挂篮加载试验方案(牛角坪桥)

一、工程概况

牛角坪特大桥上部结构为101+192+101m预应力混凝土连续刚构，截面为箱形，单箱单室，梁体下缘除中跨中部18m梁段和端部13.95m梁段为等高直线段外，其余按抛物线变化。箱梁顶板宽11.2m，底板宽9.2m，箱梁根部梁高13.5m，跨中及边跨直线段处梁高7.2m，箱梁内顶板厚度0.62m，腹板厚度1.2～0.6m，底板厚度1.2～0.51m,箱梁采用三向预应力混凝土结构。箱梁节段分为0#～26#块，0#块长17m，其他悬浇节段长度分别为2.5m、3.0m、3.5m、4.0m，其中跨中26＃块为中跨合拢段，长2米，边跨26#块为边跨直线段，长5.95m。最重块段为1＃块，长2.5m，重297.1t，首个3m段重286.7t，首个3.5m段重292t，首个4m段重274t。

挂篮采用从苏通长江大桥倒运过来的挪威NRS公司设计的“建桥者”挂篮，倒运至施工现场后对其局部结构进行了改造。挂篮主体为菱形结构，主桁架采用焊接箱形构件，节点采用销接。主吊杆采用φ36mm进口精轧螺纹钢筋。挂篮主要组成部分为：主桁架、前上横梁、后门联、风撑、轨道、前工作车、后工作车、前支点系统、后锚下拉系统、走行系统、前吊横梁、底模系统、外模系统、内模系统、前上工作平台、前下工作平台、后下工作平台。挂篮钢结构重约85t，加上模板重量及其他各种施工机具重量之和约120t。

二、编制依据

1.《改建铁路襄渝线安康至重庆段增建第二线施工图修改设计第三册   牛角坪双线特大桥》

2.《襄渝二线牛角坪特大桥连续刚构梁施工挂篮改造设计图》

3.《牛角坪特大桥实施性施工组织设计》

4.相关的会议纪要、通知、设计变更等

5.国家、铁道部颁发的现行设计规范、施工规范、技术规程、质量检验评定标准及验收办法

三、试验目的

1.在挂篮正式使用前，通过对挂篮加载消除挂篮的非弹性变形。

2.验证挂篮的承载力。

3.实测挂篮的弹性变形，与理论值进行比较，为计算挂篮立模标高提供依据。

四、挂篮加载施工方案

(一)施工准备

1.挂篮检查

在挂篮主体安装完成后，进行全面检查，检查内容主要包括：

1)挂篮两侧主桁架标高是否一致，间距是否与设计相符。

2)挂篮主桁B-1001是否已调成水平（通过前支点油顶和后锚下拉油缸进行调节）。

3)挂篮所有销接点，销轴是否有遗漏，销轴保险销（限位板）是否都已安装到位。

4)挂篮前支点油顶是否已工作，前工作车快速滚轮是否已与主轨道脱离。

5)挂篮主桁后锚吊杆是否按设计安装完毕，螺栓是否已紧固。

2.临时工作平台搭设

1)搭设施工人员上、下挂篮前上横梁、后门联的工作平台，以便进行变形观测和挂篮检查。

2)在前吊横梁处搭设工作平台，以方便工作人员安装张拉设备。

3.变形观测点设置

1)在挂篮左右侧后锚横梁上各设置一个变形观测点。

2)在挂篮前上横梁顶左右侧各设置一个变形观测点。

3)在四个前吊横梁顶左、右各设置一个变形观测点。

变形观测点的具体布置位置见附图：挂篮加载变形观测点布置图

(二)加载试验流程

(三)施工方案

1.方案概述

挂篮主桁后端与已浇注梁体进行锚固，前端采用精轧螺纹钢筋和穿心千斤顶进行加载。精轧螺纹钢筋下端通过与翼缘处悬挑出来的型钢组和在桥面上的预留孔进行锚固，精轧螺纹钢筋上端穿过挂篮前吊横梁和分配梁，穿心千斤顶置于分配梁上，利用千斤顶张拉精轧螺纹钢筋进行加载。由于受0＃块长度，两只挂篮无法对称同步加载，故一端加载完成后，拆除主横梁和吊横梁，安装上另一只挂篮的主横梁和吊横梁进行加载试验。

加载具体结构、张拉点位置、张拉点数量和各点张拉控制力详见附图TQ04-XYEX-039～042。

2.试验方案

图1  挂篮加载总图

（1）挂篮加载只对挂篮主体结构进行。挂篮主体在梁顶设计位置拼装完毕后，暂时不安装内侧模、内顶模、内导梁、外侧模、翼缘模、底模和相关工作平台构件。

（2）挂篮加载荷载计算按四种工况进行，分别按挂篮悬浇梁段2.5m、3m、3.5m和4m段中的最大梁段重量加上内外模、底模和工作平台荷载后的125%进行取值，计算出各工况下挂篮前吊点的各点荷载值，按最大值进行取值。

