文川河特大桥挂篮悬浇施工技术

杨少杰

(中铁十九局集团有限公司，北京 100176)

1 挂篮悬浇技术优势分析

挂篮悬浇技术具有操作便捷的特点，能有效减少桥梁施工的工作量和工程难度，在桥梁建设中应用较为广泛[1]。相比于传统方法，其能有效摆脱对大型牵引支撑设备的依赖，如在不配备吊机或支架的情况下，可通过挂篮之间的协调配合完成工作。该项技术建立在分段施工的理论基础上，具有一定的科学性，在桥梁建设中可通过外接轨道实现挂篮的自由移动，当移动活动结束后，重复上一步骤，通过循环操作实现桥梁合拢。

2 工程概况

文川河特大桥中心里程为DK230+418，起讫里程为DK218+521.96～DgK242+313.87，桥长2 3791.91 m。本桥共设计有7联连续梁，(32+48+32) m连续梁采用支架现浇法施工，其余采用挂篮法施工。其中，(40+56+40) m和(40+64+40) m连续梁合拢顺序为先中跨后边跨，(48+80+48) m合拢顺序为先边跨后中跨。悬臂现浇连续梁施工工艺以(48+80+48) m 连续梁施工为例说明，悬浇梁段采用菱形挂篮悬臂对称浇筑，采用塔吊对材料等进行垂直运输，混凝土采用泵送浇筑。

3 文川河特大桥挂篮悬浇施工技术

3.1 挂篮的设计与安装

0#块作业完成后，使用吊机进行菱形挂篮，并做好节段悬浇。菱形挂篮基本结构分为六大模块，分别为桁架、提吊系统、张拉系统、移动、后锚装置和模板(外模和底模等)[2]。菱形挂篮结构示意图如图1所示。

图1 菱形挂篮结构示意图

3.1.1 挂篮结构

挂篮结构按最大节段标准设计，自重为59.15 t。为保证其安全性和规范性，在设计中应明确其所能承受的刚度、韧性等指标，避免浇筑后出现裂缝。菱形挂篮在结构上的灵活性可防止箱梁在水平和垂直移动过程中产生的“错台”问题，避免变形带来的影响。挂篮应能够灵活移动，可根据施工现场需求作出调整，满足混凝土浇灌的要求。

(1)主纵梁是整个挂篮系统的承重部分，主材料选择规格为Q235的钢板，厚16 mm，并与前、后梁进行连接。每个挂篮3根主纵梁，每相邻两根间距为5.65 m。选用2[56b型钢对前上横梁进行焊接，2[50b型钢对后上横梁进行焊接。

(2)底篮主要由前下横梁、后下横梁及底模分配梁组成。选用2[45b型钢焊接前下横梁，设置Q235B钢板吊带，数量8根，厚度34 mm为宜；选用2[45b型钢对后下横梁组合焊接，置于之前做好的梁段上；底模分配梁和下横梁进行组接，规格为HN300×150 mm。底膜和分配梁间距为0.3～0.7 m，可在腹板底板的位置适当加密。

(3)使用Φ32 mm精轧螺纹钢进行锚固，梁段浇筑后即可实施。单片主纵梁通过4根Φ32 mm精轧螺纹钢锚固在其后端，利用预留孔将后锚点预埋在已浇筑的梁段上。此外，用两台3 t的千斤顶固定各个锚杆，以减少浇筑环节出现变形、扭曲等问题，有效提高施工效率。

(4)选择2根钢材对移动轨道梁进行组焊，用作主纵梁的轨道设计，规格为HN300×150，并在已完成浇筑的梁段上每隔0.5m埋设锚杆，移动系统锚固完成。主纵梁前支点主要起稳固和支撑作用，后支点帮助实现反向挂置，设置垫梁，间距为0.5 m，同时做好同各节段和移动系统之间的连接，这样可大大减小操作时的阻力。

3.1.2 挂篮安装

对出厂挂篮要严格检验，达标后再运输至建筑工地。挂篮安装应符合流程规范，具体操作如下：放线测算，场地清理→安装部分移动装置，即行走系统→安装主纵梁→加锚和安装上横梁→组合悬吊结构→安装下横梁→完成底模组合→侧模支架安装→装置模板→装置内支架→组合张拉系统→装置安全脚手架[3]。后锚式的安装同样要遵循相应步骤，严格按规范进行，有序开展。

(1)轨道安装：首先做好测量放线工作，调平后在起重装置的帮助下实现结构的精准对接，然后用精轧螺纹钢锚定。

(2)承重设备安装：包括3根主纵梁、上横梁、后锚梁等，系统安装需使用特定的起重设备，按步骤实施。

(3)底篮安装：底篮无法一步到位完成吊装，主要是因为后下横梁和0#顶部不完全贴合，因此，在组合前要在缆绳的辅助下，同后下横梁连接并进行组装，再按相应顺序对底纵梁进行吊装。

