浅谈挂篮悬浇施工工艺及质量控制

黄振东，黄 裕

（开封市市政工程设计研究有限公司,河南 开封475000）

浅谈挂篮悬浇施工工艺及质量控制

黄振东，黄 裕

（开封市市政工程设计研究有限公司,河南 开封475000）

通过对咸阳市渭河横桥挂篮悬浇的施工实例,介绍了挂篮悬浇的施工工艺及其注意要点,指出在施工中的注意环节,以保证工程质量及其进度。

挂篮施工；质量控制；施工技术

1 工程概况

咸阳市渭河横桥工程位于西安北郊未央区草滩生态产业园与咸阳市渭城区窑店镇交界处。该项目跨越渭河,连接西安、咸阳两市。项目起点位于西安市草滩生态产业园区尚稷路与规划草滩八路十字交叉口,沿规划草滩八路向北跨越渭河及河堤路,与正在建设的兰池路形成立体交叉,再向北下穿咸高铁路,终点位于咸阳市窑店镇咸高路。

全桥长2 107.558 m,共计12联。主桥为第八联（36#～43#墩）,上部结构采用主跨85 m变截面连续。主桥为50 m+5×85 m+50 m七跨预应力混凝土连续梁,桥宽28.0 m,由上,下行分离的两个单箱单室箱型截面组成。斜腹板,底板横桥向变宽。箱梁根部梁高5.0 m,高跨比为1/17.0；跨中梁高2.6 m,高跨比为1/32.692。箱梁顶板宽度13.99 m,底板宽度5.916～7.041 m,翼缘板长度3 m。在靠近路线中心线侧设置34 cm的桥面板后浇段,以预留张拉横向预应力钢束的空间,从而便于施工。主梁梁段划分:箱梁采用传统的悬臂节段浇筑方法施工,其节段划分根据施工设备的负荷能力和安装挂篮所需的长度来综合确定,边跨主梁从0＃块至边跨合龙段梁段划分依次为:2×3 m+4× 3.5 m+5×4 m+2 m（边跨合龙段）,边跨共计15个梁段,其中0＃块至11＃梁段为悬浇施工,12＃梁段为边跨合龙段；中跨主梁从0＃块至中跨合龙段梁段划分依次为:2×3 m+4×3.5 m+5×4 m+2 m（中跨合龙段）,中跨共计12个梁段,其中0＃块至11’＃梁段为悬浇施工,12’＃梁段为中跨合龙段。

墩顶0#块、1#块分别长3 m,采用C55混凝土实体现浇。0#块端部设置1.5 m厚的横隔板。0#块两侧边缘到距桥墩中心线3 m处设置1.5 m长的变化段,该范围内箱梁顶、底板厚度分别过渡到0.30 m和0.7 m,腹板厚度过渡到0.75 m。0#块体积C55混凝土110.040 m3,重量286.104t；1#块体积C55混凝土50.959 m3,重量132.493 t。挂篮自重按60 t考虑。

梁体采用纵、横、竖三向预应力体系,预应力钢绞线技术指标符合GB/T 5224-2014的规定,单根钢绞线直径15.2 mm,公称面积A=140 mm2,标准强度fpk=1 860 MPa,弹性模量Es=1.95×105 MPa。竖向预应力采用Φ32精轧螺纹粗钢筋,标准强度fpk为785 MPa。

0#块、1#块施工完成后,开始在0#块、1#块上根据挂篮图纸拼装挂篮。由于0#块、1#块的长度为9 m,小于两支挂篮桁架的总长（10 m、12 m）,将布设异位挂篮,注意0#块、1#块施工上的预留孔洞的埋设。

