北京市首都高速公路建设管理有限责任公司 北京 100071
1、前言
南京滁河大桥主桥主跨设计桥面宽度达到37米，设计为双边箱大吨位宽梁体。如果采用传统的挂篮施工无法满足安全和进度及整体质量的要求。针对这一施工难题，研发出双边箱大吨位宽梁体后锚式挂篮单端悬浇施工技术，在保证施工质量和进度的基础上，还取得了良好的经济效益，现总结形成工法。
2、工法特点
2.0.1本工法工艺简练，操作性强，施工易于实现。在合理的设计模板、支架和爬模系统的基础上，可以实现较大跨度的大吨位宽梁体悬浇梁拱形塔斜拉桥施工。
2.0.2本工法施工结构设计合理，力学模型明确，设计计算量易于转化为施工定量，易于被工程技术人员掌控管理。
2.0.3质量易于控制，通过对应力及应变的测量控制，以及模板支撑体系的优化，结构实体和外观质量良好。
2.0.4本工法投入的大型机械设备相对较少，施工成本较低，循环施工周期较短，具备较高的经济价值。
3、适用范围
本工法适用于跨公路、铁路、水路等大跨度预应力钢筋混凝土桥施工，尤其适用于大吨位宽梁体悬浇梁施工。
4、工艺原理
挂篮是一个能沿梁顶滑动的承重构架。挂篮锚固悬挂在已施工完成的梁段上，为下一段悬浇梁混凝土浇注施工作业提供空中平台。完成一个节段悬浇梁混凝土浇注施工后，挂篮即可前移并固定，进行下一节段的施工，如此循环直至悬臂浇注完成。挂篮主要由承重结构、吊挂系统、走行系统与模板系统等组成，各部分自成体系，相互独立且又相互联系。
5、施工操作要点
5.1挂篮安装
1）现浇段施工结束后，清理现浇段梁顶面，测量放线找梁的中心线。轨道宽650±5mm，轨道中心至梁中心距离4200mm。
2）铺设轨道
从现浇段中心对称铺设。在轨道铺设处码放轨道垫块，码放间距1000mm。在垫块上铺设轨道，利用斜垫铁找平轨道。经测量合格后锚固轨道。
⑴轨道的平整度：偏差±5mm。
⑵轨道的前后位置：偏差±5mm。
⑶两组轨道的平行度：偏差±5mm。
⑷两组轨道对角线：偏差±5mm。
锚固轨道有六道横梁：
⑴四道活动梁，利用D32精轧螺纹在梁顶板的预留孔锚固。
⑵两道为轨道上的梁，利用D32精轧螺纹在梁顶板的预留孔锚固。
3）安装主千斤顶、走行油缸。
⑴主千斤顶：主千斤顶放在轨道中间距梁边1200mm处，用素灰或砂子找平梁顶面（S=400×400），放稳主千斤顶底座，把主千斤顶放在底座上，上好两个吊挂弹簧。（主千斤顶工作压力40MPa，行程150mm，杆径φ160mm，机械式自锁。工作时，主千斤顶顶起主桁架，钢轮脱离轨道，锁母锁紧）
⑵安装走行油缸。
4）安装前工作车、后锚固。
⑴安装前工作车：前工作车为整体式，安装位置主千斤顶上方，用木楔卡紧钢轨，临时垫平工作车。
⑵后锚固筋：后锚固筋每处4根，通过预留孔锚固在梁顶板。（D32精轧螺纹，梁内2根，梁外2根）
⑶准备好后锚固横梁。
5）吊装菱形桁架。（单片菱形桁架按图纸要求组装成整体）
吊装单片菱形桁架（起重≥8t），中间支点与前工作车销接。后支点利用后锚固横梁与梁顶板锚固，同时安装下拉油缸。
安装反扣轮。
6）吊装后横梁。
后横梁分为中间后横梁及外侧后横梁，先安装中间段。
7）吊装前上横梁。
8）安装桁架附件。
⑴菱形桁架两侧的后横梁。
⑵桁架前、后横梁之间的连接杆件、斜撑等配件。
9）安装吊挂系统。
10）吊装底篮模板。
底篮模板包括：前下横梁、后下横梁、纵梁、连接叉、下滑梁、侧工作平台、前下工作平台、后工作平台、底模板。利用手拉葫芦吊挂后。用32根D32精轧螺纹与底篮模板前、后下横梁连接。
11）安装外侧模板。
外侧模板与外滑梁组成整体，一起吊装。外滑梁用6根D32精轧螺纹连接。
5.2调整钢模板标高
根据设计标高的要求数值，同时考虑挂篮预压时测得的弹性变形和永久性变形及挂篮动态控制监控值等，综合计算，确定挂篮底模前端高程控制点标高.该项测量工作分四次次进行，第一次为，挂篮走行到位后，立即进行.第二次为钢筋帮扎完成后，混凝土浇注前.第三次为，混凝土浇注完成后，混凝土形成一定强度时进行.第四次为悬浇段梁体达到设计龄期 预应力张拉压浆完成后进行.
