海上挂篮施工技术及组织探讨.doc

1、海上挂篮施工技术及组织探讨摘要：本文对海上挂篮悬浇箱梁施工具体技术组织措施进行了总结分析、总结。 关键词：技术 组织措施海上 挂篮 悬浇 中途分类号：C35 文献标识码：A 文章编号： 挂篮悬浇施工是箱梁施工较为常见的工艺形式，但作为海上桥梁的施工由于施工条件限制，施工时存在一定的难度。下面结合工时实例对预应力箱梁海上挂篮施工的技术组织措施进行简单的分析和总结 1、实例工程概况： 某港原油码头三期工程是大炼油项目的重要配套设施，设计为 30 万吨级原油装卸码头，年通过能力 1800 万吨。工程主体由引桥和码头两个单位工程组成。 引桥上部结构采用两联预应力混凝土变截面连续箱梁，箱梁梁体混凝土标号

2、为 C55，抗冻等级 F300：引桥全长 852.6m，每联跨度布置为0.3m+52m+80m4+52m+0.3m=424.6m。引桥箱梁设计为单箱单室断面，箱顶面宽 11.25m，底面宽 6.05m，两侧悬臂宽度 2.6m，在墩与箱梁相接的根部断面梁高为 5m，跨中段梁高为 2.5m，直腹板，其间箱梁底下缘按二次抛物线变化。T 构的悬臂各分为 9 对梁段，其梁段数及梁段长度从根部至跨中依次为： 3.0 m、23.5 m、64.0 m，累计悬臂总长度为34m，悬臂浇筑梁段最大控制重量约为 112.43t。墩顶 0块长度为 10m，跨中合拢段长 2.0m，边跨现浇梁段长 11m。 引桥箱梁为三向

3、预应力混凝土结构。纵向预应力采用15s15.2、12s15.2 型号，抗拉强度标准值 1860Mpa，锚具采用 OVM系列锚固系统，单端或两端张拉；顶板横向预应力采用 4s15.2 钢绞线、BM15-4 及 3s15.2 钢绞线、BM15-3 锚具，布置在顶板纵向预应力钢束之上，单端交替张拉；箱梁腹板中布置竖向预应力钢筋，采用 32 精轧螺纹粗钢筋，抗拉强度标准值 785 Mpa，锚具采用 YGM 型，在梁顶张拉。 2、工程的特点及难点： 2.1、施工条件恶劣，全部为海上施工。施工现场为开敞水域，受东南风向和东北风影响大，每月可工作日平均仅在 18 天左右；特别在六到十月份，是防台防汛季节，本

4、施工海域会受东南方向台风的直接袭击；接近阴历八月份期间，海上潮差可达 5-6m；还有临近秋冬交替季节，海上浓雾天气一个月多达 20 天；施工区域附近轮渡及快船、油轮的频繁过往不断地对施工海域造成涌浪；施工区正处在胶州湾与黄海连接通道上，涨退潮时，海流特别大(约在 2 节以上)，上述恶劣的海况条件对本工程的正常必需的吊运施工带来极大困难。 2.2、施工作业区域狭小、各单位船舶交叉作业、施工难度较大。大量的原材料、半成品和机具设备全部由船舶运输到各个墩台作业点，近万立方混凝土全部由海上浇注，施工作业难度相当大。 2.3、本工程工序繁多、技术要求高。挂篮悬浇箱梁施工工艺技术复杂、操作要求严格，箱梁为

5、三向预应力混凝土结构，施工技术含量、要求都较高。 3、施工技术组织措施： 根据工程的上述特点、难点，施工中采取了多种技术组织措施。 3.1、施工工艺 3.1.1、挂篮悬浇工艺 0#块全部现浇完成并达到设计强度，张拉、压浆完成后，即开始安装挂篮。挂篮安装时 先将在陆上拼装好的主桁架及牵引系统（导链）安装到已浇筑完成的 0#块上，利用梁顶竖向预应力筋锚固主桁架，再安装底模与外侧模，同时将底模后端锚固于已浇筑完成梁段底部，调整底模前端标高至设计位置，并调整两侧模就位；安装或绑扎底、腹板钢筋，同时安装预应力管道，支立并调整内模就位后，绑扎顶板钢筋并安装预应力管道后，然后进行梁段砼现浇施工，待砼达到设计

6、强度后，张拉预应力筋并压浆后，拆除模板，重复以上工序，如此循环推进，直至完成全部梁段施工。 3.1.1.1、挂篮的前移 待已灌注梁段砼强度和弹性模量达到设计要求指标后，对纵向预应力筋张拉并压浆后，铺设垫梁和轨道，轨道锚固后，放松底模架前后吊带并将底模架后横梁用 2 个 5t 导链悬挂在外模行走梁上；拆除后吊带与底模架的联接，先放松所有后吊杆再放松前吊带，用 2 台 5t 导链牵引前支座使菱形桁架带动底模、侧模前移，就位后安装后吊带，将底模吊起。解除外模行走梁吊带、前移至预留孔，调整立模标高进入下道工序。 3.1.1.2、挂篮底模、侧模标高、位置控制 当挂篮安装完成后，即可进行模板标高及中线调整

7、。模板控制标高=设计标高+施工预留拱度。设计标高由设计院提供，施工预留拱度由监控单位结合现场挂篮试压测试数值(如弹性变形值)等因素，通过编制的线型控制软件计算而得。施工时在每个悬浇段地面和顶面上各设水准点6 个，由全站仪进行观测，按+10mm 的偏差进行控制。 3.1.2、挂篮结构 3.1.2.1、菱形挂篮 自锚平衡式菱形挂篮由菱形桁架、提吊系统、行走及锚固系统、模板系统共四部分组成。菱形桁架是挂篮的主要承重结构，桁架由型钢加工而成，立于箱梁腹板位置，其间用角钢组成上下平面联结系，每片桁架均用槽钢组焊而成，节点处用 16 结点板和 M30 螺栓联接，前上节点处和前上横梁联结。前上横梁由两根工字

