湖北广交工程勘察设计有限公司 湖北省 武汉市 430056
摘要：文章结合吉水赣江二桥工程实例，介绍了牵索（前支点）挂篮承载、施工工艺，并提出主梁标准悬浇施工的监控要点，以期同类桥梁施工提供借鉴意义。
关键词：斜拉桥；牵索挂篮；悬浇施工技术
1.工程概况
吉水赣江二桥桥梁全长1310米，由东、西引桥及跨赣江通航孔主桥组成，其中主桥采用（110+110=220）m斜拉桥，标准梁宽36m，主塔梁宽38m，采用整幅断面。主梁采用预应力混凝土双纵梁断面（π形结构），纵梁中心横向距离28.0m。主梁标准宽度36.0m，主塔处宽度38.0m，边墩处宽度过渡至32.5m。每侧纵梁标准宽度2～3m，道路中心线处梁高3.0m，纵梁中心处梁高2.765m。顶板设双向2％横坡，板底水平。主梁采用C55混凝土，纵向、横向均按部分预应力A类构件设计，桥面板按钢筋混凝土构件设计。
吉水赣江二桥立面布置图
标准节段主梁长5.5m、宽36m，挑臂(翼缘板)宽2.85m，厚0.2～0.6m，桥面板厚0.28m，每个节段设置1道0.35m宽横梁。2#～6#节段纵梁宽2m，从7#节段纵梁宽度过渡至3m。悬浇节段最大梁重约460t(9～17#节段)。
2.牵索挂篮施工技术要点
2.1挂篮预压
2.1.1挂篮预压的目的
(1)测试挂篮的弹性变形和非弹性变形值，根据测得的数据推算挂篮预拱度，为立模标高提供可靠的依据。
(2)通过模拟压重检验结构的强度、刚度和稳定性，检验挂篮构件间连接接头产生的非弹性变形。
2.1.2挂篮预压的方法
根据现场实际条件，拟利用现场支架，通过对支架进行适当加强调整，设置反力座采用千斤顶模拟挂篮施工荷载对挂篮进行荷载试验。
预压荷载计算：模拟最大节段梁重施工工况(自重437.1t)，按1.05倍恒载即458.9t对挂篮进行预压。根据荷载分布特点，两侧主纵梁预压荷载各约159t，前横梁范围预压荷载为141t。
挂篮预压工况：挂篮在支架上呈简支状态,中横梁模拟挂篮悬臂状态在各吊点处设置支点、前横梁不设置支点、主纵梁在前支点下(相当于斜拉索)设置支点。
挂篮预压布置：为尽量模拟挂篮施工荷载，两侧主纵梁各设置5个反力点、每个反力点荷载约31.8t；前横梁上设置5个反力点，每个反力点荷载约28.2t。反力点荷载通过在挂篮纵梁和前横梁顶部设置扁担梁、在支架上缠绕钢绞线，然后在扁担梁上采用单束顶张拉钢绞线实现，其中主纵梁上每个反力点钢绞线张拉力约15.9t、前横梁上每个反力点钢绞线张拉力约14.1t。
变形点设置：为准确分析挂篮变形情况，加载前在挂篮底平台上设置观测点，每个中间过程均观测测点的标高，在挂篮前横梁和中横梁梁上各设置5个沉降观测点，主纵梁中间设置1个沉降观测点，测点布置如图所示。
1/2主纵梁及前横梁预压纵断面布置图
1/2挂篮预压横断面布置图
挂篮底平台变形观测点布置图
预压步骤:挂篮预压加载过程模拟节段混凝土梁施工过程按照0%→50%→75%→100%→105%分级加载，每一级加载完成后静置2小时后测量观测点的变化值，在105％压重状态下静载12h后，观测一次。卸载同样按105%→100％→75％→50%→0%逐级进行并
进行沉降变形观测。
预压完成后对测量数据进行整理计算挂篮弹性变形和非弹性变形，并将数据提交监控单位，由监控单位根据挂篮变形计算立模标高。
2.2挂篮施工流程
牵索挂篮悬臂浇筑见“悬臂浇筑梁段牵索挂篮施工工艺流程图”。
悬臂浇筑梁段牵索挂篮施工工艺流程图
2.3挂篮施工工况
根据施工工艺流程，牵索挂篮施工过程主要有六个施工工况，分别为：
工况一：牵索挂篮走行；工况二：第一次斜拉索张拉
工况三：浇筑50%砼；工况四：第二次斜拉索张拉
工况五：浇筑100%砼；工况六：挂篮下放，第三次斜拉索张拉
循环梁段施工重点工况控制要点如下：
2.3.1挂篮下放
启用反滚轮处后支点千斤顶和中锚杆二、三将挂篮下放45cm，通过两侧滑道与滑靴之间的距离及后支点千斤顶行程进行高度控制，按5cm一个行程，同步下放，下放到位后，将反滚轮旋转就位，后支点千斤顶回油，完成挂篮下放工作。
2.3.2挂篮前移
