高墩大跨度悬浇挂篮桥梁的施工

李志华

摘 要：高墩大跨度悬浇挂篮桥梁施工技术复杂，施工难度大。结合实例，对该类桥梁的施工方法进行详细的论述。

关键词：高墩；挂篮；施工技术；桥梁

中图分类号：U445.466 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）12-0080-02

近年来，随着我国国民经济的高速发展，高等级公路建设呈现出突飞猛进的态势。高等级公路逐渐进入山区，因而出现了许多高墩大跨度悬浇挂篮桥梁，其技术复杂、施工难度大。本文将以洛栾高速栗子坪特大桥的施工过程为例进行叙述，以期为大家今后的工作提供参考。

1 工程概况

栗子坪特大桥跨越伊河河谷，河谷两侧山体陡峭。栗子坪特大桥总长368.12 m，墩身为双肢等截面空心墩，墩高68 m（62 m），上部结构为（95+170+95）m的预应力连续刚构箱梁。

2 场地布置

为了方便施工，在两个主墩旁边各填筑一块面积约2 000 m2的施工平台，用来存放现用成品——钢筋、机具和模板等。

3 人员、机械设备的组织

3.1 人员情况

组织进场管理和技术人员共35人，协作队伍1支。在高墩施工期间，协作队伍配置施工人员80人，在挂篮施工期间，配置施工人员160人。

3.2 机械设备情况

机械设备具体包括以下几部分：①高墩施工5×1.5 m翻转钢模板共4套，每墩2套。②1#和2#墩分别安装1座QTZ80（5513）和1座QTZ63（5610）。单个桥墩使用2座塔吊是为了满足工期的需求，塔吊的选用和安装定位要满足0#块和挂篮施工等要求。③SCD200/200TD型施工升降机2座，每墩1座。升降机附着在墩身上，升降机安装定位时，要能够使吊笼内人员直接升到桥面上。④拖式混凝土输送泵（HBTS80-16-110）2台。在选用混凝土输送泵时，要详细查看其技术参数。栗子坪特大桥上部混凝土浇筑时，混凝土输送竖直高度大、水平距离远，这对输送泵的输送能力有很高的要求。⑤菱形桁架式挂篮8只。⑥2#墩附近安装500 kVA变压器1台，为该桥提供施工用电，同时，备用1台500 kW的发电机。该发电机布置在变压器旁边，发电机与电力线路通过转换开关相连，当停电时，只需打开转换开关即可。⑦混凝土拌和站（HZ60）2座。

4 施工方案

4.1 高墩施工

高墩采用翻模法施工，每次浇注高度为4.5 m。为了使桥墩的前后肢、左右幅同步施工，翻转模板加工成1.5 m的组节。在施工过程中，前后肢、左右幅4个墩柱上各留一节模板作为生根节，2套4.5 m模板在左右幅之间周转使用。

墩身竖向钢筋采用直螺纹连接，每节长度4.5 m，接头位置要按规范要求错开设置。墩身混凝土采用混凝土输送泵浇注。

4.2 上部箱梁施工

4.2.1 现浇箱梁0#块施工

该桥0#块混凝土600 m3。安全起见，为了减少支架平台的负荷，保证浇注质量，混凝土分两次浇注，第一次浇注4.5 m，第二次浇注6 m。

平台悬挑部分采用三角形支架，三角支架与墩身通过预埋钢板连接（销接），上部预埋钢板采用φ32精轧螺纹钢与墩身加强固定。三角形支架外侧悬挑部分底模采用挂篮底模。为了方便挂篮拼装，底模和底模平台前、后横梁在0#块施工时一并安装，待0#块施工完成、拼装挂篮时，前、后吊杆直接与底模前、后横梁连接，迅速形成挂篮体系，节省拼装时间，节约材料。

0#块在墩身两肢之间的底模搁置在承重牛腿上，牛腿通过φ32精轧螺纹钢与悬挑三角架铰座对拉锚固。在纵梁与牛腿间

设置砂箱，便于拆除底模平台。0#块外模采用挂篮模板，内模采用木胶合板模板。0#块竖向预应力精轧螺纹可以同时作为挂篮行走轨道锚固筋使用。0#块混凝土浇注时，先底板后腹板，从两侧悬臂端向中间逐步对称浇注。因为0#块预应力孔道、钢筋较为密集，操作空间小，为了防止产生空洞，腹板上应预留孔，以便于观察和振捣。随着浇注面的上升，逐步进行封堵。

4.2.2 挂篮悬浇施工

刚构箱梁采用单箱单室结构，横坡2.0%，纵坡2.8%，平曲线半径2 000 m。每只挂篮悬浇块件21个。

4.2.2.1 挂篮的加工及构造

挂篮设计为菱形桁架式整体移动结构，主要由主桁承重系统、悬吊系统、锚固系统、行走系统和模板系统等五部分组成。

该桥挂篮构造有以下三个特点：①构造稳定、安全、轻巧，利于操作。②挂篮与走行轨道之间设计为行走小车连接。行走小车既可以确保挂篮在大纵坡和横坡的箱梁顶面水平，又将挂篮的行走由滑动变为滚动，极大地方便了挂篮行走。③挂篮内模腹板可以绕顶角靠上部位的销轴转动，这样有利于模板轻松转动、脱除和移动，这种构造提高了模板的施工效率。

