结合实例谈金鳞大桥工程中的挂篮施工技术

摘要：本文阐述了作为三门县的重点工程，位于滨海新城的金鳞大桥，结合笔者实际经历谈其中的挂篮施工技术，本文仅供参考。

关键词：连续箱梁；挂篮；混凝土施工

中图分类号：TU279.7+2] 文献标识号：A 文章编号：2306-1499（2013）05-（页码）-页数

浙江省三门县滨海新城金鳞大桥主桥采用五跨“Y”腿连续钢构，跨径布置为40+3×65+40=275m，单幅桥宽23m，为双向四车道。主梁采用预应力变高度箱梁，箱梁中心线处跨中梁高1.4m，边支点处梁高1.4m，“Y”腿与箱梁底板采用50m圆弧线接顺，截面形式采用单箱双室直腹板断面，顶面设置1.5%横坡，底面平坡，箱梁总宽23m，底板与“Y”腿等宽为15m，挑臂长度为4.0m。

该桥结构设计时对挂篮的要求：挂篮承载力≥1900kN，挂篮自重及全部施工荷载控制在1000kN以内；各梁段采用一次浇注混凝土，挂篮要确保具有足够的刚度；满足悬臂浇注及各施工阶段的整体稳定性。因此挂篮设计的主要困难在于梁段重量大、双室宽幅全断面一次浇注，且在两侧腹板及中腹板设挂篮主梁，要求满足自重轻、刚度大及施工方便的要求。

三角轻型挂篮具有承载大、自重轻、重心底、移动稳定、加工方便、拼装容易、施工易控制等特点，在大桥采用该挂篮很好地满足了梁段自重大、宽幅一次浇注的要求。

1 挂篮设计的总体构思

1.1 设计原则

1）设计时要综合考虑挂篮的整体功能，而不能片面追求挂篮的某一项性能指标；

2）力求结构轻巧，挂篮自重及施工荷载控制在1000kN以内，因此要选用高强、轻质的钢材，如斜拉杆、前后吊杆均采用精轧螺纹钢筋；

3）挂篮采用已浇注段的竖向预应力钢筋作为后锚，取消平衡配重，以便减少自重，行走时采用梁顶面的滑道，滑动时要轻稳，方向锁定，除滑道外一次移动到位；

4）设计时要考虑挂篮拼装完后箱梁顶面有宽敞的作业空间，便于放置各种机具和作业人员行走，在挂篮主梁上要能设置遮阳棚或保温棚，改善作业环境，防止气温骤变时保温；

5）力求缩短工期，主梁断面一次浇注，挂篮一次拼装成型，行走方便快捷，劳动强度小。

1.2 设计参数

箱梁为单箱双室，悬臂梁分段最大长度为3.0m，最大混凝土质量为1475kN，梁段高度为1.4～2.25m，底板宽为15m，顶板宽为23m，中、边腹板厚均为100cm；挂篮的总质量为51.5t，施工荷载为150kN；混凝土冲击系数及其他施工不利因素系数取1.2；设计变形为max≤1000，因此主梁前端最大挠度为10mm，底模平台挠度为4mm，工作纵坡为2%。

2 三角轻型挂篮的总体构造

该大桥三角轻型挂篮由三角主梁承重系统、吊杆系统、底模平台系统、侧模及加固系统、内外行走系统和后锚固系统等组成，

2.1 承重系统

金鳞大桥的三角挂篮包括三榀主桁架，立于箱梁腹板处，主桁架间距7.0m。三角形主构件由水平杆、前后拉杆、立杆、各销座组成，采用销轴连接各点成三角形，每两片三角形组合梁间用2〔18a连接平梁连接增强稳定性。后上横梁为2〔40a的槽钢梁，安装在主梁中间的立柱下方，两端用精轧螺纹钢与立柱斜拉以增加整体稳定性。前上横梁为2I45b工字梁，固定在主梁前端的上翼缘，主要通过吊杆随外侧模、底模平台、内模及混凝土的荷载；压紧器是用精轧螺纹钢、扁担梁、千斤顶、锚具把三角挂篮主梁和滑道、箱梁竖向筋锚固在一起。

2.2 吊杆系统

吊杆采用 32精轧螺纹钢筋，下端与底模平台横梁双向铰接，上端用500kN千斤顶拉紧后用锚具顶固定在上横梁上。锚具可调节底模平台的升降，每根吊杆设一组 21.5mm钢丝绳和100kN手拉葫芦作为保险装置。