2 挂篮悬浇施工方案

2.1 挂篮主要组成部分

挂篮主要由主桁系统、底模平台、吊挂系统、内外导梁系统、走行系统、平衡及锚固系统组成。

2.2 挂篮各部分重量

菱形桁架:6.95 t（2片）；

连接系:1.69 t；

前滑板、后钩板、垫梁:1.47 t；

下滑道:2.8 t；

前上横梁:2.7 t；

后锚固系统:1.5 t；

底模、底模平台及吊挂系统:21.7 t；

外模及外模支架:9.3 t；

走行滑梁及吊挂系统:8.3 t。

合计:56.4 t,该挂篮最大自重限制为60 t,适应混凝土梁块最大重量129.9 t。

2.3 挂篮设计计算成果

2.3.1 基本假定

（1）混凝土浇注状态:整个箱梁节段混凝土重量、内外模支架、模板及底模平台重量分别由前一节段已施工完的箱梁顶底板和挂篮主桁的前上横梁承担。

（2）挂篮走行状态:底模平台自重及走行系统自重通过四根走行滑梁分别传至前一节段已施工完的箱梁顶、底板和挂篮主桁的前上横梁。

（3）挂篮主桁片按平面刚架计算。

2.3.2 计算结果

（1）灌注混凝土时倾覆系数:K＞2.0；（2）空载走行时:K＞2.0。

2.4 挂篮试压

挂篮试压采用模拟状态法进行,即用等效荷载模拟箱梁浇筑工况条件来确定最大荷载时主桁强度、稳定性和变形值,以便消除非弹性变形和设置准确的预抬值。等效荷载可根据现场实际情况采用钢结构（钢筋、型钢等）或砂袋及水替代。变位可利用现有全站仪等仪器设备直接进行观测。挂篮压重完成后对所得数据进行分析,确定合理的底模板标高。

2.5 挂篮悬浇总的施工顺序

先在 A0#块上拼装挂篮→对称浇筑 A01 (A01’)#块～A11(A11’)#块→然后利用合龙口两侧挂篮内外模及其支架,进行合龙段的浇筑→拆除挂篮。

在主梁悬浇中,各节段施工步骤相似,其工序循环基本相同,其步骤为:

上节段混凝土养生→梁体混凝土强度达90%以上及龄期不少于7 d后,张拉顶板纵向预应力束,其它纵向预应力束,然后张拉横向预应力束,预应力孔道压浆→脱内模→走道接长段紧固→侧模支架落于外滑梁上,脱底模,底模平台临时吊挂于侧模支架或直接吊挂在外滑梁上→解除挂篮底模后吊带和后锚固,挂篮主桁、内外滑梁带着侧模、底模一次同步走行到位→安装后锚固→张拉竖向预应力筋、压浆→安装挂篮底模平台后吊挂,底模平台就位→外模支架安装→底板、腹板钢筋、预应力筋（孔道）及预埋件安装→挂篮内模及支架倒运、安装→顶板钢筋、预应力筋（孔道）及预埋件安装→检查挂篮结构,后吊带预紧、前吊挂预抬并测量定位→混凝土浇筑→重复下节段施工。

主梁悬浇应对称进行,严格控制施工荷载,箱梁自重误差应控制在3%以内（尤其是底板应采取可靠措施保证底板厚度）,最大浇筑混凝土重量差不得大于本梁段自重的30%,以保证两端平衡。

3 工程质量通病防治措施

3.1 模板工程

（1）钢模板第一次使用前以钢刷除锈,用肥皂水清洗。除锈结束后晾干并涂色拉油。每次涂油后及时用干布擦拭,使油均匀,并防止涂油过多而发生流淌。脱模剂采用同一品种,不得使用易粘在混凝土表面使其变色的油料。

（2）内模支架拼装时应抄垫密实,尽量减少分配梁、钢（木）支架、模板之间的缝隙,减少混凝土灌注过程中的非弹性变形。

（3）混凝土灌注前先准备好压舱板及反压支撑,以防腹板混凝土振捣过程中底板倒角处混凝土上翻,影响振捣质量。

（4）外翼缘模板与已浇筑混凝土搭接部分也要用外滑梁吊杆千斤顶与混凝土面顶紧。

3.2 钢筋工程

（1）表面锈蚀可采用手工或机械方法除锈,盘条钢筋可通过冷拉或调直过程除锈,粗钢筋采用专用除锈机除锈,锈蚀严重的钢筋除锈后考虑降级使用。

（2）利用矫直台矫直钢筋,局部矫正不直或产生裂纹的,不得用作受力筋。

（3）钢筋骨架外形尺寸控制:绑扎时将多根钢筋端部对齐,防止钢筋绑扎偏斜或骨架扭曲。

（4）保护层控制:检查垫块厚度是否准确,数量是否足够；采取措施防止钢筋在混凝土振捣时移位。

3.3 混凝土工程

要采取有力措施,防止下列问题的出现。

（1）麻面:加强混凝土配合比监控,加强现场振捣,模板涂刷优质的模板油,可有效地避免麻面现象产生。

（2）露筋:在混凝土浇筑前,检查钢筋位置和保护层厚度是否准确,发现问题应及时修整；严禁振捣棒撞击钢筋以防钢筋移位；混凝土自由倾倒高度超过2 m时,用串筒或溜槽下料,以免混凝土离析；正确掌握拆模时间,防止过早拆模导致表面混凝土脱落。

