木蓬特大桥挂篮悬臂浇筑施工技术的应用探讨

张烈

(贵州路桥集团有限公司)

木蓬特大桥挂篮悬臂浇筑施工技术的应用探讨

张烈

(贵州路桥集团有限公司)

近些年，挂篮悬臂浇筑法在国内外均得到了广泛的应用，其能够使得桥梁结构获得较好的整体性与耐久性。当前，木蓬特大桥作为贵州省首次使用挂蓝悬浇箱拱技术的桥梁，开阔了我国山区大跨径桥梁的建设的思路，具有重要的现实意义。即针对木蓬特大桥中的挂篮悬臂浇筑施工技术进行了具体的探讨。

木蓬特大桥;挂篮悬臂浇筑施工技术;应用

1 工程概况

木蓬特大桥是思南至剑河高速公路上的重点控制性工程，为贵州省交通厅科研桥梁。大桥位于位于贵州省石阡县坪山乡境内，地处云贵高原向湘西丘陵及广西丘陵过渡的斜坡地带，桥区附近海拔相对高差140 m，桥轴线与地面高程相对高差107 m，两岸主墩位于陡崖地带，桥区中部为U型沟谷。桥跨布置为2×30 m+165 m+4×30 m，其中主桥为165 m钢筋混凝土箱型拱桥，采用挂篮悬臂浇筑施工工艺。该工艺为省内首创，全国第三。

2 施工方案分析

2.1 挂篮悬臂浇筑施工技术

挂篮悬臂浇筑施工技术是近些年发展起来的一种新技术，其具有结构整体性与耐久性好的优点。根据木蓬特大桥的施工情况，其单幅桥拱圈使用的是单箱双室截面，纵向单个悬臂浇筑节段为7～8 m，浇筑重量为135 t，挂篮自身重量为65 t，共计26个节段，合拢段为2 m。

2.2 挂篮悬臂浇筑施工优点与难点

2.2.1 挂篮悬臂浇筑施工优点

(1)在木蓬特大桥的挂篮悬臂浇筑施工中，拱圈箱型横断面采取的是一次整体浇筑，从而获得良好的结构整体性，有效减少病害。而在进行纵向连接时，先将后浇段的钢筋和先浇段的预留钢筋焊接为骨架，再对后浇段进行浇筑，从而实现了良好的连接效果。

(2)由于木蓬特大桥整个拱圈横断面是一个箱型断面，截面大、稳定性好，因此可不设浪风索。

(3)本工程在施工过程中，采取的是4个工作面独立开展作业的方法，按照单个悬臂浇筑节段需工作日10 d进行计算，单幅单侧共计12个节段，所需工作日即为120 d，再加上起步段与合拢段的施工，整幅主拱圈工作日约为200 d，施工速度相对较快。

2.2.2 挂篮悬臂浇筑施工难点

(1)在大桥施工过程中，其结构并不稳定，这就要求必须采取大量的临时结构与辅助措施提高结构稳定性与安全性，辅助措施即以索体系为主，相对于支架而言，其风险更大。

(2)在大桥施工过程中，存在多次的结构体系转换，是施工的一大重点与难点。

(3)在进行悬臂浇筑时，后浇段的浇筑和扣索张拉会带动先浇段顶底板拉压应力的反复出现，因此，在施工过程中实现对拉应力的有效控制，确保箱拱顶底板不出现开裂现象是施工重点。

(4)挂篮运行:由于本工程中单个节段浇注长度、重量大，同时还需要斜向爬升，这就使得其对于变形要求更高，在整个施工过程中必须不断对斜拉索进行调整，从而确保拱圈线形满足设计要求，难度颇大。

3 关键技术的处理

3.1 挂篮结构布置

木蓬特大桥采用的是新型的下承上行式斜爬挂蓝，其承载力达到200 t，主要可以分为以下几个部分:主桁系统、止退系统、支反力系统、行走系统以及模板系统。

(1)木蓬特大桥的主桁系统整体呈现为倒三角状，其主要构件有纵梁、横梁、斜杆、竖杆以及挂钩，此挂篮有效地解决了解决大结构尺寸、结构轻型化、整体斜爬行走以及大坡度止退等难题，挂篮在行走的过程中，利用挂钩支承于拱背的轨道上，在浇筑时经由4根穿通箱拱的吊杆支承于混凝土上，实现了系统分离，满足了不同拱圈节段角度的悬浇、弧线行走和受力、变形、稳定性施工需要。

