（中铁二十五局集团公司第三工程公司，湖南，长沙，410075）
【摘 要】针对中山市三角镇福源路大桥主桥跨度大, 且为连续-刚构组合梁等工程实际特点, 提出了采用国内先进轻型菱形挂篮施工方法进行现浇箱梁的施工。此挂篮既是悬浇箱梁的承重设备, 又是极为重要的吊挂施工平台。系统介绍了菱形挂篮的组成及拼装、挂篮静载试验、刚构箱梁节段挂篮施工、挂篮前移及锚固等要点，工程实践表明，该桥悬臂浇筑施工效果良好，成桥线形符合设计要求，可为国内同类工程提供参考。
【关键词】大跨度连续-刚构组合梁桥；挂篮；悬浇施工；施工技术
1、工程概况
中山市福源路大桥属于中山市三角镇福源路至阜港公路道路工程中咽喉工程，跨越的鸡鸦水道，是三角镇和港口镇的行政区域界线，是两镇主要的水运航道，具有南来北往、东接西送的重要作用。
该桥主桥上部为（50+75+135+75+50）m五跨预应力混凝土变截面连续－刚构组合体系，桥宽32.0m，由上、下行分离的两个单箱单室箱形截面组成。箱梁根部梁高8.0m，高跨比为1/16.875；跨中梁高3.0m，高跨比为1/45。箱梁顶板宽15.50m，底板宽7.5m，翼缘板悬臂长为4.0m。箱梁高度从距墩中心3.5m处到跨中合拢段处按1.8次抛物线变化。箱梁采用三向预应力体系。
主桥连续刚构采用挂篮悬臂现浇法施工。各单幅“T”构箱梁除0、1号块外分为17块对称梁段，箱梁纵向分段长度为5×3.0m＋5×3.5m＋7×4.0m。0、1号块总长12.0m，合拢段长度均为2.0m。50m边跨及75m跨墩顶6m的现浇段路线中心线处长度为55.84m。悬臂现浇梁段最大重量为173.4吨，挂篮结构设计自重按75吨考虑。
2、方案拟定和结构设计
中山市福源路大桥跨越鸡鸦水道，主桥处水面宽近300m，水深最深处有12m左右，钻孔桩深度有70多米，主桥采用（50+75+135+75+50）m连续-刚构结构形式。水中基础施工及主桥梁部悬臂预应力钢筋砼连续箱梁施工是本工程施工的关键工程。主桥跨度大, 且为连续-刚构组合梁, 采用其他施工方案施工难度大, 成本投入大且进度慢。
根据本工程实际特点, 经过多种施工方案的可行性分析和经济效益对比, 也为推动科技进步, 提高桥梁施工技术和加快施工进度, 拟定主桥采用挂篮施工方案进行箱梁悬臂浇筑施工。
挂篮采用通用的菱形结构型式, 根据梁体实际尺寸, 设计与之配套适用的承重结构。它既是悬浇箱梁的承重设备, 又是极为重要的吊挂施工平台。悬臂的前端承担新浇筑梁段混凝土的重量, 后端锚固在已浇筑的梁体上; 在施工中, 挂篮受力的情况和步骤必须符合设计要求, 尤其是挂篮的稳定必须确保。根据主体设计要求, 挂篮的自重( 包括模板) 不得超过1 500 kN, 本挂篮自重1 540 kN, 根据《铁路桥涵施工规范》( TB10203-2002) 中规定挂篮增加重量应小于10%挂篮自重, 所以挂篮完全满足主体设计要求
3、挂篮施工
3.1挂篮组成及拼装
3.1.1挂篮组成
本挂篮采用菱形挂篮，主要由主桁梁，联结系统，走行系统，后锚系统（含压重），吊带系统模板系统和张拉平台等部分组成。
（1）主桁梁
主桁梁是菱形挂篮的主要承重结构，由两片支承于箱梁腹板位置顶面的主桁梁，及横梁、平联、前上横梁、后上横梁、后压重扁担梁组成，每片主桁梁由上、下弦杆，竖杆及斜撑杆组成，各部件间用钢销或精制螺栓联结，结构材料类型除钢销采用45#钢外、其余均采用16Mn钢。
