连续箱梁菱形挂篮悬臂浇筑施工技术初探

王永涛

（中铁港航局集团第二工程有限公司，广东 广州 510800）

1、工程概况

佛山市南番大道海怡大桥位于佛山市南海区与广州市番禺区交界处,跨越陈村水道。是佛山南海与广州新客站连接的重要道路之一。路线起自佛山市南海区林岳大道设计终点，起点里程K2+860，终于广州市番禺区规划钟南大道与石壁大道交叉口，终点里程K4+476.61，路线全长1616m，主要包括特大桥1座，中桥1座及桥梁两端的路基工程。海怡大桥全长1051.783m，主桥(106+166+95)m为三向预应力混凝土连续箱梁桥，采用菱形挂篮悬臂浇筑逐块施工。

2、施工方法

2.1、施工流程

挂篮拼装→挂篮预压→浇筑1#块→预应力张拉、压浆→挂篮前移……按此程序施工2#～19#梁段→拆除挂篮→搭设边跨直线段支架→浇筑边跨直线段→安装边跨合龙段吊架及刚性骨架→浇筑边跨合龙段→张拉边跨合龙束及横向预应力钢束→拆除临时支墩→安装中跨合龙吊架→浇筑中跨合龙段混凝土→张拉中跨合龙束及横向预应力钢束→拆除中跨合龙吊架。

2.2、挂篮悬浇施工

海怡大桥主桥4个“T构”的悬臂各分为19对梁段，其梁段数及梁段长度从根部至跨中各为：4×3.0米、4×3.5米、5×4 米、6×5 米，累计悬臂总长76米，悬臂浇筑梁段最大控制重量约为2100KN。

2.2.1、挂篮拼装

墩顶0#块混凝土浇筑、预应力张拉、压浆完毕，清理箱梁内侧及桥面杂物，在0#块上进行挂篮的拼装，悬臂浇筑1#梁段及其后各梁段的混凝土。

2.2.1.1、主桁系统安装

（1）、采用钢板和砂子找平梁顶面，测量0#段中线及线路中心线，根据线路中心线将两侧垫座的安装位置进行弹墨线，垫座按墨线一端进行整齐摆放，并且保证内外侧的垫座在一个水平面上。滑道利用事先预留的孔洞采用Ф32精轧螺纹钢进行锚固。为保证挂篮走行及浇筑混凝土时滑道的受压稳定，每根滑道下必须至少有三块垫座，在前支点的走行轨下必须满垫垫块，

（2）在地面焊接好主桁架及下弦杆支座，用吊机分别将主桁安装在走行轨上，先安装的采用手拉葫芦固定好，然后安装后锚系统。

（3）根据挂篮设计图纸安装主桁平联架、前上横梁、前、后吊带和分配梁。

2.2.1.2、底平台和模板结构拼装

（1）底平台的拼装

主桁结构拼装完成后，先在地面相应位置拼装好底平台纵梁、分配梁，安装底平台两侧及前、后端工作平台。利用主桁架和预留孔将底篮吊装到位，后横梁利用Ф32精轧螺纹钢锚固于0#梁段底板，前托梁用吊带锚固在主桁架前上横梁。

（2）模板结构拼装

0 #块施工完成后，外侧模板不拆除，挂篮拼装完成后，利用外导梁将外侧模滑移至指定位置作为挂篮外侧模板使用。

施工过程：先将外侧模板下放至外导梁上，采用手拉葫芦慢慢牵拉模板前移，将侧、翼模系平稳前移，前移时注意观察腹板处侧模的垂直度，检查调整侧模位置并检查螺栓上满拧紧情况。前移到位后安装侧模工作平台。

（3）工作平台安装

在主桁架前横梁顶上、翼板两侧、底模系前下横梁上、底后托梁处设置护栏，护栏采用φ48mm钢管制成，高度不小于120cm，方便行走及挂篮行走前对前吊点的调整，护栏外侧挂设安全防护网。

