箱梁桥施工中贝雷片拼装挂篮技术的应用

樊啓海

（江西省交通工程集团建设有限公司，江西南昌 330038）

0 引言

随着我国交通基础设施不断建设完善，桥梁工程施工技术水平日益提升，对整个交通事业发展起到了积极作用。在这种背景之下，我国建设出了一大批新颖、技术复杂、施工难度高、科技含量高的大型桥梁工程项目，积累了大量的施工经验，使我国的桥梁工程建设水平大幅度提升。然而，由于桥梁工程支架施工环节风险较大，施工难度较高，若管理不当易出现安全事故。通过安全事故成因分析，发现主要是桥架施工不规范、不标准，没有执行工艺方案导致的。因此，必须加强桥梁支架施工的质量管理。文章以箱梁桥施工中贝雷片拼装挂篮技术为例，对相应的技术要点进行研究，以期以保证施工质量，推动交通事业的可持续发展。

1 贝雷片构造与搭设技术要求

1.1 贝雷桁架组成

贝雷桁架主要由支墩、贝雷片桁架、工字钢、钢模等部分组成[1]。在施工过程中，结合现场的地形条件、按照支墩的计算结果确定合适的支墩间距，能够保证贝雷桁架安装合格，保证施工质量。

1.2 贝雷片桁架设置

贝雷片桁架由多组贝雷片组成。设置贝雷片桁架时，按照计算标准确定间隔距离，中间分组的贝雷片每组由2 片贝雷片和支架拼装而成。因为翼板的自重比较小，通常最外侧的贝雷片应用单片贝雷片支撑。为了使得贝雷片桁架达到稳定性的标准，从中间一组贝雷片向两边，采用角钢每3m 一道将贝雷片连成整体。在设置中，还要在贝雷片桁架的横线路方向按一定间距铺设工字钢。

1.3 贝雷片拼装

支墩安装结束后，即可进行贝雷片拼装作业[2]。结合现场的具体情况，从右侧开始拼装，完成后进行左侧拼装。两片一组桁架，施工中先拼装单排贝雷片。进行拼装作业前，需在地面划线标记。在安装过程中，应加强间距控制，确保各个结构部分性能合格。

1.4 工字钢安装

在桁架顶部安装工字钢，长度应达到桁架的宽度标准[3]。现场铺设结束后，使用钢筋制作U 型支架，端部以焊接方式连接，使贝雷片和工字钢形成整体。

2 工程概况

某箱梁桥起讫桩号ZK135+442.96—ZK137+127.51，桥梁全长1684.55m，上部为连续梁结构，中支墩基础为12 根φ1500mm 钻孔桩，边支墩基础为8 根φ1250mm 钻孔桩。连续梁中支点及跨中梁高分别为5.2m 和2.8m，边支座中心线与梁端相距0.6m，中支座和边支座横桥向中心距分别为4.6m、4.4m。该跨河箱梁桥位于深山峡谷地区，河床两侧地势险峻，高差较大，河流季节性特征明显，汛期面临较大山洪，故施工周期较短。

3 贝雷片拼装挂篮方案

3.1 挂篮工作原理

该箱梁桥0#块短，进行1#块施工时，0#块和1#块挂篮拼接总长度为18m。13#块施工完成后在两端分别拼接1 片贝雷片，保持后支点和后锚固系统不变的情况下，将前支点向前移动3m。待2#块施工完成后再拼接1 片贝雷片，同时将连接销和独立挂篮的连接解除，使2 个挂篮向外同时移动并就位。

完成3#块施工后，将两个挂篮外移3.5m，与底模和外模同时就位。分段吊装底板和腹板钢筋，安装预应力孔道。从已经灌注完成的梁段箱体内拖出内模架，完成内模安装后再进行顶板内钢筋和预应力筋绑扎安装，最后浇筑梁段混凝土。完成梁段预应力张拉和压浆施工后，前移挂篮，进行下一梁段施作，直至完成梁段悬浇[4]。

3.2 贝雷片拼装挂篮结构

该箱梁桥贝雷片拼装挂篮包括主桁架、上横梁、底模平台及底模、下横梁、导梁及锚固系统、吊挂及走行系统等组成部分。挂篮适用最大质量122t、长3.5m、梁高2.2～2.8m、梁体宽度13.4m 的梁段。挂篮结构自重40t，整体弹性变形和非弹性变形分别为13mm 和4mm。通过贝雷片拼装挂篮受力主桁架，每个挂篮设置两道贝雷片主桁架，每道桁架由5 片贝雷片按照45cm 的间距拼装而成。两排主桁架前后均通过10cm 角钢斜向连接，每一节挂篮必须预留出后锚孔位。

4 贝雷片拼装挂篮施工要点

该箱梁桥连续梁长152.4m，现浇0#块长8m，悬臂浇筑的1#～8#块中1#和2#块长3m，3#～8#块长3.5m，跨中合龙段、边跨现浇段、边跨合龙段分别长2m、7m、2m。