（2）行走系统
本菱形挂篮走行系统为液压走行系统。在主桁架下弦杆与已浇注箱梁顶板间腹板位置，铺设液压移梁轨道，轨道上安放移梁台车上。
（3）吊带系统
吊带分前吊带和后吊带，前吊带7根，其作用时利用前上、下横梁，通过主桁梁将底篮荷载的一部分传至已成型箱梁的顶板上，后吊带亦为7根，外侧两根设于箱梁翼板范围以外，以便在拆除其余5根吊带时利用外侧两根吊带吊住后下横梁，前移挂篮，吊带均采用φ32精制螺纹钢。
（4）锚固系统
锚固系统由锚固拉杆，锚固梁组成，锚固采用双锚，首先通过预埋在梁体腹板内的竖向预应力与主桁梁下弦杆锚固，另外通过在梁体内的预埋孔将后扁担梁锚固。
（5）模板系统
箱梁外侧模采用厂制大块钢模板，面板采用厚5mm钢板，纵向加劲肋采用［10，模板骨架采用∠752×6和［10焊接而成，骨架间距为60cm，整个外侧模板靠近底模支撑在12×12cm方木上，模板外侧骨架底部设2台螺旋式千斤顶。箱梁外侧模板间设对拉螺杆，对拉螺杆纵向间距为1m，在箱梁高度范围设三层。内模由内模架、模板、横、竖带及调整丝杠等组成。底模板由底模架和底模板组成，底模架由纵梁和前后横梁组成，底模板为钢模，底模宽度比箱梁底宽少8mm，两外缘固定8mm橡胶条，在浇筑混凝土时，外侧模与底模夹紧，以防漏浆。
3.1.2挂篮拼装
挂篮在陆地上拼装为走行轨、行梁、底篮、工作台四部分后，然后用浮吊配合在0#块顶上拼装成整体。
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3.2挂篮静载预压试验
挂篮对称安装完毕以后，按面积荷载分布情况对其进行预压。预压的目的在于检测挂篮主体结构受力、刚度变形、起落装置、走行等状况。消除挂篮的非弹性变形，并测量取得挂篮结构的弹性和非弹性变形值, 为挂篮立模提供试验数据。根据本桥特点，刚构悬浇梁选取16#和17#墩0 号块两侧挂篮进行静载试验, 试验方法为水箱试压法。试验要点和步骤如下:
（1）两只挂篮的预压应同步对称进行，预压重量不少于1.2倍的结构物自重（2＃块砼最大重量为173.4t），模拟最大箱梁块件的荷载，按分区重量加载、分步进行。
（2）预压的变形测量分以下6个阶段进行：
①预压前，根据压重图设置变形观测点，作好标识，进行初始数据的测量与记录。
②压重0.8倍结构物自重，进行第2次观测。
③压重增至1.0倍结构物自重，进行第3次观测。
④压重1.2倍结构物自重，进行第4次观测。
⑤1.2倍压重静压24h，进行第5次观测，若4、5两次的变形≤2mm即可卸载，否则应继续进行观测。
⑥以24h为一观测周期，卸载后进行第6次观测，并对各次测量数据进行分析整理，得出支架非弹性变形值及弹性变形值,并根据实测变形值确定挂篮底模的预抬值。
（3）预压过程中应经常检查各支点、吊点及结构安全稳定情况，发现问题立即停止预压工作，待问题处理解决后方可继续进行预压工作，直到预压完成。
3.3悬浇段施工挂篮施工
悬浇段施工中，确保箱梁两侧受力对称均衡的原则，始终贯穿于整个工序，严格控制不平横弯距的产生，挂篮移动必须同时进行，移动速度不大于10cm/min，混凝土灌注必须同时对称进行。
施工工艺流程如下：挂篮前移就位→调整底模、外侧模标高→绑扎底板、腹板、底板齿块钢筋→安装纵竖向预应力管道→安装
