特大桥连续梁悬臂挂篮施工关键技术研究

庞义

（贵州陆通工程管理咨询有限责任公司，贵州贵阳 550000）

挂篮施工是指浇筑较大跨径的悬臂梁桥时，采用吊篮方法，就地分段悬臂作业，它不需要架设支架和不使用大型吊机。相比其他方法，挂篮施工具有结构轻、拼制简单方便、无压重等优点。

1 工程概况

六屋郁江特大桥主桥结构为（129+238+129）m预应力混凝土连续刚构桥。分左右幅设计，主桥平面处于直线段范围内，桥梁总宽30m，全长为1352m，共分266个节段。梁体、主墩采用C60混凝土。

主梁为预应力混凝土结构，采用大悬臂变高度单箱单室直腹板截面。箱梁顶板宽为14.75m，两侧悬臂板长7.25m，悬臂板端部厚0.22m，根部厚1.2m。主梁支点处梁高15m，跨中梁高5m，箱梁高度按1.8次抛物线变化。中跨直线段长为2m，边跨直线段长为11m。0号块中室顶板厚度为60cm；底板厚度为250cm；底板厚度从根部的160cm按1.8次抛物线变化至31（31’）断面的35cm。零号块边腹板1.3m厚；块边腹板厚度由0.85m变化至0.55m。全桥在梁端、0号块和及15、24号悬浇块设置横隔梁，其余位置不设置横隔板。端横梁厚2.5m；0号梁段和边跨直线段在墩顶采用支架法现浇，1~31号梁段采用挂篮悬臂浇筑法施工，合龙段采用吊架法施工。

2 挂篮施工

2.1 挂篮安装

本次施工所用挂篮为菱形挂篮，结构如图1所示，由下列几部分构成：桥面菱形主桁系统（含主纵梁、立柱、节点、横梁桁架、前支座）；悬吊、行走系统（含横梁系统、行走系统、悬吊系统）；锚固系统（含后锚系统、轨道梁锚固系统）；模板系统（含底模、内模、外侧模板）。挂篮安装按照以下顺序进行：行走及轨道锚固系统→主构架下弦杆→主构架立柱→主构架后斜拉杆→后锚系统→主构架前斜拉杆→门架、横联→前横梁→提吊系统（吊带、吊杆）→底托系统后横梁→底托系统前横梁→底托系统分配梁→底模→外滑梁→外侧模→内滑梁→内模系统。

图1 挂篮结构

具体安装步骤为：

（1）以500mm的间隔距离设置轨枕，在前支座处加密设置。

（2）根据梁面中心线确定轨道中心线，轨道中心间距为6980mm，将轨道布置好后进行调平。

（3）利用连接器连接预埋精轧螺纹钢和轨道锚固钢筋，以此锚固轨道。

（4）在与梁端相距50cm的位置布置滑移支座，轨道滑移支座应处于同一条直线，然后在与滑移支座相距600cm的位置进行反扣轮系统的布置。

（5）对主构架进行吊装，采用螺栓与滑移支座和反扣轮系统相连，并用后锚钢筋对下弦杆尾部进行锚固。

（6）对竖杆间的横联及中门架进行安装，并用销轴分别与竖杆相连。

（7）对竖杆两侧吊架进行安装，并用销轴相连。

（8）在两侧竖杆的顶部使用32mm精轧螺纹钢相连，同时调整主构架的垂直度。

（9）对前横梁进行安装，和上弦杆之间使用φ24mm高强螺栓相邻。在桥下同时对前吊带、前吊杆进行组装前的准备。

（10）按照从下到上的顺序从前横梁将前吊带穿出，并对扁担梁和千斤顶进行安装，最后通过梁体底板的预留孔将内后吊杆穿出。

（11）结合现场起吊能力，在桥下将底托系统组拼好后进行整体吊装，若起吊能力不足，可按照托梁→后底纵梁→平台梁的顺序进行分步吊装。前托梁和前吊杆之间利用销轴相连，后托梁和内后吊杆及外后吊杆之间也使用销轴相连。

