（西安市地下铁道有限责任公司 陕西 西安 710021）
【摘 要】随着城市地铁的发展，桥梁在地铁中所占比重越来越大，连续梁比例也相应增加，挂篮施工工艺应用越来越广泛。由于地铁桥梁沉降、荷载分布的独特性，对徐变上拱、地铁桥梁的线形、结构尺寸等要求严格。同时挂篮构建繁多，不同工况各部位受力差异较大，工序衔接多，安全威胁大。文章结合西安地铁五号线高架桥施工设计，对地铁大跨连续梁施工工艺及线形控制进行阐述。
【关键词】地铁桥梁；连续梁；挂篮施工；线形控制
【中图分类号】U231 【文献标识码】A 【文章编号】1002-8544（2017）06-0125-03
1.工程概述
1.1 主要技术条件
（1）线路级别：双线，曲线半径：R=800，最大纵坡为5.261‰。
（2）抗震设防标准：8度。
（3）施工方法：挂篮悬臂浇筑施工
（4）设计速度：设计速度目标值80km/h。
1.2 连续梁概况
跨雁鸣湖桥（45+75+75+45）m连续梁分为9对梁段，纵向分段长度分别为6*3m+3*4m，边跨现浇段长6.4m，合拢段为2m；梁顶宽为10m,梁底宽为4.7m,支点截面梁高4.5m，跨中截面梁高2.5m，梁高按1.8次抛物线变化，顶板厚30cm，腹板厚45cm～70cm，底板厚30cm～50cm，梁段最大重量为约92.528t,最小重量为66.698t。
1.3 总体施工方案
连续梁总体施工共分五个步骤：
步骤1：墩顶O#块施工完毕后，在0#块上安装调试挂篮，确定立模标高。
步骤2：架立1号梁段模板，绑扎1号梁段钢筋，悬臂浇筑1号梁段混凝土并养护，待达到设计强度后拆除侧模板；张拉1号梁段纵向钢束并锚固。
步骤3：重复步骤2，移动挂篮并分别悬臂对称浇筑2#～9#梁段；张拉2#～9#梁段纵向钢束、梁段横向预应力束和竖向预应力束（筋）并锚固；期间完成边跨现浇段的施工。
步骤4：加载配重，焊接边跨合拢段劲性骨架，浇筑边跨合拢段砼，张拉底板、顶板纵向钢束并锚固灌浆。
步骤5：加载配重，焊接中跨合拢段劲性骨架，浇筑中跨合拢段砼，张拉底板、顶板纵向钢束并锚固灌浆。
2.连续梁施工方案
跨雁鸣湖桥连续梁为45+75+75+45m，2#、3#、4#墩连续梁施工采用挂篮施工。
2.1 连续梁挂篮
2.1.1 挂篮的设计
挂篮采用菱形挂篮。挂篮主要由主桁架、吊挂系统、走行系统、锚固系统、模板及模板支撑系统、限位系统等等部分组成如图1所示。
图1 菱形挂篮
2.1.2 主桁架
由菱形桁架、前上横梁、后上横梁和抗风稳定系统组成。菱形桁架是挂篮的主要承重结构，由槽钢和钢板焊成方形管，采用销接的方式连接。前上横梁采用双500mm工字钢，后上横梁采用桁架形式。
2.1.3 吊挂系统
提吊系统是挂篮的升降系统，其作用主要是悬吊和升降底模、侧模、内模及工作平台等，由吊带、吊带座、千斤顶、倒链等组成。吊带上根据需要设置调节孔以便于高度的调整。
2.1.4 走行系统
挂篮走行系统由菱形桁架、底模、外模、内模走行系统4部分组成。桁架在轨道上行走，轨道用两根工字钢焊制成Ⅱ型截面，平衡铺于箱梁顶面的两片桁架下，支座放在轨道前后，用销子和桁架连接，前支座下垫有聚四氟乙烯滑板，使之可沿轨道上的不锈钢板滑行；后支座反扣在轨道上缘，作用是用反扣轮沿轨道下缘滚动，轨道底板用竖向预应力筋锚固。挂篮走行通过2台YC75-100长行程千斤顶顶推活动滑座使整个挂篮顺滑轨前行。挂篮就位后，桁架后节点用Ф32精轧螺纹钢锚在轨道钢枕上，将挂篮后端承受的力传给梁体，不让支座反扣轮受力。
