黄河大桥工程建设中的悬浇施工技术

曹利刚

（中交二公局上海远通路桥工程有限公司，上海 200135）

1 工程概况

甘德尔黄河大桥工程由西引桥、主桥、东引桥3部分构成，总长5 110m。乌海甘德尔黄河大桥主桥上部结构施工项目包括：现浇主梁（对称悬浇15段、边跨现浇段及合龙段）和钢绞线斜拉索（共60根）施工。乌海甘德尔黄河大桥主桥桥型布置见图1。

图1 乌海甘德尔黄河大桥主桥效果图

2 悬臂浇筑梁体施工工艺

2.1 施工挂篮

2.1.1 挂篮拼装

将施工所需的挂篮结构配件运送到操作现场，用塔吊将构件吊送至已浇梁段顶面，在挂篮两侧浇筑完毕的0#梁段顶面进行组装，组装完毕后，在挂篮两侧各装设人行道（检查梯）平台及扶手，采用焊接方式固定，为避免安全事故，采取必要防护措施，如安装防护网。

2.1.2 挂篮静载试验

挂篮组装完成后进行载荷测试，确定挂篮的实际负荷力和梁段在负荷情况下的变化情况。在挂篮的横梁部分加设相同的载荷，对其展开提前负压，彻底清除了挂篮的非弹性形变，在悬臂注浆建造期间，梁段的预拱度计算中加入挂篮的弹性变形量。

预压测试顺序：吊篮安装好后，静载荷检测符合要求→根据分段混凝土分布分量施加荷载→每次增加负荷量后保持时间4h→荷载量达到100%时保持时间大于24h→负荷量多达额定负载的120%时→荷载保持时间12h→荷载逐步递减。为给挂篮部件足够的变形时间与监测暂停状态下观察吊篮内的变化，每次增加荷载时吊装要停止运行。在梁体腹板对应的底模区域进行堆码操作，达到加载配重的效果。堆码操作必须井然有序。利用沙袋对翼缘板施加预压来增加翼缘板的负荷。设置好配重堆码后，为避免配重块出现滑落，利用Φ 10mm钢丝绳将其加固稳定，采用捆绑固定。

2.1.3 挂篮的移动

各梁段混凝土浇筑及预应力张拉施工完成后，吊篮将沿运行轨道转移到下一段梁段开始建造，直至悬绕梁段全部建造完成。随着悬浇梁段作业结束挂篮移动停止。

2.1.4 挂篮拆除

待箱梁悬浇梁段施工作业成功实现后，挂篮便无作用，即可拆除挂篮。拆除流程为：箱内拱顶支架→侧模结构→底模结构→主析架，吊带结构和前行锚固结构。箱内拱顶支架结构拆卸方式集体拆开后取出，卷扬机将侧模、底模结构全部集中吊放，将主析架先移动至墩位附近再利用吊机开始拆除。

2.2 悬臂浇筑施工

相应安装好两套挂篮后，按照“拼装垫枕滑道→拼装主桁架→拼装前横梁和前吊杆→拼装底篮、底模要用塔吊和汽车吊拼安装，并与前后吊杆拼接→拼装钢管支架及外模→调节底模高度，设定预拱度→加固底板钢筋和腹板钢筋、预应力钢筋，装置底板和腹板预应力管道→装置钢管支架及内模→加固顶板钢筋，装置顶板横向预应力筋，装设顶板纵向预应力管道→混凝土施工→养护→拉伸及压浆”的顺序完成悬臂浇筑施工。

挂篮悬臂施工混凝土浇筑流程：先从挂篮前面向后灌注混凝土，混凝土灌注时防止梁段后端与施工浇筑完的梁段混凝土浇筑不平整。

梁段张拉程序：应图纸计设要求，当混凝土硬化7d，设计强度符合要求的90%后，张拉预应力束，张拉顺序为：纵向预应力钢束、横向预应力钢束、纵向预应力钢束，纵向预应力钢束的拉伸顺序为上板束+腹板束+下板束。

2.3 封锚施工

锚固混凝土必须是高强度级别补偿收缩混凝土，并且在锚固混凝土施工前必须切割磨毛梁截面混凝土，以确保锚固混凝土和梁混凝土的整体结合成功。锚固密封钢筋和锚垫板使用锚具装设孔与一端带钩另一端带螺纹的钢筋连接成整体。

3 合龙段施工

3.1 边跨合龙施工

（1）施工准备。托架准备，采用合龙段施工的材料、机器设备整齐有序地放到墩顶；悬臂梁段灌注完成后，悬臂挂篮向前移动；准备配置水箱时要在边跨等梁的梁端和悬臂梁段远端进行配置；记录最近一段时间天气温度情况。

