挂篮悬臂浇筑法在桥梁工程施工中的应用

挂篮悬臂浇筑法在桥梁工程施工中的应用

钟锦辉

钟锦辉

广东佛山528000

摘要：本文结合某预应力混凝土连续梁桥工程施工实例，给出了挂篮悬臂浇筑法主要的施工工序，并详细阐述了主桥挂篮悬臂浇筑法的施工技术及质量控制措施，并现浇段和合拢段的施工进行了探讨，为类似桥梁工程应用挂篮悬臂浇筑法提供施工经验。

关键词：预应力混凝土；连续梁；悬臂浇筑；挂篮；现浇段；合拢段

Hangingbasketcantileverpouringconstructionmethodinbridgeengineeringapplication

ZhongJinHui

Guangdongfoshan528000

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Keywords:prestressedconcrete;Continuousbeam;Thecantilever;Hangingbasket;Insitusegment;Foldperiod

随着公路建设的快速发展,桥梁工程也不断增多,人们对于在桥梁施工中的技术的要求也愈来愈高。挂篮悬臂浇筑法是修建大中跨径桥梁的一种有效施工手段，具有不需要架设支架、不需要使用大型吊机、不受桥下地下地形水势限制等优点，而且挂篮也具有自重小、结构相对简单、可重复利用、节约施工成本等优点，从而使得挂篮悬臂浇筑法在现代桥梁工程施工中得到了广泛的应用。

1工程概况

某预应力混凝土连续梁桥，主梁采用单箱单室变截面箱梁结构，主梁截面如图1所示。

采用混凝土标号为C50。箱梁顶板宽14.11m，底板宽8.42m，两侧悬臂各4.11m，梁高4.6m～2.0m，底板厚70cm～30cm，腹板厚90cm～50cm。该桥上部是连续刚构，桥墩选择双薄板墩，边墩选择柱式墩，箱梁选择单箱单室，底宽8.0m，顶宽15.75m，按三向预应力设计。

图2挂篮示意图

1）挂篮构造组成：由主桁架梁、悬吊系统、锚固系、行走系统、工作平台等组成。悬臂浇筑都是靠后端锚固来防止倾覆。

2）荷载传递形式：待浇节段重量和施工荷载→底模→下横梁→前后吊杆→上横梁→主桁架→锚固系→已浇梁段。

3）主桁架梁：采用I56b拼装而成，每个挂篮采用两道主梁。也可根据荷载的大小采用在上下弦错位架设加强杆加强，在增大主梁承载能力的同时，增大主梁的刚度，减小变形。

4）上横梁和下横梁均采用的是I56b，并采用高强螺栓与主梁联结。

5）悬吊系统：前吊带采用Q235钢板，共设8根，每根长6.0m。后吊带采用Q235钢板和32mm精轧螺纹钢，共设5根。其中，最外侧的2根为Q235钢板，长度也为6.0m；另外3根为32mm精轧螺纹钢，每根长2.0m。直接固定在已成型的箱梁底板上，作用是固定底篮后端，使挂篮不至于因受力而发生倾覆。

6）底篮包括下横梁和底纵梁，是悬臂浇筑施工的主要支架和平台。下横梁上用12根I36b垂直于下横梁铺设作分配梁，在其上铺设钢板而形成，可进行立模、绑筋以及张拉和灌浆作业。

7）限位与锚固系统：该系统由两组限位锚固装置组成。其主要部位是主桁梁尾部的3排共6根竖向φ32mm精轧螺纹钢，通过连接器锚固于已浇箱梁竖向预应力筋。为安全起见和保证挂篮施工挠度的精确控制，竖向预应力筋必须先张拉到设计吨位的60%。其次要部分即是前面介绍的后锚吊带，用以固定底篮后端。

8）行走系统：挂篮行走前，在主梁后端主桁架梁上加设滚轴，用精轧螺纹钢锚于箱梁竖向筋，作为行走时的平衡系统；在前移过程中，挂篮尾部挂4个10t手拉葫芦作前移使之到位，等移动到位后，安装支座垫块和后锚构件，整体挂篮定位，再由测量组观测调整底篮标高。

9）挂篮标高调节：挂篮吊带采用Q235钢板，标高调节时，用千斤顶顶到要求标高后，即能准确调节挂篮标高。

2.2临时固结

箱梁施工中，不平衡力矩由挂篮自重和新浇段重量产生，为克服施工过程中的不平衡力矩，采取在浇注0＃块时在主墩两侧各垂直预埋两个支座。首先应锁定墩顶盆式橡胶活动支座，使其暂时成为固定支座。在28＃、29＃主墩需采用临时墩梁固结措施，在每个"T"的墩顶设100cm宽65cm长的40号硫磺沙浆混凝土临时支座，便于体系转换。0号块临时固结采用预应力粗钢筋。临时固结应在两边跨合拢后，中跨合拢前解除，这只需要沿底板凿开混凝土和切除钢筋，体系即可转化，此方法简便实用。

