挂篮悬臂浇筑拱桥拱圈节段施工工艺研究

杨林

（中交一公局第四工程有限公司，南宁530033）

1 工程概况

马蹄河特大桥桥跨布置为2伊30m 预制T 梁+净跨180m主拱（15伊13m 空心板）+2伊30m 预制T 梁。主桥为净跨径180m钢筋混凝土箱形拱桥，净矢高32m，净矢跨比F0/L0=1/5.625，拱轴系数m=1.988 的等高截面悬链线拱。整个拱箱分29 个节段施工，两岸各设一个拱脚斜拉支架现浇段，其余节段采用挂篮悬臂浇筑法施工。

2 倒三角挂篮构造

马蹄河特大桥挂篮为下承式“倒三角”挂篮，挂篮主要由承重主桁、行走系统、止推系统、锚固系统、主顶系统、后顶系统、模板系统等组成，重约95t。

3 施工工艺

拱圈的稳定通过作用于盖梁（1#、2#、3#节段）和扣塔（4#～14#节段）的扣锚索施加应力。本文选取德江岸左幅拱圈4#节段施工，介绍挂篮悬浇拱圈节段施工工艺。

3.1 施工工艺流程

施工工艺流程如图1 所示。

图1 施工工艺流程

3.2 挂篮行走

为避免施工误差积累对主拱的线形和合龙的影响，拱圈节段扣锚索张拉分2 次张拉。拱圈3#节段第一次张拉完成后，此时挂篮锚固在2#节段上，需将挂篮向前推进并锚固在3#节段上以完成4#节段施工。3.2.1 模板拆除

挂篮悬浇拱圈节段首次采用液压传杆螺栓进行侧模脱离，单侧侧模布置5 套液压传杆螺栓，每套液压传杆螺栓呈水平和斜向布置。

3.2.2 轨道安装

行走轨道长12m，轨道上设置0.5m 间距的销轴孔。通过轨道旁预埋孔道安装锚梁加以固定，防止轨道晃动。

3.2.3 锚固系统拆除

缓慢操作油泵车，使挂腿主顶系统千斤顶受力，利用缆索吊装系统拆除锚固系统，将履带小坦克缓慢放下至行走轨道上。

3.2.4 挂篮行走

挂篮行走系统由2 台80t 行走油缸+履带小坦克和2 台后小车组成。后支座锁定，油缸伸长，挂篮缓慢行走；挂篮行走50cm 后，挂腿前支座孔位与轨道对应，锁定前支座；松开后支座销子，油缸缓慢回油缩短，后支座前行50cm 后，锁定后支座；松开前支座，油缸伸长挂篮行走，以此循环，直至挂篮行走到位。

3.3 3#节段扣锚索第2 次张拉

施工过程中扣锚索分2 次张拉，节段初始张拉（即第1 次张拉）时在混凝土浇筑完成后，混凝土强度达到85%且浇筑时间不小于96h，补张拉（第2 次）是在挂篮前移到位后，绑扎钢筋之前进行。3#节段扣锚索在3#交界墩盖梁上进行张拉，张拉同步。

3.4 挂篮定位

挂篮空载时前端标高通过安装在挂篮尾端左右侧的2 个千斤顶来调整，千斤顶油缸伸长可使挂篮前端上升，反之则下降。

表1 3#、4#节段拱圈索力初始张拉值及预抬值

在挂篮底模上标记出4#节段悬臂端点，同步缓慢操作后顶千斤顶，根据表1 中4#节段预抬值61mm 和设计标高，边观测边调整，使挂篮初步定位。安装止推系统，锁定螺母。

3.5 4#节段钢筋、内模板施工

挂篮调整到位后，先安装底板、腹板钢筋，后内模，最后顶板钢筋。

3.6 预埋孔道埋设

马蹄河特大桥挂篮悬浇施工工艺复杂，节段施工需要预埋扣索孔道，挂篮锚固系统孔道，止推系统孔道，行走轨道锚梁固定孔道等预埋孔道。

拱圈齿块作为斜拉扣索的锚固端，应力相对集中，齿块钢筋根据扣索角度进行调整并适当加密，钢筋末端弯钩插入腹板、顶板、横隔板钢筋中，并加以固定。4#节段齿块中预埋准180mm 钢管，与水平呈53毅角倾向扣塔。

锚固系统预埋管道位于节段悬臂端横隔板两侧，每侧布置6 根准80mm 钢管，止推系统预埋钢管位于腹板两侧的倒角处，每侧布置2 根准80mm 钢管，测量定位后，钢管垂直于拱底，从拱顶通至拱底布置。

行走轨道锚梁固定孔道位于顶板马蹄处，将堵塞孔道清通后穿入精轧螺纹安装锚梁用于行走轨道固定。

3.7 模板安装及混凝土浇筑

液压传力杆螺栓将侧模推向钢筋骨架，两侧安装人员观测，慢慢进行调整，保证拱圈外观及线形。混凝土浇筑采用泵送，分层法浇筑混凝土，每层厚度不超过30cm。浇筑顺序为先底板、腹板后顶板，倾斜度大则从拱座端向悬臂端方向进行[2]。初凝后，洒水养护24h，拆除顶板压模，覆盖土工布洒水养护。

3.8 4#节段扣锚索第一次张拉

待同条件养护试块强度达到85%设计强度（42.5MPa）且混凝土龄期不小于96h 后，进行现场混凝土回弹，实行双控，均满足要求后方可将扣锚索张拉至设计初张力。施工过程采取扣索、锚索同步，分级张拉，左右侧对称张拉，按表1 中4#节段分级按照50%、100%索力张拉。过程持续观测扣塔偏位情况，扣塔偏位控制在2cm 以内。

重复上述3.2～3.8，完成拱圈悬臂浇筑施工，直至拱圈合龙。

4 结语

马蹄河特大桥为主跨径180m 的挂篮悬臂浇筑拱桥，解决了山区“V”形峡谷修桥通路的难题。其成功修建，把150～200m跨径的悬浇拱桥施工工艺推向成熟，同时也让桥梁同行业人员对更大跨径的悬浇拱桥进行更深一步的探索增加了信心。此外，顶推式履带小坦克、液压传力杆螺栓等新技术首次应用于挂篮悬浇拱桥施工中，为类似桥梁挂篮研究提供了借鉴。