(4)侧模安装：组合前应固定吊杆，在锚筋预留孔或吊点处下放缆绳，然后再进行锚固，这样可有效减少作业风险。

3.1.3 堆载法预压

0#块张拉压浆结束后，使用吊车对主桁架进行组合拼装，对菱形挂篮上下横梁结构、底模、侧模及相应锚固环节进行安装并验收，符合施工要求后按b2块桥段承受最大负荷的1.2倍进行堆载预压，荷载采用砂袋预压。先对底板进行预压，然后依次为腹板、翼板和顶板。在预压过程中，需控制总荷载量，通常为最大连续节段负荷的1.2倍，即197.88 t。采取分等级的方式进行堆载预压，分别为0%～20%、20%～50%、50%～80%、80%～10%、100%～120%五个等级。当负荷达到各级最大值时，记录下观测点，同时观察挂篮是否发生变化。

3.1.4 静载试验

静载试验可对挂篮弹性和塑性状况作出检测和判断，将163.68 t砂体均布于结构底部，剩余重量置于侧模。使用吊车分级卸载，对相应的观测点设定值再次测量，再比较变化情况。作业人员可根据设计图纸的数值对标高做出调整，并做好主桁架等结构的检验工作，从而判断挂篮系统的稳定状况。

3.1.5 挂篮拆除

在结束合拢或不再使用挂篮技术后，及时拆除相应设备。在此过程中要注意安全，使用之前设置的预留孔放下钢绞线，与挂篮线连接，再利用千斤顶实现挂篮落地，也可采取钢丝滑车组的方式进行拆除，挂篮落地后由专用车辆及时运离现场。

3.2 混凝土施工

为保证施工质量，应选择“先上后下”的方式进行浇筑工作。先对悬臂进行浇筑，然后是墩顶，应保持浇筑的对称和同步，做好振捣工作。为避免吸收混凝土中的水分，应在灌注前做好模板组合，先对模板浸泡2 h。为防止混凝土对钢筋结构造成损害，应提前用土工布覆盖保护顶板。混凝土浇筑环节要尽可能缩短时间，以4 h为宜。同时做好模板的温度监控，适宜温度为10～30 ℃。如温度过高，可通过喷水降温的方式减少化学反应对施工过程带来的不利影响[4]。此外，也要控制坍落度，范围为16～20 cm。底板、腹板和横隔板的混凝土浇筑要分层次进行，通常为30 cm一层，顶板灌注也要注意施工方向，由两侧向中心展开，避免造成裂缝。

3.3 预应力施工

预应力张拉顺序应按施工图要求顺序进行，即先腹板束再顶板束，最后底板束，严格按照由外到内、从左到右的顺序展开。对同一节段，先纵向张拉，后横向张拉，并及时压浆。在纵向预应力施工中，对设备顶、腹和底板要选择范围为12～15.2 mm同一标准的钢绞线，金属波纹管内径和外径分别为85和92 mm，千斤顶型号为YCW250B，锚具型号为M15A-12。张拉环节要使用两侧对称的作业方法，然后再通过真空法辅助压浆，顶板横向预应力采用4～15.2 mm的钢绞线，梁体腹板中的竖向预应力筋采用公称Φ32 mm的预应力，铁皮管内径为Φ45 mm，钢筋为螺纹结构，型号为PSB830，千斤顶型号为YCW60B，锚具型号为JLM-32。

4 施工质量控制措施

4.1 挠度控制

作业人员应结合图纸展开工作，严格按照规范操作，提高挠度测量的精准度。可通过设置特定观察点的方式来控制挠度，明确质量标准，从而确保桥体的稳定性。

4.2 预拱度控制

悬臂结构直接关系到整个桥梁的耐用力。从桥梁整体受力特点来看，梁体受力较为均匀。在施工时可借助钢绞线将各节段连接，实现桥梁的整体连接，从而保证整个浇筑块件的预拱度符合施工要求。

4.3 数据控制

桥梁施工的质量控制不仅表现在环节质量的监控上，也需要对数据进行控制，提高质量控制的科学性和准确性。由于桥梁施工涉及的节点较为分散，而各部分的质量又关系到桥梁整体稳定性，因此，需采用仿真计算的方法提高桥梁测量的精确度，并建立具体模型，如所得模型不符合标准应及时调整。

5 结语

悬臂浇筑挂篮技术在现代桥梁建设中发挥着重要作用。但此技术在不同桥梁的使用中会存在一定的变化，因此，需结合具体工程，充分考虑桥体建设要求，因地制宜选择合适的挂篮形式，以便其发挥最大效能，从而全面提高桥梁建设质量。