ， 并在正式使用前进行同荷载预压( 采用水箱注 水试压) 。 3 )2 ～ 5 块 2 ～ 5 块施工挂篮施工的主体 ， 每个挂篮独立行走 安装， 但对称的 2个挂篮要 同时浇筑混凝土以防受力的 不均衡。 9 5 2 0 1 0年 1 0月第 1 O期 广东水利水电 N o ． 1 0 O c t ． 2 0 1 0 4 )6 块 6 块是边跨 ， 悬空部分采用挂篮施工， 桥台上的部 分则采用排架搭设施工( 因墩顶空间限制挂篮) 。 5 )7 块 7 块是合拢块 ， 是在 6 块完成并安装好支座受力后 进行的。在 7 块浇筑混凝土前 ， 将桥墩与 0 块之间的 临时刚性约束全部解除， 恢复设计的简支结构。合拢施 工选择在气温较低的夜间进行。 4挂篮行走移位 本挂篮结构简便 ， 采用手拉葫芦和液压机构结合的 方式进行固定、 调模和行走。其行走程序如下： ①找平梁顶面并铺设钢枕及轨道 ； ②放松底模架 吊带 ； ③底模架后横梁两侧的吊耳安装手动葫芦， 将底模 架悬挂加强纵梁上 ； ④拆除后吊带与底模架的连结 ； ⑤解除挂篮后端锚固螺杆 ； ⑥2个轨道顶面分别安装 1个手拉葫芦 ， 并标记好 前支座的位置 ； ⑦手拉葫芦牵引挂篮 ， 使底模架 、 外侧模一起 向前 移动到预定位置( 移动时挂篮后部设 1个保险手拉葫 芦 ) ； ⑥安装后吊带， 将底模架吊起； ⑨调整立模标高 ， 完成安装。 挂篮的非弹性变形 已在 1 块施工前通过同荷载预 压基本消除， 因而在以后各块立模标高时根据挂篮弹性 变形值及 1 块的调整情况综合考虑。 5 结语 本过江大桥跨度小 、 跨数少， 从成本上考虑 ， 采用装 配式简易挂篮法施工 ， 安全稳 固， 操作简便 、 快捷， 从拆 除到下一节的安装完成 ， 花费时间均在 1 5 h以内。 简支梁结构 的桥体 ， 在不便采取排架支撑 的情况 下 ， 在墩顶临时设刚性结构 ， 待在合拢前再将约束解除 恢复简支结构。首节挂篮 ( 即 1 块) 可将两端挂篮 串联 后对称施工 ， 既可解决首节长度不足不便布置挂篮的困 难 ， 又可使挂篮施工安全稳定。 ( 本文责任编辑马克俊) { 暑 星刍 是 叁 雹≥ 曼刍 雹 刍 雹 暑 曼 雹 刍墅 叁 曼刍 参 翌 各 霆 刍 旦 耋 旦暑 曼 ≥ 是 叁 { 旦 { 喜 是 叁 叁是 霹 { { ( 上接 第7 9页) 拱端推力的变化以及重力墩高度对拱坝安全的影响， 得 到了一些变化规律 ， 这对于实际工程有一定 的借鉴意 义。通过 7种模型的计算 、 对比分析 ， 得 了如下结论 ： 1 )设置重力墩以后， 重力墩上承受的拱端推力 ， 相 对于无重力墩的情况下 ， 相应高程的拱端推力下降。 2 )随着重力墩／ 坝高数值 的增加， 有墩侧 、 无墩侧 承受的拱端推力均在下降， 无墩侧拱端推力变化比有墩 侧小。 3 )在设置重力墩以后 ， 有墩侧 、 无墩侧的推力值会 在某一高程“ 拐点” 发生变化 ， 但两岸发生的位置不 同， 无墩侧在 1 ／ 2坝高 、 有墩侧在 1 ／ 6坝高的位置。这说明 拱坝产生 了“ 斜拱” 作用 ， 拱端推力 向重力墩下部岩体 转移。 4 )重力墩的设置对于拱坝的顶部和底部的拱端推 力影响最大 ， 中间位置的波动较小。 5 )在一岸设置重力墩以后 ， 拱坝主要产生周边拉 应力的影响范围主要在坝体的中、 下部与基岩交界 的部 位 。重力墩高度越大 ， 这种影响越是明显。 6 )随着重力墩高 的增加， 最大拉应力值基本 上随 着重力墩高度的增加而变大。 7 )重力墩 的高度变化对拱坝的径向应力影响的主 9 6 要部位在拱坝下部拱端与基岩接触的部位。 综上 ， 重力墩的设 置对拱 坝荷载的分配有较大影 响 ， 由于重力墩的刚度小于山体 ， 所以重力墩上承受的 荷载小于相同高度的山体 承受的荷载。设置重力墩以 后 ， 有墩侧的拱端 荷载逐步转移 到重力墩以下的岩体 上 ， 此时拱坝是以“ 斜拱” 的状态存在。因此， 这就要 求重力墩以下的岩体应该具有 良好的力学性能， 能够承 受较大荷载而不致发生过大变形或者破碎。实际工程 中， 重力墩 以下的基础是需要予 以格外关注的部位。 参考文献 ： [ 1 ] 朱伯芳， 高季章， 陈祖煜， 等 ．拱坝设计与研究[ M] ．北京： 中国水利 水电出版社 ， 2 0 0 2 ． [ 2 ] 祁庆和 ． 水T建筑物 ( 第三版 ) [ M] ． 北 京 ： 巾国水利水 电 版社 ， 1 9 9 7 ． [ 3 ] 有限元基础及 A N S Y S应用 [ M] ．北京： 机械工业出版， 2 0 0 4． 『 4 ] 四川省蓬安县 鲜店水库 枢纽病险 整治加 固工程初 步设 计 报告 [ R] ．成都 ： 四川大学 程设计研究 院， 2 0 0 8 ． [ 5 ] 李瓒 ．混 凝土 拱坝 设 计 [ M] ．北京 ： 中 国电力 出版 社 ， 2 0 0 0． ( 本文责任编辑罗睿)