四角井大桥挂篮悬臂浇筑施工技术分析

■费 飞

（中铁十八局集团第四工程有限公司，天津 300000）

挂篮悬臂浇筑施工指的是在进行浇筑悬臂梁时，采用吊篮的方法，进行就地分段悬臂施工[1]。无需搭设支架，也不需要大型吊机，和传统桥梁施工技术相比，具有结构轻、拼装简单、无压重等优点。挂篮是一个可沿着梁顶滑动的承重性构架，悬挂在已经完成施工的梁端上，在挂篮上完成下一个梁端模板、钢筋、预应力安设、混凝土浇筑等工作，完成施工任务之后，挂篮继续前移，进行下一个节段施工，直到完成全部施工项目，是目前桥梁工程施工常用的施工技术，具有良好的发展前景。四角井大桥跨度比较大，属于预应力混凝土连续梁，采用挂篮悬臂浇筑施工技术，取得了良好效果，值得类似工程参考。

一、工程概述

四角井大桥，左幅起点桩号K44+630，终点桩号K44+828，中心桩号为K44+729。高速公路为双向四车道，路幅为11.78m（主干道）+1.06m（中央绿化带）+11.62m（主干道）。按照设计图纸要求，施工时应满足高速公路八车道拓宽的条件及视距要求，路幅限界净宽为43m。

二、挂篮的结构组成和设计参数

在本工程施工中采用了铰接菱形挂篮，在每个腹板之上都设置一个桁片，桁片之间则通过横向连接为一个整体，整个挂篮结构由承重系统、底模系统、侧模系统、行走系统、锚固系统等共同组成[2]，具体情况如表1所示：

表1 挂篮的结构组成系统

挂篮设计参数包括：（1）梁段的最大重量为1253.813kN；（2）最大长度为 4m；（3）最大梁高变化范围在2.4m～5.116m；（4）最大顶板宽度为14.75m，最大底板宽度为7.75m；（5）曲线段翼缘板坡度的变化情况为2%～-1.7108%；（6）挂篮行走过程中，抗倾覆稳定系数不小于2。

三、四角井大桥挂篮悬臂浇筑施工技术要点

（一）挂篮悬浇施工工艺

挂篮悬浇施工工艺复杂，要求高，每个环节需确保完成才可进入下一工序。具体挂篮施工流程图见图1。

图1 挂篮施工流程图

（二）挂篮行走

在挂篮行走之前，要先将前后下横梁放松，促使其完全脱离梁体，再解除后锚联系，通过手拉葫芦在挂篮尾部做好保险。放下外滑梁的后吊带，促使挂篮落到承重滑框中，清除下段的预留孔，即可进行挂篮前移操作。当挂篮移动完成后，通过10t导链将挂篮的一端固定主梁上，另一端则悬挂在梁体预埋环之上，为保证挂篮行走的安全性，在每根主梁之上都要设置一个10t导链，缓慢放松，促使挂篮沿着主梁方向逐步前进[3]。边前进边调整挂篮的前进方向，到挂篮移动到设定位置之后，先进行后锚系统安装，通过高强度精扎螺栓将挂蓝牢牢固定在混凝土梁之上。然后通过全站仪来调整挂篮的方向，达到设计要求之后安装模板，完成全部挂篮行走工作。具体挂蓝纵向布置示意图如图2。

图2 挂蓝纵向布置示意图（单位：mm）

（三）精准确定挂篮的挠度和预拱度

在进行块体施工中，必须合理确定挂篮的挠度，包括挂篮受力之后的下挠度、混凝土收缩之后的下挠度以及温度变化之后引发的下挠度等。此外，为保证桥梁施工质量，在具体施工中，必须对每块体设预拱度，从而更好地控制挠度变形。在确定挂篮预拱度时，要结合节块的实际重量、挂篮和吊架的实际重量等精确确定，以降低混凝土收缩、温度变形等对桥梁施工质量造成的影响[4]。

