挂篮施工操作技术规程详解

一、概述

1.1、挂篮简介

挂篮是一个能够沿轨道行走的活动脚手架，悬挂在已施工箱梁节段上。在挂篮上可进行下一节段的模板、钢筋、管道的架设，浇筑砼和预应力张拉、管道压浆等作业。挂篮施工完成一个循环后，新节段已和墩顶0#块连成整体，成为悬浇梁的一部分，挂篮即可前移一个节段，固定在新的节段上。如此循环，直到合拢。为平衡施工每墩半幅需两只挂篮。左、右幅同时施工，每墩需要两对挂篮。

东海大桥IV标共计投入18对挂篮同时施工，其中K6桥拟定采用3对菱形改制挂篮、2对三角形改制挂篮、1对新加工的斜拉式三角挂篮进行箱梁悬臂浇筑施工；K12及K24桥均采用6对新加工的斜拉式三角挂篮进行箱梁悬臂浇筑施工。

挂篮重量约为：

1.2、挂篮主要构件

K6、K12、K24桥挂篮的组成部分基本上一样，挂篮主要由主桁承重系统、底篮及悬吊系统、后锚及行走系统、模板系统等四部分组成。

1.2.1、主桁承重系统

菱形改制挂篮主桁承重系统主要由两片主桁、前横梁、中横梁组成。主桁为菱形桁片，都是采用2根[32a型钢加工组拼而成。前横梁、中横梁均为桁架结构。

三角形改制挂篮主桁承重系统主要由两片主桁、前横梁、中横梁组成。主桁为三角形桁片，由立柱、斜拉带、主梁组成。主梁为2根H596×199型钢；立柱为2根H600×200型钢；斜拉带为30mm厚的16Mn钢板。前横梁、中横梁均为桁架结构。

K6及K12桥新研制斜拉式三角挂篮主桁承重系统主要由两片主桁、前横梁、中横梁组成。主桁为三角形桁片，由立柱、斜拉带、主梁组成。主梁为2根H500×200型钢；立柱为2根H500×200型钢；斜拉带为20mm厚的16Mn钢板。前横梁、中横梁均为桁架结构。

K24桥新研制斜拉式三角挂篮主桁承重系统主要由两片主桁、前横梁、中横梁组成。主桁为三角形桁片，由立柱、斜拉带、主梁组成。主梁为2根I50a型钢；立柱为2根I45a型钢；前斜拉带为40mm厚的16Mn钢板，后斜拉带为20mm厚的16Mn钢板。前横梁、中横梁均为桁架结构。

1.2.2、行走及后锚系统

⑴行走系统：行走系统由行走滑道，行走小车，前、后支腿等组成。

⑵后锚系统：后锚系统由锚固扁担梁、竖向预应力筋和连接锚筋组成。当挂篮行走到位后，挂篮尾部通过连接锚筋与箱梁腹板中的竖向预应力筋结合锚固。单根主梁设置4～6个锚固点，一只挂篮共设置8～12个锚固点。

1.2.3、底篮及悬吊系统

⑴底篮：菱形改制挂篮底篮主要由底篮前、后横梁和底篮纵梁和底模组成。底篮前横梁为2根I45a型钢，后横梁为刚性桁架。底篮纵梁为桁架纵梁。底模采用大块钢模。

三角形改制挂篮底篮主要由底篮前、后横梁和底篮纵梁和底模组成。底篮前横梁及后横梁均采用2根H596×199型钢。底篮纵梁有型钢纵梁和桁架纵梁两种，其中腹板位置为桁架纵梁，其余均为型钢纵梁。底模采用大块钢模。

K6及K12桥新研制斜拉式三角挂篮底篮主要由底篮前、后横梁和底篮纵梁和底模组成。底篮前横梁及后横梁均采用2根H500×200型钢。底篮纵梁有型钢纵梁和桁架纵梁两种，其中腹板位置为桁架纵梁，其余均为型钢纵梁。底模采用大块钢模。

