拱桥箱梁挂篮施工工艺论文

0引言

挂篮的主要作用是承重，是悬浇箱梁的主要承重设备，悬臂的前端承受着新浇筑梁段混凝土的重量，后端锚固在已浇筑的梁体上。在施工过程中，为了保证挂篮的施工质量，也就是挂篮的稳定性，需要对挂篮的施工过程进行全面的监管，必须严格按照施工要求进行。随着我国桥梁施工要求的日益严格，对于箱梁挂篮施工的技术要求也更加严格。因此，在实际的工程应用过程中，需要对施工过程进行动态控制，保证施工质量[1]。

1箱梁挂篮结构概述

木蓬特大桥采用的箱梁结构较为复杂，其拱圈的宽度比较大，具有一定的倾斜度，每个节段的角度也是可以变换的。整个桥梁使用的下承上行式的斜爬挂篮，其主要特点是承重桁架系统和底篮支承系统相结合，将主桁三角形桁架倒放置在箱梁的底端，在主桁的上弦放置型钢，将其作为分配梁，并且在分配梁上放置底模；在浇筑悬臂的过程中，要将主桁和模板系统用拉杆提升至箱梁的底部，使得二者紧密贴合，在后支点上加设千斤顶，并且将底模前端的标高调整到预设位置，再设置抗剪臂，抗剪臂设置在中横梁的后部，这样就可以与在浇筑箱梁过程中产生的下滑力相抗衡，这时挂钩脱空，可不参与受力。在移动的时候，需要松开拉杆、抗剪臂和后支点的千斤顶，再将整个挂篮借助挂钩悬挂在箱梁的顶部，后支点受力就会转变成反力轮，再使用顶推挂钩推动挂篮在滑船轨道内移动。该工程的挂篮结构主要包括主桁系统、止推系统、支反力系统、走行系统、模板系统、工作平台、安全防护等。主桁采用的是三角形的结构形式，全长为16.0m，桁高为4.30m，总高是8.30m，两个三角形主桁片间隔的距离为5.0m，一套挂篮的总重量为41.7t，挂篮的设计承载力为200t，安全系数为1.4。

2实例分析拱桥箱梁挂篮施工工艺

2.1工程概述

木蓬特大桥位于贵州省石阡县坪山乡境内，隶属思剑高速公路第九合同段，为全线关键控制性桥梁。桥梁起点桩号K68+289.7，终点桩号K68+654.3，全长364.6m。桥梁跨径组合为2～30mT梁+165m箱型拱+4～30mT梁。

2.2拱桥箱梁挂篮施工工艺

2.2.1钢筋混凝土主拱圈⑴采用悬链线钢筋混凝土箱型断面，净跨165m，净矢高30m，净矢跨比1/5.5，拱轴系数m=1.988。⑵主拱圈为分离式布置，单幅桥为单箱双室箱型截面，宽7.5m，高2.8m，纵向分27段，其中两岸拱脚1号段为支架现浇，拱顶合拢段为吊架施工，其余24个节段为挂篮悬浇节段。⑶1#现浇段截面尺寸从拱脚向端头由加厚断面向标准断面过渡，顶底板厚度由60cm渐变至30cm，边腹板厚度由50cm渐变至35cm，中腹板厚度由50cm渐变至25cm；中间的2～12号节段为标准断面；拱顶13号节段顶底板厚度为30cm，边，中腹板厚度由35cm、25cm向跨中渐变至40cm；拱顶合拢段顶底板厚度为30cm，边、中腹板厚度为40cm。⑷主拱圈施工扣索设置在每个节段的端头位置和隔板交叉的楔形齿板上，锚具采用固定端P锚。2.2.2施工创新点和难点⑴悬臂浇筑工艺。即以过渡墩为支点，沿拱桥弧线逐段挂篮浇筑施工，利用塔架对称张拉，辅以临时/永久性后锚，直至合拢。该工艺为省内首例，施工完成后，作为沟壑纵横的喀斯特地形大省，传统拱桥施工工艺的跨径瓶颈将不复存在，悬臂浇筑工艺作为山间沟谷跨越新形式，对拱桥工艺发展、推广钢筋混凝土拱桥大跨径飞跃起到指导作用。⑵分级扇形扣挂系统。最大的优点是应力分级扩散，避免应力集中。木蓬特大桥扣挂系统分两大级，第一级1#～5#段扣在交界墩顶，第二级6#～13#段分层扣在临时塔架上。⑶扣锚索一次张拉工艺。木蓬特大桥扣锚索采用一次张拉工艺，为国内首创，要求计算模拟精确、张拉控制精确。该工艺的最大优点是简化张拉工序，节约施工成本。⑷拱圈预拱度和线形控制。拱圈线形直接关系到成桥后拱圈的受力，拱脚为0，跨中设计值为27cm，其余各点按拱脚推力影响线分布（考虑弹性变形）；这两项依靠监控单位和施工单位的监控、监测数据进行全程精确控制。⑸新型挂篮的应用。由贵州路桥集团有限公司针对木蓬特大桥悬臂浇筑工艺专门研发，可适应宽箱梁、大坡度、变弧线拱桥施工，该套挂篮解决了大结构尺寸、结构轻型化、整体斜爬行走、大坡度止退等诸多问题，专利已申请。

3挂篮施工注意事项

3.1挂篮加载

在挂篮部分正式施工之前，需要进行挂篮的预拼，检测出挂篮加工件的结构尺寸是否满足设计要求。在预拼工作完成之后，需要对挂篮主要的承重系统进行质量检测，是通过静力加载试验检测承重系统的作业情况。在试验时，分别按照该工程挂篮主承重设计荷载的0.6、1.0、1.2倍进行，主要观测的是各个部杆件的应力变化。应力变化是通过静态电阻应变仪进行观测的，其精度较高，可以将检测结果和理论值进行比较，为施工设置立模预抬高值提供依据[2]。

3.2挂篮拆除

拱圈合拢段施工完成后，利用锚定系统及主塔系统，安装缆索吊装系统，利用8台8t卷扬机作缆锁吊牵引，4台8t卷扬机作起重，主索两端固定在后锚锭混凝土承台上，通过两塔形成索道。挂篮利用缆索吊装系统，将操作平台及外侧防护等部分进行拆除，减轻挂篮重量，然后整体放入山谷底，再利用吊车进入谷底逐渐解散、拆除及转运，减少挂篮空中解体带来人员安全隐患，也更好保证挂篮杆件空中拆除工程中损伤[3][4]。

4结语

综上所述，拱桥箱梁挂篮施工工艺比较复杂，需要对其施工环节进行严格控制。在拱桥中，挂篮是悬浇箱梁的重要承重设备，也是吊挂施工平台的施工设备。在施工过程中，需要注意挂篮的受力变化，其受力情况需要符合设计要求。

作者：肖黔 单位：贵州省路桥集团有限公司