2.3 底模平台系统

底模系统由下横梁、纵梁及模板组成，在悬臂施工中承受钢筋混凝土质量及机具的质量，并兼做操作平台，横梁由2〔36b槽钢组成长为23m的空腹梁，用吊杆悬吊于前后上横梁，混凝土浇注时后下横梁设6个锚点锚固于已浇梁段的底板。纵梁由20组2〔25b槽钢制作成长为4.5m，铰接于底模横梁上。

2.4 侧模系统

外侧模用〔12槽钢L75角铁做骨架，用5mm钢板做面板，骨架和面板焊接成固定一体的定性构件，内侧模及顶模用组合模板。侧模用滑梁悬吊于前上横梁和已浇梁段的顶板，滑梁为2〔28a槽钢组成，脱模后滑梁及模板通过滑轮同时滑出。

2.5 走行系统

走行系统主要由挂篮三角主梁走行系统、侧模走行系统、内模走行系统组成。三角主梁走行在箱梁顶的滑道上进行，三角组合梁中部设滑动支点，滑动支点内嵌四氟板以减少摩阻力。在主梁后端设平衡倒扣轮扣于滑道，确保行走时的稳定，滑道在钢枕上滑移，每个循环时先将滑道滑移到位，调好固定后再整体移动挂篮。侧模及内模走行时在滑梁上安装吊轮，拆模松开吊杆时滑梁落在吊轮滚轴上同内外侧模一起随主梁前进。

2.6 锚固系统

锚固系统是在主梁后端用 32精轧螺纹钢筋与箱梁竖向预应力筋连接，将挂篮前端承受的荷载传到箱梁，并防止挂篮倾翻。每片组合梁用8根精轧螺纹钢锚固，挂篮行走时的稳定靠后端倒扣轮维持。

3 挂篮荷载试验

3.1 试验目的

检验挂篮承载力和安全可靠性，验证其制造和安装质量；消除非弹性变形，测出主梁、前上横梁、吊杆的弹性变形值为箱梁施工提供依据，掌握挂篮结构刚度与弹性工作状态。

3.2 加载方法

为了准确模拟施工时混凝土质量对挂篮的作用力，加载采用砂袋分级进行，砂袋质量严格过磅，每级100kN，荷载持续30min，检测变形。根据设计图纸，悬臂浇筑梁段的最大节段重量为150.6t，加载总质量为混凝土最大质量的1.2倍，即180.7t，全部荷载加上后，持续24h，确定最大变形量。

4 箱梁混凝土施工

4.1 挂篮安装

挂篮所有构件在陆地上制作完毕后用吊车吊至已浇注好的0～1#块桥面上，人工组装。外模在施工0#和1#梁段时用吊车安装，挂篮组装完成后用滑梁挂在挂篮横梁上，最后安装底模平台。

4.2 箱梁混凝土施工

箱梁混凝土浇注采用商品砼，在桥下工作平台上设两台37m混凝土输送汽车泵浇注。按照设计要求，两对称节段浇注时不平衡质量不能超过节段质量的20%，因此混凝土要等量投入两台混凝土泵。浇注至箱梁顶面时，要从外向内、从前段向根部浇注。

4.3 箱梁预应力施工

预应力为三向预应力，纵向采用15-7、15-9两种 15.24的低松弛高强度钢绞线，横向为2根 15.24的低松弛高强度钢绞线，竖向为 32的精轧螺纹钢筋。张拉需在混凝土强度达100%、砼养护时间达到7天后进行，遵循“先纵向、再横向、后竖向，先长束后短束，对称张拉”的原则。

4.4 施工过程测量控制

立摸标高为已浇悬臂段的变形、挂篮变形、徐变影响、日照、温差修正值和施工荷载引起变形值的和。施工测量包括浇注前挂篮各控制点高程观测、浇注混凝土过程中高程、轴线观测、浇注后高程观测、张拉后的高程、轴线观测，为保证工程质量金鳞大桥由浙江大学进行施工监控。

5 结 语

实践证明，在金鳞大桥设计中，使用的三角轻型宽幅挂篮为主梁的全断面一次性浇注不仅提供了可靠的施工设备，而且更有技术保证，如期竣工得到了可靠保证。