合攏段吊架法施工工法

1、合攏段吊架法施工工法中交第一公路工程局有限公司張志新 李建1前言懸臂施工的橋梁的合攏段是該種橋梁的關(guān)鍵部位之一，其施工質(zhì)量決定了成橋內(nèi)力是否與設(shè)計(jì)相符；該部位施工處于關(guān)鍵線路，其施工速度對(duì)總工期有重要影響；合攏段施工屬于高空作業(yè)，施工方法對(duì)于安全管理和效果有重大影響。我公司一直重視合攏段施工，不斷研究?jī)?yōu)化施工方法，在總結(jié)多座橋梁的合攏段吊架法施工經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，形成本工法。本工法經(jīng)實(shí)際應(yīng)用，具有安全可靠，經(jīng)濟(jì)合理，速度快的優(yōu)點(diǎn)。 2工法特點(diǎn)（1）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便； （2）安全可靠；（3）可以提高橋梁工程質(zhì)量。 3適用范圍本工法適用于懸臂施工的公路橋梁的合攏段施工。 4工藝原理合攏段施工的一般要

2、求：1、使用勁性骨架將懸臂兩端固結(jié)，做到在混凝土澆筑期間不變形、不位移；2、混凝土澆筑前要配重，保持混凝土澆筑期間的平衡；3、根據(jù)合攏期間的溫度及后期梁的收縮徐變，對(duì)合攏間隙進(jìn)行預(yù)頂開作業(yè)；4、合攏期間盡量減小附加荷載影響，如吊架重量、臨時(shí)機(jī)具材料重量；5、合攏段固結(jié)（勁性骨架焊接）、混凝土澆筑應(yīng)在低溫時(shí)進(jìn)行，并且宜快速、連續(xù)完成。結(jié)合上述要求，合理設(shè)計(jì)吊架、控制吊架重量是合攏段施工的內(nèi)容之一。原理是在懸臂端的節(jié)段上預(yù)留豎向孔洞，將兩橫梁分別吊在前后懸臂端之下，然后在橫梁上搭設(shè)縱梁形成吊架，再在其上鋪裝鋼模板，形成底模平臺(tái)。以底模平臺(tái)為基礎(chǔ)，安裝側(cè)模和內(nèi)模，直至完成整個(gè)合攏段。整個(gè)合攏段施工以

3、吊架為支撐，故吊架必須有足夠的強(qiáng)度和剛度。吊架的安裝要求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、構(gòu)件重量輕、采用簡(jiǎn)單連接。 5 施工工藝流程及操作要點(diǎn) 5.1工藝流程施工準(zhǔn)備1 吊架設(shè)計(jì)與加工吊架的結(jié)構(gòu)見圖5.2-1所示。吊桿的數(shù)量和位置根據(jù)吊桿強(qiáng)度、橫梁的剛度確定，并避免與混凝土內(nèi)預(yù)應(yīng)力管道位置沖突。驗(yàn)算項(xiàng)目：（1）底橫梁的強(qiáng)度和剛度；（2）頂板、底板縱梁的前度和剛度；（3）吊桿和吊點(diǎn)的強(qiáng)度；（4）模板的強(qiáng)度和剛度；（5）拉桿的強(qiáng)度；（6）頂板、翼板支架的強(qiáng)度和剛度。按公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ025-86）進(jìn)行設(shè)計(jì)驗(yàn)算。吊點(diǎn)材料的容許應(yīng)力不得提高。設(shè)計(jì)文件中應(yīng)提供：（1）吊架各構(gòu)件、連接的構(gòu)造和組裝圖；（2

4、）安裝作業(yè)流程及操作要點(diǎn)；（3）安全操作要點(diǎn)和安全保護(hù)設(shè)施和措施；（4）加工、安裝的質(zhì)量檢驗(yàn)方法和標(biāo)準(zhǔn)。 圖5.1 施工工藝流程圖 加工吊架的材料應(yīng)符合該產(chǎn)品的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。 2 預(yù)留孔與預(yù)埋件（1）吊桿孔。距懸臂端不小于30cm 。吊桿孔宜設(shè)成沿橋梁方向的長(zhǎng)方形，以便留出合攏段頂開時(shí)吊桿的活動(dòng)余量。預(yù)留孔應(yīng)豎直，誤差小于1%。（2）勁性骨架預(yù)埋件。設(shè)計(jì)有要求時(shí)按照設(shè)計(jì)要求設(shè)置。對(duì)于體內(nèi)勁性骨架，一般有兩種預(yù)埋連接形式，圖5.2-2。設(shè)置成預(yù)埋鋼板（b ）形式，可避免順直度和扭轉(zhuǎn)偏差引起的焊接困難，比預(yù)埋型鋼（a ）形式便于保證連接質(zhì)量。 對(duì)于體外勁性骨架，除了設(shè)置水平預(yù)埋鋼板之外，還應(yīng)在后端設(shè)置