2.2.2、挂篮预压试验

拼装完毕后，对挂篮进行预压，充分消除挂篮非弹性变形，对挂篮的强度、刚度和稳定性进行评价，验证挂篮的安全性，并获取挂篮在荷载作用下的变形数据和规律，以便准确设置预抛高量，保证梁体线形。挂篮预压试验在挂篮安装调试完毕，1#块施工之前进行。

2.2.2.1、预压荷载

预压重量依据挂篮施工最不利工况14#块的重量进行模拟加载，荷载的分部形式尽量与实际荷载分部吻合，以保证试验的可靠性和准确性。

预压加载力计算：

（1）混凝土自重：砼 68.85m3，重 1790kN。

（2）施工荷载：按 1.5kN/m2计算，116.25KN。

以上合计1906kN，挂篮预压采用110%加载，加载力为2097kN。

2.2.2.2、预压方法

采用液压千斤顶在箱梁底板范围内对挂篮进行预压加载。即在0#块腹板端面设置反力架，通过千斤顶向反力架施压，利用其反作用力向挂篮施加所需的预压荷载。为防止反力架预埋件处混凝土在加载试验过程中开裂，在腹板预埋件埋设范围内设置防裂钢筋网片。

根据预压重量及分部情况，设置4个预压点，预压点的分布参照挂篮底板受力分部情况布置。1#、4#预压点加载主要模拟腹板及翼缘板混凝土的荷载，预压力分别为：758kN、748kN；2#、3# 预压点加载主要模拟底、顶板混凝土的荷载，预压力分别为441kN、440kN。

2.2.2.3、测点布置

（1）、挠度测点布置：预压试验过程中主要观测前后下横梁、挂篮主桁架悬臂端的挠度和后锚点位移。挠度测点布置在前上横梁及下横梁处。并在其0%、50%、80%、100%、110%五个阶段进行观测。加载完成后，待支架变形稳定且不小于24小时进行观测。卸载时按照100%、80%、50%、0%进行。

（2）、外观检查测点：在加载过程中对挂篮受力关键部位进行观测检查。主要观察挂篮受力杆件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。

2.2.2.4、观测内容

采用精密水准仪或全站仪进行观测。加载过程中密切观测，记录挠度数据，记录支架的非弹性变形和弹性变形，作为混凝土浇筑时模板调整的依据。

2.2.2.5、注意事项

预压加载前，必须组织相关人员对挂篮进行检查验收，特别是各杆件的焊缝质量是否满足设计要求。加载时应统一指挥，并安排专人随时观察挂篮各杆件的焊缝情况。发现异常，应立即停止试验，待查明原因，确认无安全隐患后方可继续进行。

2.2.3、挂篮的前移

2.2.3.1、前移条件

对已浇筑的梁段混凝土浇筑完毕后，等混凝土强度达到90%及龄期不小于7天时，及时对纵向预应力束进行张拉、压浆后方可移动挂篮。

2.2.3.2、前移准备工作

（1）脱模（侧模）：先将侧模腹板处的对拉螺栓进行拆除。

（2）松下翼板前后吊点，前后两端共松下10～15cm，松下后，后端由吊架承受重量，前端由外导梁前吊带承受重量，解除精轧螺纹钢筋临时锁定。

（3）松下内模板系：先松下内模架倒角两端可调螺杆及支架中间可调钢板，松下前后吊点，前后两端共松下10～15cm，松下后，后端内导梁吊架承受内模板重量，前端由内导梁前吊带内模板重量，解除精轧螺纹钢筋临时锁定。

（4）松下底模板系：先松下底后锚端，将底后锚段的吊杆受力转换到翼板滑梁上。再松下前锚端吊杆，前后两端共松下10～15cm，松下后，后端由后长吊带承受底模重量，前端由前长吊杆承受重量，解除精轧螺纹钢筋临时锁定。

