双幅刚构桥同步悬臂浇筑及快速合龙技术研究

池鹏

摘 要：针对某高速公路的大跨度高墩连续刚构桥悬臂施工中，桥左、右幅间距仅10 cm，且两侧挂篮无法同步施工的工程状况，提出了优化挂篮的设计方案，设计了左、右幅挂篮同时行走、悬臂段混凝土同步浇筑的施工方法，并在边跨合龙施工期间，采用了简易托架法进行快速施工，提高了工作效率，缩短了工期，保证了施工的安全和质量。

关键词：双幅；同步；合龙；施工技术

中图分类号：U445.4 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）13-0060-03

随着道路交通事业的飞速发展，大跨、高墩等结构特殊、造型新颖的桥梁建设项目不断涌现，使桥梁工程施工面临着新的挑战，促使相应的施工工艺应运而生。挂篮施工作为桥梁无支架的施工方法之一，在近几年得到了广泛应用，解决了不少工程难题。该方法具有作业面少、施工速度快、操作简单、施工安全等优点。

1 工程背景

某高速公路的一座大型三跨预应力混凝土连续刚构桥全长856.48 m，主桥8～11号墩的最高墩身为120 m，跨径长度设置为85 m+160 m+85 m，引桥为4×40 m和5×40 m先简支后连续预应力混凝土连续箱梁。连续梁左、右两幅相距10 cm，梁体自0号节段左、右各划分为16个悬浇段对称布置，节段长度分别为3.5 m、4.0 m、4.5 m、5.0 m，悬浇节段最大重量位于5号段，重2 664.4 kN。

2 工艺原理

2.1 同步悬臂浇筑的工艺原理

本桥连续梁悬臂段采用挂篮法进行施工，在挂篮加工过程中，将后吊平杆、前托梁、后托梁、前横梁内侧吊带外露尺寸截短15 cm，同时采用1 cm 的Q235钢板进行包裹加固，使得左、右幅挂篮在仅10 cm的间距下，实现了同步行走。

2.2 快速合龙施工的工艺原理

在边跨合龙施工时，挂篮保持在悬浇段不动。在悬浇段养生期间，在边跨托架与挂篮前底托梁间利用型钢搭设底模支撑，所有模板均采用轻型竹胶板加工成形，充分利用了悬浇段的养生阶段，实现了边跨合龙段的快速施工。

3 关键工序的施工工艺和操作要点

3.1 挂篮方案的优化

具体优化方案分为以下六个方面：①后吊平杆、前托梁、后托梁、前横梁内侧吊带外露尺寸截短15 cm，同时采用1 cm的Q235钢板进行包裹加固；对于内侧侧模，取消对消顶板对拉杆，采用2 t的手拉葫芦拉紧侧模。②将挂篮所有吊点和大多数锚点采用钢板吊带承重，取代之前的精轧螺纹钢承重，以增大安全系数，保证挂篮在高峰、深谷等有强风环境下的安全使用。③优化挂篮的整体结构，杆件之间由螺栓联接变为销轴铰接，简化了拼装过程，提高了挂篮拼装速度。④挂篮走行部分由滑板变为滚轮，减小了摩擦阻力，加快了挂篮整体走行速度，节约了工期，并采用液压走行方法确保挂篮同步走行。⑤板和内外作业平台一次安装形成封闭整体，施工作业防护设施齐全，且安全、可靠。⑥将内模变为可调式的支撑模架，使内模调整、支撑快速、简单，改善了箱梁内的施工条件，且外模刚度大，便于控制位置，保证了箱梁内的施工条件。

3.2 可调式内模桁架在施工中的应用

内模桁架由八道横向贝雷片和两道纵向槽钢连接而成。在贝雷片两侧各设置一个可调丝杠，并与上导角侧模相连接。在施工过程中，通过调整截面变化节段丝杠的长度，带动上导角侧模延丝杠方向垂直移动，到达设计位置后，将丝杠锁死，然后根据上导角的位置，准确拼装内侧大块模板，使截面尺寸满足设计要求。该内模桁架使用方便、安全，提高了工作效率。