4.2.2.2 挂篮施工

0#块施工完成后，用塔吊在0#块上组拼挂篮。挂篮施工工艺流程如下：①在0#块上对称拼装2只挂篮；②调节模板高程，预留抬高值；③绑扎底板和腹板钢筋，安装竖向预应力钢筋并固定；④安装内箱模板；⑤绑扎顶板钢筋，固定预应力筋定位网和波纹管；⑥安装竖向预应力钢筋、顶部压浆管；⑦检查合格后，灌注混凝土；⑧张拉纵向预应力束并压浆；⑨张拉横向、竖向预应力筋并压浆封端；⑩挂篮走行；○11重复1#块施工流程步骤中的③～⑨项进行2#块施工；○12重复以上步骤，完成其余节段的施工。

挂篮拼装顺序为：①安装挂篮行走轨道，并与竖向预应力精轧螺纹锚固；②组拼挂篮菱形构架和横联；③安装挂篮后锚固、前上横梁、外模走行滑梁和吊杆；④拆除用于0#块底模平台横梁下的钢楔块，将前吊杆与前横梁连接；⑤用于0#块的底模平台前移，安装后吊杆；⑥将外模由0#块滑移至1#块位置，安装对拉杆，进行载重试验。

载重试验程序是：①检查挂篮后锚固和底模平台吊挂系统；②按最重梁段的1.2倍，即235 t作挂篮的静载试验。

静载试验分三步进行：加载98 t，观察2 h；加载98 t，观察2 h；加载39 t，观察5 h。每级加载后应记录挂篮的变形情况，为以后挂篮悬浇提供必要的数据。卸载完成后，应观测挂篮的残余变形情况。

挂篮走行的步骤如下：①拆除外模落于外模导梁上，将底模平台后横梁与外模用钢丝绳临时连接；②脱开内模导梁前后吊杆，将内模及其导梁临时锚固于已浇注的箱梁顶板上；③下落底模平台，使底模平台仅由前后边吊挂及前端两根外吊带悬吊；④加铺下滑道，解除挂篮后锚固，用千斤顶同时施顶两只挂篮的后支座，使菱形桁架连同挂篮外模及底模系统前移到位；⑤连接后锚固筋，安装侧模和底模平台后吊挂，调整底模平台前吊杆高度，使前端标高符合设计要求。

混凝土浇注由前端向后端，两侧同步、对称浇注。浇注时，先底板，再腹板，后顶板。为了保证浇注质量，腹板上模板要开孔，用来观察和振捣混凝土。底板浇注完成后应进行封堵，防止混凝土上翻，增加梁体重量。

4.2.3 边跨现浇段施工

边跨现浇段长8.94 m，高3.6 m，节段混凝土101.2 m3。边跨现浇段采用满堂支架法现浇。

4.2.4 合龙段施工

全桥合龙段总共有三个，一个中跨，两个边跨。合龙段长2 m，浇注混凝土18.8 m3。合龙段按照先边跨，后中跨的合龙顺序，采用吊架施工，吊架（模板）重量控制在50 t以内。合龙段施工工艺流程如下：①挂篮走行，退回主墩附近；②在合龙口两侧按合龙段重量的50%堆载（边、中垮均堆载）；③安装合龙段处劲性骨架，在低温环境下，将合龙口锁定，张拉临时预应力束；④安装合龙段吊架；⑤安装底模、侧模；⑥绑扎底板和腹板钢筋，固定预应力筋定位网和波纹管，安装竖向预应力筋并固定；⑦安装内箱模板；⑧绑扎顶板钢筋，固定预应力筋定位网和波纹管；⑨经过检查后，合格灌注混凝土（在温差变化较小的低温时间内灌注完，并随混凝土灌注，分级卸除平衡重）；⑩张拉底板纵向预应力束并压浆；○11张拉竖向预应力筋并压浆封端。

合龙吊架可与临时锁定劲性骨架一并考虑，模板采用木胶合板。

5 施工监控

大跨度连续体系桥梁施工过程复杂，为了确保桥梁在施工过程中结构内力和变形始终处于安全范围内，并且成桥后的线形满足设计要求，结构恒载受力状态接近设计预期，在桥梁施工过程中，必须进行严格的施工监测和控制。该桥施工引入了专业的监控单位。在施工过程中，通过标高、截面尺寸和弹性模量等数据的采集，对得到的数据进行误差分析后，不断修正设计参数，使标高的计算值与实测值之差不断缩小，从而通过计算程序把控住目前的施工过程，进而预估将来的施工状况，达到施工控制的目的。

6 安全控制

对河道内高墩桥梁的高空作业来说，安全控制尤为重要。在施工时，必须精心组织，安全操作，严格防范，杜绝违章作业的情况发生和麻痹大意思想的出现，严禁在大雨、六级以上大风、浓雾等恶劣天气条件下作业。

7 结束语

高墩大跨度悬浇挂篮施工为我国桥梁建设事业作出了巨大的贡献。在实际运用过程中，必须充分了解其技术特点，严格控制施工过程，对施工过程中的各个工况进行仔细的分析，确保每一步工序都是到位的，以保证挂篮施工过程中的安全、稳定。另外，要做好工程施工的监督、管理工作，只有这样，才能确保桥梁施工顺利进行，保证桥梁施工质量。

参考文献

[1]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）.

[2]赵如飞，门小雄，品东旭，等.悬臂桥梁施工方法介绍—挂篮施工法[J].交通建设与管理，2007（01）.

[3]李自光.桥梁施工成套机械设备[M].北京：人民交通出版社，2003.

〔编辑：白洁〕