2.1.5 后锚系统
由后锚固横梁、锚杆等组成。设计抗倾覆系数≥2.0。
悬浇节段施工时，挂篮锚固力由6根锚杆通过连接器与已浇梁段竖向预应力筋锚固形成。挂篮前移时，先将后锚点锚固力由6根锚杆承受转换为行走小车承受；挂篮行走到位后，再将行走小车的反力转向锚杆。
2.1.6 挂篮安装
在墩顶0#块的预应力钢绞线张拉完成后，将箱梁顶面清理干净，即可开始按以下步骤平衡安装挂篮。
在0号块顶面进行主桁拼装，然后安装前、后挂梁，上、下平联梁、后锚分配梁，用Ф32精轧螺纹钢将挂篮锚固在0号块梁体上。待挂篮荷载试验完成后，将挂篮主桁前移至指定位置、锚固，然后安装模板：先安装底篮及底模，再安装外侧模，然后安装底篮操作平台，最后安装内顶模。模板安装时注意同一个主墩两边平衡进行，安装到位后及时用精轧螺纹钢吊带锚固。模板经测量调整到位，每一节段的立模标高需考虑预抬高值与挂篮弹性变形。
挂篮拼装程序：走行轨→主桁架→后锚系→前上横梁→前吊带→后吊带→底模→内、外侧模。
2.2 梁段施工
悬臂灌筑施工以墩顶0#块为基准段，在其上安装挂篮(此时两挂篮连在一起成为双挂篮)，之后将两挂篮解体前移底模、侧模至两侧连续段位置并校准加固好，绑扎连续段底板、腹板钢筋，然后前移墩顶1#块内模并校准固定，绑扎顶板钢筋、浇注混凝土，待混凝土达到强度并完成纵向钢绞线的张拉后，依次施工其它连续梁段，进而完成悬臂灌注施工。
2.3 钢筋及预应力管道施工
连续梁纵向预应力筋为波纹管成孔，连续梁预应力管道长、接头多，施工过程中必须认真安装，否则容易使孔道移位、漏浆、串孔、堵孔、断孔等，进而影响预应力施工质量及连续梁的施工进度。
2.4 混凝土施工
混凝土直接由泵送至工作面配合人工浇注。内模板不设置底面模板，在顶板上留窗口进行底板砼的浇注，底板浇注完毕后，停顿一段时间，同时封闭顶板窗口，在砼初凝时间内浇注腹板和顶板。
2.5 混凝土养护
混凝土终凝后开始覆盖土工布洒水养护，防止水分蒸发过快，专人负责，洒水的频率必须保证混凝土表面湿润。混凝土洒水养护的时间为14天。养护的水温与混凝土表面之间的温差应控制在15℃以内，防止由于温差过大，造成混凝土产生裂纹。箱梁侧模拆除后，由于无法包裹覆盖，在箱梁外侧混凝土喷水养护。
2.6 预应力张拉
梁体预应力张拉按设计分为纵向钢绞线、横向钢绞线和竖向高强精扎螺纹钢筋三向预应力，张拉顺序：先张拉横向预应力束，然后张拉纵向预应力束和竖向预应力钢筋；所有预应力的应在混凝土达到设计95%强度和设计弹性模量，养护龄期不少于7天后方可张拉。
预应力筋张拉采用张拉力和伸长值双控方式。张拉力控制为主，张拉力与伸长量双控。
2.7 孔道压浆
孔道压浆是将水泥浆用压浆机压入孔内，使之填满预应力筋与孔道间的空隙，让预应力筋与混凝土牢固粘结为一整体。本工程采用真空压浆技术。
2.8 合拢段施工
合拢顺序：先边跨合拢、后中跨合拢。即先合拢1#、5#墩边跨合拢段，再进行2#、3#、4#墩中跨合拢段。
2.8.1 合拢段吊架
在边、中跨前一段施工时，在底板及顶板位置注意预留模板吊装、拆除孔洞。梁段所有工序完成后，将2#和4#墩跨中一侧挂篮前移至9#段端部截面内250cm处，此时挂篮前吊带正好处于边跨梁段端部截面位置。然后将模板固定，边跨合拢段施工如图2所示。