（2）边跨合龙段挂篮。边跨合龙段需要配合挂篮施工才能更好地完成。悬臂梁灌注完成后，向前推动挂篮，挂篮模板结构多数出现在外模和底模施工上，组合钢模结构多数使用在内膜上。

（3）加设平衡重。可选择在悬臂端的水箱中加水，以增加重量实现增加平衡重的目的，利用施工平衡理论原则决定远、近端设置的平衡重的重量。加设平衡重见图2。

图2 加设平衡重

（4）拆除临时支座。拆除3跨相连梁两边的T形临时支座时，构墩梁的支座一定要牢固，同时固定一边墩顶长久支座。

（5）组装普通钢筋和预应力管道。将制作加工成型的普通钢筋运至合龙段开始施工作业，将劲性骨架精准定位后，方可开始绑扎安装。将全部底板束试穿后，进而完成底板束管道安装施工作业，有问题时要当场补救。

（6）浇筑合龙段混凝土。浇筑施工时，平衡重的卸载要求按照新灌注混凝土的分量逐级卸载（即按级别放加平衡重，确保平衡作业。为保证混凝土结构的稳定性，合龙段混凝土浇筑作业应避开一天中高温时段，合龙段新灌注后混凝土要置于高温时段，在持续持压的条件下完成终凝。施工时，应将浇筑速度控制在10m3/h左右，3～4h内完成作业。

（7）预应力施工：将箱梁悬臂进行降温处理，采用遮盖且洒水降低其温差后，再进行合龙段永久束张拉施工。为保证底板预应力束管道在装设时管道的畅通无阻，可采取相关处理措施。合龙段混凝土必须符合相关要求：如对强度等级和龄期的相关要求，先张拉边跨顶板预应力束，然后张拉底板首批预应力束。一定要严格遵循设计理念要求的吨位及双向依次对应张拉。

（8）合龙锁定。合龙前使合龙段两共扼悬臂端临时连接，尽可能保持相对固定，以防止合龙段混凝土在浇筑及早期硬化过程中发生明显的体积改变。根据封堵段的封堵设定锁定时间，短期锁定作为封堵的重点，关闭“锁”是基于拉和支撑的建造基础，即“锁定”包含焊接刚性框架和张拉短期预应力束。支撑刚度框架选择“埋地槽钢+连接槽钢+埋地槽钢”3段结构方式，依据锁定设计设定其横截面积和支撑点定位，闭合时，两个预埋槽钢中间安装接合槽钢，将连接槽钢和预埋槽钢通过连接钢板焊接在一起，重点为焊缝需要设置成每个横截面。按设计理念布置短期预应力束，参照锁定设计设定短期预应力张拉吨位，刚性框架箍紧后开始张拉。短期束张拉固定后无需灌浆，闭合后将被拆卸。

3.2 中跨合龙段施工

（1）施工准备。将用于建造闭合段的建材和设备整齐地放置在桥墩顶部；浇筑悬臂部分完成后，左悬臂支架向前移动，右悬臂支架向后移动；悬臂梁末端设置重水箱；记录近日温度改变状况。

（2）普通钢筋及预应力管道施工可与边跨合龙段施工按照相同工艺执行。

（3）合龙锁定。闭合前，将闭合段的两个共轭悬臂端短期接合并竭力保证其相对稳定，预防闭合段混凝土在灌注和初凝期间出现较大改变。闭合前，除根据平衡要求在T形结构悬臂端安装平衡重，特殊情况应施工的要求对闭合部分进行调整。封闭段的支撑钢框架结构和短期预应力束受拉结构与边跨封闭段的结构相同。中跨合龙段施工过程见图3。

图3 中跨合龙段施工过程

（4）解除临时锁定。连续梁墩顶要解除临时锁定，同时要切断此墩暂时性支座加固钢筋，体系转变成功。

（5）封闭混凝土灌注。中跨封闭混凝土注浆和侧跨封闭混凝土注浆方式一致。

（6）预应力施工。合龙中跨建成后，拉紧中跨预应力束及第二批边跨底板预应力束，待封闭段建造完成，拆卸短期预应力束，将浆液注入管道中。

4 结语

综上所述，桥梁的上部结构是桥梁施工的重要环节，优越的施工技术直接决定桥梁工程的结构优势，挂篮悬臂浇筑施工技术在大跨径桥梁工程中工艺简便，具有广泛的适用性和结构性能良好等优势，适用于多种桥梁建设项目，为提高桥梁施工质量提供了重要保障。