5、型鋼擋塊，以更好的傳(b圖5.2-2 預(yù)埋形式圖(a遞勁性骨架的壓力。3 配重采用水箱配重時(shí)，應(yīng)預(yù)先將水箱設(shè)置好，并做好計(jì)量標(biāo)記。水箱底部設(shè)可以控制流量的出水口。采用沙（土）袋時(shí)，應(yīng)預(yù)先裝好沙袋待用。4 現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備吊架安裝1 吊架安裝分預(yù)拼整體吊裝和現(xiàn)場(chǎng)單件拼裝兩種方法，本工法以現(xiàn)場(chǎng)單件拼裝為例說(shuō)明。現(xiàn)場(chǎng)單件拼裝順序?yàn)椋旱跫馨惭b過(guò)程示意圖見圖5.2-3。 2 操作要點(diǎn)（1） 臨時(shí)縱梁及支腿應(yīng)焊接牢固，并固定于箱梁頂板上。（2） 安裝橫梁的吊繩應(yīng)根據(jù)橫梁重量選用。其兩側(cè)長(zhǎng)度應(yīng)能使橫梁距箱梁底面50cm 左右，并能使橫梁水平，否則在安裝吊桿時(shí)比較困難。吊繩與橫梁連接牢固，并在自然下垂時(shí)不致使橫梁偏斜

6、、扭轉(zhuǎn)，以利于吊桿安裝。吊桿上螺母的鋼墊板應(yīng)保持水平。（3） 考慮合攏頂推時(shí)的位移，吊桿安裝后，應(yīng)移靠到吊桿孔的距合攏段遠(yuǎn)的一側(cè)。橫梁下的分配梁、吊桿螺母應(yīng)在橫梁移到箱梁下之前安裝在橫梁下相應(yīng)的準(zhǔn)確位置。（4） 縱梁平面位置應(yīng)保持準(zhǔn)確。（5） 底模板準(zhǔn)確定位后臨時(shí)與縱梁連接。底模板安裝完畢，調(diào)整吊架高度，使底模板與箱梁底面間有5cm 左右間隙。在箱梁底面邊緣貼止?jié){膠條。外模安裝（1） 外模吊裝就位的方法同吊架安裝。如果采用較輕的構(gòu)件，也可用人工就位。 （2） 注意吊桿安裝時(shí)也靠吊桿孔距合攏段遠(yuǎn)的一側(cè)。底、腹板鋼筋、預(yù)應(yīng)力管道安裝（1） 底、腹板縱向鋼筋安裝時(shí)只焊接一端，另一端待頂推完成后焊接或

7、幫扎連接，但須調(diào)整到位。設(shè)置豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋。勁性骨架安裝、合攏束臨時(shí)張拉安裝底橫梁 安裝吊桿 安裝縱梁 安裝底模板 安裝安全防護(hù)設(shè)施臨時(shí)縱梁接卷?yè)P(yáng)機(jī) (2 (3(6 (8(4圖5.2-3 吊架安裝過(guò)程示意圖（1） 勁性骨架就位后，先焊接一端，待頂推完成后焊接另一端。首端焊接時(shí)應(yīng)根據(jù)預(yù)測(cè)的梁端變形對(duì)勁性骨架位置予以調(diào)整，防止頂推時(shí)勁性骨架隨之變形使得另一端的連接超出預(yù)留的富余范圍，造成連接失敗。（2） 頂推作業(yè)時(shí)，應(yīng)按照設(shè)計(jì)要求的位置設(shè)置千斤頂，按照設(shè)計(jì)要求的力或頂開量施頂。頂開作業(yè)時(shí)，選擇箱梁溫度較恒定的時(shí)間進(jìn)行，一般選擇晚上十時(shí)之后進(jìn)行。（3） 頂推應(yīng)分級(jí)完成。發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)立即停止分析原因，問