将四次测量的数据进行整理分析，计算得出下一节段混凝土测量数据值，作为下一节段钢模标高控制的依据。四次测量所用仪器均应定期效验，保证其精度，特别是全站仪及水准仪要两人或多人复核求证，保证测量数据的正确性。
5.3四桁挂篮同时走行及就位调整标高并固定
1四桁挂篮同时走行施工
1）轨道移动
新浇梁段达到脱模强度后，放松主千斤顶，松开后锚固精轧螺纹使模板脱离开梁体。拆除轨道锚固梁，安装轨道行走支座，利用走行油缸移动轨道至下一梁段。
2）轨道锚固
拆除轨道行走支座，安装轨道锚固梁，进行轨道上锚固和外锚固。
3）桁架移动
主千斤顶下降，将行走轮降至轨道。松开下拉油缸，拆除后锚固装置，使反扣轮扣紧轨道，检查模板与梁体之间是否完全脱离，脱离后利用走行油缸移动桁架到位。（走行油缸不同步度不得大于50mm，移动步距400mm）保证四个菱形桁架同时前进，平稳运行，特别是在挂篮走行前，将轨道标高调整就位及中线图画于混凝土梁端顶面上。
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2四桁挂篮标高调整及固定
挂篮走行到位后，及时将后锚固点固定，并对钢模板前端底模高程控制点进行搞成调整，根据对上一段及悬浇梁整体测量数据计算的得出的调模标高精确调整底模标高。
在钢模板最终调整固定时，应充分考虑悬挑梁弹性变形及永久变形值，确保悬浇梁的整体线形。
为了减小悬浇段箱梁教主前后变形过大的情况，在以下一段悬浇梁立模前放置四个25T水箱压重。
在挂篮走行施工时，根据监测数据放置四个预压用长方体水箱，挂篮行走到位后调整标高前，注水加压，加水完成后开始调整钢模标高，浇注混凝土作业时，根据浇注速度，进行放水减重，并保持浇注混凝土重量及放水重量的动态平衡.
5.4大桥合拢及挂篮拆除
1大桥合拢段施工
1）主梁在悬浇和现浇段施工完毕后进行合拢施工，合拢段施工长度一般为2m，主梁合拢模板采用原挂篮模板施工，挂篮走行到位后，前吊杆通过现浇段预留孔与挂篮下称重结构连接。
2）主梁合拢前要进行连续线形和内力观测，观测天数不少于7天，掌握天气变化对线形和内力影响，整理数据为主梁合拢提供依据。
3）主梁连接应符合设计要求，全桥设置10道合拢钢架连接，分别分布在顶板和底板内侧。合拢段连接选根据当月的气候条件，选在气温和风速相对稳定的几天内连续施工完，钢架焊接应在一天较低温度下进行，合拢后及时进行结构施工，相关工序要衔接有序，连续进行。
4）主梁合拢控制轴线偏差±20mm，高程控制误差控制在±20mm，允许应力控制在±5%以内。
5）合拢段两侧设置配重水箱，与浇筑混凝土重量相等，水箱上设置水位线，在混凝土浇筑过程中，水箱同步放水，水箱放水重量与混凝土浇筑重量相等，在混凝土浇筑即将完毕后水箱吊离梁面，混凝土继续浇筑到完毕进入养生阶段，合拢段混凝土采用微膨胀混凝土。
2挂篮拆除
施工完最后一段悬浇梁后，进行挂篮的拆除，挂篮拆除前，先将挂篮下部模板安全拆解平稳下发，在拆除底模挂篮和吊杆，最后拆除上部结构。
6、质量控制
1 挂篮重量不大于设计规定，一般设计重量应为最重悬浇梁段重量的0.3～0.5倍左右。
4 挂篮两端必须对称施工，施工荷载（含挂篮自重）不允许超过设计施工荷载的重量，以保证根据荷载计算各节段施工预留拱度并与设计预留拱度统一，保证箱梁线性和应力变化与设计相符；
5 砼施工时，严格按照先底板，后腹板，再顶板，先前端、后尾端的原则浇筑；
6 施工过程中必须进行挠度观测，施工前依据预留拱度值预留每节箱梁预留拱度，在两端底板浇筑完成后重新调整，砼浇完毕后、张拉完毕后，详细记录挠度数据做为下一块段预留拱度计算依据。
7.安全措施
1.严格执行各项安全规章制度、安全操作规程，建立健全安全保证制度。上岗人员岗前需进行安全教育，使之制度化、经常化，提高全体施工人员的安全意识。贯彻专业检查与班组自检相结合的方针。施工现场设专职安全员，施工中做到安全随时检查，发现隐患及时排除。
