探析桥梁悬臂梁挂篮施工工法

摘 要：高铁线路和高速公路成为各地建设重点项目，而连续桥梁施工更是项目的关键组成部分之一。由于连续梁为超静定结构,具有跨度大、跨中弯矩挠度小,与简支梁相比在跨越铁路、公路、河道上有较大优势。根据笔者多年施工经验和实例，分析桥梁悬臂梁挂篮施工工艺。

关键词：挂篮；悬臂梁；施工

中图分类号： K928 文献标识码： A 文章编号：

引言

挂篮悬臂浇筑施工以挂篮为施工机具进行悬臂对称施工。挂篮是一个能沿梁顶滑动或滚动的承重结构,其锚固悬挂在已施工的前端梁段上,在挂篮上可进行下一梁段的模板、钢筋、预应力管道的安装,混凝土灌注和预应力张拉、灌浆诸作业。完成一个阶段的循环后,挂篮即可前移并固定,进行下一节段的悬灌,如此循环至悬臂灌注完成。

一、工程概况

山店江特大桥地处湖南省郴州市汝城县境内，设计左右幅完全分离，主桥跨越“V”型山谷而采用大跨径的高墩刚结构形式，跨径布置为（4×40米）连续T梁+（105米+200米+105米连续刚构+40米简支T梁总长611米。其中5#、6#主墩最高127.6米，最低113米，墩身采用双肢变截面矩形空心墩，肢间净间距8.5米，纵向每肢外侧均按200:1放坡，横向根据墩高采用分段放坡方式，从上而下分别采用80:1、50:1两种坡率。墩身为C55高标号钢筋砼结构，墩顶与上部箱梁刚性连结。

二、挂篮施工的施工要点及安装

1、挂篮加工、试拼装与检验

挂篮应由专业厂家或专业加工队负责,严格按照挂篮设计图纸的要求加工,加工后进行试拼装与检验,确保加工质量与精度。

2、挂篮试压

为确保悬臂施工安全,在挂篮正式安装使用前对挂篮进行静载试压试验。挂篮试压分为主桁架和底篮试压。分级加载,加载最大重量为施工最大梁重的1.2倍,然后分级卸载。以检验挂篮的实际承载能力、稳定性及安全可靠性;对设计计算图式及技术参数进行验证;根据实测值推算各梁段挂篮的竖向变形为施工预拱度提供参考数据。消除非弹性变形,并测量变形值;对挂篮加工、焊接、拼装质量进行检验。

3、挂篮走行

当已浇梁段张拉压浆完成后,进行挂篮走行移动。其步骤如下。

(1)采用千斤顶放松斜拉带,用倒链滑车将前托梁和外侧模固定在已浇梁体上,拆下斜拉带;

(2)拆开内外滑梁的后吊杆,放松主梁的其他约束,以压轮器更换压紧器;

(3)采用倒链滑车将主梁系统连同滑梁滑移到要浇筑梁段的设计位置,并锚固主梁系统于已浇梁体,连接内外滑梁于后横梁上;

(4)放松底篮及侧模在梁体上的约束,将底篮及侧模落在外滑梁上,再解开其约束,通过外滑梁,利用倒链滑车将其牵移到要浇筑梁段的设计位置;

(5)安装斜拉带及下后锚带,调整模板,限位锚固,绑扎底、腹板钢筋等;

(6)通过内滑梁,利用倒链滑车移动内模系统就位,并绑扎顶板钢筋等;

(7)调整标高及斜拉带。全面检查,符合要求后灌注梁体混凝土。

4、挂篮安装要点

(1)挂篮安装工艺流程

滑道底面找平—滑道盒、燕尾板安装、锚固—前后支座安装—主桁架安装、锚固—上横梁安装、固定—外模板(含走行装置、悬吊与锚固系统)安装—底篮及底模板(含悬吊与锚固系统)安装—内顶模板(含托架、走行装置、悬吊与锚固系统)。

(2)挂篮安装注意事项

单个“T”构提吊长24m单层四排主桁架(约10t)安装在支座上,并将两组连接为整体,主桁架之间用横向连杆联为一体;同时用上、下锚扁担梁和精扎螺纹钢筋将主桁架后锚点锚固。要求每根锚杆预紧力不少于30t,且受力要均匀。在箱梁底板和腹板钢筋绑扎完后,现场安装内模板系统(包括走行装置)。要求内模的后吊杆预紧力不少于15t,且受力要均匀。挂篮的拼装是高空作业,两端要同时对称进行拼装,控制好挂篮的结构尺寸。

(3)挂篮立模要点

通过吊杆与吊带调整,对底模、外模、内模的平面位置与标高进行测量,并通过全站仪与水准仪对模板的中线位置、标高及相对尺寸有效控制、调整与定位。

(4)钢筋制安要点

现场绑扎时按设计要求进行平面尺寸的测量放样,再按照放样标记依次安装各种钢筋;先绑扎底板钢筋,安装好底板端模,并支垫好混凝土垫块,底板上下层钢筋须用架立钢筋连成一个整体;再绑扎腹板钢筋,与底板钢筋连接牢固;安装内模托架及内模,最后绑扎顶板和翼板钢筋。要求纵向钢筋水平顺直、竖向钢筋必须垂直。

