某高速铁路双线桥跨高速公路挂篮施工技术

李学聪

1 工程概况

双线特大桥跨越高速段采用挂篮悬臂浇筑法施工，共三跨60 m+100 m+60 m。主跨分为27段，边跨分为15段(含 1跨合龙段2.0 m和1跨现浇段9.75 m)，悬臂长度3.3 m，悬浇块件最大长度4 m，均采用C50混凝土，单节段混凝土最大重量为157.302 t。双线特大桥连续梁浇筑采用挂篮对称浇筑+现浇段(边跨另加1跨合龙段)。施工顺序为先搭设满堂脚手架施工0号块;1号～13号(1′号～13′号)采用挂篮法逐段施工，然后搭设满堂脚手架施工边跨现浇段15号块，最后在 14号和 14′号合龙完成体系转换(T形体系转变为超静定的体系转换过程)。悬臂法施工原理:悬臂施工法是将梁分成多个梁段，从桥墩开始对称地不断悬出接长，逐梁段施工的方法。悬臂灌注法又称无支架平衡伸臂法或挂篮法，是以已经完成的墩顶节段(0号块)为起点，用挂篮在桥墩两侧对称地逐段现浇梁体混凝土，待混凝土达到一定强度后，张拉预应力筋，移动机具、模板继续进行下一梁段的循环作业方法。双线桥连续箱梁节段划分如图1所示。

2 0号块施工工艺流程

临时支架搭设→临时支座施工→安装盆式橡胶支座→0号块底模安装→0号块精确就位→绑扎0号块底腹板钢筋→安装侧模、顶模、腹板内纵预留孔道→竖向预留精轧螺纹钢预埋→内模安装→绑扎顶板钢筋、顶板纵横向预留孔道→孔道预埋→混凝土浇筑→混凝土养生、拆模及接缝处理→穿预应力钢束→张拉预应力钢束→管道压浆→混凝土达到设计强度拆除支架→挂篮就位。

3 1号～13号施工工艺流程

挂篮前移就位→底模安装→精确就位→绑扎底腹板钢筋→安装侧模、顶模、腹板内纵、竖向预留孔道(及底板预留孔道)→内模安装→绑扎顶板钢筋、顶板纵横向预留孔道→孔道预埋→混凝土浇筑→混凝土养生、拆模及接缝处理→穿纵向预应力钢束→张拉预应力钢束→管道压浆→挂篮前移就位。

4 合龙段施工工艺流程

挂篮前移就位→安装箱梁底模、侧模→安装底腹板筋→安装底、腹、顶板预留孔→顶底板各设两根Ⅰ25支撑梁→顶底板各张拉两束钢绞线(按20%的张拉力控制对称张拉)→加平衡压重→浇筑混凝土→混凝土养生及接缝处理→穿预应力钢束→张拉→管道压浆→挂篮拆除→拆除临时支座完成体系转换。

5 0号块施工

1)0号块临时支架的施工。a.支架以脚手钢管(φ 48)为主要材料，支架立杆布置形式为:腹板横距 30 cm，底板横距60 cm，翼板横距90 cm，支架的纵距 60 cm，竖距离 120 cm，并满足每根钢管垂直受力不大于600 kg，做到钢管轴向受力。b.箱梁投影在墩柱以外部分，利用承台上搁双榀56号槽钢外挑，同时将槽钢与承台用螺栓锚固。

2)临时支座的施工。临时支墩与梁底之间5 cm采用400号硫磺砂浆填充，为了保证临时支墩为轴心受压结构，在临时支墩与梁体结合面作细部处理，此处梁体的倾斜面改为水平面，以保证临时支墩承受向下的垂直力。硫磺砂浆配合比为硫磺∶水泥∶砂∶石蜡=1∶0.5∶1.5∶0.02，并在其中布设电阻丝，以便梁边跨合龙后通电加热熔解硫磺砂浆，拆除临时支墩，进行体系转换。

3)盆式橡胶支座的安装。支座与梁体及墩台采用预埋螺栓连接，安装支座板及地脚螺栓时，在下支座板四角用钢楔块调整支座水平，并使下支座板底面高出支承垫石顶面20 mm，找正支座纵、横向中线位置，用环氧砂浆灌注地脚螺栓孔及支座底面垫层，保证支座完全接触。支座支承面四角高差不大于2 mm。环氧砂浆硬化后，拆除支座四角临时钢楔，并用环氧砂浆填满抽出楔块的位置。

4)测量放样。施工准备阶段由专业测量工程师复核已计算悬灌段的设计坐标和标高，控制点坐标及标高已复核，且控制点仅使用固定的三点，悬灌段标高使用固定的一点，保证线型流畅，标高符合设计要求。施工时悬灌段的设计标高应分别考虑每段的挠度沉降差，施工前、后要跟踪测量，若设计挠度与实测挠度之间差值较大，及时与设计院联系，经同意后按调整后挠度指导施工。

5)钢筋绑扎。单面焊不小于10d;双面焊不小于5d(d为钢筋直径)。钢筋焊接时将焊接端头预弯，使两钢筋的轴线在一直线上。在距搭接端部距离大于20 mm处的两主筋间采用两点定位焊固定。接头的焊缝厚度大于主筋直径的0.3倍，焊缝宽度大于主筋直径的0.7倍。顶板顶面最外层钢筋净保护层30 mm，其他均为35 mm。