8、題解決后方可繼續(xù)進(jìn)行。 （4） 頂推達(dá)到設(shè)計(jì)要求后立即進(jìn)行勁性骨架的焊接，并以最快的時(shí)間完成。焊縫長(zhǎng)度和厚度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。內(nèi)模安裝頂板鋼筋安裝（1） 預(yù)先將普通鋼筋、預(yù)應(yīng)力鋼筋下料加工。加配重澆筑混凝土（1） 合攏段混凝土應(yīng)設(shè)計(jì)成低收縮混凝土。（2） 澆筑混凝土之前，對(duì)合攏段兩端的混凝土面鑿毛處理；緊固吊架和模板的拉桿，使模板貼緊老混凝土表面。（3） 混凝土澆筑應(yīng)選擇在溫度變化小、氣溫較低時(shí)進(jìn)行。應(yīng)一次性完成整體澆注。澆筑混凝土的同時(shí)，等重量地排出水箱內(nèi)的水，減少配重。（4） 先澆筑底板，然后澆筑腹板和頂板。（7） 混凝土澆注完成后，及時(shí)收面，并覆蓋養(yǎng)生，直到達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度。（8） 在混凝土等

9、強(qiáng)期間，即可開始進(jìn)行縱向預(yù)應(yīng)力筋安裝工作。合攏段的預(yù)應(yīng)力鋼筋較多，穿束作業(yè)耗時(shí)較多，故應(yīng)按照張拉的順序分批穿束，以形成流水作業(yè)。（1） 根據(jù)設(shè)計(jì)的張拉順序進(jìn)行預(yù)應(yīng)力施加作業(yè)。設(shè)計(jì)未規(guī)定時(shí)，按照先長(zhǎng)束后短束的順序，分批對(duì)稱張拉。對(duì)理論伸長(zhǎng)量進(jìn)行復(fù)核計(jì)算。（2） 所用千斤頂應(yīng)事前進(jìn)行標(biāo)定。（3） 待砼強(qiáng)度達(dá)到張拉強(qiáng)度，并滿足張拉齡期后立即張拉底板束、橫向束。（1） 待混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，方可落架。 （2） 采用人工拆除內(nèi)模，將構(gòu)件從人孔運(yùn)到箱梁頂面。 （3） 吊架和外模采用整體降落的方法，圖5.2-4。 (2(1圖5.2-4 吊架整體降落示意圖先松落底橫梁吊桿，使底模板離開混凝土面1015c

10、m ，然后松落翼緣板吊桿，設(shè)置臨時(shí)支撐，使翼緣板和腹板模板支撐在底橫梁上，圖5.2-4（1）；拆除翼緣板吊桿，將卷?yè)P(yáng)機(jī)的鋼絲繩通過(guò)吊桿孔連接在底橫梁上；啟動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)，將底橫梁提升38cm ，拆除底橫梁吊桿，再次啟動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)，將吊架整體緩慢降落到地面，圖5.2-4（2）。（4） 提升底橫梁時(shí)，卷?yè)P(yáng)機(jī)可依次啟動(dòng)作業(yè)；降落時(shí)，須保證基本同步，避免吊架傾斜。 （5） 卷?yè)P(yáng)機(jī)鋼絲繩與底橫梁連接時(shí)，應(yīng)捆綁牢固，防止滑動(dòng)和松脫。 （6） 在地面上將吊架分解拆除。（7） 整體落架前，應(yīng)將地面平整，并清理雜物；落架過(guò)程中，下方禁止有人作業(yè)、禁制通行。 6材料與設(shè)備本工法采用的材料、機(jī)具設(shè)備見表6。表6 材料、機(jī)具設(shè)

11、備表 7質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)本工法執(zhí)行公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn) JFG F80/1-2004和公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范 JTJ 041-2000等質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。 質(zhì)量保證措施（1）嚴(yán)格執(zhí)行原材料的進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)制度，保證質(zhì)量。 （2）吊架構(gòu)件加工按照100%的頻率檢驗(yàn)。（3）吊架的構(gòu)件安裝時(shí)，隨安裝隨檢查，確保定位準(zhǔn)確，連接牢固。 （4）電焊工、起重工等特種技術(shù)工人要持證上崗。（5）使用可控制推力的千斤頂頂推作業(yè)，詳細(xì)記錄頂推過(guò)程。（6）對(duì)混凝土振搗、整平、養(yǎng)生等環(huán)節(jié)嚴(yán)格把關(guān)?；炷翝仓瓿珊笠欢螘r(shí)間內(nèi)，仔細(xì)察看表面情況，發(fā)現(xiàn)裂紋及時(shí)處理。（7）合攏過(guò)程中，必須連續(xù)測(cè)量，控制合攏段在各個(gè)步驟、環(huán)節(jié)的變形。 8安全措