图2 合拢段吊架示意图
2.8.2 合拢段配重
边跨合拢：在2#、4#墩两边跨侧悬臂端上加20吨配重，在2#、4#墩中跨侧悬臂端上加20吨配重，配重采用水箱注水的方式，水箱采用6mm钢板加［10槽钢作背肋焊接而成，尺寸为2.5m×2.5m×2m，每个水箱可注水12.5吨。
中跨合拢：在3#墩两侧悬臂端上加20吨配重，在2#、4#墩中跨侧悬臂端配重20吨采用水箱注水的方式。
2.8.3 合拢段锁定
合拢口锁定劲性骨架为外置式，合拢段劲性骨架取焊接连接的办法与悬臂两端固接。在施工悬臂梁段9#段、边跨现浇段时准确预埋骨架连接钢板，预埋时应并充分估计正常的施工误差及悬臂梁的挠度变化情况，使两侧相对应骨架的轴线尽量保持在一条水平直线上。
3.线形控制
3.1 线形控制基本原理
线形控制即在预应力混凝土连续刚构梁悬臂法施工阶段，对桥跨结构所发生的几何变形运用控制软件，进行矫正，使其达到设计的理想状态。
线形控制的基本原理是：根据计算提供梁体各截面的最终挠度变化值（即竖向变形），设置施工预拱度，据此调整每块梁段模板安装时的前缘标高。用公式表示如下：
Hi=Hi′+f
式中：Hi——第i梁段的实际立模标高
Hi′——第i梁段的设计标高
f——综合考虑各种因素的影响而增设的施工预拱度（向上为正，向下为负）。
悬臂梁施工线形控制的关键是要分析每一施工阶段、每一施工步骤的结构挠度变化状态，确定逐步完成的挠度曲线。
3.2 线形标高测量
梁段施工时，中线按照设计提供的控制点进行控制测量，立模放样的测点设在底模板梁段的前缘。在施工过程中对全桥中线和控制水准点进行定期复核和检查，确保各个T构的施工测量的准确性。
3.3 线形控制措施
（1）施工中要严格按照平衡施工的要求进行，避免由于施工荷载和桥面杂物的不平衡引起测量数据的不准确。
（2）施工观测要选在每天凌晨日出之前，不允许在高温、强光和大风等情况下进行观测。
（3）要定人、定仪器进行观测，避免由于在高墩上测量人为引起的误差。要勤观测，勤记录，及时反馈。
（4）立模标高严格按监控单位提供的标高进行控制。
4.结语
总之，在地铁桥梁施工过程中，尤其是一些跨度比较大的桥梁工程，普遍应用挂篮施工技术。其中挂篮施工的技术操作过程比较发杂与系统，其实用性比较强。应用挂篮施工工艺的过程中，必须充分把握挂篮施工注意事项与技术特点，保证挂篮技术各个施工环节都和工程施工一致，尽可能避免发生潜在风险。此外，要给挂篮施工工艺应用创造一个良好的施工环境，推动工程的建设与发展。
参考文献
[1]田武平,周思锋,詹应超.大跨度连续梁悬臂浇筑挂篮的设计及施工[J].公路,2010，8:37-43．
[2]方鲁兵.大跨度连续梁悬臂施工三角挂篮受力性能研究[D].合肥：安徽建筑大学,2012,11-23．
[3]陈卫斌.大跨径桥梁挂篮施工技术[J].公路与汽运，2007,2:100-102．
[4]胡会轩.悬臂挂篮技术在桥梁施工中的应用探索[J].施工技术,2013,4 :63．
论文作者:陈永新
论文发表刊物:《建筑知识》2017年6期
论文发表时间:2017/6/16
标签：挂篮论文; 预应力论文; 悬臂论文; 锚固论文; 桁架论文; 线形论文; 混凝土论文; 《建筑知识》2017年6期论文;