预应力混凝土桥梁工程中的连续梁挂篮施工工艺

黄岭

中铁十四局集团青岛工程建设有限公司 山东 青岛 266422

当前，在铁路、公路等桥梁建设中，连续梁挂篮施工技术已趋于成熟，并已发展成为预应力连续梁施工的主流技术，实现桥梁施工效率较大提升。在连续梁施工过程中，挂篮能够以已浇筑完成的梁段为基础，借助于挂篮走行系统，能够实现延伸式施工，大大改善桥梁施工环境，并且挂篮施工也有很好精度控制效果，可对预应力连续梁质量提供较好保障，下面将针对连续梁挂篮施工展开详述。

一、工程概况

本文结合东昌高速公路抚河特大桥主桥工程实践，研究和探讨连续梁挂篮施工工艺流程及注意问题。项目概况为：主桥上部为40+60*2+40m的变截面连续刚构，主桥面宽26m，采用的是两幅设计，单箱梁结构，其顶、底板宽分别为12.65m、7.15m，顶板及底板厚分别为28cm、55cm。主桥0号块长度为9m，三个T构的悬臂各分为8对梁段，悬臂的总长达24.5m。

二、连续梁挂篮基本构造

为深入理解连续梁挂篮施工的过程，首先需了解其基本构造，主要有：一是主架构，作为挂篮的主要受力结构，以三角形挂篮为例，其架构主体是在三角桁架的基础上，利用连接系所形成的整体结构，而其连接的牢固性主要依靠槽钢焊与高强螺栓；二是底模平台，是由梁与模板结构共同组成的，其在挂篮施工中，不仅承接着梁段结构质量，而且还用做桥梁施工操作平台，主要涉及钢筋帮扎、立模等操作；三是内外模板，主要是由钢模板组成，其中内模板往往是组合式的模板，通常设计有推拉功能，使得梁段施工更佳灵活；四是悬吊系统，主要发挥桥梁结构自重及施工荷载的传递功能，而荷载最终由已竣工梁段以及本段主架构所承受，其结构主要分为前、后吊带，通过销接的方式实现与横梁的连接；五是锚固系统，由于混凝土浇筑时，会对桥梁结构产生倾覆力矩，以防其破坏结构稳定，需要设计锚固系统，在实际应用中，能够在箱梁竖向预应力筋的基础上，利用后锚扁担梁等构件，实现走行轨道的有效锚固；六是走行系统，为实现挂篮的牵引移动，需要设计有轨道、牵引设备等，在实际设计中，走行系统通常还包括反扣轮、前支座等装置，其中反扣轮有助于走行系统受力的传导。

三、连续梁挂篮施工工艺流程

（一）挂篮安装

在桥梁施工时，应当控制好最小桥段距离，使之处于合理范围，有利于安装两侧的吊篮。同时借助于塔吊能够进一步保证挂篮安装的质量，相关安装流程如图1所示：

图1 挂篮安装流程图

想要使后续桥梁浇筑有序开展，一定要尽量保障挂篮安装质量及精度，注重安装过程的规范性，主要是从以下几个方面进行：在施工时往往需要用到大量的砂浆用于安装挂篮轨道，有利于提高轨道平面的平整度，将误差缩小到5毫米以内，同时为了进一步保证挂篮行走工作的顺利进行，还需要将型钢放在挂篮支点处来支撑垫梁。当需要安装三角桁架时，工作人员一定要注重调整好立柱和锚梁等的位置关系，有利于及时发现安装质量问题并及时纠正。当涉及到侧模与底模安装时，同样需要对安装质量引起重视，原则上应当使侧模夹紧底模，能够有效避免漏浆现象的产生。

（二）挂篮预压试验

待完成挂篮安装工作，还应要对其进行预压试验，进而消除其结构内的非弹性形变，而且还能验证挂篮承载力及安装质量。通常会采取静载预压措施，施加一定的挂篮载荷，而挂篮载荷大小一般大于设计载荷（二者比值在1.2到1.4之间），然后进行加载和卸载措施，并分析挂篮系统的抗压能力和平稳性等是否符合工程需求。当涉及到具体挂篮预压时，应当注意杆件检验和添加荷载这两项工作同步进行，工作人员及时将对应位移荷载和大小等记录下来。当需要减少挂篮加载时，可以利用张拉钢绞线来实现，并在此基础上完成挂篮预压试验分析工作。挂篮预压具体内容为：首先布置好地锚，然后使用钢绞线将横梁和千斤顶连接起来，并利用专门的锚具来完成锚固工作，最后利用液压千斤顶来完成分级预压工作。此外，还要注意挂篮试压测点的监测工作。

（三）钢筋绑扎与波纹管道安装

当进行挂篮施工时，所用材料往往现场加工，并要严控其钢筋、波纹管等质量。应当结合设计要求，对钢筋进行弯制、编号等工作，随后通过塔吊来完成钢筋安装工作。而且钢筋绑扎的牢固性也很关键，需充分结合图纸内容来绑扎钢筋，原则上应当按照先底板后腹板的顺序进行。待挂篮内模结构完成前移，其钢筋的绑扎顺序也是以顶板底层为先，当完成预应力管道安装后，方可开始绑扎顶板上层的钢筋。同时，预应力管道的制作与安装，要达到挂篮设计要求，选用合适的波纹管机，预应力管道的安装优先级要高于钢筋，还要避免浇筑时预应力管道破损或位移，必要时可采取固定措施。

