桂江特大桥预应力箱梁挂篮悬浇施工技术分析

何文浩

摘要：文章以桂江大桥工程为例，分析了预应力箱梁挂篮悬浇施工技术方案与工艺要点。

关键词：桥梁建设;预应力;箱梁挂篮悬浇

中图分类号：U445.4 文献标识码：A DOI：10.13282/j.cnki.wccst.2019.09.043

文章编号：1673-4874（2019）09-0153-04

0引言

我国在箱梁挂篮悬浇施工技术方面已经有一定的成就和发展，但也需要不断对技术进行优化和改进。在连续箱梁挂篮悬浇施工技术方面，怎样不断降低成本，提高施工效率以及材料利用率，从而获得更大的经济效益和社会效益一直是有关人员致力研究的重要问题之一。本文以桂江大桥工程为例，分析了预应力箱梁挂篮悬浇施工技术。

1工程概述

新建昭平桂江特大桥桥梁起始桩号K52+642.000，终止桩号K53+644.25，桥长1002.5m。全桥采用双幅分离式，孔数及孔径为7× 40m+（70+2×125+70）m+8×40m，共19跨，桥面净宽22.5m。其中，主桥采用（70+125+125+70）m预应力混凝土连续箱梁，下构主墩为钢筋混疑土方形实体墩。钟山侧引桥为7×40m先简支后连续预应力混凝土丁梁，昭平侧引桥为8×40m先简支后连续预应力混凝土T梁，下构桥墩为柱式墩。基础均采用钻孔灌注桩，桥台采用肋板式桥台接桩基础。

主桥主梁横断面采用单箱单室直腹板箱形截面。边跨共16个节段，1#-14#为挂篮施工，15#节段为合龙段，16#节段为现浇段。中跨共15个节段，1#-14#为挂篮施工，15#节段为合龙段。支点处梁高7.8m，跨中梁高3.2m，箱梁高度按2次抛物线变化。箱梁顶宽12.75m，底板宽度为6.5m，0#块顶、底板厚度分别为80cm和200cm，腹板厚120cm，其它块件顶板厚度为30cm，底板厚度从根部的93.2cm按2次抛物线变化至跨中的32cm。1#-1#块腹板厚70cm，12#-14#块腹板厚50cm，11#块、12#块为过渡段，底板水平。左幅横坡为-2%～5.93%，右幅横坡为2%-5.93%，主桥纵坡从小桩号往大桩号为0.5%上坡。

2施工方案及施工工艺

在主桥部分主要是（70+2×125+70）m的预应力混凝土连续箱梁.在主桥主梁的横断面处，主要采用了上下行分离的单箱单室直腹板箱形截面。其中具体的梁高为：支点处7.8m，跨中3.2m，箱梁的高度以2次抛物线规律来变化.其中0#块在墩顶托架上浇筑，15#块采用钢管桩搭设托架浇筑，16#块节段合龙段通过挂篮吊架的方式进行现浇施工。本文中主要对1#-14#块段的三角型挂篮平衡悬浇施工进行介绍和分析.总体施工工艺如图1所示。

2.1挂篮总体方案

在进行主桥部分的挂篮施工设计中，需要注意两个方面的问题，即挂篮承载能力与结构形式。对于挂篮的总重量而言，应该与主桥对其的要求相符合。同时，要注意使用材料的强度及悬臂端的挠度控制、横向稳定的处理，并注意行走系统以及锚固点等相对来说比较重要的部位是否进行科学合理的设置。此外，其他很多因素的影响而产生的非弹性或者是弹性形变也会影响到挂篮结构的设计。如果发生了较大的变形，会对主梁的质量产生直接的影响，威胁到整个桥体的施工安全.所以，科学、合理地设计挂篮是十分重要的。经综合考虑，最终采用“三角挂篮”桁架式，其优点在于结构简单、自重轻、受力明确、稳定性好、变形性小，能够很好地符合质量要求。挂篮结构构造如图2、图3所示。

2.2 挂篮系统安装拆卸流程

挂篮安装与拆卸流程如图4所示。挂篮各构件运至现场后，使用塔式起重机配合人工进行挂篮拼装，各构件进场后要严格进行验收检查。在拼装挂篮时必须确保梁顶放样完毕，每个构件的拼装过程中都要严格遵循图纸进行.当拼装完成后，要由专门的验收小组来对系统进行全面的检查以及验收，只有确认拼装满足要求后才能交付使用。

2.3挂篮预压测试

在悬浇段施工前，为了保证主桥所用挂篮安全和性能良好，要对挂篮的弹性形变量进行量测，消除结构非弹性形变，并且进行挂篮的试压处理.根据实际施工条件，墩身高度最高为21m，计划接长上前横梁吊杆和底篮后横梁吊杆，并进行预制块的加载。通过张拉前横梁的精轧螺纹钢来实现整个挂篮的预压，千斤顶荷载通过挂篮荷载计算模拟.按照计算荷载的60%、100%、120%来进行负载等级处理，当达到设计要求的荷载后，持续荷载24h，检查最终的挠度，与设计挠度对比，合格后分级卸载。

2.4挂篮前移

挂篮前移通过在前支点处用穿心式千斤顶张拉前进，每个钢支点处设置一个100t千斤顶。当完成预应力的张拉后便可以将挂篮前移，当前移到相应的位置后再进行压浆，要确保压浆的凝固质量;卸除滑移梁上固定装置，滑移梁前行到指定位置并锚固;拆除底板及顶板下后横梁锚杆，放松上前、后横梁吊杆，并在上前、后横梁两側外端装置链滑车，以减少拉杆受力，避免移动时因拉杆受力不均匀造成变形或断裂;轨道及反扣轮就位，上前横梁与上后横梁随主桁三角架一同前移。在挂篮进行前移时，每一步都要对底板、腹板、翼板等部位进行彻底的检查，保证挂篮行走过程中不会受到阻碍;行走时随着行走部件移动依次拆卸前方锚固螺栓，并对行走部件后方已通过的锚固点及时加固。

