娄江大桥悬臂节段箱梁挂篮施工技术

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1、娄江大桥悬臂节段箱梁挂篮施工技术     一、工程概    娄江大桥位于312国道改线段陆家~正仪一级公路新建工程中的一座大桥，上跨娄江。该工程于2002年10月开工，2004年8月竣工。主桥为三跨预应力混凝土连续梁桥，跨径组合为：30m+50m+30m，并以道路中心线为对称布置分离式上、下行二座桥。连续箱梁为单箱单室，箱宽6.8m，翼板悬臂3.35m。一侧桥面分5个节段（不包括0＃块和跨中合拢段6#块），采用无压重自锚式挂篮法悬臂对称浇筑。娄江大桥立面、箱梁断面如图一所示    二、支架、锁定柱及挂篮   （

2、一）、0＃块支架    由于本工程的主墩均在水中，为保证0＃施工过程中的变形得以控制，0＃块支架将主要利用主承台布置扇形支架，在浇注承台混凝土前先在承台表面预埋40cm×40cm×2cm钢板若干块，作为扇形支架的支点。每只承台布置5片扇形支架。为防止扇形排架失稳，扇形排架上横向用双拼30＃槽钢焊接联接，使5片扇形支架相互联结成整体。扇形支架采用双拼30＃槽钢作为骨架材料，所有联结点均采用电焊焊接，根据所处位置不同分为A、B两种型号，A型位于立柱两端，为整体式扇形支架，自重3t，每个0#块设2片；B型位于立柱范围

3、内，为两片分离式结构，两片之间用4根Φ25冷拉IV级钢筋锚固，每片自重1.5×2=3t，每个0#块设3片。    1、扇形支架施工验算：    本工程0#块共有钢筋混凝土122.08m3，按比重2.6计，0#块总重317.408t，底模、侧模、内模等其它施工荷载按30t计，荷载总计347.408t；验算荷载A型为150t、B型为130t，总计为150×2+130×3＝690t；保险系数为690÷347.408＝1.986。验算采用BSACS桥梁结构分析系统进行，应力验算结果：A型支架的最大应力为143Mpa，B

4、型支架的最大应力为129Mpa，无论A型还是B型支架的最大应力均小于允许应力170Mpa，验算通过。根据验算结果支架的最大变形均小于1cm。    2、B型支架对拉Φ25冷拉IV级钢筋验算：同样根据BSACS计算结果得知每片B型支架在对拉接头处的拉力为12.589t，每根Φ25冷拉IV级钢筋的允许拉力为33t，从理论上分析一根Φ25冷拉IV级钢筋就能满足要求，为了确保安全采用2根Φ25冷拉IV级钢筋作为一个锚固点。   （二）、抗倾覆锁定柱    为防止悬臂施工中不平衡因素造成大T构件倾覆，必须在0＃块根部设置

5、抗倾覆锁定柱。抗倾覆锁定柱采用600mm×600mm的钢筋混凝土柱，标号C50，每个0＃块设四根。每根锁定柱内布置1束6孔钢铰线，通过波纹管穿过0#块腹板张拉锚固于0#块顶面。锁定柱顶紧贴0#块底板，通过张拉钢铰线使锁定柱与箱梁结构联成整体，锁定柱与箱梁无直接连接构造。    1、锁定柱施工荷载验算：        1/4桥恒载自重为2132.52÷4×2.6＝533.13×2.6＝1386.138t    每根锁定柱承受压应力为：    1386.138÷4÷（0.6×0.6）＝962.6t/m2＝9.626

6、Mpa。    允许压应力为50Mpa>9.626Mpa，验算通过。    2、锁定柱抗倾覆验算：    假定最不利状态为悬臂长度最大时的不平衡施工，即进行5和5'＃块施工时5'＃块节段混凝土已经浇注完毕而5＃节段还未进行混凝土浇注施工。设定立柱两侧锁定柱分别为X和Y，根据不平衡节段重量、悬臂长度值（略）和力矩平衡ΣY＝0原理，计算得    X＝236.43t，2根锁定柱分别承受X/2=118.215t    Y＝899.58t，2根锁定柱分别承受Y/2=449.79t    在最不利状态下4根锁定柱所受均为压

7、应力，没有出现拉应力，最大压应力为449.79÷（0.6×0.6）＝1249 t/m2＝12.49Mpa，小于允许应力。因此，锁定柱能够满足抗倾覆要求。    3、锁定柱稳定性验算：    失稳临界力Pij＝(π2EI)/(2L)2=(3.142×3.5×106×1.08×10-2)/（2×5）2＝3726.93t > 449.79t    故锁定柱不会失稳。   （三）、挂篮    1. 挂篮设计、制作及安装：   （1）本工程采用无压重式挂篮。挂篮后部份与桥体锚固，解决倾覆问题。挂篮自重约40t，挂篮重量与

8、块体之比约为0.4左右。   （2） 挂篮由以下几个部份组成：主桁架、悬吊系统、锚固系统、 行走系统、底模板平台。主桁架中主梁由两根双拼1m工字钢组成，后下横梁、后上横梁以及前上横梁均由双拼56#工字钢组成，前下横梁由双拼45#工字钢组成。悬吊系统采用钢制吊带和Φ32冷拉钢筋。锚固系统采用在箱梁腹板内预埋冷拉钢筋形式，冷拉钢筋将后锚座固定在箱梁顶面，而后锚座与挂篮之间通过吊带锚固。挂篮