K24桥新研制斜拉式三角挂篮底篮主要由底篮前、后横梁和底篮纵梁和底模组成。底篮前横梁为2根I45a型钢，后横梁为2根H600×200型钢。底篮纵梁为桁架纵梁。底模采用大块钢模。

⑵悬吊系统：主要由底篮前悬吊、后悬吊、模板悬吊三部分组成。

菱形改制挂篮底篮前悬吊4根吊带均为16Mn钢板带，锚固于上前横梁上；后悬吊5根吊带均为16Mn钢板带，锚固于已浇块段和中横梁上。

三角形改制挂篮底篮前悬吊4根吊带为φ50mm丝杠与16Mn钢板吊带组合结构，锚固于上前横梁上；后悬吊6根吊带均为16Mn钢板带，锚固于已浇块段和中横梁上。

K6、K12桥新研制斜拉式三角挂篮底篮前悬吊4根吊带均为16Mn钢板带，锚固于上前横梁上；后悬吊5根吊带均为16Mn钢板带，锚固于已浇块段和中横梁上。

K24桥新研制斜拉式三角挂篮底篮前悬吊4根吊带均为16Mn钢板带，锚固于上前横梁上；后悬吊6根吊带均为16Mn钢板带，锚固于已浇块段和中横梁上。

两侧外模和内模系统均采用φ32mm的精轧螺纹钢锚固于已浇箱梁顶板和上前横梁上。

三角形改制挂篮底篮前悬吊的升降及标高调整采用穿心式千斤顶进行，后悬吊及模板系统的升降及标高调整则采用螺旋式千斤顶进行。其余挂篮前后悬吊及模板系统均采用螺旋式千斤顶进行调整。

1.2.4、模板系统

挂篮模板系统均采用滑梁吊挂模板于挂篮上前横梁和已浇块段上。内、外模均采用钢木组合大块模板，面板为竹胶板，龙骨为型钢。内、外模板间设拉杆。

二、挂篮拼装

2.1、挂篮拼装流程（见图1）

2.2、准备工作

⑴待0＃块施工完毕并张拉且满足要求后，在箱梁两侧腹板顶面位置测量放样出行走轨道中心线；

⑵用M20级砂浆调平行走轨道中心线，两侧行走轨道中心线调平层面高差不得超过5mm;

⑶待砂浆达到强度要求后铺设行走轨道。

2.3、挂篮拼装顺序

2.3.1、拼装挂篮主桁

⑴.在行走轨道上前后支腿位置铺滚筒走辊或四氟滑板，然后在其上安装前后支腿。

⑵.在前后支腿上安装主梁，主梁与前后支腿间用螺栓栓接。在主梁后锚位置用扁担梁及L32精轧螺纹粗钢筋把主梁锚固，然后安装主梁平联及行走小车。

⑶.菱形改制挂篮、三角形改制挂篮及K24桥新加工斜拉式三角挂篮：在主梁上安装立柱座板以及上中横梁，主梁与立柱座板间用螺栓栓接，然后安装立柱，接着安装后斜拉带及前斜拉带，最后安装上前后横梁。

⑷.K6及K12桥新加工斜拉式三角挂篮：在主梁上安装立柱，立柱座板与主梁间用螺栓栓接，然后安装上中横梁，接着安装后斜拉带及前斜拉带，最后安装上前后横梁。

⑸.主桁系统拼装完成后，用千斤顶把立柱顶起，使主梁、立柱和斜拉带顶紧，消除非弹性变形。

2.3.2、安装挂篮前后悬吊

在上前横梁吊带位置安装扁担梁及前吊带，在上中横梁、0＃块翼缘板上及箱内吊带位置安装扁担梁及后吊带。

2.3.3、安装挂篮底篮

在承台上通过螺栓把底篮前、后横梁以及底篮纵梁拼装成整体，然后通过0＃块上的卷扬机起吊底篮就位，分别将前吊带、后吊带及行走吊带与底篮通过底篮上扁担梁及销子销接起来。

