桥梁挂篮施工的技术控制

摘要：介绍采用挪威进口的NRS菱形桁架式挂篮

关键词：悬浇预应力混凝土连续箱梁

一、挂篮安装

某特大桥悬浇箱梁采用挪威进口的NRS菱形桁架式挂篮，全部由型钢制作，通过销子、螺栓连接，装拆方便，操作灵活。挂篮设计承载能力136t，自重42t。吊杆采用德国迪维达克公司Φ36，Φ26.5mm、900/1030Mpa高强精轧螺纹钢筋。

墩顶0#、1#块施工完毕后，由于梁段长10m较短，2#块施工挂篮采用联体结构。

①在已浇筑完毕的0#、1#块顶面放出轨道线，并量测间距，确保无误。后用砂浆找平，养生达到要求的强度。

②先吊装主轨道工字钢，测量人员负责抄平轨道，辅设完毕后将其与箱梁锚固。用塔吊吊装主桁架各杆件，拼装时应加强保护，防止倾倒。

③吊装挂篮主桁架上的前后横梁及后锚固体系，使主桁架横向有联系后即可安装挂篮前支腿+150T螺旋式千斤顶，顶升主桁架脱离轨道，同时保证主桁架水平。同时安装前吊杆和前上工作平台。

④在箱梁顶、底、翼缘板预留孔内安装后吊杆，以便与底、侧、内模连接。底、侧模可在岸边组拼完后由船运至墩下，由5T倒链吊装到位。

⑤加工底、侧、内模模板。底模采用原墩身模板改制而成，平铺在底蓝纵梁上。外侧模槽钢骨架上镶设2440×1220×13mm竹胶板，内模槽钢骨架上铺设5×30 cm组合钢模。模板加工完毕后，即可将挂篮调整至施工状态。

⑥根据各节段重量，长度分别计算出各后吊点受力，在各节段施工前用60T穿心式千斤顶将各吊杆提前张拉至受力吨位，以使模板与箱梁接触处始终承受压力，从而确保模板与箱梁的密贴性。同时将挂篮前端调整到2号节段设计高程，以准备挂篮预压。

二、挂篮预压

为确保悬浇箱梁合拢精度，高程控制非常重要，需严格控制箱梁的立模标高。挂篮变形是影响高程的重要因素之一，消除挂篮非弹性变形，测得其弹性变形，同时也是为了检查挂篮的性能及安全，应对挂篮试压。

(1)加载方法

① 依据挂蓝的构造和受力点，同时箱梁各节段砼数量不多，重量有限，为保证其准确度，采取堆砂预压法。

② 翼椽板砼重量堆载在测模上。100%加载预压。

③ 箱梁2―10号9个悬浇块各自重量有差异及长度有异，由试验人员确定出砂的松散密度后，计算出各节段砂的体积，按各节段实际情况加载。

（2）加载前准备工作

① 测量：各翼缘板设四个点，翼缘析外缘即箱梁边缘2个，翼缘板与腹板交汇处2个，均设置在距1号块件3.5m、4.0m处。内模观测点设置四个，与两腹板交汇处各2个，设置在距1号块件3.5、4.0m处，底模六个，腹板中心线处各2个，设置在距1号块件3.5、4.0m处，底模前下模梁设置2个，作校核。

② 测量挂篮未加载前各点高程数值，认真做好记录。

③ 由于底板、内顶板、翼缘板后支点均是吊在已浇筑完成箱梁实体上，并且浇注砼前对吊筋进行张拉，张拉吨位与浇筑块件时最大受力相等，对挂篮变形无影响，所以无须对挂篮模板后端观测。

（3）加载工作

① 采用机械运砂至主墩下，用吊机吊至挂篮上，用人工摊铺预压。先堆载底模，后内模、再侧模。

② 加载应对称加载，注意挂篮前后左右平衡性。

③ 挂篮预压加载速度慢，而且挂篮主要为弹变。加载到一个节段重量后，立即观测各点标高，然后继续加载。全部加载完毕后，继续观测，每4个小时一次，稳定后卸载为0。再测各点高程。

④ 根据观测数据求得挂篮在各节段重量下的弹变数据，从而为挂篮的立模标高提供数据。

三、二号块施工

1、挂篮调整

挂篮预压完毕后,重新调整挂篮,将挂篮模板后端与梁体接触处粘贴20×3mm海绵条。挂篮调至最佳位置后，观察模板与梁体是否密贴，如有缝隙，用玻璃胶堵上。脱模剂采用肥皂水。

