高速公路连续刚构箱梁节段悬浇挂篮施工技术

［DOI］10.3969/j.issn.1672-0407.2023.23.062

［摘 要］随着城市化的不断发展，高速公路的建设也愈加重要。在高速公路建设中，桥梁的建设是不可或缺的一部分。而在桥梁建设中，构桥技术一直是一个重要的研究领域。其中，高速公路连续刚构箱梁节段悬浇挂篮施工技术是一种新型的构桥技术，具有施工速度快、质量高、经济效益好等优点。本文将对该技术进行深入的研究和探讨，以期更好地推动我国高速公路建设的发展。

［关键词］高速公路；桥梁建设；悬浇挂篮施工技术

［中图分类号］TU74文献标志码：A

高速公路是现代交通运输的重要组成部分，构建高速公路则需要先进、高效的建设技术。其中，连续刚构箱梁节段悬浇挂篮施工技术是一种在桥梁建设中广泛应用的先进施工技术。该技术通过设置挂篮，实现了梁节段的高空悬浇施工，大幅提高了施工效率，同时还能够有效控制施工质量和安全风险。随着科学技术的不断进步，连续刚构箱梁节段悬浇挂篮施工技术在桥梁建设领域发挥着越来越重要的作用。

1 工程概述

本项目是湖南省永州至新宁清江桥高速公路中的一条加密线，路线走廊总体呈东西、南北走向，东起永零高速，西至白新高速公路，路线全长64.413 km，横跨东安县和新宁县。其中巴蕉冲大桥主桥共计12个悬浇节段，2#块件46.7 m³，121.42 t。三渡水大桥为项目全线控制性工程之一，第5联主桥采用预应力混凝土三跨连续刚构，主桥长254 m，平面位于左偏圆曲线上，桥面超高横坡4 %，纵坡-0.55 %，为高墩跨线大横坡非对称连续刚构桥，共计15个悬浇节段，其中1#悬浇节段混凝土方量最大，节段重169.7 t。本项目悬浇节段均采用菱形挂篮对称施工。为适应0#块长度为12m，主梁1#块件浇筑采用4对8只菱形挂篮分节段组合拼接的方式施工，完成1#块件后，再挂篮分家，进行标准块件悬浇。

2 悬浇挂篮施工技术具体步骤

2.1 挂篮施工准备工作

一是制订施工计划，包括施工进度、篮体悬挂高度、浇筑混凝土的数量和浇筑的时间等。二是制作悬挂篮体，包括篮体的尺寸、形状、材料、加强筋等。三是准备悬挂系统，包括悬挂吊带、钢丝绳、悬挂链条、吊钩、液压系统等。四是挂篮加载试验采用千斤顶反力架加载方案，加载分级为实际箱梁砼重量的25 %、50 %、75 %、100 %、120 %。五是准备混凝土和施工设备，包括好混凝土、水泥、骨料、砂等材料，以及搅拌车、泵车、输送管道、振捣器等施工设备。六是选择适宜的施工现场，考虑篮体悬挂的高度和位置、施工设备的进出口等因素。七是制定安全措施、落实安全培训教育和班前会，包括悬挂篮体的安全系数、悬挂吊带和架体的检查维护、搭设标准化的作业平台、工人的安全防护等。

2.2 篮体的悬挂

篮体的悬挂是悬浇挂篮施工技术中的第二个步骤，也是施工中最为关键的一个环节。篮体的悬挂将影响后续混凝土的浇筑和整个工程的质量。篮体悬挂的具体步骤如下：

一是确定吊点位置。在悬挂篮体前，需要根据设计要求和实际情况，确定篮体的吊点位置。确定吊点位置需要考虑到篮体在悬挂时受力情况，以及后续混凝土的浇筑情况。一般情况下，吊点位置应该在篮体的重心位置上方，并且应该根据篮体的尺寸和形状进行调整，以保证吊点位置合理、稳定。二是悬挂吊带。在确定好吊点位置后，需要在吊点位置上方安装吊带，并将吊带与起重机连接。在悬挂吊带时，需要保证吊带位置准确，并且吊钩的承重能力要与篮体的重量相匹配^［1］。三是悬挂篮体。在完成吊带的悬挂后，需要将篮体通过吊带吊起，并将篮体缓缓提升至预定高度。在悬挂篮体时，需要保证吊钩与篮体的连接牢固、篮体的平衡性良好，并且篮体的悬挂高度要符合设计要求。四是调整篮体位置。在完成篮体的悬挂后，需要根据实际情况和设计要求，对篮体的位置进行微调。在调整篮体位置时，需要保持篮体的平衡性，避免篮体因倾斜或晃动而影响后续混凝土的浇筑质量。五是固定篮体。在完成篮体的悬挂和位置调整后，需要固定篮体，以保证篮体在混凝土浇筑过程中不会移动或倾斜。通常情况下，可以通过对篮体吊钩的固定和篮体外壳的加固来实现篮体的稳固。

