福建省三明市泰宁县交通运输局 福建三明 365000
摘要：泰宁县下渠乡至大龙乡公路工程，跨大金湖1号大桥，该桥位于大龙乡官江渡口以东约200米，采用三角型挂篮施工悬浇技术。本文介绍了该大桥三角型挂篮施工特点，以及根据该大桥现场实际情况采用的三角型挂篮悬浇施工技术，以及该大桥三角型挂篮悬浇施工技术方案施工体会等，为公路建设工程同类跨湖桥梁三角型挂篮施工过程质量控制提供借鉴。
关键词：跨湖大桥 桥梁悬浇 三角型挂篮
跨大金湖1号大桥为连续刚构箱梁桥，桥跨布置为（83+148+83）m预应力混凝土连续刚构箱梁桥，全长314m，主梁横断面采用单箱单室截面，中支墩处梁高3.5m，中跨跨中及边跨边支墩处梁高2.0m。
1跨大金湖1号大桥三角型挂篮施工构造特点
该跨湖大桥挂篮采用三角挂篮形式，挂篮由主桁系统、行走系统、锚固系统、底篮系统、悬吊系统、平台及防护系统、模板系统等部分组成。
连续刚构采用三角型挂篮悬浇施工，由0#节段对称向两侧悬臂施工1-6#节段，在支架上现浇边跨7#节段，待两边跨合龙后再进行次中跨合龙，最后进行中跨合龙。主梁最大悬臂长度27.8m，0#节段长10m，1-6#节段均为4.0m；最重悬臂节段约重93t，挂篮重量（含模板）为41.05t，篮重比0.44。
1.1主桁系统
主桁架是挂篮的主要受力结构，由2榀三角主桁架、横向联结系组成。桁架杆件采用槽钢焊接的格构式结构，节点通过箱体采用销轴联结。横向联结系设于两榀主桁架的竖杆上，其作用是保证主桁架的横向稳定，并在走行状态悬吊底模平台后横梁。
1.1.1 前后斜杆采用双[28b型槽钢组焊而成，竖杆及下弦杆采用双[36b型槽钢组焊而成。
1.1.2 由2[10及[8组成横联。
1.1.3 斜联采用L125×80×10不等边角钢栓接至后斜杆。
1.2底篮系统
底模平台由底模板、纵梁和前后横梁组成，底模板采用大块钢模板。纵梁采用HN350×175×11×7的H型钢，横梁采用HN350×175×11×7的H型钢组焊。
1.3悬吊系统
1.3.1 悬吊系统用于悬吊底模平台、外模和内模，并将底模平台、外模、内模的自重、梁段混凝土重量及其它施工荷载传递到主构架和已成梁段上。悬吊系统包括前上横梁、底模平台前后吊杆、外模走行梁前后吊杆、内外模走行梁前后吊杆、垫梁、扁担梁及螺旋千斤顶。
1.3.2 底模前下横梁设4个吊点，后下横梁设6个吊点。底模平台前端悬吊在挂篮前上横梁上，前上横梁上设有由垫梁、扁担梁和螺旋千斤顶组成的调节装置，可任意调整底模标高。底模平台后端悬吊在已成梁段的底板上和翼缘板上。
1.4挂篮安装
浇注完成箱梁0#块砼、预应力张拉压浆及拆除底部支架后即可进行挂篮安装，挂篮底篮采用整体安装。侧模及拼装好的底篮放置于浮排之上，运至挂篮安装位置正下方进行提升安装。挂篮安装在卷扬机、履带吊的配合下进行。3号线挂篮其余结构由履带吊站位于钢栈桥及支栈桥上进行安装，挂篮安装步骤如下。
1.4.1安装前后支座，前支座带走行轮，走行轮下垫块抽出，保证走行轮下降至前支座顶面以下。
1.4.2左右逐个安装三角桁架。三角桁架后弦与走行挂板组合，并用钢筋穿过预先设置的放脱孔，确保挂板不脱落。后挂板需插入后支座，并用销轴连接。每安装一个三角桁架，在松开吊绳之前，用后锚系统将后弦部分锚固。
1.4.3调试并安装门联及斜门架；安装前上横梁，前吊系统吊杆等。
1.4.4安装后吊吊杆，外模与外滑梁组合，整体吊装，并悬吊于前后吊杆上，外模需留出底模的起吊空间。
1.4.5底篮预先拼装，整体吊装悬吊于吊杆，后安装内滑梁及内模模板，并安装工作平台。
1.5锚固系统