2.3.4、安装挂篮模板

底模为大块钢模，直接铺于挂篮底篮上，然后安装内外模滑梁，内外模均利用已浇0＃块的内外模，通过内外模滑梁前移就位。内外模均采用钢木组合模板，面板为竹胶板，龙骨为型钢，内外模板及骨架靠内外模滑梁支撑，安装外模滑梁时，外模滑梁前端悬吊于挂篮主桁前横梁上，后端的内侧利用滑轮小车悬吊于已浇箱梁翼缘板上，后端外侧悬吊于挂篮主桁中横梁上。安装内模滑梁时，内模滑梁前端悬吊于挂篮主桁前横梁上，后端悬吊于已浇箱梁顶板上。

2.4、挂篮拼装技术要求

⑴在已浇0＃块箱梁两侧腹板顶面位置测量放样行走轨道中心线及安装行走轨道时，行走轨道允许偏差为：＋2mm～－2mm；

⑵用M20级砂浆调平行走轨道中心线时，两侧行走轨道中心线位置调平层面高差不得超过5mm；

⑶在用千斤顶顶立柱之前，先测出挂篮主梁前端顶面的高程，千斤顶顶立柱时，挂篮主梁前端顶面高程增量控制在＋20mm范围内。随时检查斜拉带的松紧程度，若同一侧相邻两根斜拉带出现一根紧另一根松的情况，则在相邻两根斜拉带间采取打入钢楔，使得相邻两根斜拉带同时绷紧；

⑷安装前后吊带时，前后吊带的线形一定要顺直。

2.5挂篮拼装检查

在拼装挂篮时，K6、K12及K24桥每个墩安排一个固定现场技术员，负责挂篮拼装全过程的技术指导，各个桥的技术主管要随时到现场检查挂篮拼装质量。挂篮拼装完毕后，由IV标技术部组织有关人员对挂篮拼装质量进行一次全面检查。

三、加载试验

3.1试验目的

挂篮加载试验，主要是通过测量挂篮在各级静力试验荷载作用下的变形，了解挂篮结构在工作状态时与设计期望值是否相符。

⑴消除挂篮主桁、吊带及底篮的非弹性变形。

⑵测出挂篮前端在各个块段荷载作用下的竖向位移。

3.2试验方案

3.2.1试验方法概述

挂篮加载试验拟采取“水箱加载法”进行，采用护筒内加水作为试验荷载，按等代荷载的分级逐级递增加载的试验方法，荷载总重量为最重块段荷载的1.25倍。

3.2.2试验荷载

为了能绘制出挂篮总挠度曲线，了解箱梁各个块段施工时挂篮前端最大挠度。应多分几级进行加载。按等代荷载的方法对水箱加载荷载进行分级，各级加载数值如下表：

3.2.3观测项目

变形观测：

⑴.后锚上挠值

⑵.前支点沉降值

⑶.主桁前端销结点处变形

⑷.主桁上前横梁吊带处和主桁上前横梁跨中变形

⑸.底篮前横梁吊带处挠度

3.2.4测点布置

变形观测点：

⑴、主梁顶面的观测点

①.每根主梁的后锚处设置一个观测点，即测点1-1和1-2。

②.每根主梁的前支腿处设置一个观测点，即测点2-1和2-2。

③.每根主梁的前端销结点处设置一个观测点，即测点3-1和3-2。

⑵、上前横梁顶面的观测点

①.上前横梁的四根吊带处各设置一个观测点，即测点4-1、 4-2、4-3和4-4。

②.上前横梁的跨中设置一个观测点，即测点4-5。

主梁及上前横梁观测点如图2所示。

⑶底篮前横梁顶面的观测点

底篮前横梁的四根吊带处各设置一个观测点，即测点5-1、 5-2、5-3和5-4，如图3所示。

3.2.5观测方法

⑴变形观测采用国家二等水准测量或工程测量变形三等水准测量的精度等级要求和观测方法进行施测。按此要求进行能测量到变形量±1mm级的挠度值；

⑵由于挂篮变形受日照温差的影响，根据公式L1=L0（1+α△t0）计算，挂篮构件中吊带变形受温差影响最大。在温差达10℃时，变形之差为△L=L0×11.4×10-6×△t0=1.1mm。为了准确测得挂篮变形值，在试验前一天选择早上7：00～10：30和晚上3：00～7：30的时间段每半小时进行一次变形观测，以此来修正受日照温差的影响。