2.5挂篮浇筑施工

主要施工顺序为：

（1）首先就位挂篮并进行固定，确保锚固好后锚。

（2）将底篮进行提升，将底模和侧模调整至施工标高并加以固定。

（3）将箱梁的腹板和底板进行绑扎，同时安装竖向预应力筋以及定位预应力束管道。此外还有预留孔道以及相应预埋件的安装处理。

（4）当内模就位完毕后对顶面标高进行调整，并且加以固定。

（5）将箱梁的翼板和顶板钢筋进行绑扎，同时安装横向预应力束以及定位顶板预应力束管道。安装预埋件以及施工所用的预留孔道。

（6）浇筑箱梁混凝土，浇筑顺序为：底板→腹板→顶板。

（7）混凝土养生期间进行预应力管道清洗、预应力钢束穿索及端头混凝土凿毛。

（8）等到混凝土满足设计的张拉强度后，在两端对纵向预应力束进行张拉，同时对横向预应力束进行交错张拉。

（9）挂篮卸挂、脱模、前移就位。

（10）进行管道压浆，并采用真空压浆。

2.6预应力施工

2.6.1 预应力材料的管理措施

与相关监理工程师的实际要求以及相应的规范等相结合，对预应力钢绞线进行抽样检验，在经过监理工程师确认合格之后方能对其进行应用.另外，还需要与具体截面积以及弹性模量相结合来对延伸量进行一定的修改完善.将钢绞线运送至施工现场之后应对其做好保管工作。在实际下料的切割环节中，应使用砂轮机将其切面切成平面。同时，为了防止端头的钢绞线被打散，应该利用铅丝对端头进行捆绑。对于锚具与锚板应存放在工地料库内，方便工作人员对其进行集中管理。

2.6.2 张拉工作

张拉工作可以利用智能方式，在完成每一梁段的浇筑工作之后，待混凝土强度超过90%设计强度且龄期至少7d时，才能够进行张拉工作。同时，张拉工作的开展应该安排专业人员进行施工操作，现场还需要安排专人值守。张拉工作应该在工作现场对原始的张拉做好相应记录。为了保证张拉的质量，在现场还需要经过监理工程师的签字。

在实际施工期间，应该严格按照施工设计图纸中的要求来进行。在开展主桥箱梁块件悬臂施工的时候，混凝工强度达到了90%设计强度时，应先在箱梁两侧腹板对称张拉各块件中对应的纵向预应力并对其进行灌浆工作，然后再对横向、竖向预应力进行张拉并开始灌浆。

2.7压浆及封锚

主桥压浆采用智能真空压浆，应在预应力筋张拉完毕、挂篮前移后立即进行孔道压浆及封锚。其施工方法如下：

（1）压浆

在进行压浆前，要填封锚具周围的空洞以及钢丝的间隙，防止出现冒浆的现象。同时通过吹入压缩空气的方式来将管道中松散的微粒进行清除，并用肥皂水对管道进行冲洗，直至将颗粒排除干净。

当构件温度<5℃时要停止压浆。水泥温度要<32℃。

当张拉完预应力钢筋后立即进行管道的压浆，通常压浆过程要<24h。实际操作时，对于竖向孑」道以及曲线孔道来说，通常要从最低的压浆孔处进行压入，并在最高排气孔将水泥排除，直至稠度符合要求。管道中要充满水泥浆。

沿流动方向逐个关闭出气孔，要对压浆完毕的管道进行有效保护，防止振动。同时管内水泥浆在48h内的温度应≥5℃。如果白天温度过高，则应将压浆施工放在夜间进行。当压浆完成2d后，要对水泥的密实情况进行检查，如果不符合要求要及时加以处理.

对于竖向预应力压浆，应在混凝土浇筑前提前预埋好压浆管，压浆管在不干扰竖向预应力钢筋的情况下应尽可能设在最下端。

压浆时还应注意以下几点：

①对于曲线孔道以及竖向孔道来说，要在最低的压浆孔完成压入，而排气和泌水则需要在最高的排气孔进行。曲线孔道和水平孔道中的水泥浆压力保持在0.5-0.7hWa左右。如果子孔道超长，最大压力为1.0MPa，竖向孔道中为0.3-0.4MPa左右。

②对于压浆的充盈度来说，要使得另一端孔道充分饱满，并且排气孔中排出的水泥浆速度符合要求。當出浆口关闭后，要保持5min左右的稳压期，压力为0.5MPa。

（2）封锚

当压浆部分完成后需要进行封锚处理，对锚固段进行一定的保护，如防腐保护和封闭保护.封锚时尽量采用强度与构件相同的混凝土，并且控制好梁体的实际长度。如果锚具长期外露，要进行一定的防锈处理。

3 结语

本文基于桂江大桥的工程现状分析了箱梁挂篮悬浇施工技术，主要介绍了整体施工方案、挂篮系统安装拆卸流程、挂篮预压测试、挂篮前移、挂篮浇筑施工、预应力施工以及封锚和压浆等。箱梁挂篮悬浇施工技术对于桥梁的建设至关重要，因此要对其进行不断的完善和改进，任何一个细节都不能忽视。