提前铺设滑道，并固定牢靠，启动挂腿处走行千斤顶顶推挂腿，通过梁底反滚轮维持挂篮平衡，将挂篮前移至设计位置。两侧挂腿按10cm每节段行程同步推进，通过止推键入槽距离及锚杆孔位置准确控制挂篮终点。走行过程中，通过挂腿处千斤顶调整挂篮横桥向偏差，使滑靴位于滑道中心，避免滑靴壁与滑道摩擦；走行工况下保持滑道清洁，并及时涂抹黄油，以减小走行时阻力。为防止挂篮走行超出设计位置，在挂篮前端设置挡块限位。
2.3.3挂篮提升及锚固
卸下走行千斤顶，启动反滚轮处后支点千斤顶，顶紧梁底，将反滚轮下放；利用反滚轮处后支点千斤顶和中锚杆配合，将挂篮提升至距梁底5cm，调整挂篮轴线，在止推键处左右限位；测量并调整中锚杆处梁底板标高，对中横梁进行抄垫调整，确保中锚杆受力时，挂篮水平。利用中锚杆提升将中横梁与梁底密贴,后支点千斤顶暂时不动；利用后支点千斤顶调整挂篮前端标高至监控指令位置，然后对后锚杆处、其它锚杆点及止推键0#块侧全面抄实，张拉各锚杆至设计预紧力（中锚杆700KN,后锚350KN)，挂腿处千斤顶按设计要求进行预顶并锁定，完成挂篮提升及锚固。
2.3.4斜拉索安装及张拉
挂篮锚固到位后，及时进行索道管定位，按照测量放样位置，做好索道管底口限位工作，再对索道管上口进行临时固定，同时，在挂篮弧形手处进行张拉分配梁位置放样和定位，安装张拉杆，并固定牢靠。然后根据工序在挂篮走行到位后进行斜拉索第1次张拉，在砼浇注完成50%后，进行斜拉索第二次张拉；当该节段梁体强度达到张拉条件完成纵横向预应力束张拉后，组织斜拉索第三次张拉施工，再将挂篮上张拉力转至梁体上，完成体系转换。每次张拉力及挂篮控制标高由监控单位提供，张拉前后对挂篮标高进行观测，校核预抬值。
2.4挂篮施工注意事项
⑴用作吊挂系统的40Cr两端需套双螺母及垫板，如通过连接器接长时，必须预先在距端头1/2连接器长度外做油漆记号，连接器两端对中连接。
⑵灌注砼前，应检查中、后吊挂处垫板是否移位，对中、后吊挂系统按设计吨位进行预拉，使底模与混凝土梁底紧贴。
⑶挂篮使用时，应经常检查吊挂处纵横梁节点，吊挂系统及牵索系统各连接点，连接螺母、连接套筒等关键部位。
⑷砼浇筑过程中，应设专人随时测量挂篮前端的挠度变形，且对弹性变形及时调整。
⑸挂篮走行时应匀速、两侧同步进行。
⑹松紧吊挂时，旋转螺母不得带动螺杆，以免使底部螺母或中间套筒旋落。
⑺施工前，所有吊挂系统的40Cr钢均应用PVC管套好，以免电焊灼伤。
⑻挂篮体系转换时应严格对称同步。
⑼用作吊挂系统的40Cr锚杆需做荷载试验，确保其受力可靠。应仔细检查丝扣长度、牙高是否满足设计要求。施工前，所有吊挂系统的40Cr钢均应采用PVC管套好，以免电焊灼伤。施工时，锚杆安装前检查锚杆预留孔与挂篮上锚杆孔位对中情况，确保所有锚杆能顺利安装（否则应对预留孔进行处理），严禁锚杆与孔壁接触别死情况出现，防止锚杆受弯，否则弯曲应力和拉应力叠加，可能使锚杆发生脆断。
⑽千斤顶在使用前应进行校核，以保证其安全性。
⑾各节段施工时，作为传递水平力至梁体的止推键预埋件，砼浇筑前必须固定牢靠，且保证顺桥向、横桥向位置及垂直度。止推键预埋件钢板处需将纵向主筋断开，等挂篮前移后，再将预留孔处钢筋恢复，浇筑混凝土。预埋件处混凝土承受较大的止推反力，需确保振捣密实。现场量测止推键与预埋钢板间净距，采用合适的钢板进行抄垫，使止推键与钢板间密贴。
⑿灌注砼前，应检查中、后吊挂处垫板是否移位，后锚杆处垫板厚度需根据监控指令进行抄垫，使挂篮前端达到设计标高。对中、后锚杆需按设计吨位进行预拉，使底模与混凝土梁底紧贴。
⒀变径螺母、张拉杆、张拉螺母在使用前应做探伤检测。施工时，螺纹应上满上紧，确保其连接可靠。
⒁挂篮体系转换时应严格对称同步。每次索力转换必须严格保证在控制吨位时进行，严禁砼浇筑量超过控制方量。
3.方案实施结果
本牵索挂篮自开始浇筑主梁B2节段至主梁B17节段浇筑完成，共计用时6个月，施工过程严格按照既定施工方案执行，不仅在工期上满足了施工要求，安全质量方面也达到了预期结果，充分论证了本方案的合理性和可行性。
论文作者:徐佳立
论文发表刊物:《防护工程》2019年10期
论文发表时间:2019/8/14
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