3.3试验加载程序

⑴在进行正式加载试验前，用第一级荷载进行预加载，预加载试验每一加载载位的持荷时间为20分钟。预加载的目的在于，一方面是使结构进入正常工作状态，另一方面是检查测试系统和试验组织是否工作正常。在确认测试系统和试验组织工作正常后，预加载试验反复进行两次。预加载2小时后进行正式加载；

⑵在已施工的0号块段上安装挂篮，并做好加载试验前的准备工作；

⑶按照第一级荷载模拟箱梁荷载进行加载；

⑷在第一级荷载的基础上，按照第二级与第一级荷载差值进行加载；

⑸按照上述方法，依次进行第三级至第九级荷载的加载试验；

⑹每次加载完毕后，均进行变形观测监测并记录；

⑺试验荷载采用分级单循环加载的方法施加，按等代荷载的分级逐级递增加载，试验荷载持续时间，一般为20分钟，且取决于结构变位达到相对稳定所需要的时间，只有结构变位达到相对稳定后，才能进入下一荷载阶段。同一级荷载内，若结构变位最大的测点在最后5分钟内的变位增量小于第一个5分钟变位增量的l5％，或小于所用量测仪器的最小分辨值，即认为结构变位达到相对稳定；

⑻若加载达到设计试验荷载，且变形在设计允许范围内可立即终止加载试验。

3.4卸载程序

⑴按照荷载等级9→8→7→6→5→4→3→2→1→0进行卸载。两只挂篮卸载同步进行，每卸载一级均需进行变形观测；

⑵挂篮卸载完毕后，对主桁销结处的销子和主桁架焊缝进行检验，发现问题及时处理，确保挂篮施工安全可靠。

3.5加载试验注意事项

如果加载的墩位没有达到设计加载荷载，且变形大于设计允许值，应停止加载试验，对其原因进行分析及其采取相应的措施。

3.6试验成果

挂篮加载试验完毕后，将得到试验成果如下：

按照试验方案加载后，可等代测量出相对应块段的主桁、吊带、后锚、前支点等变形值以及挂篮总变形值。其余块段可采用“内插法”求出。

根据在各个块段荷载作用下的挂篮竖向位移，绘制荷载与变形的相关曲线图。

四、挂篮及模板前移

4.1工作流程（见图4）

4.2挂篮前移必备条件

挂篮前移必备条件：

⑴已浇块段钢束张拉及压浆完毕；

⑵行走轨道下的反压梁、螺栓及竖向预应力筋无漏锚或锚固不紧情况；

⑶挂篮后锚行走小车及外侧模滑轮小车工作状态正常；

⑷经过技术主管的确认及认可，方能进行挂篮前移。

4.3连体挂篮解体

三角形改制挂篮浇筑箱梁1＃块时采用连体挂篮对称平衡施工，即对称两只挂篮的主梁通过连接板连成一体。浇筑2＃块及以后块段时，三角形改制挂篮由连体挂篮形式进行解体，形成分离式挂篮对称平衡施工。即完成1＃块段施工后，将挂篮主梁一分为二，其中一侧挂篮形成一个独立的挂篮，将另一侧挂篮主梁接长后构成两侧独立对称平衡的工作系统。

具体步骤为：锚固好其中一侧的后锚行走小车，且在另一侧主梁上用扁担梁及L32精轧螺纹粗钢筋施加锚固以及对挂篮进行加固，拆除主梁连接板，使得挂篮主梁一分为二，在行走小车的这一侧挂篮形成一个独立的挂篮，可先前移就位，然后将另一侧挂篮主梁接长，锚固好后锚行走小车，前移就位。

4.4连体挂篮及分离式挂篮前移

挂篮行走分为以下几个步骤：

⑴挂篮行走前，在已浇好箱梁块段箱梁两侧腹板顶面位置测量放样出行走轨道中心线，用M20级砂浆调平行走轨道中心线，两侧行走轨道中心线调平层面高差不得超过5mm，待砂浆达到强度要求后铺设行走轨道。