2.3 钢筋、预应力束安装

在安装钢筋、预应力束前，需要做好准备工作。一是检查已完成的钢筋加工是否符合设计要求，检查预应力束的张拉和压缩设备是否正常，检查各种工具和设备是否齐备。在安装钢筋前，需要根据设计要求搭设钢筋网架。钢筋网架搭设完成后，开始进行钢筋的安装。钢筋在制作场内制作成型，然后运输至主墩处，采用塔吊垂直起吊运输至安装位置。钢筋安装应按照设计要求，采用绑扎、焊接或滚轧直螺纹连接接头，钢筋连接须符合施工技术规范的要求，施工中若鋼筋空间位置发生冲突，应按照设计和规范要求适当调整布置，但不得切断钢筋，且砼保护层厚度必须保证^［2］。二是在安装预应力束前，应在制作场内定尺制作预应力筋，采用细铁丝绑扎成束、编号，然后人工运至施工处进行安装。按照设计要求对预应力束进行分段切割，保证长度和数量的准确。在安装预应力束的过程中，需要保证其在道板上的位置和间距的准确性，确保符合设计要求。三是是安装检查。在完成对钢筋、预应力束的安装后，要进行安装检查。对钢筋、预应力束的位置、间距等进行检查，确保其符合设计要求。同时，还要对钢筋、预应力束的连接部位进行检查，确保连接牢固。

2.4 模板安装

在进行模板安装前，必须做好准备工作。一是对模板进行检查，确保模板完整、规格符合设计要求；二是检查模板安装的位置，确保模板安装的位置符合设计要求；三是安装好模板支撑体系，以确保模板支撑体系的牢固性和稳定性。在模板支撑体系搭设完成后，需要使用吊篮将模板吊装到指定位置。在吊篮悬挂模板时，要确保吊篮的位置和高度符合模板的安装要求，并对模板位置进行调整，以确保模板的水平度和垂直度。在调整模板位置时，使用水平仪和垂直仪来检测模板的水平度和垂直度，再使用调整器进行调整^［3］。在调整好模板位置后，使用钢筋将模板固定在支撑体系上。在固定模板时，要按照设计要求焊接和固定钢筋，以确保模板的牢固性和稳定性。此外，需要根据设计要求安装模板配件，如螺栓、护栏、支撑杆等。在安装模板配件时，需要注意配件的位置和数量，以确保配件的安装符合设计要求。模板安装完成后，需要对腹板外模、翼缘模、内顶模板安装质量进行检查，以监控单位出具的顶、底板标高预抬值为基准，全站仪、水准仪准确测量固定模板就位，实现连续刚构箱梁节段底板、翼缘边线线型顺适，腹板铅垂，确保轴线偏位、水平度、垂直度、牢固性和稳定性符合设计及规范要求。如发现问题，要及时进行修正和调整。

2.5 挂篮预压

试压一方面检验挂篮在最不利条件下使用的安全可靠性；另一方面消除挂篮自身非弹性变形，测得挂篮弹性变形值，绘制荷载一变形关系曲线，为箱梁线形控制提供重要数据。挂篮预压采用千斤顶反压倒挂托架法。1#梁段腹板、底板混凝出方量最大，模板重量最重，挂篮底篮、吊带及后锚受力最大，为土篮施工最不利梁段，因此选择1#块腹板、底板混凝王及模板总荷载的1.2倍，即90T为挂篮预压荷载。在底篮纵梁上摆放4根横向分配梁，再在4个腹板位置各安装1根纵向分配梁，最后在纵向分配梁顶面，距0#块件端面140 cm处，安装500 t千斤顶，与倒置托架组成挂篮预压系统，四项同步分级对称预压，预压过程中，收集前上下横梁、底篮主纵梁预压前、中、后以及卸载后高程数据。

2.6 砼施工

一是搅拌混凝土。将水泥、砂子、碎石等原材料按照一定比例放入搅拌车中进行搅拌，搅拌时间一般不少于3分钟。二是运输混凝土。将搅拌好的混凝土运输到悬挂篮所在位置，运输过程中应保持混凝土的流动性。三是浇筑混凝土。砼应对称平衡进行浇筑，两对称梁段不平衡重应不大于一梁段底板自重。各梁段采用一次性连续浇筑成型，待浇筑梁段上下游应对称等高浇筑，防止浇筑过程中的侧向偏移发生。具体梁段浇筑顺序为底板→腹板→顶板。四是振捣混凝土。在混凝土刚浇筑完成后，应立即进行振捣处理，以排除混凝土中的气泡和空隙，提高混凝土的密实度和强度。振捣过程中应按照设计要求进行振动频率和振动时间的控制^［4］。五是平整表面。在混凝土浇筑完成后，应及时对表面进行平整处理，以保证表面的平整度和水平度。平整过程中应注意控制混凝土的流动性和均匀性，避免出现表面不平整、凸凹不平等情况。六是养护混凝土。在混凝土浇筑完成后，应立即进行覆盖保湿养护处理，以保证混凝土的强度和耐久性。养护过程中应按照设计要求进行养护时间和养护方式的控制，避免出现混凝土开裂、强度不足等问题。

