挂篮施工技术安全操作规程1

一、工程概况

   马岭河峡谷特大桥为汕昆高速公路贵州境的一座特大桥，桥梁桥跨布置为3*50m+4*50m+(155m+360m+155m)+(40+3*50)+3*50m，全桥长1367.5m。主桥为双塔双索面PC斜拉桥，引桥为预应力砼T梁，先简支后连续结构。

1、主梁设计概况

主梁为预应力混凝土边主梁断面形式，顶面全宽27.1m，底面全宽27.5m，顶面设2％双向横坡，边主梁高2.5m，梁中部高2.771m，顶板厚32cm。

主梁0、1、1’、24、24’梁段采用墩旁拖架现浇，主梁23、23’号梁段为合龙段，均采用吊架施工。其余梁段均采用前支点挂篮悬浇施工。

2、挂篮设计荷载

边跨8’号梁，梁长8m，边肋宽度3m，重428t；边跨11’号梁，梁长6.3m，边肋宽度为4m，重480t。边跨22’号梁，梁长5.5m，边肋宽度为5.2m，重498t。施工荷载1.0KN/m2。空挂篮设计重量约200t。挂篮按承载力540t进行设计。

3、主要结构说明

挂篮设计为长平台牵索式挂篮，挂篮全长19.8m，全宽27.6m（不含操作平台宽）。

挂篮设计难点在于：如何适应主梁变长度、变截面的复杂情况。设计思路：在前横梁与中横梁之间设8根次纵梁，籍此形成顶板底模平台，其强度足以满足22’号梁段的要求。对于肋宽的变化，通过改模即可实现。

由于中跨方向挂篮悬浇主梁梁段不存在变截面，本设计按边跨挂篮考虑，可直接应用于中跨挂篮。

3.1 承重系统

由主纵梁及前、中、后三根横梁共同构成空间梁格体系。

主纵梁为钢箱梁，宽2m，高2.144m，顶板厚24mm，底板厚20mm，腹板厚14mm，全长19.8m。主纵梁沿纵向分成三段，前段长6.045m，中段长7.665m，后段长6.08m，节段间采用M24大六角或扭剪型（10.9S）（注意：图中高强螺栓长度为扭剪型螺栓长度，如采用大六角高强螺栓，长度需增加5mm）摩擦型高强螺栓连接。主纵梁顶面线形为折线形，折线处两顶面高差360mm。

前横梁为钢箱梁，宽1m，高2.044m，顶板厚24mm，底板厚20mm，腹板厚14mm，长23.4m。前横梁共分成三段，采用M24高强螺栓连接。

中横梁为工字梁，梁高1.840m，宽0.4m，顶底板厚度均为20mm，腹板厚16mm，分成三段制作，采用高强螺栓连接。

后横梁为工字梁，梁高1.700m，宽0.4m，顶底板厚度均为20mm，腹板厚16mm，分成三段制作，采用高强螺栓连接。

3.2  提升及锚固系统

锚固系统由前锚杆、行走挂钩、后锚杆组成，前锚杆采用2组4根Φ100mm螺杆（适用于长度6.3m、5.5m主梁节段）或行走挂钩和1组2根Φ100mm螺杆（适用于长度8m主梁节段）共同承受挂篮中支点处的拉力，后锚杆采用1组2根的Φ100mm的螺杆承受挂篮后支点的拉力，材质均为40Cr。

挂篮的升降：通过提升主纵梁上前、后锚杆实现。

3.3  模板系统

内模平台由8根次纵梁与前中横梁连接组成。次纵梁采用工字梁，前端与前横梁连接，后端与中横梁连接。由于中横梁较弱，不能承受较大的支撑荷载，因此待浇段后端顶板的模板背肋锚固在已成梁段前端。这样，一部分砼荷载由前横梁承担，另一部分由中横梁及已成梁段承担。

主纵梁前段顶面上铺设高度15cm的模板作为边主梁底模板，边主梁侧模支于边主梁底模板上，通过对拉拉杆进行固定。主梁顶板底模利用型钢升降托架支撑在内模平台上及前一已浇梁段的前端，模板全部采用钢模板。

顶板底模采用4台60t液压千斤顶升降。

3.4  止推机构

止推机构由止推反力座、钢锲、主纵梁上剪力键构成。斜拉索的纵向水平分力由主纵梁上剪力键通过钢锲传至止推反力座上，再由止推反力座上的Φ290mm钢锭传至已成梁段。止推反力座横向位置可作适当调整。对应主纵梁位置应有加强的措施。