（四）混凝土浇筑施工技术

在施工之前通过多次试验确定最佳的配合比，精确确定当日混凝土用量，在具体施工中还要定期检测混凝土的坍落度和和易性，如果超过设计标准，必须及时通知拌合站按要求调整。本工程混凝土浇筑量比较大，为保证混凝土供应的及时性，保证连续浇筑效果，设置了专业的混凝土搅拌厂区，对混凝土进行集中拌合，拌合好的混凝土通过车辆运输到现场，再通过泵送的方式进行浇筑。结合工程特性，在混凝土浇筑时，对底板浇筑，达到要求之后，再对腹板浇筑，最后对顶板浇筑，有效保证了混凝土施工质量[5]。从挂篮的前端依次往后浇筑，保证挂篮前期挠度较大，后期挠度较小，因为如果前期腹板发生变形，则后期浇筑可进行适当弥补，在混凝土浇筑过程中，相同挂篮腹板左右两侧要保证对称浇筑。腹板混凝土浇筑量比较，可采用分层浇筑，每层混凝土厚度控制在40cm左右。在混凝土振捣时，选择直径为50mm的插入式振捣器进行全面振捣。混凝土浇筑完成之后，及时对箱梁内侧和外侧进行洒水养护，保证混凝土成型质量，抑制裂缝发生。

（五）预应力施工技术

预应力施工是本工程施工的核心环节，为保证预应力施工效果，避免对混凝土造成破坏，要等混凝土的强度达到设计强度之后，才能进行预应力张拉。保证混凝土的龄期不小于7天。本工程采用智能张拉，保证张拉效果，避免人为影响张拉质量，为保证施工质量，本工程选择的张拉顺序为：初张拉P0（张拉力P0为0.2倍设计张拉力P）→持荷3分钟→量测延伸量δ0→张拉至设计吨位P→持荷3分钟→量测延伸量δ1→顶楔回油→量测延伸量δ2。

（六）管道压浆

预应力施工之后，对施工质量进行全面检验，确认各项标准都达到设计要求之后，再进行管道压浆操作。在管道压浆之前，要先清除管道中的杂物和积水，遇到特殊情况，不能保证压浆的连续性，要及时用清水冲洗[6]。在具体压浆之前，将管道中的真空度控制在-0.06MPa～-0.10MPa，达到孔道另一端饱满和出浆，同时达到排气孔排出和规定稠度相同的水泥浆液为止。当浆液注满管道之后，可在0.5～0.6MPa时持压2min后再关闭出浆口阀门。

（七）合龙段施工

合龙段施工是桥梁工程施工的重中之重，在本工程施工中，为保证施工质量，先进行两边施工，达到设计要求之后，再进行中间合龙段施工。当边跨施工完成之后，及时拆除主墩的临时固结，安装刚性连接构造。在12#合拢段两侧进行对称配重（各配重1/2（12#合龙段）砼重量），用悬吊支架现浇12#合龙段，随着混凝土浇筑进行将沙袋不断卸载，尽可能保证两端重量对称[7]；待混凝土强度及弹性模量达到设计值的90%后，进行张拉预应力施工并进行压浆作业，最后解除骨架锁定，完成结构体系的转换施工。

四、施工体会

第一，在预应力波纹管安装中，需要在纵向预应力孔道中，在混凝土灌浆之前，要穿入比孔道直径小10mm左右的硬塑料管，在混凝土初凝之前抽动，在混凝土终凝完成之后再抽出，避免措施不到漏浆堵孔，在进行混凝土浇筑过程中，需要来回抽动衬管，本工程选择了塑料衬管，可重复使用。

第二，在进行混凝土浇筑时，要尽量进行对称浇筑，按照从前到后的顺序进行腹板浇筑，然后再按照从前到后的顺序进行底板浇筑，底板和腹板混凝土浇筑时，可有串筒导流入模，在立模过程中需要按照相应的规定在腹板上预留出相应的天窗，通过分层浇筑完成全部混凝土浇筑[8]。

第三，横向预应力钢筋P锚施工时，横向预应力束可采用一端张拉，一端固定，张拉端和固定端进行交替布置，将张拉控制力控制在0.75fpk左右，横向束和普通钢筋之间如果存在冲突，可适当挪动普通钢筋的位置，保证总体施工质量。

本文结合工程实例，分析了四角井大桥挂篮悬臂浇筑施工技术，分析结果表明：四角井大桥结构相对比较复杂，在具体施工中，采用了挂篮悬臂浇筑施工技术，取得了良好效果。和传统施工技术相比，挂篮悬臂浇筑施工技术具有很好的安全性和稳定性，可保证桥梁工程总体质量，符合新时代桥梁工程施工建设相关规范和标准的要求，值得大范围推广应用。