⑵放松底篮及模板系统锚固钢筋，使底篮及模板下降。

⑶拆除挂篮后锚系统，后锚小车将挂篮锚于行走轨道上。

⑷采用葫芦挂在主梁上，利用葫芦使挂篮及外侧模板行走至下一定位处。

⑸挂篮行走时，每片主桁用一个5t葫芦挂住作为保险装置，边前移边松葫芦。

⑹外侧模板在挂篮的牵引下，依靠滑梁向前移动。同时采用葫芦协助进行。

⑺挂篮前移即将到位时，调整挂篮的轴线位置，挂篮到位后，调整挂篮的标高。

⑻装设挂篮后锚、底篮及模板系统锚固钢筋，并将挂篮锚固。

⑼调整外模板的轴线位置及标高，调整好后可立钢筋及相关预埋件。

⑽挂篮行走时的注意事项：

①.当挂兰行走前的准备工作完善后，再次检查行走轨道下的反压梁、螺栓及竖向预应力筋的锚固情况，确定无漏锚或锚固不紧；

②.挂篮行走时，两只挂篮尽量做到同步进行，两只挂篮允许不对称距离之差为50cm；

③.挂兰行走时必须有一人负责观察行走的同步情况，两人负责察看后锚小车运行情况，两人负责观察外侧模滑轮小车运行状况；

④.在挂兰行过程中若发现后锚小车行走受碍，应立刻停止行走，先通过千斤顶和后锚杆将后锚力进行转换后再将小车位置调正继续行走，严禁在未转换后锚力的情况下硬性敲打小车以调整位置；

4.5挂篮锚固

挂篮行走就位且调整好挂篮轴线后，在主梁后锚位置用扁担梁及L32精轧螺纹粗钢筋把主梁锚固，装设箱内及翼缘板吊带。

4.6模板前移

4.6.1外侧模板前移

在挂篮行走前，对外侧模滑轮小车进行锚固且对锚筋进行张拉，使滑轮小车顶紧箱梁翼缘板，挂篮前移时，外侧模滑梁及模板随同前移，前移就位后，设置锚杆替代滑轮小车锚于已浇箱梁翼板。

4.6.2内模前移

挂篮前移时，内模滑梁随同挂篮一起前移，挂篮就位后，且底板及腹板钢筋绑扎完毕，再用葫芦将内模牵引前移就位。

五、砼浇注挂篮检查

5.1砼浇注前检查

在砼浇注前，必须对挂篮进行检查，检查内容如下：

⑴检查挂篮主桁销子销接是否销接好；

⑵检查挂篮后锚是否锚固好及检查后锚锚固筋L32精轧螺纹粗钢筋是否每根都进行张拉；

⑶检查后锚行走小车，确保后锚行走小车不受力及处于松弛状态；

⑷检查每根吊带销子是否处于受力状态，确保不让顶升吊带的千斤顶受力；

⑸检查内外模间的每根拉杆是否两侧都使用双螺帽及螺帽是否紧固。

5.2砼浇注过程检查

在砼浇注过程中，要安排专人对挂篮进行检查，检查内容如下：

⑴检查模板拼缝间隙有否漏浆，如发现有漏浆情况应采取措施进行堵漏；

⑵检查模板胀模情况，如发现有胀模情况应及时采取措施对模板进行加固；

⑶K6、K12及K24桥在浇注2#块段时，要安排测量人员对挂篮的主梁、上前横梁及底篮前横梁进行观测，观测其变形情况，用此测量结果与加载试验结果进行比较，以便分析加载试验是否接近实际。

六、挂篮拆除

所有块段浇注完毕，可进行挂篮拆除，拆除顺序为：

⑴利用块段上的卷扬机吊起挂篮底篮，拆除前后吊带，然后使底篮往下降至浮箱上；

⑵用以上的方法对外侧模进行拆除；

⑶利用浮吊对前后斜拉带、立柱及其平联、前横梁、中后横梁、主梁及其平联、前后支腿及行走轨道依次进行拆除。