3.3 施工技术

左、右幅分离式连续梁的设计中，两幅中间仅有10 cm的缝隙，为了确保施工进度，两侧梁体需同时施工，挂篮同步走行。为了避免两侧挂篮在走行中碰撞，发生冲突，在制订方案的过程中，要充分考虑这一特殊情况。发生冲突的部位常见于外侧翼缘板，如何保证在脱模后的挂篮走行过程中，控制翼缘板不向外倾斜是解决该问题的关键。根据挂篮的结构，参照各杆件的受力情况，采用2 t的手拉葫芦在脱模后分别将侧模底部与底托梁固定，翼缘板与前横梁固定，这样侧模的顶部与底部分别受到拉拽力，在挂篮走行过程中，侧模无法倾斜和摆动，左、右幅挂篮在10 cm的缝隙的环境下可以同步走行，并且左、右幅挂篮走行到位后，可同步进行放线。具体如图1和图2所示。

3.4 钢筋绑扎

钢筋绑扎的流程分为以下几步：①在挂篮走行过程中，钢筋即可运至梁顶，按型号码放整齐，准备钢筋绑扎作业。②当悬臂段钢筋与预应力筋管道、梁体泄水孔和通风孔以及预埋件相碰撞时，适当移动梁体钢筋或适当弯折。③在施工时梁体预留孔（泄水孔、通风孔等）处全部安装相应的螺旋钢筋，桥面泄水孔处梁体钢筋应适当移动，并增设螺旋筋和斜置的“井”字型钢筋进行强固，具体如图3所示；施工中为确保钢筋位置准确，根据实际情况选择架立钢筋的设置，采用增设架立筋数量或增设W形或矩形的架立钢筋等措施。④在钢筋绑扎时，根据预应力孔道的安装位置安装孔道波纹管。钢束管道位置用定位钢筋固定，具体如图4所示，将钢筋牢固地焊接在钢筋骨架上，管道和钢筋骨架相碰撞时，移动钢筋，定位钢筋的基本间距≤25 cm，并按照要求设置，保证管道位置准确。⑤在预应力管道附近对普通钢筋施焊时，需采取保护管道的措施。

3.5 预应力管道安装定位

3.5.1 纵向预应力

在箱梁底板和顶板底层的钢筋绑扎完毕后，开始绑扎纵向预应力波纹管。首先把波纹管按正确位置摆放在底板和顶板底层的钢筋上，然后绑扎底板和顶板上层钢筋。待底板和顶板的钢筋绑扎好后，开始固定波纹管。波纹管的固定采用φ10的“井”型钢筋，直接挂在底板和顶板的主筋上，然后用电焊将“井”型钢筋点焊固定，定位筋的间距控制在0.5 m，使其不能向上、下、左、右移动，从而确保波纹管位置的正确，并使其顺直、圆顺、无死弯。

“井”型钢筋的内径比波纹管的外径大3～5 mm，在现场制作、加工胎具、定位网片时，要保证其精度和形状满足要求，定位网要与梁体钢筋焊接牢固。在管道安装时，喇叭管的中心线要与锚具垫板垂直，波纹管在正确定位后，在波纹管内部贯穿PVC管，以保证在浇筑混凝土时波纹管内无漏浆。在混凝土灌注过程中，应转动PVC衬管以防止漏浆堵塞孔道。

3.5.2 竖向预应力

为确保竖向预应力钢筋的位置准确，应在钢筋的中部采用定位钢筋、在顶面用角钢定位。竖向预应力钢筋锚固段与箱身钢筋位置发生矛盾时，在保证锚垫板和锚下螺旋筋的位置准确的情况下，调整箱身钢筋的位置。竖向预应力钢筋用切割机切割，预应力钢筋要预先垂直安装。