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腹板模及端头模→浇筑底板及腹板混凝土→搭设顶板内支架→铺设顶板模→安装顶板钢筋及纵横向预应力管道→浇筑顶板混凝土（同条件养护试件2组）→梁端凿毛、清孔、养生、穿束→张拉作业→压浆封锚→移挂篮下一梁段施工。
3.4 挂篮前移及锚固
挂篮在悬浇完一段箱梁7天后，混凝土强度达到95%，张拉预应力钢筋完毕后前移，挂篮走行之前，松开走行轨与梁体竖向预应力筋的锚固，用千斤顶，顶起挂篮，通过液压系统将走行轨往前推移一个梁段，到达指定位置后，松开千斤顶，将挂篮落在走行轨上，解开挂篮的后扁担梁与梁体的锚固，通过液压系统将挂篮往前推移至指定位置。
挂篮就位后，首先将走行轨与预埋在梁体内的竖向预应力钢筋锚固，然后通过梁体内的预留孔使用32mm精轧螺纹钢将挂篮的后扁担梁与梁体锚固。
4、挂篮挂篮施工过程质量安全控制要点
（1）挂篮施工过程控制的目的在于以实测参数预测施工预拱度，提供各梁段立模标高，确保成桥线型与设计吻合。施工规程中实施监测、监控，组织现场观测与控制，包括施工全过程梁顶标高、梁底标高、箱梁中线、墩顶中线、梁体温度、控制截面应力状态等。施工过程控制是一项繁杂而困难的工作必须细致认真进行。
（2）挂篮前移时应注意：挂篮前移时必须匀速，平移同步，采取划线吊垂球或经纬仪定线的方法，随时掌握行走过程中挂篮中线与箱梁轴线的偏差，有偏差，使用千斤顶逐步纠正。
（3）由于大桥位于3.5%的纵坡上，上部T构挂篮施工时处于下坡施工挂篮将有下滑趋势，容易造成挂篮滑脱。所以列为该工程质量安全控制的重点。 为了防止挂篮下滑而造成不良后果我们采取的对策为：
①在挂篮后端两主梁处拉上6×19+1φ31钢丝绳锚固于已浇箱梁的砼内，以提高挂篮的安全稳定性。
②在挂篮后端两主梁处采用钢绞线锚固于已浇箱梁的砼内，以作保险，防止钢丝绳脱落等以外事故的发生。
5、结语
针对该桥具体的结构特点, 主桥采用挂篮悬浇施工方法, 在保证安全的前提条件下, 梁段施工质量明显提高, 进度加快, 节省了成本投入, 使得资源得到有效利用, 创造了良好的社会效益和经济效益。工程实践表明，该桥悬臂浇筑施工效果良好，成桥线形符合设计要求，可为国内同类工程提供参考。
参考文献：
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[2]中华人民共和国建设部, 中华人民共和国质量监督检验检疫总局. 铁路桥涵结构设计规范[ TB] 10203 ) 2002[ S] . 北京, 2002.
[3]中华人民共和国建设部, 中华人民共和国质量监督检验检疫总局. 钢结构设计规范. [GB] 50017 ) 2003 [ S] . 北京, 2003.
[4]中华人民共和国建设部, 中华人民共和国质量监督检验检疫总局. 混凝土结构设计规范. [ GB] 50017 ) 2003 [ S] . 北京, 2003.
作者简介：
唐志奇（1971－），男，湖南湘潭人，1992年7月上海铁道学院铁道工程专业毕业，工程师，现任中铁二十五局集团第三工程有限公司长株潭城际铁路项目部副经理，从事铁路工程技术管理工作。
论文作者:唐志奇
论文发表刊物:《工程建设标准化》2016年1月供稿
论文发表时间:2016/4/21
标签：挂篮论文; 锚固论文; 预压论文; 预应力论文; 悬臂论文; 腹板论文; 结构论文; 《工程建设标准化》2016年1月供稿论文;