8、钢组焊而成桁架结构，在桁架下的箱梁顶面铺设轨道（轨道用钢板组焊） ，轨道锚固在梁体的竖向预应力筋上，主桁前端设有前支座，主桁后端设有后支座，后支座用后钩板沿轨道下缘滑动，不需加平衡重，用两个 5t 导链作牵引，挂篮即可前移。菱形挂篮的锚固是利用箱梁的竖向预应力钢筋把轨道锚固在已浇筑完成箱体上，通过后锚扁担梁把菱形桁架后节点锚固在轨道上。根据菱形挂篮和最大悬浇梁段自重、施工荷载、材料机具自重等因素综合考虑，其安全系数控制在 2.0 以上，锚固筋为 18 根。 3.1.2.2、三角形挂篮 三角挂篮主桁架由两片三角桁架和联结系组成。悬吊系统包括前吊带和后吊带，均采用 16Mn 钢制作。前吊带下端与底

9、模平台前下横销接，上端吊接前上横梁，前上横梁上设扁担梁和千斤顶，可任意调整底模板标高。后吊带下端与底模平台后下横梁销接，上端吊挂于已成梁段的底板上。 该挂篮采用 32 精扎螺纹钢筋和后锚扁担梁将主构架后结点连同挂篮行走轨道直接锚与箱梁竖向预应力筋上。行走系统包括轨道前支座、后扣轮。挂篮走形时前支座在轨道顶面滑行，连接与后接点的反扣轮在工字钢翼缘行走。挂篮行走由两个 5t 导链牵引，挂篮即可前移。 3.1.2.3、贝雷架挂篮 贝雷架由主桁、前横梁、中横梁、后横梁、支撑架、连接系、加强立柱、加强弦杆及前后支点连接组成。 3.1.2.4、三种挂篮结构对比 通过该工程的实际应用，可以发现菱形挂篮具有节

10、点少、变形小、结构完善、施工方便及作业空间大，尤其是在海上利用灰罐浇注混凝土时，更好的适应了本次海上悬浇施工。三角形挂篮主要是质量轻，节约钢材，但上横梁、纵梁较低，不利于后道工序的跟进施工作业，需等挂篮移至前面二段后，下道工序才能进行。贝雷架结构质量轻，但作业面积小、变形大。 3.1.3、合龙段施工工艺 本工程合龙段共计 12 个，其中中跨个、边跨 4 个。每合龙段长2.0m、砼 18.05m3。采用单数墩挂篮模板前移作支架悬浇合龙的工艺。根据设计要求，合龙顺序为：先边跨、后次中跨、再中跨。 工艺流程： 边跨合拢段：调整标高（如合格则进行下一步）支立模板绑扎钢筋焊接劲性杆张拉部分预应力配载砼浇

11、筑等强张拉压浆拆除合龙段支架； 次中跨合拢段：调整标高（如合格则进行下一步）拆除边墩临时固结（注意标高变化）支立模板绑扎钢筋焊接劲性杆张拉部分预应力配载砼浇筑等强张拉压浆； 中跨合拢段：调整标高（合格后再进行下一步）拆除次中墩临时固结（注意标高变化）支立模板绑扎钢筋焊接劲性杆张拉部分预应力配载砼浇筑养生等强张拉压浆。 每联的中墩临时固结在本联合龙段全部完成后再解除。 3.2、针对难点采取的技术组织措施 3.2.1、由于工期紧迫，引桥上部结构采用菱形、贝雷片和三角结构三种型式共 10 付挂篮，两联同时投入施工。为了安全高效优质完成施工任务、减少海上施工的作业强度，采用大构件提前拼装、整体吊装的工

12、艺。主桁架在陆上拼装，在海上再用大吨位吊机整体吊装到 0#块上，大大提高了施工效率。 3.2.2、在施工海域中海况较差，日常的吊运作业受到较大影响，为此对需要吊运的物件尽量采取分解人工搬运或捆绑整体托架吊运上墩，大大提高了施工效率。 3.2.3、在挂篮悬浇箱梁砼浇筑过程中避免碰撞挂篮和已浇筑的砼结构，除靠岸边较近的 1#、2#墩外项目部均采用混凝土搅拌船来进行混凝土浇注。这样不仅克服了浮吊在浇注中上下浮动大的问题，同时也缩短了浇注时间、在很大程度上避免了风浪对砼浇筑的影响，同时保证了工期。 3.2.4、受工期限制，箱梁混凝土养生至 80%的张拉强度只有三天的时间，项目部认真做好箱梁混凝土的养护，及时进行覆盖和潮湿养生。考虑到海上气温较陆上气温低，而且 11 月、12 月在自然气温条件下混凝土的三天强度不能达到设计要求。因此项目部配备了 5 套蒸养设备做蒸养准备。在侧模外侧、底板下面粘附了聚苯乙烯板，同时用篷布封堵箱室两端；以减少混凝土本身热量散失。在箱梁里面安装管线进行通汽，并做好升降温度控制和温度记录，达到蒸养的温度、湿度要求，达到提高预应力混凝土早强和按期张拉的目的。 4、结束语 海上挂篮悬浇施工较陆上施工条件更为复杂，需要面对的技术、组织等问题更多，特别容易忽视一些较小的质量通病。需要大家一起来研究、推进，在今后的施工过程中不断进行总结、改进和提高。