无轨式三角挂篮在地铁高架桥梁中的应用

孙斌 中国交通建设股份有限公司总承包经营分公司

1.工程简介

厦门轨道4 号线一期工程全长44.78 km，其中高架桥梁段长20.91km，设计时速为120km/h，为城市地铁快线。跨大嶝海峡航道采用40+3×60+40m预应力混凝土连续刚构梁，采用挂篮悬浇法施工，本工程采用无轨式三角挂篮。

2.施工方案

总体施工工艺方案如下：0#块采用落地式梁柱支架工艺，标准节段采用挂篮悬浇施工工艺，边跨现浇段采用支架现浇工艺，合龙段施工采用挂篮进行合龙。下面就挂篮悬浇施工工艺作详细说明。

2.1 挂篮安装

0#块施工完成后，开始进行挂篮安装。安装步骤为：拼装三脚桁架→安装后支腿、前支腿→安装三角桁架、门联和斜门架→安装前上横梁和前后吊杆→安装底篮→安装外滑梁和外模→安装人行通道和防护。

2.2 挂篮预压

选取首个T构第一个1#块进行挂篮预压，对挂篮进行模拟压载试验，在设计荷载下验证挂篮的设计参数，承载能力和安全可靠性，获得变形相关参数，模拟荷载采用预制水泥块堆码加载。按照0%，50%，80%，100%，120%预加载均匀地对称加载，并且卸载按100%，80%，50%，0%下进行。加载过程中须密切观测并记录挠度及应变数据。每级加载完成后1h，测量挂篮的变形值。全部加载完成后，每个测点按每隔1h测量一次变形值，连续预压5h，当最后测量时段的两次变形量之差小于2mm时即可停止。按分级加载的相同重量逐级卸载并测量各级卸载后的变形值。根据加、卸载实测数据，绘制各测点的加、卸载过程变形曲线，通过分析计算出挂篮在各阶段荷载作用下的实际变形值，变形值不得超过理论计算的变形值。

2.3 挂篮前移

（1）调整挂篮模板至脱模状态：①松卸侧模上的对拉螺栓、临时固定装置，使外侧模与已浇筑梁段分离，安装外导梁滚轮框，使滑梁滚轮框着力。②解除后下横梁内侧锚固于箱梁底板上的2根精轧钢吊带，用5t螺旋千斤顶同步缓慢放松前、后下横梁的吊点，整个底模系统下降约2cm。

（2）挂篮受力体系转换：①前移障碍物清理；②松后锚系统；③安装支座扁担梁，检查螺帽松紧度、精轧钢预留长度、垂直度。

（3）顶起主桁架，前移前支座（后支座重复前支座步骤移动）

（4）挂篮开始前移。解除原有后锚系统，改为后支座扁担梁锚固。此时的锚固系统的传力途径为：主桁架节点→支座反扣轮→支座扁担梁→支座精轧螺纹钢→已浇混凝土。

由于0#节段桥长限制，两篮之间最小间距只有4cm，在前期施工中，应严格检查预埋孔位置是否准确，固定是否牢靠无松动，避免浇筑过程中孔道偏位、堵塞。吊带安装过程中，注意吊带的垂直度，吊带全部用双螺帽进行锚固，挂篮前移时，在原有手拉葫芦行走系统的基础上，进行改造升级，利用液压千斤顶代替手拉葫芦向前滑移，大大提高了该挂篮系统行走的工效。

2.4 移篮结束

（1）及时设置后锚系统，并拧紧螺帽，然后解除支座扁担梁锚固系统。

（2）恢复后下横梁内侧锚固于箱梁底板上的2根精轧钢吊带，外导梁安装固定框，并将滚动框的精轧钢解除，下落至外导梁，至此移篮完成。

2.5 钢筋施工

钢筋采用HRB400钢筋，在钢筋加工棚内进行加工。底、侧模安装完成后开始钢筋安装，安装顺序为：绑扎底腹板钢筋、绑扎横梁横隔板钢筋、安装预应力管道、安装内模、绑扎顶板翼缘板钢筋。安装过程中若出现钢筋与预应力束冲突的现象，则在保证断面钢筋数量的前提下适当调整钢筋位置；若出现钢筋间冲突的现象，则在保证钢筋保护层厚度的前提下适当调整钢筋布置。