3.5  走行系统

挂篮走行利用行走挂钩、后反力轮、液压千斤顶牵引走移实现。行走挂钩底面设走板，主梁顶面设走道钢板，走板与走道钢板之间抹黄油，在已成梁段前端设行走反力架，利用千斤顶张拉精轧螺纹钢筋实现走行。后反力轮位于主纵梁尾端。

3.6  行走导向装置

挂钩侧面设一个导向轮、主纵梁尾部设两个导向轮。导向轮的作用主要是防止挂篮在移动过程中发生过大的横向偏移。但横向偏移主要通过控制挂篮两边走行速度来调整。本挂篮允许有少量横向偏移（成形挂篮宽度较标准段主梁边肋底面尺寸两边各大50mm，当发生少量横向偏移后，可通过调节模板来满足要求）。

3.7  牵索系统

牵索系统由斜拉索接长杆、500t或600t千斤顶、工具锚板等构成。接长杆为材质40cr,Φ170mm的带螺纹拉杆。本桥斜拉索全部为塔端张拉，斜拉索通过转换接头接长杆锚固在弧形首工具锚板上。梁段施工完成后，用600t千斤顶实现体系转换。利用主纵梁弧形首适应斜拉索竖向角度变化。球形铰适应斜拉索横向角度变化。

二、挂篮施工工艺及操作规程

    1、挂篮安装

(1)准备工作

   按照《汕昆高速公路马岭河特大桥牵索式挂篮》设计图进行测量放线，利用全站仪将主纵梁轴线和桩号位置定出，然后将走道梁位置定出。

(2)主纵梁安装

    主行走系统安装：根据设计图中的主行走系统构造，将已加工好的型钢轨道安放在放样的位置并锚固。

    主梁安装：依据设计图，用墨线将主纵梁中心线弹出，利用扒杆将主纵梁安装在搭设好的支架平台上，然后利用千斤顶来调位，使其满足设计要求。

横梁及次纵梁采用塔吊安装。

④ 挂篮的安装详见《挂篮安装方案》。

    ⑤施工注意事项： a.安装主纵梁时上下高程应一致，同一主纵梁在同一断面上亦一样。b.前支点与主纵梁之间应用薄铁片将其垫紧，使之均匀受力。c.由于前支点受集中力比较大，故考虑在前支点处垫一块大面积钢板，进行应力的扩散。

(3)后锚系统安装

    依据设计图将后锚杆安装到主纵梁尾端。

    施工注意事项： a.预埋锚杆在扁担梁上锚固。b.后锚系统安装完毕后,用YC60千斤顶逐根对锚杆进行预顶,每根锚杆预顶力按30T控制，然后再安装其它部位的构件。c.预埋后锚系统钢板，两块钢板必须焊好。d.在对应后锚系统的内侧增设四个预留孔洞,作后锚系统的保险装置，安装和浇筑过程必须保持预埋孔的竖直。

(5)底平台系统的安装

    依据设计图，在底平台上进行放线，然后安装底纵梁和加劲桁，并将其与前(中)下横梁焊接好，注意焊接质量，以确保达到设计受力要求。

(6)本挂篮主体结构的连接采用螺栓连接，施工时，务必确保其施工质量，按高强螺栓的有关规程作好喷砂及刻痕处理。

2、挂篮预压

本挂篮结构较为复杂，为验证其承载能力，消除其非弹性变形，掌握其弹性变形规律，须对挂篮进行正式使用前的预压，确保其安全使用。挂篮预压的原则：两侧挂篮同时对称加载预压，预压总荷载为最重节段的120%，加载程序尽量模拟实际施工工况。预压操作规程及注意事项详见《详见挂篮预压方案》。

在做荷载试验前，要制定安全技术措施，挂篮组拼好后，要进行全面检查。

3、挂篮的施工程序

(1)挂篮安装就位并锚固，按1.2倍设计荷载进行加载试验；

(2)安装斜拉索并与牵索系统进行连接，同时安装内侧模板；

(3)绑扎钢筋，安装预应力管道，安装外侧模板；

(4)按监控指令第一次张拉斜拉索力到指定值。控制挂篮标高到监控指令要求值，并注意索力值误差不超过±50kN，此时挂篮尾端因受拉而有离开梁底的趋势， 此前需将后锚点锚紧，防止挂篮脱位；

