官洲河特大桥挂篮悬臂浇筑施工技术

李建成

摘要：挂篮悬臂浇筑法施工在连续梁、T型刚构、连续刚构及斜拉桥混凝土梁段施工已经得到广泛应用。本文首先说明了悬臂挂篮技术施工的工作原理，然后结合具体工程案例详细阐述了桥梁悬臂挂篮施工技术要点。

关键词：挂篮；悬臂浇筑；预应力；合拢段；混凝土

一、悬臂挂篮技术施工的工作原理

悬臂浇筑法是指在桥梁上部结构施工中，在桥墩两侧设置工作平台，平衡地逐段向跨中悬臂浇筑水泥混凝土梁体，并逐段施加预应力的施工方法。

挂篮是指用悬臂浇筑法浇筑斜拉、T构、连续梁等水泥混凝土梁时，用于承受施工荷载及梁体自重，能逐段向前移动经特殊设计的主要工艺设备。主要组成部分有承重系统、提升系统、锚固系统、行走系统、模板与支架系统。

挂篮悬臂灌注施工是将梁体分成2～5m不等的节段，以挂篮为施工平台进行悬臂对称施工。挂篮是一个能沿梁顶滑动或滚动的活动模板支撑体系，其锚固在已施工好的前端梁段上，在挂篮上进行下一梁段的钢筋、预应力管道的安设、混凝土的浇注及预应力张拉、压浆等作业。完成一个梁段后即可将挂篮前移进行下一个梁段的作业，如此循环直至悬臂灌注完成。

二、工程概况

官洲河特大桥桥梁孔跨布置为5×40+（98+180+98）+4×42.2755+6×30米，跨越官洲河（小洲）水道主桥采用（98+180+98）米现浇预应力砼连续刚构，梁体为单箱单室变截面预应力混凝土结构，预应力采用三向预应力体系；主桥半幅桥主墩采用双薄壁矩形实体墩、墩梁固结体系，桥墩高度为21.5米，墩厚1.8米，墩宽8.5米；边墩采用双柱式桥墩，墩径为φ2.2米。半幅桥主墩基础为承台群桩基础，承台平面尺寸15.4（横）×14.4（纵）米，厚5米；每个承台基础采用9根φ2.5米嵌岩柱桩。边墩每柱下采用2根φ2.0米嵌岩柱桩。

三、官洲河特大桥挂篮悬臂浇筑施工技术要点

（一）施工工艺流程

施工放样→搭设施工支架→临时支座施工、永久支座安装→安装底模、侧模→绑扎底板、腹板钢筋及安装波纹管→安装内模→绑扎顶板钢筋及安装波纹管→各部位检查测量→梁段砼灌注→混凝土养生→临时固结。

（二）挂篮设计方案

悬灌施工采用8个三角主梁垂直式挂篮，该挂篮是液压驱动，整体前行，主梁模板一次走行到位，结构简单，受力明确，安全可靠，操作方便，并有成功的使用经验。单个挂篮自重700kN，设计承载2600KN（包括施工、机具荷载）。四个主墩上各安设一套挂篮，四T构同步施工。

（三）挂篮拼装及试验

0#段现浇完成后，进行挂篮拼装和试验工作。

挂篮拼装：挂篮拼装时，由于起吊重量较小，采用摇头扒杆吊装构件，工序如下：将轨道梁安装在预定的位置，并调整固定好；吊装主梁，安装反扣轮和走行轮，作主梁锚固；拼装主梁的立柱桁架，安装主梁斜拉带，根据主梁预拱度张紧斜拉带；吊装后横梁、前横梁和走行桁架，使主梁构成一个稳定体系；安装前吊带；拼装底模，前托梁、后托梁和纵梁及模板组成一个底模系整体后，由两台10T卷扬机分别吊起前、后托梁的两端，一次起吊到位，前吊带与前托梁连接，后托梁则锚固在箱梁底板上（底锚）；外侧模前移，0#段在脱模后，利用挂篮主梁上前后中三根主梁吊起外侧模，用导链逐步将其移至1#段就位；安装内模及其滑梁。调整模板，整个挂篮安装完毕。