1.5.1锚固系统设在2榀主桁架的后节点上，共2组，每组锚固系统包括3根后锚上扁担梁、6根后锚螺纹钢筋。其作用是平衡浇筑混凝土时产生的倾覆力矩，确保挂篮施工安全。后锚扁担梁锚筋采用Φ32精轧螺纹钢，穿过位置开长度为80mm的长圆孔，使后锚杆可左右移动，便于避开预应力钢绞线及波纹管。锚筋均采用双螺帽予以固定。
1.5.2 0#块上的后锚采用预埋的形式，底部设置锚垫板及螺母；其余节段上采取预埋Ф40管作为后锚孔。
1.5.3锚固系统的传力途径为：主桁架后节点→后锚上扁担梁→后锚螺纹钢筋→已浇混凝土。
2 跨大金湖1号大桥三角型挂篮施工控制要点
2.1 挂篮悬浇施工步骤
①挂篮安装预压；②绑扎底板钢筋、腹板钢筋、安装内模、绑扎顶板钢筋、立端模、浇筑砼；③砼养护期间拆除或放松内及拆除端模；④砼强度达到设计值95 %，弹性模量达到100%时才可进行张拉、管道压浆等施工；⑤预应力张拉完成后，先松卸侧模上的对拉螺栓、拉杆，用千斤顶同步缓慢放松内滑梁和外滑梁；⑥解除主桁每侧6根Φ32mm精扎螺纹钢形成的后锚约束。⑦采用两台10t手拉葫芦缓慢牵引三角挂篮整体前移；前移到位后，⑧进行主桁后锚系统的锚固，进行下一节段钢筋砼施工。
2.2 挂篮预压
2.2.1 选取首个T构第一个1#块挂篮进行预压。
2.2.2 挂篮预压测点布置在前后支点、上下横梁、后横梁等部位的两侧及中部相应位置。
2.2.3 预压重量相对于箱梁总重的120％。按照0→50%→80%→100%→120%预压荷载进行分级均匀对称加载，卸载按80%、50%、0%进行。
2.2.4 加载过程中密切观测、记录应变及挠度数据。每级加载完毕1h，测量挂篮的变形值。全部加载完毕后，宜每隔1h测量一次每个测点变形值，连续预压4h，当最后测量时段的两次变形量之差小于2mm时即可结束。
2.2.5 按分级加载的相同重量逐级卸载并测量各级卸载后的变形量。根据加、卸载实测数据，绘制各测量点位的加、卸载过程变形曲线，通过分析计算挂篮在各阶段荷载作用下的变形值，实际变形值不得超过理论计算的变形值。
2.2.6 加载过程除采用仪器对挂篮进行监测外，还要对其外观进行检查，观察挂篮受力后有无刚度不够产生变形、焊缝有无脱焊、连接销有无松动等异常情况发生。
2.3 行走系统
2.3.1 行走系统包括前支座、后支座、内外走行梁、滚轮框、前支座垫轮、后挂轮、牵引设备。
2.3.2 挂篮行走时，放松后锚但不拆除，前、后支座前移，后支座锚固后，松开后支点锚固，利用后支座挂轮滑动与三角架下弦杆内轨道使挂篮整体前移。挂篮行走时于每榀主桁设置1台10t手拉葫芦牵引主桁架并带动底模平台、外侧模和内模一同前移就位。
2.3.3 行走过程中的抗倾覆力传力途径为：主桁架后节点→后支座反扣轮→后支座反压梁→后支座反压竖向后锚筋→已浇混凝土。
2.4 挂篮使用注意事项
2.4.1 根据本分项工程的特点，挂篮施工安全防范重点主要有一下几点：防触电电击事故，防高空坠落事故，防起重伤害事故，防物体打击事故，防落水溺水事故，依据挂篮悬浇施工工序制定相应的危险源及预控措施。
2.4.2 应对挂篮施工过程进行观测监控，浇注混凝土前、浇注混凝土后、预应力张拉后、挂篮移走后，并加强观测标高，轴线及挠度等，整理出挠度曲线。
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2.5挂篮悬臂施工工序
挂篮就位→调整底模、外侧模标高→绑扎底板、腹板钢筋→安装纵向预应力管道→内模板安装→绑扎顶板钢筋→堵头模板→浇筑混凝土→养护→穿钢绞线→张拉→压浆→移挂篮
2.6挂篮行走就位
2.6.1 前移到位后，首先进行主桁后锚系统的锚固，采用千斤顶将挂篮前支点位置细微向上顶升，将前支座上支垫的钢板抽掉，使挂篮主桁的主纵梁下弦落在前支座上。
2.6.2 内外滑梁的后吊框着力，释放并拆除滚轮框吊杆。