（3）蜂窝:在混凝土搅拌时,要严格控制配合比,依实测骨料的含水率及时进行对施工配合比的调整；插入式振捣器的移动间距不大于其作用半径的1.5倍,避免漏振；在浇筑混凝土时,经常观察模板、支架、堵缝等情况,发现问题及时处理。

（4）混凝土收缩裂缝:配置混凝土时,要严格控制水灰比和水泥用量,选择级配良好的石子,减小空隙率。浇筑时,要捣固密实以减少收缩量；浇筑混凝土前,将施工缝和模板浇水湿透；混凝土浇筑后,对裸露表面及时用潮湿材料覆盖,认真养护,防止强风吹袭和烈日曝晒。

（5）混凝土温度裂缝:要合理选择原材料和配合比,采用级配良好的石子；砂、石含泥量控制在规定范围内；在混凝土中掺加减水剂,降低水灰比；严格施工分层浇筑振捣密实,以提高混凝土抗拉强度；加强混凝土的养护和保温,控制结构内外温差在规范允许（25℃）范围以内,防止温度骤变,温差过大引起裂缝。

3.4 预应力工程

（1）预留孔道堵塞:在振捣时,不得直接振动波纹管,以防变形,甚至造成漏浆,影响穿束工作。两根波纹管的连接,采用大一型号的波纹套管,两端拧至接触为止,每一端的旋进长度不宜小于2.5倍管径,再用胶带将外漏缝隙封闭。浇筑混凝土前,在孔道内可安装芯棒,其内径比孔道小(1～2 cm）,浇筑时,不间断进行转动。张拉喇叭口的压浆口和出浆口用棉絮塞紧,避免混凝土堵塞。局部堵塞不严重的,可用特制的长杆通孔器疏通,严重的在堵塞处开刀剔凿清除干净后进行修补。

（2）在穿束前,进行孔道的清洁检查。对较长的钢束进行穿束时,可辅助慢速卷扬机,通过转向滑轮进行穿束。

（3）锚圈口要密贴喇叭口,夹片安装应平整,每束的两片夹片应跟进同步一致。确保喇叭口和管道连接顺畅并垂直于孔道中心线。

（4）在张拉时,保证两端同时同步进行,均匀加载。发现有千斤顶漏油、表指针不回零、连续断丝等异常情况,应中止张拉,查找原因。确保问题解决,方可进行张拉作业。

（5）当出现严重断丝、滑丝等情况,要放张换束时,可采用氧割进行放张作业。放张时务必注意安全。

4 结 语

挂篮施工具有操作方便,施工快速,成本低等特点,已在桥梁上部结构施工中广泛使用。作为桥梁施工中一道关键工序,为了防止施工中问题的出现,其施工控制尤为重要。这就需要人们在前期挂篮比选,挂篮拼装,中期挂篮悬浇、走形,后期挂篮拆卸每个环节中严格把控,以确保工程的顺利完成。

青海循隆高速有望年内建成通车

经过3年的艰苦施工,青海省施工难度最大、地形条件最复杂、科技含量最高的循化至隆务峡高速公路目前已进入最后的冲刺阶段,有望在年内建成通车。

循隆公路全长40.4 km,是青海省高速公路网规划“三纵、四横、十联线”中的第三横——临夏至共和公路的重要组成部分,也是青海省重要的出省通道之一。线路东起海东市循化县,西止黄南藏族自治州尖扎县境内的隆务峡,全线共设有9座隧道8座桥梁,桥隧比高达54.3%。其中,地处黄河公伯峡库区的15 km路段就有7座隧道,桥隧比更是高达98.3%,这在我国公路建设领域十分罕见。此外,由于该路段处于峡谷地带,地势陡峭、岩层破碎、地震断层多,为典型的高原、高寒、电站库区、山区、峡谷高速公路,因而施工难度极大。

目前,随着全线单洞总长约27 500 m的9座隧道全部打通和苏龙珠钢管拱特大桥左幅贯通,循隆高速已实现半幅贯通,剩余工程正在加快推进。今年年底建成后,这条连接甘青两省的大通道,将有力促进沿黄经济带发展和新丝绸之路经济带建设。

U445.466

B

1009-7716（2017）07-0143-03

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2017.07.042

2017-03-29

黄振东（1985-）,男,陕西安康人,助理工程师,从事道路桥梁工程设计研究工作。