钢筋安装过程中，充分利用架立筋来定位腹板。钢筋连接时，钢筋对接采用焊接。采用C50砼垫块来控制钢筋净保护层厚度，垫块按4块/m2梅花形设置。箍筋为矩形整箍30×30cm，焊接封闭。安装波纹管时，先按照设计图给出的钢绞线的坐标定位焊接波纹管定位筋，再安装波纹管，保证预应力束的准确定位。

顶板钢筋安装完成后，根据需要切断人孔位置的顶板钢筋，提供人员上下的通道。断开时必须预留足够长度，并在内模拆除完成后重新焊接等强恢复。

2.6 内模安装

挂篮外模采用钢模，内模采用15mm木模板拼装而成，要求模板有足够的强度、刚度，表面平整，模板接缝严密，确保不漏浆。内模模板采用5×10cm方木横肋固定，间距为30cm；纵肋采用10×10cm方木或50×100×3mm方钢，间距120cm；设置φ48×3.0mm钢管支撑、可调顶托进行内模加固。模板拼装完毕后要求几何尺寸准确，外表光滑平顺，无接缝、错台。

2.7 预应力安装

箱梁预应力工程采用φs15.2高强度低松弛预应力钢绞线，Ⅰ类优质锚具。钢筋安装时，根据设计的管道坐标设置定位筋，保证波纹管定位准确、孔道平顺，横截面在一条直线上。

混凝土浇筑前需对波纹管进行检查，如有破损，需进行修补，波纹管连接处要用胶带牢固包扎，防止浇筑时水泥浆渗入。锚垫板与波纹管孔道保持垂直，连接后用密封胶封口，锚垫板上压浆孔内塞满棉纱，防止浇筑混凝土时漏浆堵塞。

波纹管安装完成后，安装内衬管防止浇筑混凝土堵塞，浇筑完成后，根据预应力设计及实际情况，计算预应力筋下料长度。预应力筋穿束前，需提前清除孔道内的杂物和积水。预应力筋两端编号后再进行穿束，保证相互平行，不发生交叉。

2.8 预埋件安装

预埋件安装前先对安装位置进行放样，并在浇筑混凝土之前对各预埋件的数量和位置进行复核确认，保证预埋件位置准确。对于长期处于外露状态的预埋件如人行道预埋钢筋等，进行刷涂水泥浆等防锈处理。混凝土浇筑时，振捣棒应避免与预埋件直接接触，以免造成预埋件位置偏位。

2.9 混凝土浇筑

混凝土采用商品混凝土，采用搅拌车运输至现场汽车泵浇筑入模。混凝土塌落度控制住16～20cm。挂篮两边分层对称浇筑，第一层浇筑底板及倒角以下腹板，第二层浇筑余下腹板、顶板及翼缘板，悬臂两端不平衡重不得大于10t。

2.10 预应力张拉、压浆

根据设计要求，梁体混凝土强度达到设计强度的95%以上，弹性模量达到设计强度的100%，龄期≥8d时进行预应力张拉施工。张拉程序为0→初应力10%δk→20%δk→δk(持荷5min锚固)，张拉采用应力控制为主，伸长值进行校核，实际伸长值与理论伸长值误差控制在±6%以内。

预应力张拉完成后，需在48小时内对张拉完成的预应力束进行孔道压浆，并切实保证压浆质量。

3.线性控制

通过测量每个节段主梁前端指定断面的顶面标高、轴线偏位来控制主梁标高、轴线，主梁施工完成和全桥施工完成后进行全桥线性的测量。

（1）挂篮安装完成后，通过预压消除弹性变形量，计算出预拱度，保证挂篮线性控制的基础。聘请第三方检测对每一节段进行立模标高监测，出具立模令，根据立模指令进行调篮施工，确保挂篮始终按照设计前行。

（2）严格按照混凝土浇筑前、浇筑后（张拉前）、张拉后进行测量，掌握每道工序对高程的影响，给予立模标高提供数据支持，对现场实际施工中进行纠偏，数据出现偏差时，及时进行调整。

4.结束语

无轨式三角挂篮其结构合理、受力均匀，最关键的后锚使用扁担梁结构设计，安全性能极高，挂篮倾覆概率几乎为零，挂篮在使用行走过程不便的缺点，经实际施工应用中进行了改良，得以彻底解决，能有效节约人力、物力、为施工进度提供了可靠的基础保障。过程中通过一系列质量保证措施，实现了外观线形良好、混凝土浇筑质量可靠的预期效果。可为类似工程提供一定的参考。