（5）松下后锚梁：松下后锚梁，滑道与下弦杆后支座相互扣住。

（6）在滑道上安装前移油缸，准备挂篮前移。

2.2.3.3、挂篮前移

（1）在每浇筑完一梁段后，应先滑移滑道，滑道就位后，锚固、检查无误后，再移动挂篮。

（2）两主桁前移油缸同时前移，两端前移偏差不得大于5cm，在前移过程中注意观察前后支座是否与滑道相互滑移是否平顺。

（3）前移时注意观察垫座与滑道的压块处压紧情况。

（4）挂篮走行速度不宜过快，应做到挂篮两片主梁同步走行，在滑道上每10cm画一刻度，便于观察，随时调整。每前移50cm，需对侧模、内模、底模进行测量前移长度，若未能与主桁同时前移，需找出原因，使其自然前移。

（5）前移过程中对两滑道处进行平顺处理，不得进行强力前移，防止支座扣板脱离，也严禁前移速度过快，前移油缸速度控制在每分钟20cm。

（6）悬臂两端的挂篮前移速度应同步，前移长度偏差不得大于50cm。

（7）挂篮前移到下一梁段指定位置后，进行后锚锁定、模板调整等工作。

2.2.4、挂篮的拆除

箱梁悬臂浇筑梁段施工完毕后，在拆除挂篮时，先在最后浇筑梁段的位置按拼装时的相反顺序拆除挂篮的底篮及模板系统，然后将挂篮主桁后退至墩顶位置，按拼装时的相反顺序拆除挂篮主桁杆件，拆除时两端对称地进

2.2 行.5、。

2.2.5.箱1、梁测量控制线形控制

大跨径箱梁悬浇法施工中挠度控制极为重要，影响梁段标高的因素很多，主要有挂篮的变形、箱梁的自重、预应力大小、施工荷载、结构体系转换、混凝土的收缩徐变、日照和温度变形等。挠度控制将影响到合龙的精度，故必须对

2.2 挠.5.度2、严格控制。立模标高确定

立模标高视纵向束张拉后的情况确定，其值为箱梁设计高程、浇筑梁段引起已浇悬臂的弹性变形、挂篮变形、徐变影响、日照温度修正值和施工荷载引起悬臂的弹性变形各项的代

2.2 数.5.和3、。施工中测量控制要点

浇筑混凝土前挂篮各控制点观测：

（1）浇筑混凝土过程中的高程和轴线观测；

（2）浇筑后高程观测；

（3）预应力张拉后高程和轴线观测；

（4）合龙前，相接的两个悬臂最后2～4段在立模时必须进行联测，以便互相协调，保证合龙精度；

（5）最后一段箱梁悬浇段立模标高须考虑施工荷载的变化、合龙束张拉、体系转换等影响。

结束语

通过南番大道海怡大桥工程的施工实践，并与现有各式及同类挂篮比较，本工程挂篮施工要点、特点为：

挂篮采用液压千斤顶模拟最不利工况施工荷载进行预压试验，0#块施工时需安装反力架预埋件，预埋件应设置钢筋网片与0#块钢筋网连接；

挂篮前移采用牵拉法施工，与常规顶推法比较，操作简便，行走过程安全快捷，行走1个块段最快仅需1.5个小时，缩短了施工周期；

严格控制挂篮变形的观测，力保线形顺直、混凝土内实外美，无错台、麻面现象；

挂篮的底篮要有足够的刚度，防止发生大的变形而影响质量；

挂篮定位要反复调整吊带，确保定位准确，防止发生扭转；

施工过程中精轧螺纹钢应远离电焊，以防形成缺陷，产生应力集中；

混凝土初凝时间控制在12小时左右，以防混凝土浇筑过程中开裂。模板与老混凝土的接缝处应用拉杆拉紧，以防新老混凝土产生错台；

预留孔做到不漏埋，不歪不斜。吊点受力均匀。

[1]周瑞泽.预应力连续箱梁悬臂浇筑施工技术[J].铁道标准设计，2007(8)：69-70.

[2]王昌将，等.悬臂浇筑预应力混凝土连续梁桥[M].北京：人民交通出版社，2004