(2)止退系统:与普通的平挂蓝不同，木蓬特大桥挂蓝通常是呈带倾角状态(最大呈35°)，因此必须采取措施避免挂蓝在行走以及浇筑时出现下滑现象。本工程于主桁系统和已浇筑混凝土间设置了抗剪臂与支挡装置，主桁可以利用支挡装置把下滑力传于抗剪臂上，抗剪臂再将其传至混凝土上，达到止退的目的。

(3)支反力系统，即为通过“杠杆原理”，把挂蓝前端承载力分至前、后2个支点上，其中，前支反力主要由锚固于箱拱顶的吊杆承担，后支反力则是由固定于后纵梁上的千斤顶承担。

(4)行走系统:其主要构件为轨道、滑船、顶推盒以及反力轮，其中，将轨道同预埋于拱顶的地脚螺栓固结，以达到止退的目的;将滑船同挂钩固结，利用顶推滑船促使挂钩、挂蓝行走，并通过顶推盒在行走时穿保险销避免出现意外。当挂蓝就位后，即穿通吊杆，利用行走千斤顶对平面位置进行调整，并使用后支点千斤顶调整标高。

3.2 挂篮预压

在完成挂篮的拼装之后，为了消除支架非弹性变形，并得到挂蓝弹性变形参数，使用堆载法对支架进行预压，按照“梁段重量+施工荷载”的20%、50%、80%、100%、120%，逐步进行预压。

3.3 混凝土施工

在木蓬特大桥的混凝土浇筑过程中，由于其体积较大，因此必须重视其降温作业，本工程主要采取的是在拱座的内部埋设循环水管的方法，利用循环水实现降温。值得注意的是，还应在拱座高度方向设置冷却水水管，其尺寸要求为φ45 mm、壁厚3 mm，每层间距为1.2 m;水管竖向应布置四层，第一层与拱座顶面相距0.7 m，每层水管均通过竖向钢管进行连接，共用一个进出水口。冷却水的蓄水池使用的是高位水池，从而达到降温流水的目的。进水口比出水口高1～2 m，使用水管车丝进行连接。将冷却水管安装完成之后，必须先试灌水，确保不会产生漏水问题，在对接头处，保修使用高灰将接头密封，确保不进水泥浆。冷却循环水开始工作后，应连续运行至拱座桥台混凝土内外温度逐渐稳定(至温差＜15℃)。

3.4 合拢段施工

在木蓬特大桥施工过程中，存在多次的结构体系转换，合拢施工即为结构体系转换的重要工序，其直接决定了桥梁的施工质量。在合拢施工前，应将两悬臂端进行临时连接，确保其相对固定，避免合拢混凝土由于梁体混凝土热胀冷缩出现早期开裂问题。值得注意的是，必须在一天中的低温、变化较小的时间段进行施工，从而使得混凝土在温升、受压的状态下实现终凝，防止出现受拉开裂问题。

本工程合拢段为2 m，在施工期间，应保留合拢用的挂篮外侧模后，拆除挂篮其它部分。在进行底模与内模的安装，必须将其对称支于两悬臂端上，把现浇段上的所有杂物、施工器具调离拱圈，其后对现浇段上观测点高程进行精确测量。

4 结语

在山区，由于其地势崎岖、沟壑纵横，使得箱形拱桥的应用具有较强优势。但是，在实际工程中，因为施工工艺所限，导致其在桥梁跨径方面存在瓶颈，无法实现更大范围的应用。综上分析，随着挂篮悬臂浇筑技术的发展与成熟，150～220 m的大跨径拱桥的施工逐渐成为可能，这是整个公路桥梁建设行业发展过程中的重要技术突破。

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［2］ 游柯.探讨菱形挂篮悬臂浇筑施工技术在桥梁工程中的应用［J］.科技创新与应用，2014，(6):209－210.

［3］ 楼欧阳.公路桥梁挂篮悬臂浇筑法施工技术的探讨［J］.城市建设理论研究:电子版，2012，(4):66－67.

［4］ 章天浩.桥梁施工中挂篮悬臂浇筑施工技术的探讨［J］.城市建筑，2014，(12):78－79.

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1008－3383(2015)10－0109－01

2015－01－27

张烈(1968－)，男，贵州遵义人，高级工程师，主要从事公路桥梁工程施工(含隧道)、公路与城市道路方面工作。