（四）混凝土浇筑

在浇筑过程中需要对腹板钢筋和地板进行处理，应当严格按照工程标准将其绑扎于挂篮之上，随后需要安装特定的预应力管和端模，并落实好混凝土浇筑与维护工作，在此基础上开展压浆等措施，经检验合格后再开展后续梁段浇筑工作。

通常而言，桥梁浇筑耗费材料较多，为了改善浇筑质量，需在桥梁施工现场附近，建立专门的混凝土拌合站，经过试验来确定最佳配合比，保证桥梁浇筑混凝土达标，随后再通过输送泵将其运输到梁段浇筑位置。当涉及到混凝土浇筑时，通常选择浇筑振捣的施工方式。在实际浇筑过程中，绑扎钢筋密度较大，而施工人员为了保证振捣的均匀性，一般会使用插入式振捣棒，有利于提高混凝土密实度。同时为了改善预应力混凝土桥梁质量，通常需要采取浇筑成型的措施。当桥梁为T 结构时，一般选择对称浇筑的施工方式，能够有效防止固化应力现象的产生，进而保证桥梁结构的稳定性。当挂篮悬臂较长时，浇筑过程稍有不慎就会发生混凝土变形。为了避免这种情况，应当采用合理的混凝土浇筑顺序，降低裂隙产生的概率，避免出现挂篮变形。为了解决挂篮结构变形问题，一定要优先浇筑挂篮前端，然后再浇筑其后端。完成箱梁施工后，工作人员应当选择通孔器来检查预应力管是否异常，一旦出现露浆现象，一定要在短时间内采取措施处理，防止出现管道堵塞现象，影响后续施工进度。

（五）挂篮的移动和拆除

施工快结束时，一般需要移动和拆除挂篮，这项工作至关重要。在梁段浇筑的基础采取预应力张拉的措施，当达到工程标准时再移动挂篮，开展新的梁段预应力张拉工作。当对所有梁段处理完毕后，还需要检验施工质量，具体表现在各个重要参数是否满足工程质量标准，经检验达标后才能开展挂篮拆除工作。在拆除时应当注意：优先将拱顶支架拆除，随后再拆除侧面和底膜，在此基础上将主桁架拆除。当涉及到拱顶支架拆除时，应当按照拆零取出原则开展拆除工作，当涉及到底模与侧模拆除时，选择整体起吊来实现，当涉及到主桁架拆除时，一般选择吊车方式来完成。

（六）预应力施工

对于预应力连续梁结构而言，首先要保证预应力设计合理性，要采取合适规格及材质的钢绞线、锚具、波纹管等，在本项目中，预应力钢束主要设计有纵向、横向、竖向三部分，其中横向与竖向预应力钢束均采用的是一端单根张拉方式，所用钢筋的屈服强度设计值为785Mpa，直径为25毫米。其次是穿束，其操作过程为先就预应力管道加以贯通，实际操作时需用到通孔器装置，然后借助卷扬机装置进行穿束操作，完成后需检测其外露部位质量，合格方可进行千斤顶及锚具的安装。最后是张拉环节，为保证张拉安全有效，应当对预应力筋的状况加以了解，通常要达到如下要求：梁段混凝土浇筑后超出三天时间，并且弹性模量、强度等指标达到标准，在进行张拉操作时，对于横向或竖向的预应力钢筋的张拉要求不同，应当严格依据操作要求，确保所用张拉力控制符合要求，以竖向预应力张拉为例，其所允许的张拉力范畴为0～422t。在完成张拉操作后，还需对预应力钢筋等进行锚固。

四、连续梁挂篮施工需注意问题

（一）挂篮标高的严格控制

当实际施工时，挂篮标高的控制精度较高，也是连续梁挂篮施工控制的关键。由于连续梁挂篮结构复杂，且标高控制涉及多方面方面，要想实现标高的精准控制，应当在挂篮施工前、中期采取适当的技术措施。首先要就影响标高的可能因素进行全面、系统的分析，考虑到桥梁荷载的多样性，并表现不同特性，如风荷载、桥梁恒荷载等，要分析其对挂篮挠度的影响。同时，在挂篮立模操作时，也应考虑模板高度的控制问题，要满足标高误差要求，而且挂篮施工所用钢材要有足高的承载力，确保不发生挂篮形变等问题。

（二）混凝土材料质量控制

由于本工程为预应力混凝土桥梁，要想提高挂篮施工质量，对其基础性材料质量要严加控制。尽管在挂篮施工设计中，对混凝土材料规格、配比、操作等有严格要求，但混凝土材料依然是挂篮施工质量的重要影响因素。因其作为非均匀材料，混凝土成型后的质量很难控制，而桥梁结构又以混凝土为主，为此，应在挂篮施工中，严格控制混凝土施工工艺，并对温度、湿度、浇筑时长等约束性条件严加管控。通过全面监测各梁段混凝土质量，可有效提升挂篮施工整体质量。

五、结束语

综上所述，本文结合工程实际，从连续梁挂篮的构造、工艺流程及注意事项等方面，对连续梁挂篮施工进行全面阐述，充分体现挂篮施工的复杂性及高质量标准。预应力连续梁的施工，通常会采取挂篮施工工艺，而因其结构、工艺相对复杂，需要严格管控挂篮施工流程，并注意挂篮标高、混凝土材料质量等问题，确保不发生预应力连续梁质量问题，促进桥梁事业健康发展。