3.5.3 横向预应力

横向预应力钢绞线和波纹管在竖向和纵向预应力管道安装完毕后安装，固定段和张拉段锚具交替安装。固定方法同纵向预应力筋管道，管道安装后穿入钢绞线。

3.5.4 局部调整

钢绞线管道、精轧螺纹钢筋、普通钢筋发生冲突时，进行局部调整，调整原则是普通钢筋—精轧螺纹钢筋—横向预应力钢筋，同时要保持纵向预应力钢筋管道的位置不动。

3.6 钢绞线穿束

钢绞线穿束的具体流程分为以下几个方面：①采用玻璃钢穿束器作为预应力引导束；②采用变频式5 t卷扬机配上2 cm的钢丝绳带通钢束进孔；③将钢束端头用湿土工布包裹后，再进行点焊锚固并和卷扬机钢丝绳的连接；④将滑轨探出节段端头2 m，带单向滑轮来控制钢丝绳的走向；⑤用手拉葫芦将卷扬机固定在梁面“门”字钢筋上，穿束时匀速前进，随时观察穿束情况。

3.7 高空混凝土浇筑

3.7.1 底板混凝土的浇筑

底板混凝土以滑槽、漏斗的方式入模，入模后人工摊平，用50根振捣棒振捣。灌注顺序由中线向两侧进行，对砼采取分层浇筑，每层厚度在30～50 cm之间，并在倒角、张拉齿板处、锚垫板下加强振捣，以防出现蜂窝、麻面等现象，底板混凝土灌注完成后用抹子将顶面抹平。

3.7.2 腹板混凝土的浇筑

腹板混凝土用扁串筒入模，并分层灌注，分层厚度以30 cm为宜，振捣棒移动距离（即插入间距）不得超过振动半径的1.5倍，插入下层的深度以10 cm为宜，不得超过20 cm。在腹板内侧模上每隔1.5 m左右开设一个观察窗口，以观察混凝土的振况，待混凝土灌至窗口下缘时将之封严，腹板混凝土灌至翼板根部为止。

3.7.3 顶板混凝土的浇筑

顶板混凝土的灌注顺序是从两腹板分别向中线和梁边对称灌注，混凝土直接入模，并辅以人工摊平。在振捣结束后，用抹子将表面抹平，并预埋2根30 cm长的钢筋，外露混凝土表面1 cm左右，作为测量点的预埋件。

3.8 张拉和封锚

3.8.1 纵向预应力张拉

在每束钢绞线张拉前，在锚具、夹片安装后要有专人检查，必须用同吨位的千斤顶，且与油表配套使用。在千斤顶安装完毕后的张拉过程中，钢束两端各有一人负责指挥并监督整个张拉过程，两端人员可用对讲机随时保持联系，以便在特殊情况下立即沟通。为保证梁体张拉过程受力对称、均匀，张拉腹板束的左、右两侧应同时张拉，如果一侧出现问题应立即停止，另一侧同时停机等待，直到问题消除后再次同时开机张拉。

在长束张拉时，伸长量会超过千斤顶的实际长度，两端必须同时退顶持荷，然后再次张拉。在退顶持荷的过程中，两端油顶要退相同力，为了加快张拉速度，应以20%的控制力为准。也就是说，在油顶回油的过程中，张拉力到达设计张拉力的20%后停止回油，持荷1 min后继续开泵张拉。

钢束张拉完成后，在钢绞线两端用石笔做出相应标记，由专人负责在18 h内，每隔3 h对两段钢束的回缩量进行监测，如果钢束回缩，则在两段钢束上再套上一套锚具，同时一次性张拉至设计吨位，以补偿受损失的张拉力；如果钢束无回缩，则在24 h内封锚，完成压浆。

3.8.2 竖向钢绞线张拉

为了保证梁体受力均衡，竖向的钢束张拉顺序为由外向内，这样保证了质量又加快了施工进度。竖向钢束必须经过二次张拉，而且两次张拉的间隔应控制在3～5 d。二次张拉可一次张拉至设计吨位，并且要遵循张拉顺序的要求。