2.6.3 操作千斤顶调整挂篮的标高，确保挂篮前后支点处于同一水平面上和整个挂篮的纵向中线与桥轴线重合，将侧模和底模上升到设计标高位置，锚紧前下横梁和后下横梁各设计的4个吊带连接，锚紧内、外滑梁的前、后吊点；拧紧后锚连接件使后锚受力，解除临时支点的反挂轮组的两组压梁。
2.6.4 经过检查确定合格后，最后进行全面锚固，进行待浇梁段的钢筋制作、混凝土浇筑。
2.7 钢筋制作安装
2.7.1钢筋在进场前必需进行抽检，杜绝不合格品进场。进场的钢筋全部堆放在钢筋厂内，在钢筋加工厂内加工，分类挂牌，标志清楚。钢筋纵向接头采用单面电弧焊接，钢筋在加工前先进行调直和清除污锈，然后按设计要求下料加工。
2.7.2 钢筋绑扎前由测量人员复测模板的平面位置及高程。钢筋在加工厂加工后，由平板车运输至现场，吊车吊装到已经安装好的模板内进行绑扎。
2.7.3 钢筋的搭接及焊接按规范要求执行，箱梁外（底）模钢筋保护层垫块采用C55砼垫块，按4块/m2均匀设置，摆放整齐，确保保护层的厚度及尽量减少与箱梁混凝土的色差。严禁钢筋与模板紧贴。绑扎铁丝的尾段不应伸入保护层内。箱梁内模位置采用砼垫块，并应绑扎牢固，以防露筋。钢筋保护层厚度的误差在（0，+10mm）以内。钢筋绑扎应横平顺直间距均匀，并按设计要求施工。
2.7.4 施工中为确保腹板，顶板，底板钢筋的位置的准确，根据实际情况加强架立钢筋的设置，采用增加架立筋W形或矩形的架立钢筋等措施。
2.7.5 钢筋绑扎分二步进行：第一步，绑扎底板与腹板钢筋，安装预应力管道；第二步，安装内模后，绑扎顶板、翼缘板钢筋。在绑扎时以普通筋让预应力筋为原则，先安装底、腹板钢筋，然后安装横隔梁及梁端钢筋。顶模安装后，顶板钢筋与波纹管同步安装，最后安装顶板预埋件。
2.7.6 采取划线定位的方法，以准确无误地定位箍筋的根数及间距。腹板及底板部分钢筋全部成型后，开始焊接波纹管定位筋，由于波纹管线形为曲线，为准确控制每一根定位筋的位置，施工中采用尺杆刻度定位法，即按照设计图给出的钢绞线的坐标，算出波纹管底部定位筋的坐标，刻于木方尺杆上，用这尺杆在腹板上划出定位筋的位置，再焊接定位筋。
2.7.7 钢筋安装应与预应力孔道、模板安装交替进行。当钢筋和预应力管道或其他主要构件在空间上发生干扰时，可适当移动普通钢筋的位置，以保证钢束管道或其他主要构件位置的准确。施工中如发生钢筋空间位置冲突，可适当调整其布置，但应确保钢筋的净保护层厚度。
2.7.8 按设计图纸要求预埋附属件包括通气孔、泄水孔、护栏、伸缩缝、防雷装置等。通过加焊定位筋或定位钢板以确保护栏预埋件位置准确。
2.8 浇筑混凝土
2.8.1 为保证质量，减少施工接缝，砼浇注为全断面一次性浇注，悬臂现浇段混凝土的浇筑顺序是：先底板，后腹板，再顶板；浇注时同一挂篮左右两侧基本是称进行，顶板从翼板与腹板相交处向翼板边缘、顶板中部浇筑。
2.8.2 浇筑层厚度控制在30cm左右，对厚度大于30cm分两层灌注，混凝土振捣采用插入式振动器，移动间距在超过振动器作用半径1.5倍，与侧模保持在5~10cm，插入下层混凝土5~10cm。
2.8.3 对每一部位的振动，必须振动到该部位混凝土密实，其标准是混凝土停止下沉，不再冒出气泡，表面呈平坦、泛浆。
2.8.4 混凝土浇筑前及浇筑期间，由专人检查挂篮、模板和预埋件稳固情况，箱梁砼浇注时要注意平衡进行，两侧浇筑混凝土不平衡重量不得大于10t。
2.8.5混凝土初凝后即安排专人进行养护，并覆盖土工布洒水保湿养护不少于14天。
2.9 预应力钢筋张拉
2.9.1 张拉前应做好张拉准备工作，因预应力值的准确性对箱梁的质量的影响至关重要，所以张拉施工之前必须校核配套标定张拉设备。
2.9.2 对千斤顶、压力表、油泵进行校验合格后，将其组合成全套设备，进行设备的内摩阻校验，并绘出油表读数和相应张拉力关系曲线。
