连续刚构梁桥挂篮设计与施工

罗 立

(宜兴市永固地基工程有限公司，江西 宜兴 214261)

1 工程实例概况

1.1 工程概述

耳海河特大桥是位于贵州省中西部地区境内南北向的一座重点运输大道，其构造复杂，主桥采用六跨预应力混凝土连续刚构桥，整体式桥梁，桥梁起点桩号K46+436，终点桩号K47+856，桥梁中心桩号K47+044；主桥跨跨径布置为102 m+4×190 m+102 m，主桥长964 m。全桥跨径组成为3×40 mT梁+(102+4×190+102)m六跨连续钢构+8×40 mT梁，主梁采用挂篮悬臂灌注法施工，其余为简支梁，上部结构为混凝土变截面箱形梁，箱梁截面平均高度由跨中的4.4 m渐变到梁根部的12.2 m，梁高按1.8次的二次抛物线变化，边跨现浇段长5.84 m，边跨合拢段长度2.0 m，中跨合拢段长度2.0 m。0#块长15 m，其中包含0#节段13 m和1#节段2 m，共计15 m。T构的两侧悬臂各按9×3.5 m+7×4.0 m+6×4.5 m分段，最大分段重量271.8 t(2#块3.5 m)。

耳海河特大桥不仅墩高，且为连续多跨形式，因此施工量浩大，桥高最大处191.6 m，墩高最大处175 m，桥宽24.5 m，全桥总长1 420 m。材料运输困难、超深挖孔桩、超高墩及跨径大是本桥四大施工难点及控制要点。

1.2 工程实例的连续梁桥总体施工思路

(1)在完成桥梁基础和墩身施工的基础上，在空心墩顶预埋牛腿托架，再对左右幅0#块同时进行施工。

(2)施工安装三角型挂篮；对1#块进行挂篮悬灌施工，剩余箱梁采取连续悬灌施工，所有箱梁均要采用对称施工方式，保证施工效率。

(3)施工安装合拢段挂篮；合拢段需全部用吊架进行施工，对中跨合拢段箱梁采用挂篮系统改装吊篮法施工；在中跨合拢的基础上，对现浇段采用在过渡墩上预埋精轧螺纹钢筋，悬拼贝雷梁组进行浇筑施工，不同段箱梁适用不同的施工方法。

(4)采用大块整体钢模作为模板材料，钢筋在加工为半成品后，运输至现场绑扎成型。

(5)使用12个挂篮，对箱梁左、右幅分别配备6个同时进行施工合拢。

2 连续梁桥挂篮设计

2.1 挂篮形式简要介绍

被国内外成熟采用的挂篮种类及形式众多，特色各异，但理想的挂篮应具备结构简单、自重轻、坚固稳定、受力明确、变形小、锚固及装卸便利等特点。国内形式众多的施工挂篮主要分为两类，不得不指出的是这两类挂篮有着大致相同的受力原理。一是主梁由大号型钢或钢板加工焊制而成，设计成型钢加拉索三角斜拉式挂篮，该类挂篮是一种较为理想的挂篮形式，但一般只能用于特定施工环境下，且不具改装价值。另一类是桁架挂篮，该类挂篮利用常备的万能杆件设计拼装成下承式或上承式，具有通用性强、刚度大、可取消平衡重等优点，但重量较大，非弹性变形大。

2.2 挂篮技术参数

本施工实例中所使用到的三角常规挂篮技术参数：箱梁分段最大重量271.8 t；挂篮悬臂长6.0 m；与箱梁块段的重量比0.30～0.35；挂篮自重80.0 t；稳定系数≥1.3；倾覆安全系数≥2.0；边跨现浇段长度5.84 m；边跨合拢段长度2.0 m；中跨合拢段长度2.0 m；无平衡重走行。

2.3 挂篮结构设计

(1)主桁架系统的设计。主桁架系统为挂篮的主要承重部分，可用大型型钢、贝雷架或万能杆件拼装组成为三角型桁架式结构。

(2)锚固系统与平衡重的设计。在施工过程中

挂篮整体的安全性至关重要，锚固系统与平衡重的存在正是为此而设。挂篮在空载走行状态和浇筑混凝土时存在很多不确定失稳因素，易发生倾覆，因此必须对其加以严格验算，在该实例设计中倾覆稳定系数不低于2.0。对于锚固重与平衡重可考虑利用腹板竖向预应力筋，而不推荐使用压重。临时锚固可采用将0#段与桥墩内钢筋或预应力筋临时固结并完工后切断等措施。

(3)悬吊系统的设计。悬吊系统是将模板系统、张拉平台的重量及其上的荷载传递到主桁架，常以钻有销孔的钢带或两端有螺纹的圆钢组成。

(4)走行系统的设计。采用滚动走行方式，走行装置由轨道、钢枕、前后支座、手动葫芦等组成。在挂篮的主桁架前端设置张拉工作平台。

(5)模板系统的设计。模板系统的设计包括对底模、侧模、内模、端模等的设计，模板长度应结合梁段长度综合考虑。侧模高度应匹配各梁段高度，由基本块、附加块构成，在尽可能用整体模板的前提下设法减轻重量，支撑于两个走行梁上；内模顶板及腹板的上半部分采用组合钢模板与挂篮一体，下半部分采用木模。

3 连续梁挂篮施工要点

3.1 连续梁挂篮的拼装

(1)主桁抗风措施。风力会对挂篮主桁产生较大的非弹性不可逆破坏，必须采取一定的措施规避此类潜在风险的发生。耳海河特大桥施工中对挂篮主桁采取了后锚与已浇箱梁锚固，在前支腿附近的主粱上设置锚固扁担梁与箱梁竖向预应力筋连接锚固，立柱顶部设置连接牛腿，箱梁混凝土顶面的预埋件上焊接型钢拉压杆，并与立柱牛腿连接固定的一系列有效措施。

(2)底篮及侧模抗风措施。在底篮及侧模迎风面积较大的客观条件制约下，必须采取措施以确保挂篮的整体稳定性，以抵抗大风危害。耳海河特大桥施工中采取在底篮前横梁上设置两道固定于已浇块段箱内的“十字”抗风拉杆，使挂篮整体与已浇箱梁形成固结体系，大幅提升安全性。

4 结 语

挂篮悬臂施工工艺在大跨径连续梁桥现场施工中所体现的诸多优势，决定了其在大跨径桥梁建设中受到广泛重视，但是因其风险较高的高空作业特点，在挂篮安装后，应进行全面的安全、技术核查，并按设计荷重进行分级抗风和压重实验，严格控制各梁段变形度。

[1] 杨钦.连续刚构梁桥悬臂浇筑挂篮施工技术及控制要点[J].建筑工程技术与设计,2015，(8).

[2] 杜晓波.珠江大桥施工挂篮技术研究[D].黑龙江:哈尔滨工程大学,2007.

[3] 苟炜炜.铁路桥梁连续梁挂篮施工技术[J].中华民居.