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摘要：华阳特大桥全长1036m，主桥为(109+168+109)m跨度预应力混凝土连续梁，是目前国内已建成的较大跨度的左右两幅双向城市桥梁。主桥共分为27#梁段，其中2～25#梁段采用梯形挂篮悬臂现浇施工技术应用。结合本桥的具体情况，介绍了梯形挂篮的设计特点，重点论析了挂篮拼装、行走、拆除以及挂篮施工安全注意事项等。
关键词：预应力混凝土桥；PC连续梁桥；施工设备；梯形挂篮；悬臂施工
1、工程概述
华阳特大桥位于南北走向的华阳路南延线道路工程的第4标段，该道路工程北起佛陈路碧桂花城，穿越佛山新城核心区，南止于荷岳路，全场共3.118km，双向八车道。华阳路南延线以北通过佛陈路与南海大道接驳，往南连接一环，是连通南海、禅城、东平新城、顺德的交通要道，跨潭洲水道段设华阳特大桥，该桥始于K1+336，终于K2+372，全长1036m，分为左右两幅。跨径组合为（5x30）+（4x30）+（3x30）+（109+168+109）+（4x35）+（5x30）m，主桥全长386m，采用一孔双向通航方式。
主桥上部结构采用(109+168+109)m跨PC连续梁，共分为27#梁段，其中0～1#梁段为立托架现浇，2～25#梁段采用挂篮悬臂现浇施工，26#梁段为合拢段，27#梁段为边跨现浇段（采用满堂支架施工）。箱梁纵向分块为（只考虑一般桥长）：23.84m（边跨现浇段长）+2.0m(边跨合拢段长)+5x4.0m+6x3.5m+7x3.0m+7x2.5m(24个为悬臂法现浇施工段)+7m（0#梁段）+7x2.5m+7x3.0m+6x3.5m+5x4.0m(24个为悬臂法现浇施工段)+2.0m(中跨合拢段)/2=386/2。
2、梯形挂篮设计特点
根据本桥特点并参照国内外已有各种形式的挂篮，经过对梯形挂篮和菱形挂篮的分析对比后确定。主桥2～25#箱梁段采用等腰梯形挂篮对称悬臂现浇施工，梯形挂篮结构简洁，受力明确，吊点均位于梁面上，给施工人员提供的操作空间大，便于移动，利于施工。
挂篮主要结构组成：梯型挂篮为钢结构组合式设备，主要由主桁总成、底篮总成、后行走装置、后锚固装置、轨道及其锚固装置、前支腿总成、外导梁总成、内导梁总成、底篮箱内吊带锚固总成、底篮翼缘吊带锚固总成、底篮行走吊带锚固总成、底篮前吊带锚固总成及各种模板等组成。
主桁总成承重系统主要构件为梯形桁架结构（详见图1），承重桁架前、后立柱均为双槽钢焊接而成，主要承受压力；梯形的下底，主纵梁也由双槽钢焊接而成，主要承受弯曲力和压力；梯形的上底和腰均采用双根锰钢钢板，主要承受拉力。合理布置的构件，最大限度地分配并发挥了各杆件的受力特性，减轻了挂篮的自重，方便施工，同时节约了挂篮的制作成本。华阳特大桥挂篮主要技术参数：使用的挂篮自重中等，单个挂篮自重约84.07t，是最大梁段重量的0.342，设计安全度2.5；适应最大梁段长度4.0m。
该工程梯形挂篮行走利用反扣在轨道上的行走小车和主桁中点处的划船配合实现，行走前，解除挂篮后锚固，放松吊带，在划船下放置圆钢，使用手拉葫芦便可以轻松使挂篮前行，方便快捷，大大节省了挂篮行走的时间。
3 梯形挂篮拼装施工
挂篮结构的拼装顺序为：先主桁结构，主桁后锚、上前横梁结构，吊带、底篮前后横梁结构，最后为底篮纵梁结构。
挂篮拼装施工工艺：测量放样→轨道铺设→挂篮主桁架拼装和安装→安装挂篮底篮→挂篮的预压→调整模板。
3．1 挂篮主桁拼装和安装
当挂篮各构件尺寸、销孔孔径及平面位置和焊接质量检查全部满足要求后，方可进行主桁的组拼。主桁拼装前首先将拼装场地整理平整，然后在拼装场地根据挂篮主桁的平面尺寸进行放样，将主桁构件按照放样线进行摆放，各构件放置水平并且垫高至少 15cm，检查各构件平面位置后开始拼装。挂篮各构件之间均采用销接，吊车配合人丁拼装。
挂篮主桁拼装场地设在各主墩下的空地上，单片主桁质量约4t，拼装完成后，可直接由塔吊吊至梁顶安装。主桁就位后，左右各设置两道抗风绳防止倾倒，抗风绳一端接1个5t葫芦以便于调整位置。设置抗风绳时注意避开其他构件位置，所有稳定体系安装完毕后，进行锚同并解除抗风绳。
3．2 安装挂篮底篮
首先根据挂篮底篮平面尺寸，在主墩下搭设简易支架作为底篮拼装平台。根据底篮各主要构件的位置放线，按放线依次摆放，检查无误后开始拼装。
底篮拼装完毕并检查无误后，进行底篮整体吊装。为方便底篮安装，先将挂篮箱内后锚吊带装好。吊装通过箱内安装的4台卷扬机配合吊车进行，卷扬机钢丝绳通过箱梁底面预埋孔洞吊住挂篮底篮．然后缓慢起吊。吊装到位后，按顺序安装前后吊带，在确保吊带锚固稳定后，松下卷扬机。
吊装过程中，应注意观察钢丝绳的栓接和卷扬机的同定是否牢同 现场人员应明确分丁，设专人对整个吊装过程进行指挥，以防安全事故的发生。