4.1 0#块现浇

将膺架搭设在桥墩承台后预压，再铺设0#块底模板；结合施工进度安排及当地气候条件，估测中支墩墩顶0#梁段施工和合龙段施工时环境温度差，据此估算温差所引起的连续伸缩量及支座位移值，确定0#块底部支座安装时具体的预留偏移量。

整体吊装预制0#块钢筋骨架就位后，按照设计要求和交错次序依次安装0#块外模、内模、纵向预应力孔道、横向预应力孔道和竖向预应力孔道、顶板钢筋、预埋件。

在腹板及顶板上，预留天窗，以底板处为起点，由前往后、由左至右依次进行0#块混凝土对称浇筑。

待混凝土强度达到设计要求的85%时，进行纵向预应力束穿束和对称张拉，具体按照“控制拉力×1.04—持荷5min—回油—拉力控制—锚固”的程序，依次进行腹板、顶板、横竖向预应力筋张拉。完成以上预应力筋张拉后，依次进行纵向、竖向和横向压浆[5]。

4.2 挂篮安装及预压

在安装挂篮前，通过水灰比1∶2 的水泥砂浆对0#块梁顶面铺枕位置找平处理，按照40cm 间距铺设钢枕[6]。从0#块中心开始向两侧分别安装长度为4m 的轨道，并将其穿入竖向预应力筋，将轨道顶面抄平。确保轨道中心距满足设计要求后，使用螺母锁定轨道。在地面逐片逐段拼装贝雷片主梁，安装自制支撑架。将主梁连接螺栓旋紧后，通过吊机吊装，使用φ32mm精轧螺纹钢将主梁后端锚固于0#块梁段。按照设计，吊装前上横梁、安装上吊杆、吊装底模架和外侧模板。

进行以上拼装施工前，还应将外模走行梁下放至外模板竖框架结构上，并使其后端插入后吊架。通过倒链将外侧模拖动至1#块梁段，并将外侧模走行梁后吊架安装于0#块中部两侧，以解除0#块后吊架。

完成挂篮拼装后，在1#块施工前进行加载预压试验，以消除挂篮结构塑性变形，并实测挂篮结构在加载状态下的弹性变形[7]。通过混凝土预制块堆砌方式模拟箱梁质量，分25%、50%、75%、100% 和120% 五级进行加载预压，及时测量各级加载后挂篮支架的弹塑性变形量。

加载完成后，按照6h 的时间间隔进行测量，当持续48h 沉降不超出2mm 时，分级卸压，并测量变形量。挂篮预压加载断面如图1 所示。

4.3 1#～8#块悬臂浇筑

挂篮质量合格后，依次将梁段底板、腹板钢筋骨架等吊入挂篮，现场绑扎顶板钢筋和横向预应力筋管道。对称浇筑梁段混凝土，待混凝土达到初凝状态后，拆除梁端模板，凿毛梁端混凝土，调直连接钢筋。待混凝土实际强度达到设计值90%后，进行预压力穿束，最后2 个梁段纵向预应力束同步双向张拉。

在梁段混凝土浇筑前后，均应测量标高差以及预应力张拉前后梁段端部挠度，变形观测点布置如图2所示。将测量结果输入线形控制软件后，由系统绘制出悬浇阶段梁体挠度统计表，并将测量值和设计值进行比较[8]。若各项指标误差均不超出5mm，则进行下一梁段施工；若部分指标误差超出5mm，则应从施工过程控制、数据处理两个方面查找原因，解决后进入下一梁段施工。

图2 变形观测点平面布置

4.4 合龙施工

进行合龙段施工时，先将挂篮拆除，清理边跨直线段和相邻T 构梁面杂物后，将备用配重砂袋和机具设备放置于指定位置；再测量相邻T 构上全部观测点标高，锁定永久支座；拆除临时支座后，再次测量梁面全部观测点的实际标高。对比第一合龙段相邻梁段顶面标高，若其高差超出15mm，则应通过线形控制软件，确定高差不超出15mm 的砂袋配重及布置位置。根据计算结果调整高差，满足设计要求后进行合龙施工。

第一合龙段混凝土浇筑应安排在凌晨1：00—5：00（此期间气温最低、温度最稳定）进行，并将混凝土强度提升一个等级，按设计要求掺加微量膨胀剂[9]。浇筑施工结束后，在混凝土结构表面覆盖双层草袋保湿养生。在混凝土浇筑期间，应通过砂袋不断向另一悬臂端配重。浇筑完成后，砂袋质量应为浇筑混凝土质量的1/2。养护至混凝土实际强度达到设计值50%时，将合龙段模板拆除，同时将配重砂袋卸除[10]。

5 结语

工程应用结果表明，应用贝雷片拼装挂篮技术，能重复利用现有原材料和施工设备，最大限度地减少材料浪费、降低工程成本；贝雷片拼装挂篮结构轻便灵活，承载力强，便于运输和现场拼装，结构受力明确，操作灵活，施工快捷，无须大型起重吊装设备。在公路桥梁、客运专线等工程中，推广应用贝雷片拼装挂篮技术，能有效避免常规施工方式下，根据梁体质量和梁型定制挂篮，成本高、加工周期长、施工过程复杂等弊端，可提升箱梁桥工程的经济效益和社会效益。