2.挂篮走行到位后，后锚点等精轧螺纹钢拧紧后，经检查确认安全后方可上人开始作业。
3.悬浇梁上的菱形挂篮及吊车等机械作业，必须确保一名指挥人员在现场指挥施工。
4.安全需摆在工作的第一位，做到“安全第一”。所有工作都需围绕着安全进行，做到措施到位、勤检查、急整改，发现问题积极落实解决，将不安全因素降至最低限度，并最大限度的消除安全隐患，将“安全保工期，质量促生产”的基本施工指导思想落实到位。
5.六级大风时挂篮严禁挂篮施工。
9环保措施
1.将施工场地和作业限制在工程建设允许的范围内，合理布置、规范围挡，做到标牌清楚、齐全，各种标识醒目，施工场地整洁文明并定期组织环境卫生检查，落实相应奖惩措施。
2.成立对应的施工环境卫生管理机构，在工程施工过程中严格遵守国家和地方政府下发的有关环境保护的法律、法规和规章，加强对施工燃油、工程材料、设备、废水、生产生活垃圾、弃渣的控制和治理，遵守有防火及废弃物处理的规章制度，做好交通环境疏导，充分满足便民要求，认真接受城市交通管理，随时接受相关单位的监督检查。
3.定期清运桥面工程废料、弃渣及其它工程材料运输过程中的防散落与沿途污染，充分利用好已浇注完成的悬浇梁体，合理划分物质放置区域。
10.资源节约
在南京滁河大桥的主跨施工中，采用了挂篮施工方法。极大的节约了施工场地，避免了因脚手架等的对施工场地的占用。而整体钢模板拼装施工同时又加快了施工进度，有效地节约了施工成本。挂篮施工方法的应用，很好地做到了节约场地、减少施工设备的投入、加快施工进度等。
11.效益分析
本工法采用挂篮悬臂浇注施工技术，主桥副跨采用3个临时墩的方式，减少贝雷梁租期一年，按照签订的租赁合同，所有贝雷梁一月租金为10000元，此笔费用为10000*12=120000元。主桥主跨合拢段采用增减配重的方式进行控制竖向变形.若按照常规，采用竖向固结锁定墩，经需要投入460000元.三项费用累共计节约成本107万元，取得了良好的经济效益。
本工法的运用实施，在保证施工安全、质量的前提下，保证了滁河大桥工程全线工程的总体工期目标，为南京市六合新城区的长远发展奠定了良好的基础，社会效益显著。
12 应用实例
六合新城龙池路跨滁河大桥及其连接线工程西起金穗大道，东至规划西陈路，工程道路全长为1100米（其中龙池路跨滁河大桥桥梁长度为661米、毛营河桥梁长度为20米、其余为连接线）道路宽度为40米。
六合新城龙池路跨滁河大桥共分为六联，跨径组合为：（3x30）（A1 联）+（3x30）（A2 联）+（31+54+31）（A3 联）+（100+85）（A4 联）+（3x30）（A5 联）+（3x30）（A6 联），总长661m。其中 A4 联为主桥，采用独拱塔双索面斜拉桥，采用悬臂挂篮施工法。A1联、A2 联、A5联、A6联为引桥（采用等截面连续箱梁桥），A3 联为引桥（采用变截面连续箱梁桥）。
主桥上部梁体采用双边箱结构，边箱采用预应力混凝土单箱双室斜腹板连续箱梁。主桥主跨跨径100m，采用挂篮悬浇施工，每次浇筑长度为5m，混凝土浇筑方量为155m3，重约403t。悬臂浇筑15节，1#块及9#墩处梁端采用支架现浇。从2#节至合拢段全部用挂篮行架，每段用时12天，共计用时180天完成主桥主跨合拢施工，无论是施工进度、还是成桥质量均达到设计要求精度，为圆满的完成滁河大桥的施工奠定了良好的基础，同时主桥主跨的顺利完成，也赢得了业主及设计等单位的一致好评。
论文作者:陈建峰
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第11期
论文发表时间:2018/8/31
标签：挂篮论文; 锚固论文; 轨道论文; 混凝土论文; 标高论文; 横梁论文; 桁架论文; 《建筑学研究前沿》2018年第11期论文;