12、施本工法執(zhí)行中華人民共和國(guó)安全生產(chǎn)法和建設(shè)工程安全生產(chǎn)條例等法律法規(guī)。在施工過(guò)程中，尤應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（1）對(duì)全部作業(yè)人員進(jìn)行安全技術(shù)交底。（2）在“三邊”處設(shè)臨時(shí)護(hù)欄，并要保證牢固；同時(shí)在護(hù)欄的側(cè)下方還應(yīng)設(shè)防落網(wǎng)。橋面施工人員不得隨意向下仍棄物品。（3）所有施工人員都要戴安全帽，高空作業(yè)的施工人員要系安全繩。臨時(shí)用電設(shè)施要規(guī)范。 （4）夜間施工要有足夠的照明設(shè)施。（5）合攏段施工期內(nèi)，設(shè)置圍欄，禁止任何人員車輛隨意進(jìn)入下方場(chǎng)地。 （6）吊架安裝和拆除作業(yè)時(shí)，須統(tǒng)一指揮，并保證指揮信號(hào)清晰、暢通傳達(dá)。 9環(huán)保措施本工法執(zhí)行交通建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)管理辦法等國(guó)家法規(guī)和管理辦法。在施工過(guò)程中，尤應(yīng)注意

13、以下幾點(diǎn)：（1）施工廢渣不得往橋下隨地亂棄，應(yīng)統(tǒng)一收集至規(guī)定處再集中處理，減少固體廢物污染。 （2）要控制飛塵，減少空氣污染：砂、石、水泥等運(yùn)輸車輛要覆蓋；料場(chǎng)、施工場(chǎng)地及便道要經(jīng)常灑水。料場(chǎng)等施工場(chǎng)地要硬化，完工后要恢復(fù)。（3）要減少施工噪音污染，在靠近居民密集處還要限制夜間作業(yè)；多維修機(jī)械設(shè)備以減少噪音。（4）不得隨處排放施工廢水，污染當(dāng)?shù)厮础?10 效益分析與利用掛籃合攏的工藝相比，本工法施工時(shí)間較長(zhǎng)，但降低了臨時(shí)荷載（吊架）的重量，減小了橋梁的附加內(nèi)力，提高了工程質(zhì)量，并減少了材料使用，提高了綜合效益，現(xiàn)從以下幾點(diǎn)逐 一分析： 10.1 經(jīng)濟(jì)效益分析 （1）吊架成本投入：吊架材料 1

14、0t，使用成本 10000 元；加工安裝人工費(fèi)：15000 元，合計(jì) 25000 元。掛藍(lán)使用成本：12000 元，人工費(fèi) 10000 元，合計(jì) 22000 元。 （2）管理費(fèi)：吊架施工比掛籃施工時(shí)間長(zhǎng) 23 天，管理費(fèi)增加 10000 元。 綜合以上分析，吊架法比掛籃法合攏成本大，約增加 13000 元/個(gè)。 10.2 社會(huì)效益分析 （1）工程質(zhì)量：吊架法施工可以降低施工臨時(shí)荷載。吊架重量一般在 810t 左右，而掛籃重 量，即使去掉主桁，一般也有 30t 左右。相比之下，采用掛籃法施工，橋梁合攏后在梁內(nèi)增加了 20t 力的附加荷載。吊架法具有無(wú)可比擬的優(yōu)越性：控制成橋附加內(nèi)力達(dá)到最低，提高

15、橋梁安全 性。 （2）鋼材料使用：吊架法使用的鋼材少于掛籃法。但是當(dāng)沒有閑置材料可供利用，制作吊 架需要重新購(gòu)置時(shí)，吊架法使用的材料明顯多于掛籃法。吊架施工材料為鋼材，加工簡(jiǎn)單，構(gòu)件 可以做其它利用。 （3）環(huán)保：在能源消耗、產(chǎn)生廢棄物方面，與掛籃法相差不多。 11 工程應(yīng)用實(shí)例 陜西禹閻高速公路 C07 標(biāo)太棗溝特大橋?yàn)?80+130+2×170+100m 剛構(gòu)連續(xù)梁橋，最高墩高 120 米，合攏段共 10 個(gè)。合攏順序?yàn)椋旱?1 孔、第 2、3、4 孔、第 5 孔。該橋合攏段全部采用吊 架法施工，自 2005 年 7 月 10 日開始，到 2005 年 8 月 25 日結(jié)束，未發(fā)生安全事故。經(jīng)驗(yàn)收該橋 施