2、钢筋施工

①钢筋加工，绑扎前认真审核图纸，按图施工。钢筋先在加工场制作成型。先绑扎底板及腹板钢筋，安放竖向预应力筋锚固螺母、锚垫板、波纹管、压浆管。波纹管和定位筋应绑扎牢固。

②绑扎顶板下层钢筋，安放横向预应力筋及管道锚具，然后绑扎顶层钢筋。

③安装堵头模板，堵头模板可用5cm厚木板配制，注意各纵向预应力管道预留孔的准确度。待纵向预应力筋管道定位筋焊好后，穿设管道注意和1号节段预留管道用内径大一号长25cm管道连接好，用胶带纸密封，严防漏浆，纵向管道内穿以塑料管。

④护栏钢筋、泄水孔、挂篮预埋孔的预埋。护栏钢筋与翼板钢筋同时绑扎。泄水孔用圆铁皮管预埋。挂篮上使用的预留孔位置要准确，用塑料管预埋。

3、模板施工

①5cm木板制作堵头模板，并按设计图上的钢筋位置，波纹管预留孔洞，顶板堵头模板用5×5cm方木作肋加固和打斜撑，腹板堵头模板用拉杆与箱梁钢筋焊接牢固,防止跑模。

②拉杆螺母拧紧，上面一道为Φ16圆钢拉杆，中间为Φ22圆钢拉杆，上下拉杆间距80―100cm，防止胀模，跑模。

③埋模板，将侧模腹板模板分开，用水冲洗模板。

4、混凝土施工

待模板、钢筋及预应力系统及各种预埋件安装完毕后经监理工程师检查认可后即可进行浇筑。

①砼的拌制：

搅拌站按配合比严格投料，试验人员在搅拌现场控制砼的坍落度。不合格要及时处理，以免影响梁体质量。

②砼的运输

砼采用全断面一次浇筑工艺，并在底板砼凝固前全部浇筑完毕 。使挂篮变形发生在砼塑性状态之间，避免裂缝的产生。砼采用固定泵输送。由于泵送管道较长，同时受气温影响，在砼浇注过程中通过以下措施保证施工质量：灌注前用水泥砂浆管道（水泥砂浆不得入模）。夏季高温时应以湿土工布覆盖管道降温，防止管内砼坍落度损失。同时试验人员测定进出口砼的坍落度并调整。

③砼的浇筑

砼浇筑与0#、1#块施工类同采用全断面一次浇注，浇筑顺序为先底板、后腹板再顶板。底板由中间向两侧浇注，腹板分层浇筑，顶板先两翼、后中间。底板砼是通过在泵送管道上接一软管，从挂篮前端伸到底板上泵送入模的。在施工中不仅一个T构上两侧要保证平衡性，同时一个挂篮上两侧施工荷载应均衡。顶、底、腹板施工均从挂篮前端向后端进行。

④养生、拆模

砼浇筑完毕后，苫盖麻袋片，设专人洒水养护。待砼达到一定强度时，抽拨纵向预应力管道中的塑料管，清洗管道，保证畅通，并穿相应钢束。同时拆除堵头模板，凿毛清理。待砼达到设计强度的80%，张拉并灌浆。

四、3号块的施工

（1）挂篮的分体：

测量人员放出轨道线并校核无误后，前移主轨道，另一侧起吊安装副轨道。与主轨相连轨道与梁体锚固。安装挂篮前支撑点，防止拆除两挂篮联体结构时挂篮倾覆。拆除挂篮联体的交叉杆件，首先安装完一侧挂篮后向前移动一段距离为另一侧挂篮拼装留出空间，最后两个挂篮同时移到正确位置。挂篮向前行走时，内部模板是不能移动的，而其他模板是可以移动的。内部模板可在底、腹板钢筋安装后顶推到位。

（2）挂篮的行走

挂篮体系转换后，拆除前支撑点。解除底、侧、内模与梁段后锚点，用精轧螺纹钢将其悬挂在挂篮上前后横梁上。前支点千斤顶回顶，使前支点行走轮与主轨道接触。后支点利用反扣轮（轮子反扣在主轨工字钢翼缘板上）和后保险（液压千斤顶加反扣勾），然后装上行走液压千斤顶（行程1500mm）。利用行走千斤顶提供动力，挂篮除内模外可整体前移。由于前支点行走轮有导向装置，只需保证同一挂篮两侧行走千斤顶行程一致，即可保证挂篮准确到位。