6)波纹管定位。严格按照设计图的平、纵断面尺寸进行波纹管定位，直线段定位网用φ 8筋60 cm一道，曲线段30 cm一道。

7)0号块混凝土浇筑。箱梁混凝土立面浇筑顺序:底板→腹板→顶板;顺桥向浇筑混凝土顺序:中间→两端;桥面板横向浇筑顺序:两端→中间。混凝土要求对称浇筑，最大不平衡方量不得超过5 m3。C50混凝土要求可泵性好，流动性大，坍落度12 cm～16 cm，以便于混凝土泵送和在钢筋管道密布的情况下入模和振捣。混凝土的缓凝时间达到4 h～6 h。大体积混凝土宜掺用减水剂和减少水泥水化热的掺合料，在保证混凝土强度及坍落度要求的前提下，提高掺合料及集料的含量，以降低每方混凝土的水泥用量。

8)0号块张拉。预施力应在两端同步张拉，并左右对称施行，最大不平衡束不应超过1束，张拉顺序先腹板束，后顶板束，从外到内左右对称进行，各节段先张拉纵向再竖向和横向，并及时压浆，预施应力采用双控措施，预施应力以油压表读数为主，以预应力筋伸长值进行校核，预施应力过程中保持两端的伸长量基本一致。

9)0号块压浆。后张法压浆前进行孔道清洗。浆体自拌制至压入孔道的延续时间一般在30 min～45 min范围内，纵、横向孔道压浆压力采用0.7 MPa，竖向孔道压浆压力采用0.4 MPa，稳压2 min。压浆应达到孔道另一端饱满和出浆，并应达到排气孔排出与规定稠度相同的水泥浆为止。压浆过程中及压浆后48 h内，结构混凝土的温度不得低于5℃，否则应采取保温措施。当气温高于35℃时，压浆宜在夜间进行。压浆顺序为先下后上，从低到高处进行压浆作业。

10)0号块冷却管。施工中由于0号块横隔墙为C50混凝土，标号高，体积大(5.45 m×4.4 m×4 m)，散热面小，所以隔墙纵、横向每50 cm设一道冷却管。冷却管采用φ 25 mm钢管，每根长3.6 m，每个0号块横隔墙内埋设73根，钢管两端用塑料软管联通形成循环回路。0号块混凝土浇筑后5 d内用高压水从一端进入，另一端出水，从而形成散热管降低隔墙内温度。

6 挂篮拼装

1)在箱梁腹板顶面安装纵梁并与φ 32预埋高强螺栓锁定。2)安装前后支座。3)吊装三角形桁架。桁架可以分片安装，先吊装一片并临时支撑后再吊装另一片，后安装两片之间的连接系。4)通过螺栓将三角形桁架与纵梁连接。5)吊装前上横梁。6)吊装前吊带、后吊带，前吊带也可与前上横梁一起吊装。7)吊装底模架及底模板。8)吊装内模架走行梁，并安装好前后吊带。9)安装外侧模。10)调整立模标高。

7 悬臂箱梁挂篮法施工流程

箱梁混凝土浇筑的一般流程:挂篮前移就位(每前进50 cm作一次观察)→进行底模及外模安装→绑扎底板钢筋→安装肋板封头模板→绑扎肋板钢筋→安装预应力管道→内模就位→绑扎顶板钢筋及承托钢筋→顶板纵、横、竖向预应力管道→检查钢筋及立模情况(复测标高)→浇筑混凝土(复测标高)→冲洗管道及混凝土养护→穿预应力束→预应力张拉(复测标高)→管道压浆、封头→挂篮落架(复测标高)。

8 箱梁施工标高控制及预拱度控制

挂篮施工中标高资料收集尤为重要，根据设计要求我们分为四个阶段跟踪观测:钢筋施工结束、混凝土浇筑施工结束、张拉结束、挂篮移动就位。预拱度控制方面根据设计要求分为四部分:最终阶段累计挠度、基础沉降、箱梁自身挠度、挂篮支架及模板压缩变形。前三部分均由设计提供，但需根据现场施工条件及时做出调整，最后一部分由施工现场总结经验得出。由预拱度可确定下一节段底模中心标高。

9 合龙段施工及体系转换

先边跨合龙，再中跨合龙。边跨合龙混凝土浇筑安排在夜间，待张拉结束波纹管内水泥浆强度达到设计要求后，再拆除边跨现浇段支架，其次拆除0号块临时支座，随后对称拆除边墩支座处底模，最后进行中跨合龙完成体系转换。

施工顺序:安装合龙段内刚性支撑→安装合龙模→加平衡压重→浇筑混凝土，分级拆除压重，合龙完成。

10 结语

本着保质、安全、经济、高效的原则，顺利完成了悬臂箱梁挂篮法施工任务。事实证明，这种方法对低标价的桥梁工程尤其是跨越高速公路、河流、水上施工条件恶劣的桥梁工程相当适用。

[1] 寻稳家，丁爱华.连续梁桥悬臂浇筑挂篮设计与应用[J].山西建筑，2009，35(19):307-308.