3.8.3 压浆

3.8.3.1 性能检查

压浆前对压浆所用的设备进行性能检查，符合要求后方可进行压浆工作。

3.8.3.2 管道处理

压浆前先用清水清洗预应力管道，再用空压机压缩空气吹干管道，并用水泥浆将锚具周围的钢绞线间隙和孔洞封填，以防冒浆。

3.8.3.3 拌制水泥浆

水泥为PO.52.5普通硅酸盐水泥。拌制时先加水，再放入水泥，经充分拌和以后加入掺和剂，拌和时间不少于2 min，直至达到均匀的稠度为止。水泥的稠度试验时间应控制在30～50 s。

3.8.3.4

孔道压浆由下而上进行，同时必须由监理工程师在场，管道压浆自梁一端注入，从另一端流出。流出的水泥浆的水泥的稠度试验时间须达到14～16 s，压力表的压力控制在约0.7 MPa。水泥浆自调制压入孔道的延续时间不超过30～45 min，并在使用前和压浆过程中不断搅动。压浆时注意一定要进行孔道的饱压施工。

3.8.4 封锚

在锯齿块纵向束、横向预应力束、两边跨端头纵向束张拉、压浆完毕后，即可架设钢筋网片，并用C50混凝土填封，填封混凝土前将接茬面先凿毛并用水冲洗干净。

3.9 合龙段施工

3.9.1 边跨合龙段施工

在悬浇段的最末节段完工后，边跨合龙施工挂篮保持在悬浇段不动，在悬浇段养生期间，在边跨托架与挂篮前底托梁间利用型钢搭设底模支撑，翼板和腹板采用方木和钢管架支撑，所有模板均采用轻型竹胶板加工成形，充分利用了悬浇段养生阶段施工，大大节约了合龙工期，并且保证了合龙质量。具体如图5和图6所示。

3.9.2 中跨合龙段施工

中跨合龙梁段采用合龙吊架施工，合龙吊架和模板采用施工挂篮的底篮及模板系统。中跨合龙梁的安装分为以下几步：①将挂篮的底篮整体前移至合龙段的另一悬臂段；②在悬臂段预留孔内穿入钢丝绳，用几组滑车吊起底篮前横梁和内外滑梁的前横梁；③拆除挂篮前吊杆；④用卷扬机调整所有钢丝绳，使底篮和内外滑梁移到相应位置，安装锚杆、吊杆、联接器，将吊架和模板系统锚固稳定；⑤将主桁系统退至0#梁段后拆除。

4 结束语

本技术开发了左、右幅挂篮同时行走、悬臂段混凝土同步浇筑的方法，并在边跨合龙施工期间，采用了简易托架法进行快速施工，提高了工作效率，缩短了工期，保证了施工安全和施工质量，实现了悬臂段和合龙段的快速施工，确保了节点工期的要求，简化了合龙施工。

参考文献

[1]邱式中.梁合龙段施工技术[J].OVM通讯，2003（2）.

[2]徐涛.多跨预应力混凝土连续梁桥施工关键技术研究[D].长沙：中南大学，2010.

[3]张春龙，白建珍.菱形挂篮悬臂浇筑箱形连续梁工法[J].山西建筑，2010（16）.

[4]李向东.浅谈挂篮选型及菱形挂篮的优点[J].技术与市场，2011（09）.

〔编辑：张思楠〕

Abstract： Based on an expressway of the high pier continuous rigid frame bridge cantilever construction of large span， the bridge is only 10 cm of distance between the left and right picture and can't synchronous construction engineering conditions on both sides of the hanging basket， put forward the optimization design of hanging basket， design walk at the same time， the left and right picture hanging basket cantilever segments synchronous pouring concrete construction method， and the side span closure during the period of construction， simple bracket method is adopted for rapid construction， improve the work efficiency， shortening the time limit for a project， to ensure the construction safety and quality.