挂篮静载试验方法：挂篮静载试验采用底模加挂水箱逐级加载方法，墩顶两侧对称进行。选择多个受力点，用钢丝绳滑轮机构进行受力分配，总荷载为最大节段重量的1.35倍。首次加载50%，第二次加载至75%，最后加载至100%。每一级加载后持荷20分钟，并对挂篮全面检查，作好记录，情况正常后，再进行下级的加载。加载方式是水泵抽水进入水箱。试验人员分工负责，统一协调，遇有紧急情况，保证水箱及时放水，挂篮卸载。试验目的是检测挂篮的应力和变形，并消除挂篮非弹性变形，同时为1#段立模高程提供依据。试验时用应变仪测量应力，用水平仪观测变形，其结果符合挂篮设计要求后方为合格。

（四）挂篮走行

（1）采用千斤顶放松斜拉带，用倒链滑车将前托梁和外侧模固定在已浇梁体上，拆下斜拉带。

（2）拆开内外滑梁的后吊杆，放松主梁的其他约束，以压轮器更换压紧器。

（3）采用倒链滑车将主梁系统连同滑梁滑移到要浇筑梁段的设计位置，并锚固主梁系统于已浇梁体，连接内外滑梁于后横梁上。

（4）放松底篮及侧模在梁体上的约束，将底篮及侧模落在外滑梁上，再解开其约束，通过外滑梁，利用倒链滑车将其牵移到要浇筑梁段的设计位置。

（5）安装斜拉带及下后锚带，调整模板，限位锚固，绑扎底、腹板钢筋等。

（五）悬浇施工

1、浇筑

在对挂篮施工之前，需要对0#段、1#段进行浇筑以及张拉工作，为了有效避免其在桥梁中进行大规模的作业，需要对其起吊运输的具体情况进行综合的考虑，与此同时，应该铺设一定的轨道，并且将挂篮重新进行组装。与此同时，其在进行挂篮的拼装以及固定之后，需要其对前后端和外模两边的操作平台的可靠性进行检查，对于不同荷载力条件下的挂篮变形量进行分析。

当模板就位后，首先使用底模支撑起吊篮底部的横梁以及纵梁，因为任何一个梁段都需要不断对高度进行调整，所以不需要在内模和框架之间形成整体，而应该以箱梁的截面的具体情况，同时将最后的浇筑方法确定好，在进行浇筑的过程中，需要对顶板的中部而预留孔隙，确保混凝土的位置进入到箱梁中，帮助其底模部分均匀分布。其在箱梁比较高的情况下，对混凝土的传输需要使用减速漏斗来实现。在进行二次浇筑之时，一般需要视底模板、侧模板和钢筋的具体完成情况而进行。

2、张拉

当砼试件强度达到80%（48MPa）以后，拆除端模和外侧模进行预应力体系拉。张拉程序为：0→初应力10%δ→103%δ→持荷5min→100%δ→锚固。张拉过程中采用双控原则进行控制，确保应力和伸长量满足设计要求，张拉完后清洗管道再进行压浆，严格控制好灰浆各项技术指标，确保压浆压力并稳压5min，采用木塞将两端压浆孔塞住。

（六）合拢段施工

合拢段是连续刚构施工的关键。施工过程中严格控制，确保合拢口中线和高程误差在规范允许范围之内。

合拢段施工程序：完成T构各悬浇段→一侧挂篮前移，锚固在对面T构上→调整挂篮模板中线、标高→按设计要求绑扎底腹板钢筋→安设预应力管道、竖向预应力筋→安装内侧腹板模板→绑扎顶板钢筋，安装横、纵向预应力筋管道→安装合拢口支撑→按设计要求张拉临时预应力束对箱梁进行锁定→完成合拢段混凝土浇筑→张拉上下预应力束→张拉其余预应力束→拆除挂篮。

合拢段选择在当天温度最低时等强焊接合拢口支撑、张拉临时预应力束对箱梁进行锁定，并且2h之内完成合拢段混凝土浇筑。同时边浇筑边将压重逐渐解除，每级卸载不超过5t，压重选择水箱，使合拢段在不变荷载下完成混凝土浇筑。

结语

综上，在实际应用过程中，应充分发挥其操作简便、成本较低以及结构简单等优势，促进施工效率的不断提高。而且施工单位还需注重挂篮的设计与安装，根据自身施工情况，从控制结构挠度、预应力拉张与压浆、内力控制以及混凝土施工过程等促进其应用效果的提高，进而使桥梁建设具有可供参考的依据。

参考文献

[1]程勇.浅析单侧悬臂挂篮技术在桥梁施工中的应用[J]. 科技致富向导. 2013（26）

[2]宋普河. 关于桥梁施工中懸臂挂篮技术的研究[J]. 四川建材. 2013（04）