（3）挂篮的调整

前支点150T螺旋千斤顶出顶使前支点行走轮脱离主轨道，但其间隙不宜大于10mm。

后支点装上后锚的Φ36mm精轧螺纹钢筋，利用液压千斤顶，卸下反扣轮，同时调整后支点高程，使前后支点高程相同，即主桁架水平。拧紧锚固螺母，千斤顶回顶，后锚点全由锚固钢筋受力。

利用5T倒链调整模板，同2号块。

（3）其他工艺同2号块

五、4号块施工

（1）挂篮行走

①在3号块上梁段顶面放出轨道位置,方法同前。

②拆除副轨道，安装另一主轨道，这样每个挂篮即有一副主轨道。另一主轨道前移就位，伸出3号梁段25厘米，并将其与梁段锚固。

③挂篮行走到位，工艺同前

（2）其他工艺同前，重复上述步骤，进行5―10号块的施工。

六、线位高程控制

为了保证悬浇箱梁轴线和高程偏差控制在规范允许范围内，使梁体线形美观，同时也避免由于强迫合拢而对结构受力产生的不利影响。

（1）线位控制

由于本挂篮调节灵活，所以轴线调整时应尽可能调整至设计值。

底板轴线控制

底板后锚点用千斤顶提起使其梁体紧贴，施加0.5T预紧力，前端调整至挂篮立模标高，利用全站仪放出轴线位置，量测底模实际的中线偏差，利用倒链拉侧模（侧模先与梁体固定）调底模，符合要求后底模后端后锚钢筋用千斤顶施加其在节段施工上所受最大力，将底模与梁体固定。

侧模线位控制

用千斤顶放松后锚点调整至立模标高。由于腹板垂直，直接用垂球观察腹板模板，用倒链拉底模调侧模，使之垂直。然后后锚点用千斤顶施加预应力，使其与梁体锚固。

内模线位调整

内模中线依据侧模上的翼缘板边线量测，然后用倒链拉主桁架调内模，最后后锚点钢筋用千斤顶施加预应力使其与梁体锚固。但测量仍需放出翼缘板边线，以保证其精确度。

（2）高程控制

高程控制是箱梁悬浇施工中的难点，影响因素极多，控制失误，使梁体曲线出现转折，影响美观。

挂篮立模标高=设计高程+施工调整值（挂篮变形及温差引起的变形）+设计施工预拱度。

绝对控制

挂篮弹变数值由预压求得。设计施工预拱度影响因素极多，受挂篮自重、砼自重、砼的收缩徐变、预应力张拉及预应力损失、施工荷载等多方面的影响，实际施工过程和设计施工过程也存在差异，所以，实际施工挠度同设计计算挠度不一定相同。为了达到理想的线型，必须通过实际的测量资料与设计值比较分析，找出其中的规律。

箱梁挠度观测分以下六个时刻：

浇注砼前、浇筑砼后、预应力张拉前、预应力张拉后、挂篮行走前，挂篮行走后。

观测点位置如下：

观测点纵向沿每节段接缝处设置，每断面3个点，如图所示，观测以Φ16钢筋预埋，钢筋须和模板紧密接触，同时固定牢固，认真记录以下六个时刻的高程。同时每日早六时下午三时观测高程得出温差引起的变化。

砼浇筑过程中，应加强高程监控，以防出现意外，如挂篮变形值超出允许值，在砼初凝前及时加以调整，通过两个60T穿心式液压千斤顶提升或下调前吊杆。

箱梁上挠度观测基准点设置在箱梁0#块墩顶中心线上，每天至少校核一次。

挂篮调整不宜在日照午后，寒潮、降温时进行，否则应计挂篮的温度变化值。克服办法是每次砼浇注前观测挂篮立模标高，不符立即调整。

相对控制

对每幅两个T构是完全对称的，因此，为了保证合拢精度，使两个T构对称点的高程偏差需严格控制。前一节段相对偏差大，到下一节段应作调整，既要使线形圆顺，又要使此节段对称点相对偏差变小。观测点设置如下：

观测点纵向沿节段接缝处设置，每断面六个，观测成形的砼实体。观测时刻为挂篮行走就位后。

七、结束语

挂篮施工在桥梁施工中已应用广泛，本文通过对桥梁挂篮现场施工及技术控制进行的阐述，希望能为挂篮施工技术的不断完善，施工中质量的严格控制起到一定的参考作用。

参考文献

1、《预应力混凝土桥梁施工技术要点》人民交通出版社

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。