(5)以箱梁全断面一次悬浇施工技术为例对要点进行说明

①混凝土输送

若箱梁设计为C60混凝土,属于高强混凝土,采用拌合站集中搅拌,严格控制水灰比,坍落度在10~14cm,使混凝土的各项性能指标满足设计与现场施工要求。用2~3台混凝土罐车运输到墩位下,经单台输送泵泵送到梁段处同时对称进行梁段浇筑。

②混凝土入仓及分料方法

在内顶模的支撑托架上附着混凝土入仓及分料系统;混凝土经过泵管,进入顶模料斗,再经过溜槽按要求连续均匀地进入箱梁底、腹板。

③混凝土浇筑工艺与方法

箱梁采用混凝土全断面一次悬浇法,先底板、后腹板、最后浇筑顶板、翼板;混凝土浇筑宜选在一天中温度较低的时间内进行,以减少温度应力的影响。

底板混凝土浇筑:混凝土自由卸落高度控制在2.0m以内,出料口混凝土堆积高度不超过0.5m。分层浇筑高度控制在30cm左右,混凝土的振捣以插入式为主。

腹板混凝土浇筑:因腹板较窄,钢筋和预应力管道密集,为防止混凝土离析,除按底板混凝土浇筑方法外。严格控制每梁段上、下游腹板对称浇筑且高差小于1m,以保证挂篮平衡受力。腹板混凝土的振捣采用6~8m长定制专用的插入式振捣棒和配用2kW以上振动器。

5、挂篮脱空、前移、就位

(1)挂篮脱空

先将底模前后横梁上的前后吊杆放松下降10cm左右,使底模板脱离底板混凝土底面,解除底模后吊杆与底板混凝土的连接。再拆卸外模与内模的对拉螺杆与解除两者之间其他约束连接,将两侧外模行走梁上的前后吊杆放松下降20cm左右,使外模脱离翼板混凝土底面与腹板混凝土侧面。最后用手拉葫芦将内顶模下端通过连接铰向内收拢,再将内模行走梁上的前后吊杆(吊带)放松下降15cm左右,使内顶模托架携内模整体脱离顶板混凝土底面与腹板混凝土侧面。

(2)挂篮前移、就位

先在已浇梁段上找平,铺设与锚紧滑道,并在两侧滑道上做好前移距离标记,在其前端焊接临时限位挡块;再在主桁架尾部用10t手拉葫芦配钢丝绳打保险。通过两台5t卷扬机配转向滑轮、钢丝绳等反向拖拉主桁架前支座使之携底模、外模同步前移到位。挂篮前移到位后,按照其安装的相关要求进行立模就位,进入下一梁段施工。

6、挂篮拆除

当桥梁的悬臂浇筑梁段施工完成后,进行挂篮拆除。拆除时,一般先将底篮和侧模用倒链滑车连接在外滑梁上,拆除下后锚带和斜拉带,放松其他约束,利用外滑梁和梁体,将挂篮走行移动到安装梁段后,再进行拆除。且拆除原则是先安装的后拆,后安装的先拆。

三、施工过程控制

1、线形控制

项目部在悬臂现浇施工中，进行信息化施工过程跟踪监控，随时准备反馈及预测各种工况条件下的应力、变形，确保合龙精度。为保证箱梁结构尺寸满足设计要求，施工中的线型控制十分重要，箱梁的线型控制包括标高控制、中线控制、跨度及断面尺寸控制。

2、标高控制

影响箱梁悬臂端产生挠度的主要因素有：梁体结构自重、施工荷载、挂篮结构的变形和气温等。0#梁段施工完毕后，在其中部顶横向两侧设临时水准点，作为箱梁施工标高控制点，并与两岸的水准点进行联测。在每节段设水准观测点9个，其中6个设于模板表面，3个设于砼灌注完后梁顶面。

3、中线控制

在0#梁段施工完毕后的梁顶中部设中线控制点，并常与两端中线控制点联测。中线测量包括三个阶段：挂篮定位控制、砼灌注前控制和砼灌注后复测。

4、节段长度及截面尺寸控制

每节段施工完毕后，用钢尺对梁体长度、断面底板厚度、腹板厚度、顶板厚度、两翼板宽度及顶板总宽度进行复核，有误差时在下一个节段及时予以调整。

结束语

通过对山店江特大桥项目施工全过程监控，加强施工关键性环节和重点部位的施工控制，强化施工过程中的质量控制，确保悬臂粱挂篮施工的质量。

参考文献

[1]戎伟,李建军.悬臂梁挂篮施工的探讨与分析[J].建筑设计管理.2010

[2]陆丽香,陶严亮,李远涛.浅谈桥梁工程中的挂篮施工[J].科技信息.2009