（3）在浇注0＃块最后一层混凝土时，在翼缘顶面按图纸要求位置预埋两组2[18a型钢，型钢伸入砼面以下30cm，保证其有足够的锚固力，能为挂篮加载提供足够的荷载。

（4）张拉端设在挂篮吊横梁上，固定端通过桥面预留孔和翼缘处挑梁采用螺帽加锚板进行固定。

（5）加载步骤：

A、单幅箱梁中心线两侧同编号的点对称加载，保持加载速率基本一致。

B、单只挂篮用8台千斤顶同时加载。

C、分级加载：0→0.2F→0.4F→0.8F→1.0F(F分别对应①、②、③、④精轧螺纹吊杆的张拉力大小)。

D、加载大小为：①吊杆为25.75t、②吊杆为15t、③吊杆为42t、④吊杆为34.38t。

（6）先加载至0.2F，锚固加载吊杆，技术人员检查挂篮结构、各锚固点，测量人员及时测量各观测点标高，作为原始数据，并用专用表格记录。

（7）再加载至0.4F，锚固加载吊杆，技术人员检查挂篮结构、各锚固点，测量人员及时测量各观测点标高，并用专用表格记录。

（8）继续加载至0.8F，锚固加载吊杆，技术人员检查挂篮结构、各锚固点，测量人员及时测量各观测点标高，并用专用表格记录。

（9）挂篮加载至1.0F后，应持荷5分钟，然后进行锚固，再进行一次标高测量，并记录，即可卸载，拆除加载设备。

（10）卸载后再测量一次各观测点标高，然后对采集的数据进行分析，计算出实测变形，与挂篮设计理论变形进行对比，为后续挂篮立模标高提供参考值。

3.注意事项

(1)加载前应设置好各变形观测点，观测人员和观测仪器同步就位。

(2)观测仪器使用前应进行校核，保证测量数据的准确性。

(3)加载时配套校核的油顶和油表应配套使用，不得混用。

(4)加载应由有经验的工人进行操作，加载时油泵应缓慢、匀速供油，每加载一步骤待油表稳定后关闭回油阀、进油阀。

五、机械设备及人员组织 

(一)机械设备组织

根据挂篮加载试验方案，需以下主要机械设备：

挂篮加载施工人员组织如下：

各人员职责：

(1)二分部总工：负责技术方案的制定，指导解决关键技术问题。

(2)现场副经理：负责现场的施工组织，保证施工质量和安全。

(3)现场技术负责人：负责技术方案的具体落实和指导，解决现场的技术问题，总结试验结果。

(4)测量负责人：负责挂篮变形观测点的设置和变形观测数据采集。

(5)值班技术员：负责现场的技术值班，解决施工中的具体技术问题，负责加载前、中、后挂篮各结构的检查。

(6)安全员：督促检查现场的安全工作，对安全隐患查处并整改。

(7)安装班组：负责临时工作平台搭设。

(8)张拉班组：负责精轧螺纹钢筋下料、张拉设备的安装、拆除和张拉荷载的施加。

(9)机电班组：负责现场机械设备的运行、保养和维修，保证电力的正常供应。

六、安全操作注意事项及环保措施

1加载前需检查挂篮后锚装置和各连接装置，确认安装到位，并经现场技术负责人签认后方可加载。

2搭设的临时工作平台应稳定、牢固，各平台间设临时人行通道，平台四周及通道两侧应设栏杆。

3高压使用前应作耐压试验，不合格的不能使用。

4油压泵上的安全阀应调至额定工作油压下能自动打开的状态。

5油压表安装必须紧密满扣，油泵与千斤顶之间采用高压连通，油路的各部接头，均须完整紧密、油路畅通，在额定工作油压下保持5min以上均不得漏油。若出现故障应及时修理或更换。

6张拉时发现张拉设备运转声音异常，应立即停机检查维修。

7张拉时应严格按照设计荷载加载，不得超张拉。

8锚具、张拉设备均应设专人妥善保管，避免锈蚀、沾污、遭受机械操作或散失。施工时应避免锈蚀、沾污、遭机械损伤等。

9所有参加施工的人员应进行安全生产培训，严格施工纪律，着装整齐，禁止违章作业，严禁酒后上岗。

10作业现场设置安全生产警示牌和详细的安全生产细则。

11未尽事宜按有关规范、评定标准及安全操作规程办理。

七、附件

附件一：挂篮加载变形观测点布置图TQ04-XYEX-046～047

附件二：挂篮加载结构设计图TQ04-XYEX-039～042