3．3 挂篮静载预压测试
挂篮拼装完毕后，为了全面真实反映挂篮的受力状况及挂篮的可靠性、消除挂篮吊带及底篮的非弹性变形，根据挂篮受力情况，对挂篮进行静载预压。荷载试验时，加载按施工中挂篮受力最不利的梁段荷载进行等效加载，测定各级荷载作用下挂篮产生的挠度和最大荷载作用下挂篮控制杆件的内力。根据各级荷载作用下挂篮产生的挠度绘出挂篮的荷载—挠度曲线，为悬臂施工的线形控制提供可靠的依据。根据最大荷载作用下挂篮控制杆件的内力，计算出挂篮的实际承载能力，了解挂篮使用中的实际安全系数，确保安全可靠。荷载预压采用了千斤顶和锚固于承台内的锚锭对拉反压加载，预压荷载取最大块段质量的120%，分5级加载，挂篮最大非弹性变形3cm。6个预压作用点设在前下横梁上，测点布置（详见图2）所示。
4 梯形挂篮前移
挂篮前移，必须具备的条件有 ：1)对已施工梁段做全面检查并符合规定要求，包括预应力张拉与压浆、混凝土外观质量、其他准备工作。2) 挂篮前移要进行安全检查，重点检查部位为挂篮两轨道是否相对水平和与桥轴线平行，轨道锚固和支座支垫情况；3)挂篮行走前2天对气象情况进行全面分析，大雨大风天气风力大于6级，不允许前移挂篮，并应将挂篮锚固牢靠。
挂篮行走施工工艺：测量放样→解除挂篮锚同体系→挂篮前移→模板前移→调整模板并锚同。
4．1 解除挂篮锚固体系
检查轨道铺设及行走小车的运转情况，符合要求后可解除锚固体系。先解除模板锚同，后解除挂篮锚同，具体顺序为：模板锚筋→箱内后锚带→翼缘后吊带→行走吊带→前吊带→挂篮后锚。
吊带锚固装置解除时应对称进行．锚同装置解除采用螺旋千斤顶，下放吊带至底篮脱离混凝土面约20cm为止。挂篮后锚拆除后，反扣行走小车把挂篮锚于行走轨道上。
4．2 挂篮行走
挂篮行走前，在每片主桁前支腿附近设置2个手拉葫芦，作为挂篮行走动力装置。同时每片主桁后小车附近也各设置1个手动葫芦，作为挂篮行走后保险装置。行走前应严格执行检查程序。对挂篮行走各关键点再次进行全面检查。
挂篮通过主桁前设置的手动葫芦、挂篮划船下设置的走棍、以及反扣行走小车来实现前移。当指挥员下达命令后，操作人员收紧葫芦，同时牵引挂篮前移，两主桁步调保持一致。挂篮行走过程中，应时刻注意挂篮偏位情况，一发现偏离轨道，即及时进行纠正。挂篮行走到位后，立即设置限位装置，并将挂篮后锚锚固。
4．3 模板前移
模板前移主要包括箱梁外模及内模的前移，其中外模板与挂篮一起前移，内模板须待箱梁腹板、底板钢筋绑扎完毕后通过滑梁前移。
将外模板脱离混凝土面，把行走吊点移至锚固位置，松开滑梁分配梁的锚筋并下放，将内侧滑梁倒挂于行走小车上，解除后分配梁锚筋。此时外模荷载由行走吊点和挂篮前端吊点承担，外模可随挂篮前移。外模板在挂篮的牵引下，依靠滑梁向前移动。外模板就位后，模板前端锚固于上前横梁．后端通过分配梁上的2根精轧螺纹钢筋锚围于已浇块段上，此时滑梁小车不再承受模板荷载。
5 梯形挂篮拆除
箱梁悬灌梁段施工完毕后，进行挂篮结构拆除。拆除顺序为：箱内拱顶支架→侧模系统→底模系统→主桁架，吊带系统及行走锚固系统在其过程中交叉操作。箱内拱顶支架采取拆零取出，侧模、底模系统采用卷扬机整体吊放，主桁架采取汽车吊机进行拆零。
6 挂篮施工安全注意事项
挂篮后锚同体系和行走中的锚固体系．是施工过程安全控制的重点。施工过程中，现场管理人员应加强对挂篮锚固系统的验收做到 100％检查，挂篮行走前和行走过程中，对挂篮后锚固行走小车进行全程检查监控，确保安全。
施工人员自身的安全防护是施工安全的关键。施工人员进场后首先进行入场教育，挂篮施工现场设围护栏、设专人看管，进场人员必须佩戴齐全安全防护方可进入，无关人员禁止进入。
7 结束语
华阳特大桥施工，施工单位根据桥梁结构的特点，结合自身的施工经验和不同的地理条件设计出适合该桥连续梁悬臂浇注的梯形挂篮施工法，以较短的时间，安全、顺利、高效完成了潭洲水道跨河工程难度较大的标志性桥梁建筑。经实践检验，该桥梁施工采用梯形挂篮结构设计是成功的，自重合理、装拆方便，施工安全、快捷、省料，值得为同类桥梁工程挂篮施工借鉴和参考。
参考文献：
1、《华阳路南延（含华阳桥）道路工程第四标段 施工图设计 第一分册》；
2、《公路桥涵施工技术规范》（JTJ 041-2011）；
3、《城市桥梁工程施工与质量验收规范》 (CJJ2-2008)
4、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）；
5、《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ025-86）；
论文作者:吴俊聪
论文发表刊物:《基层建设》2017年1期
论文发表时间:2017/4/10
标签：挂篮论文; 锚固论文; 梯形论文; 吊带论文; 荷载论文; 悬臂论文; 总成论文; 《基层建设》2017年1期论文;