挂篮悬臂施工技术在穿越南水北调中线总干渠中的应用

张超伟

（南水北调中线干线工程建设管理局，天津300134）

1 工程概况

荣乌高速公路是连接山东省荣成市和内蒙古乌海市的国家高速公路，简称荣乌高速（代号G18），全长1 820 km，在桩号1119+639位置设置一座特大桥穿越南水北调总干渠交叉角58°，是河北省高速公路网中横三、纵五、和线三的一部分，也是保定地区的重要通道。桥梁全长750 m，前四联引桥采用30 m标准跨径装配式预应力混凝土连续T梁，第五联为主桥，采用变截面连续梁。

2 挂篮施工前对总干渠安全防护措施

挂篮拼装前首先在总干渠一级马道两侧绿化带内浇筑60 m×0.8 m×0.4 m（长×宽×高）的混凝土支架防护基础，然后在其上搭设钢管支架，上面铺设生态环保轻质防护板，防止悬浇施工时上部落物影响车辆及人员安全，并在干渠顶外侧浇筑混凝土底座基础，没边基础内各埋设50个钢筋锚固环，用于50道纵向钢丝绳锚固。

3 挂篮设计及施工

挂篮使用为南水北调跨渠桥梁专门设计的菱形桁架式挂篮由主构架、模板系统（内模、外模）、行走系统、提调系统、锚固系统组成（见图1）。

主要安装流程如下：

（1）安装准备：严格按照施工图纸将主架构组装完成，运抵南水北调施工现场，利用左侧巡视道路周边空地进行细部组装。

图1 挂篮设计构造（单位：cm）

（2）铺枕：用1：1水泥砂浆找平梁顶面铺枕部位，铺设钢枕，钢枕间距不大于60 cm。

（3）安装轨道：从起始段中心向两侧安装2.5 m钢轨各两根，轨道穿入竖向预应力筋，使用全站仪全程控制轨道顶面高程，用专用连接件固定轨道。

（4）安装前后支座：先从轨道前端穿入后支座，后支座就位后安放前支座；在相应位置轨道顶面放置滑板（300 mm×500 mm），然后安放前支座。

（5）吊装主构架：主构架分部吊装，放至前后支座上，并旋紧连接构件；使用中为避免倾倒，搭设脚手架进行辅助安装和固定。

（6）安装主构架之间的连结系、门架，旋紧联接螺栓。用ФL32精轧螺纹钢筋和工字钢将主构架后端锚固在已成梁段上。

（7）吊装前上横梁：前上横梁吊装前，在主构梁前端先设置工作平台，平台设置安全防护栏杆，栏杆高度不低于1.1 m。前上横梁上设置两组千斤顶、上垫梁、下垫梁及两组钢吊带一起组装到前上横梁后，整体起吊安装。

（8）安装后吊带：在1号梁段底板预留孔上先安放垫块、千斤顶和上垫梁，然后安装后吊带。后吊带从1号梁段底板预留孔内穿出，并与底模架连接。

（9）吊装底模架及底模板，吊装内模架走行梁，并安装好后吊杆，前吊采用钢丝绳和倒链。

（10）安装外侧模板：挂篮所用外侧模首先用于0号梁段施工，在上述拼装程序之前，应将外模走行梁先放至外模竖框架上，后端插入后吊架上（先在0号段顶板上预留孔安装好后吊架）。两走行梁前端用倒链和钢丝绳吊在前上横梁上。用倒链将外侧模拖至1号梁段位置，在0号段中部两侧安装外侧模走行梁后吊架，解除0号段上的后吊架。

（11）挂篮预压：挂篮组拼完成后，为消除挂篮主构架、吊带及底篮的非弹性变形，需要对现场拼装后的挂篮布设预压点进行预压加载试验（见图2）。

图2 挂篮预压布点示意图

4 混凝土施工

混凝土施工与0号块相同。混凝土施工过程中，应遵循对称浇筑的原则，要保证同一块段两侧腹板混凝土的对称均匀浇筑。混凝土浇筑前应严格按照施工规范将连接面凿毛处理，凿除深度不小于3 cm，以露出石子为标准，采用洒水的方式将旧混凝土面湿润先刷素水泥浆一道，加强新旧混凝土的结合。在悬臂浇筑施工过程中合理资源配置，无关设备和人员撤离工作面，最大程度地减少施工荷载。

5 挂篮行走注意事项

挂篮行走时设专人指挥，每次行走时必须严格检查部位螺栓和各连接结构，并经专职安全员确认无误后方可下达行走指令。首先，放松底面模板的吊带，在底模架后横梁两侧的吊耳与外侧模走行梁之间安装5 t倒链，拆除后吊带与底模架的连结；然后，松开挂篮后端锚固螺杆；其次，在轨道顶面安装2个10 t倒链（每套挂篮），并标记好前支座的位置；最后，采用人工配合卷扬机的方式牵引挂篮整体向前移动。

移动过程中严格控制悬臂端的不平衡偏差，严格控制在设计范围之内，做到低速、平衡、对称做到协调一致。挂篮行走时，在尾部设置安全绳并随主体结构逐步放松前移。风力超越6级时应做好防风措施并中止作业，雨雪天气时要做好施工场地的防滑、排水工作。

待合拢段施工完成后，按照先下后上、先外后内的顺序进行拆除，在渠道左侧路面设置一台200 t汽车吊进行吊装作业。

6 结语

挂篮悬臂施工技术技术在荣乌高速跨越南水北调大桥施工中得到了很好的应用。此技术具有安全可靠、操作性强、质量有保障、施工速度快、无水质污染的风险等特点，适合桥梁跨越施工，对类似工程的推广应用有一定的参考价值。