（12）将底模板吊装到底托系统，在定位之后和底纵梁之间采用点焊的方法固定。

（13）在桥下将外滑梁固定在侧模桁架上，然后整体起吊和已穿好的外侧模前后吊杆相连，挂篮侧模下方桁架用精轧螺纹钢对拉。

（14）对内滑梁前后吊杆与吊座进行安装。

（15）挂篮加载试验结束后，对模板的标高进行适当调整，将底板和腹板的钢筋均绑扎好后，对内纵梁进行吊装，再对内模支架进行分片吊装，内模支架外表覆内模模板。

（16）挂篮安装允许误差如表1所示。

表1 挂篮安装允许误差

2.2 挂篮预压

挂篮安装完成后，开始预压，预压的目的在于消除非弹性变形，并确定变形曲线值，为悬臂浇筑过程中标高的控制提供参考。预压方法为：预压的压重按悬臂梁段自重最大梁段自重的1.1倍控制（自重最大的梁段为1#块，其自重为327.6t，则预压压重按360.4t控制）。预压借助反力架完成，加载分3级进行，即0%→60%、60%→100%、100%→110%，每施加完一次荷载，都要在1h之后对挂篮的变形值进行测量，所有加载结束后，按1h的时间间隔测量测点变形值，在最后测量时间段的两次变形量之差在2mm以内时，方可结束预压（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量）。对变形观测值进行分析，并与通过实验得出的桁架数据进行对比分析，以确定挂篮修正值。

2.3 挂篮行走

行走前检查挂篮结构状态与不同部位连接情况，若发现缺陷，应立即整改和纠正，同时清理挂篮前进方向梁面上的所有障碍物。挂篮应缓慢行走，同一T构上的两套挂篮必须保持同步对称，移动速度不能超过10cm/min。脱模后，用千斤顶缓慢松开挂篮尾部后锚钢筋，使两片主桁架的后支座反扣轮缓慢且同时接触轨道上翼缘板。沿挂篮前进方向进行第二节行走轨道的铺设，同时在轨道上挂篮行走预定位置做好标记，一般为主桁架竖杆中心距离梁端50cm位置。为防止挂篮行走时受到太大的阻力，在行走前需在轨道表面、轨道顶板下翼缘、滑移支座底板、滑移钢板及内滑梁销轴轴套涂抹润滑油；所有下弦杆的两侧都应配备一条10t倒链，其一端固定于挂篮尾部耳板，另外一端固定于梁端弧形钢筋。在挂篮行走过程中，应确保倒链操作保持同步，以免行走不同步。挂篮行走至指定位置后，锚固其尾部，并安装所有提吊位置的吊杆，最后将底模与侧模的高程均调整到位。

2.4 挂篮脱模

节段浇筑、混凝土养护及预应力张拉均完成后，方可开始脱模。在脱模过程中，先将外侧模骨架下对拉杆送开，然后对千斤顶进行调节，将底板的内后吊杆松开。对翼缘板外后吊杆和外滑梁后吊杆千斤顶进行调节，将精轧螺纹钢螺母缓慢松开至一定高度，然后将侧面吊架和后托梁之间的吊杆螺母松开至一定高度，同时将侧面吊架和外侧模间的倒链松开。对前吊杆千斤顶进行调节，将外滑梁前吊杆和前横梁与外侧模间的倒链同时松开，利用底托系统与侧模模板的自身重量，与混凝土脱离，脱模高度按10cm控制，最后对外后吊杆进行拆除。在内模脱模的过程中，先将内滑梁锚固于顶板的吊杆螺母松开至一定高度，然后对内滑梁前吊带进行调节。为了方便内滑梁的行走，内滑梁的前端应比后端略低，利用内模系统自身重量行走。

3 结语

综上所述，悬臂挂篮是特大桥连续梁的常用施工方法，该大桥连续梁所用悬臂挂篮施工方法经实践验证了合理性与可行性，对各项施工关键技术的把握精准到位，能保证悬臂浇筑施工顺利完成，并达到预期的质量目标，值得类似工程参考借鉴。