(5)检查斜拉索锚头处锚环是否离开套管下的锚垫板，其间距应大于4cm，如有差异，应通过索塔上的千斤顶与牵索系统的千斤顶进行调节；

(6)检查挂篮连接情况及模板、钢筋安装情况，使其均满足设计要求；

(7)悬臂浇筑肋板混凝土，从挂篮前端分层向后浇，并预留下一节段挂篮锚固孔，此时挂篮尾端受向上的压力，检查梁底与挂篮间的支垫，以保持挂篮的正确位置；

(8)第二次张拉斜拉索，观测挂篮前支点标高，检查是否符合设计要求；

(9)浇筑顶板及肋板和横隔梁剩余混凝土；

(10)混凝土养生，待强度达到设计规定值后，拆除外侧模板，施加预应力；

(11)将斜拉索锚固端的锚环紧密地锚固在梁体锚垫板上；

(12)松开牵索系统的锚固螺栓，千斤顶回油，解除牵索系统与斜拉索的连接，通过锚环将斜拉索由牵索系统转换至梁体结构上，从而实现体系转换；

(13)第三次张拉斜拉索至设计值，并进行锚固；

(14)利用主纵梁上前锚杆下降挂篮，使梁体与挂篮脱离，做好挂篮前移准备；

(15)挂篮前移进行下一节段的施工。

4、挂篮行走

 (1)斜拉索张拉到设计值锚固后，解除挂钩下支撑； 

 (2)通过主纵梁上前锚杆下放挂篮，安放挂钩垫板，滑升反力轮；

 (3)利用已浇梁段的前端安装行走反力架，将牵引绳（精轧螺纹钢）一端与走板连接，另一端安装到反力架的千斤顶上，千斤顶反复顶拉使挂篮前移，反向设链滑车以保安全，挂篮尾部通过行走滚轮前进；

 (4)挂篮前移速度应均匀,左右同步,使方向正直;

(5)挂篮行走就位后，重新对挂篮进行定位锚固。

5、悬臂浇筑施工的质量保证措施

 (1)为保证梁体的结构安全和线形的平顺，在主梁悬浇施工过程中，必须进行施工跟踪监控。监控的主要对象是梁体的标高、斜拉索索力和塔柱变位，同时必须考虑主梁受体系温差影响所引起的标高变化。

 (2)挂篮组拼后,在浇筑混凝土前，应全面检查安装质量,并对挂篮进行载重试验,以测定其各部件变形量(弹性挠度),并设法消除其永久变形(非弹性挠度)。

(3)悬臂浇筑段模板应与前段梁段紧密结合;浇筑混凝土时,从前端开始浇筑,在根部与前段混凝土连接。

 (4)斜拉索套管定位需准确，以保证斜拉索受力符合设计要求。

 (5)混凝土施工和预应力施工严格按设计及规范要求进行。

 (6)在挂篮前移定位、梁段浇筑混凝土、斜拉索安装、张拉等主要工序施工前后，必须测量悬臂挠度和悬臂端标高，并与设计计算值核对，如偏差大于控制值时，应找出原因进行改进，必要时与设计部门联系，采用适当方法进行挠度控制。

三．安全保障措施

1.本挂篮主纵梁、斜拉带、吊带(吊杆)为新加工构件，为保证其安全正常使用，在正式投入使用前务必进行加载预压试验，检验其可靠性。

2.挂篮使用过程中，设结构安全员一名，随时观察检测挂篮结构。每使用一次后，均须进行一次全面的检测，确保其结构安全。

3.挂篮在使用过程中，不得随意切割结构或焊接其它结构件，加强对挂篮的保护工作，确保其正常、安全使用。

4.高空作业必须系好安全带或安全绳。

5.挂篮工作平台上不得堆放其它施工器材。

6.挂篮操作平台周边设置安全护栏，并设置踢脚板，平台面铺设疏密两层钢板网，防止人员及物体坠入马岭河峡谷中。施工过程中不得将建筑垃圾及其他物件抛入或坠入江中，以保护过漂流船只和人员安全。

7.高温季节施工，应做好防暑降温措施。应搭设凉棚，供应茶水，准备防暑药品。

8.夜间施工，现场应有符合操作要求的照明设备。