2.7 预应力施工

预应力施工是悬浇挂篮施工技术的重要组成部分，采用智能张拉、循环压浆工艺可以有效地提高施工质量和效率。

2.7.1 智能张拉预应力束

预应力施工的关键在于预应力束的张拉。传统的预应力施工需要多次调整张拉力，耗时耗力。而采用智能张拉技术可以实现一次性张拉到位，大大提高施工效率。智能张拉预应力束的具体步骤如下：

一是在预应力束的两端固定张拉器。

二是将预应力束的中央部分悬挂在吊篮内，确保预应力束的位置正确。

三是启动智能张拉系统，根据设计要求设定预应力束的张拉力值和张拉时间。

四是系统自动开始张拉，直到达到设定的张拉力值后自动停止。

五是对张拉后的预应力束进行检查，确保其符合设计要求。

2.7.2 循环压浆加固

预应力束张拉完成后，需要进行循环压浆加固。循环压浆是指在预应力束内部注入压浆材料，并通过压浆管道反复进行压浆，以确保预应力束内部充满压浆材料。循环压浆加固的具体步骤如下：

一是在预应力束两端设置压浆管道，并将管道与压浆泵相连。

二是将压浆泵的压力调整到合适的值，并开始注入压浆材料。

三是通过压浆管道反复进行压浆，直到预应力束内部充满压浆材料。

四是等待压浆材料凝固后，进行检查，确保预应力束加固牢固。

2.8 挂篮模板拆除

2.8.1 拆除前的准备工作

在拆除挂篮模板前，需要进行以下准备工作：一是准备好拆除所需的工具和设备，如钢丝绳、千斤顶、起重机等；二是对拆除区域进行周密的检查，确保拆除安全，不会对周围环境和设施造成损害；三是对挂篮模板进行检查，确保其已经达到拆除条件。

2.8.2 挂篮模板拆除步骤

一是在拆除区域外侧设置安全警戒线，避免人员和设备误入；二是使用钢丝绳和千斤顶将挂篮模板固定，避免在拆除过程中发生意外；三是启动起重机，将挂篮模板缓缓升起，直到与结构物分离；四是对挂篮模板进行清理和检查，确保其没有残留物和损坏；五是将挂篮模板转移到指定的存放区域，做好记录和管理。

2.9 挂篮前移

挂篮前移是指在混凝土浇筑完成后，将悬挂篮向前移动一定的距离，以便进行下一段混凝土的浇筑。挂篮前移的意义在于提高施工效率、减少施工时间、保证施工质量。通过挂篮前移，可以保证混凝土的浇筑连续不断，避免出现浇筑接缝，从而减少混凝土的开裂和渗漏。具体步骤如下：

一是在完成模板的拆卸后，用千斤顶把挂篮上、下游前支点分别顶起，放松轨道锚梁，用手动葫芦将轨道移动到下一节段箱梁上指定的位置，放样抄平将轨道准确定位，然后用锚固梁将轨道锚固，以千斤顶卸载将挂篮的前支点安放在轨道上。二是轨道安放好后，用千斤頂将后锚适当向下压一定的距离，将行走小车安装在主桁架上，然后拆卸后锚，使其行走小车承力。三是拆卸后锚的竖向锚杆，用4台60t的液压千斤顶驱动挂篮前移。挂篮行走应一气呵成，中途不停顿，挂篮就位后及时安装后锚，将倾覆力皈扣轮传递给后锚，及时安装前后下横梁吊带及滑梁吊杆，使底篮、内外模板就位。

2.10 挂篮锚固

一是根据锚具的规格和要求，在锚固点处进行钻孔。钻孔的深度和直径应符合设计要求，钻孔时要注意避开钢筋、管道等障碍物。二是将锚具插入钻孔中，并根据要求进行调整和校正。将锚具与钻孔壁紧密贴合，确保锚固牢固、稳定。三是使用螺栓、膨胀螺栓、化学锚等固定锚具。在固定锚具时要注意力度的均匀和充分，避免出现过紧或过松的情况。四是将挂篮的锚固点与锚具相连接，并进行调整和校正。确保挂篮与锚固点之间的距离和角度符合设计要求，且连接牢固、稳定。

3 结语

本文深入探讨了悬挂篮体的步骤、钢筋、预应力束的安装和混凝土的浇筑等关键技术。同时，重点阐述了挂篮预压、挂篮模板拆除前移和挂篮锚固等相关内容，并提出了严格的安全技术措施和操作规范。希望本文对于该领域的研究和实践工作具有一定的参考和借鉴价值。

参考文献

［1］曹根文，饶承志. 桥梁工程中悬臂挂篮施工运用技术［J］. 黑龙江交通科技，2021，44（10）：270-271.

［2］冯卓. 悬浇连续梁挂篮施工技术研究［J］. 交通世界，2021（7）：109-110.

［3］陈大鲸. 连续箱梁悬浇挂篮施工技术［J］. 江西建材，2012（1）：168-170.

［4］万国锋. 高大跨连续刚构悬浇挂篮改造升级与应用［J］. 铁道建筑技术，2020（12）：95-99.

［作者简介］李汉林，男，北京人，北京港通路桥工程监理有限责任公司，高级工程师，本科，研究方向：高速公路施工监理。