2.9.3 配套标定的千斤顶、油泵、压力表要进行编号，不同编号的设备不能混用。千斤顶使用时间或频率超过6个月或200次以上必须重新标定，张拉机具要由专人操作和看管。
2.10 孔道压浆
2.10.1 预应力钢束（筋）张拉完后，应在48小时内进行孔道压浆，并切实保证压浆质量，以使预应力筋与梁体砼之间产生粘结力，均匀分布预应力，减少锚口处的预应力峰值。
2.10.2压浆采用水泥浆，压浆材料、外加剂及水泥浆配比应根据管道形成、压浆方法、材料性能及设备条件通过试验确定。
2.10.3 压浆前用压缩空气或高压水清除预应力管道内杂质，然后再压浆，压浆排气口在压浆过程及浆体初凝前应高与管道不小于50cm，灌浆管选用高强橡胶管应安装牢固，抗压能力≥1Mpa。
2.10.4 孔道压浆应按自下而上的顺序进行，压浆时对曲线孔道和竖向孔道应从最低点的压浆孔压入，由最高点的排气孔排气和泌水，同一管道压浆应连续进行一次完成。
2.10.5 真空灌浆施工要顺利进行，需要真空泵和灌浆泵保持良好的工作性能，设备的保养与操作要按相关的规程进行， 所有设备在灌浆操作中至少2h清洁一次，使用结束也应清洁一次。
2.10.6 压浆人员要配戴防护眼镜，以防止水泥浆喷出伤人。
3跨大金湖1号大桥三角型挂篮悬浇施工体会
三角型挂篮悬臂浇筑预应力混凝土连续刚构梁桥，施工应进行专项施工控制。施工时应有完备的施工组织计划和详细的施工方案步骤。施工组织过程中，应对设计各部分图纸综合考虑，注意一些易遗漏的问题，如预应力齿板、槽口、防撞护栏、伸缩缝、挂篮后支点及交通工程等预埋件的安装等。特别是在施工中应注意如下事项：
3.1 挂篮本身使用方便，操作灵活，施工速度快。挂篮运抵现场要进行加载试验及试运行，其后应在整个使用过程跟踪检查、观测其变形，并设法消除永久变形，当发现挂篮构件松动、变形、移位时及时进行处理。
3.2 加强施工过程中第三方的监控量测，系统地检查梁轴线和梁顶高程。首先必须对0#块的轴线和高程作详细监测，符合设计要求才可开始悬臂浇筑，悬浇过程对每一节段的轴线高程应进行严密监控，及时进行调整，合理设置预拱度。
3.3 本项目箱梁高度较大，要加强对混凝土振捣的管理，振捣点要事先选好；注意控制底板、腹板底部及其与底板相交接的倒角处以及钢筋密集处的混凝土振捣。
3.4采取措施提高桥面混凝土的平整度，避免混凝土各节段相接点出现过大错台。
3.5 合拢段施工是悬臂浇筑施工的关键工序，合拢时应对悬臂的施工变形进行精细的调整，确保合拢段位置准确，合拢段温度要严格控制。
3.6 挂篮工作施工作业必须进行严格的施工组织，强化施工管理。必须分工明确，责任明确，统一指挥，实行严格的工艺纪律，杜绝违规作业。
3.7 挂篮的各种部件、设备，特别是锚固件、吊杆、吊点，焊缝等，需多次重复使用，每次使用前必须进行严格的检查、保养和矫正，确认其处于完好的状态方可使用。
3.8 混凝土浇注完成后，加强混凝土的养护工作，混凝土初凝后即开始养护，水平面混凝土覆盖土工布洒水养护，垂直面混凝土双面浇水养护，混凝土表面要始终处于湿润状态，养护期不少于14天。
3.9 悬臂节段浇筑顺序为：从悬臂外端向已浇筑节段方向浇筑，两侧节段同步进行，左右对称、分层浇筑，悬臂两端混凝土浇筑不平衡重不超过10t。
参考文献：
[1]《铁路预应力混凝土连续梁（刚构）悬臂浇筑施工技术指南》（TZ324-2010）
[2]《型钢式挂篮施工技术 杜传宝、钱思成》
[3]《三角轻型挂篮施工技术应用 李金胜》
论文作者:龚春富
论文发表刊物:《防护工程》2019年第1期
论文发表时间:2019/5/5
标签：挂篮论文; 钢筋论文; 混凝土论文; 预应力论文; 支座论文; 腹板论文; 悬臂论文; 《防护工程》2019年第1期论文;