2.3箱梁悬臂现浇施工

悬臂浇筑施工与一般施工方法的不同之处在于悬臂现浇由两墩顶同时向合拢段浇筑，而非一次浇筑成形。因此，如何正确的施工就成为质量控制的关键。故作以下几点要求：

1）模板安装。组装模板并校正中线，模板安装后应严格测定位置、核对标高、校正中线。注意模板应和前一节段的混凝土面平整密贴。

2）孔道连接与定位。放置预应力孔道时要注意和前一节段的孔道头接合严密，线形要严格安装图纸的要求，并设置足够的定位钢筋，以满足结构的受力要求。

3）混凝土浇筑顺序。主桥最大悬臂长度为39m，共分11个块件，其中0＃块在安装挂篮前浇筑完毕，1＃到10＃为保证结构的稳定性和安全，挂篮对称平衡浇筑，由于悬臂长度比较大，故采用先浇筑一边的底腹板后再浇筑顶板，以减小不平衡荷载，最大不平衡荷载应不超过800kN。同时浇筑时要注意应由挂篮前段向后进行，并尽量减小混凝土的塌落度，以提前实现挂篮的变形，避免由后向前浇筑时在新旧结合处产生新的裂缝。各节段参数见表1。

表1半跨梁段尺寸参数表

4）测定标高及确定挂篮的位置。挂篮行走后要测定已完成节段的标高，为下一段标高作参考，同时测定箱梁中轴线，在挂篮移位后，要防止挂篮转角、偏位。

5）浇筑完毕养护后的工作。当混凝土浇筑完毕，经养护达到设计强度的85%时，即可进行穿束、张拉、压浆、封锚。

2.4现浇段和合拢段施工

主桥两边跨各有3.92m的现浇梁段，单幅桥梁重215t，边跨合拢段和中跨合拢段都为2.0m。在合拢边跨之前，拆除挂篮，在边跨合拢段加配重，并安装吊篮。在日照变化最小时段锁定边跨合拢段，绑扎钢筋，张拉2B4和2H1钢束，然后低温浇筑合拢段混凝土。等边跨合拢段底板钢束张拉后，拆除边跨挂篮及临时固结，进行体系转化。中跨合拢同样是安装挂篮，在两悬臂端各设置一个27t的平衡水箱，并于当天温度最低时安装劲性骨架。合拢段混凝土浇注过程中，要求同时等量泄出水箱中的水量。混凝土浇注完成时，水也要同时放完，两者必须同步进行。先拆除劲性骨架，等达到设计要求后，再拆除中跨挂篮。根据实际观测，5月、6月份每天最低温度在凌晨1点～3点，所以，合拢段混凝土和刚性骨架施工均应在此段时间内进行，要求在2h内完成。

3注意事项

(1)支座安装过程中严格按照图纸设计方向安装，安装完成后要检查支座锁定是否牢固，灌注高强度灌浆剂时要严格从固定一角开始直至灌满支座垫石与支座之间的空隙。

(2)底板采用1cm竹胶板，在实际施工过程中变形较大，尤其是在2块竹胶板拼缝处，在后续施工过程中要加密下部方木的间距或者采用1.5cm的竹胶板，在底板检查过程中，除要控制立模标高外，要严格检查底板拼缝处的2块竹胶板是否承压在方木上。对于外侧模主要是控制垂直度、立模标高及表面的平整度，在实际施工过程中由于钢模变形较大，在与竹胶板的拼缝处存在较大的搓台。

(3)在绑扎钢筋的过程中要控制好预应力管道位置的摆放，防止在后期的波纹管安装时出现打架情况，其次要控制好顶板的标高以此来绑扎顶板面层钢筋。

(4)在对于内心模加固上，采用钢木结合，对于腹板处采用对拉杆，腹板模板拼缝处后续工作中要背上方木，防止浇注过程中出现跑模现象。

(5)钢绞线张拉过程中要控制好油表读数，在安装油顶与锚具的过程中要注意与喇叭口、工作锚之间的间距，其次要将夹片与锚具安装牢固，防止施工过程中实测伸长量过长。

(6)压浆过程中要控制好配合比的用料和压浆时间，主要通过安装在喇叭口的阀门来提高压浆的密实度。

(7)在拆除底板模板后有碎渣在混凝土表面。在后续的施工过程中要不间断的冲洗底板，在绑扎底板钢筋之前第一次冲洗，安装内心模之前第二次冲洗，绑扎顶板钢筋的过程采取专人冲洗底板。

4结束语

总之，挂篮悬臂浇筑法在预应力混凝土连续桥梁施工中有着十分广泛的应用，优势十分明显，对我国桥梁建设事业做出了巨大的贡献。在实际运用中，必须对其技术特点有充分的理解，严格控制施工过程，对施工各个工况进行仔细的分析，确保每一步工序的到位，以保证挂篮施工中的安全稳定。另外，要做好工程施工的监督、管理工作，只有这样确保桥梁施工能进行顺利，保证桥梁施工质量。

参考文献

[1]王君何朝辉，讨论桥梁工程中挂篮悬臂浇筑法的施工技术[J].中国水运(下半月)，2011.08

[2]李铮，挂篮悬臂浇筑连续箱梁施工工法的应用[J].世界桥梁，2010.02