Key words： double amplitude； synchronization； final closure； construction technology

3.9.2 中跨合龙段施工

中跨合龙梁段采用合龙吊架施工，合龙吊架和模板采用施工挂篮的底篮及模板系统。中跨合龙梁的安装分为以下几步：①将挂篮的底篮整体前移至合龙段的另一悬臂段；②在悬臂段预留孔内穿入钢丝绳，用几组滑车吊起底篮前横梁和内外滑梁的前横梁；③拆除挂篮前吊杆；④用卷扬机调整所有钢丝绳，使底篮和内外滑梁移到相应位置，安装锚杆、吊杆、联接器，将吊架和模板系统锚固稳定；⑤将主桁系统退至0#梁段后拆除。

4 结束语

本技术开发了左、右幅挂篮同时行走、悬臂段混凝土同步浇筑的方法，并在边跨合龙施工期间，采用了简易托架法进行快速施工，提高了工作效率，缩短了工期，保证了施工安全和施工质量，实现了悬臂段和合龙段的快速施工，确保了节点工期的要求，简化了合龙施工。

参考文献

[1]邱式中.梁合龙段施工技术[J].OVM通讯，2003（2）.

[2]徐涛.多跨预应力混凝土连续梁桥施工关键技术研究[D].长沙：中南大学，2010.

[3]张春龙，白建珍.菱形挂篮悬臂浇筑箱形连续梁工法[J].山西建筑，2010（16）.

[4]李向东.浅谈挂篮选型及菱形挂篮的优点[J].技术与市场，2011（09）.

〔编辑：张思楠〕

Abstract： Based on an expressway of the high pier continuous rigid frame bridge cantilever construction of large span， the bridge is only 10 cm of distance between the left and right picture and can't synchronous construction engineering conditions on both sides of the hanging basket， put forward the optimization design of hanging basket， design walk at the same time， the left and right picture hanging basket cantilever segments synchronous pouring concrete construction method， and the side span closure during the period of construction， simple bracket method is adopted for rapid construction， improve the work efficiency， shortening the time limit for a project， to ensure the construction safety and quality.

Key words： double amplitude； synchronization； final closure； construction technology

3.9.2 中跨合龙段施工

中跨合龙梁段采用合龙吊架施工，合龙吊架和模板采用施工挂篮的底篮及模板系统。中跨合龙梁的安装分为以下几步：①将挂篮的底篮整体前移至合龙段的另一悬臂段；②在悬臂段预留孔内穿入钢丝绳，用几组滑车吊起底篮前横梁和内外滑梁的前横梁；③拆除挂篮前吊杆；④用卷扬机调整所有钢丝绳，使底篮和内外滑梁移到相应位置，安装锚杆、吊杆、联接器，将吊架和模板系统锚固稳定；⑤将主桁系统退至0#梁段后拆除。

4 结束语

本技术开发了左、右幅挂篮同时行走、悬臂段混凝土同步浇筑的方法，并在边跨合龙施工期间，采用了简易托架法进行快速施工，提高了工作效率，缩短了工期，保证了施工安全和施工质量，实现了悬臂段和合龙段的快速施工，确保了节点工期的要求，简化了合龙施工。

参考文献

[1]邱式中.梁合龙段施工技术[J].OVM通讯，2003（2）.

[2]徐涛.多跨预应力混凝土连续梁桥施工关键技术研究[D].长沙：中南大学，2010.

[3]张春龙，白建珍.菱形挂篮悬臂浇筑箱形连续梁工法[J].山西建筑，2010（16）.

[4]李向东.浅谈挂篮选型及菱形挂篮的优点[J].技术与市场，2011（09）.

〔编辑：张思楠〕

Abstract： Based on an expressway of the high pier continuous rigid frame bridge cantilever construction of large span， the bridge is only 10 cm of distance between the left and right picture and can't synchronous construction engineering conditions on both sides of the hanging basket， put forward the optimization design of hanging basket， design walk at the same time， the left and right picture hanging basket cantilever segments synchronous pouring concrete construction method， and the side span closure during the period of construction， simple bracket method is adopted for rapid construction， improve the work efficiency， shortening the time limit for a project， to ensure the construction safety and quality.

Key words： double amplitude； synchronization； final closure； construction technology