渭河五桥主桥连续梁37 m宽挂篮施工技术

李 军

(中铁三局集团天津建设工程有限公司，天津 300350)

1 概述

天水渭河五号桥，桥梁长748.5 m，桥梁孔跨布置：(30+28.5) m+(75+126+75) m+(2×60) m+(3×30) m+(32+50+32) m+(3×30)m。本桥主桥采用矮塔斜拉桥，引桥采用支架现浇连续梁、钢箱梁。主桥桥面宽度为37 m，引桥桥面宽度为35 m～48 m。本桥位于黄河最大支流渭河上，施工时河水水量变化大，河道处理难，支架法施工风险大，本桥主墩采用挂篮施工(见图1)。

2 渭河五桥主墩挂篮施工概况

渭河五桥箱梁分为1个0号段、15个对称段、两个边跨合拢段、1个中跨合拢段和2个直线段(见图2)。挂篮施工部分为对称段中的2号～15号段，箱梁对称段长度为3节×3 m+12节×4 m，最大混凝土187.1 m3。主梁为变高度预应力混凝土单箱五室箱梁，梁高及底板厚度按2.0次抛物线变化。箱梁顶结构宽 3 700 cm，箱底宽2 900 cm，箱梁外侧悬臂长400 cm，端部厚20 cm，根部厚60 cm。

模板设计以提高0号块——挂篮模板之间的通配利用为原则，结构为分离装配式结构。顺桥向分为4.4 m+1.8 m+4.4 m。两端4.4 m结构为挂篮侧模板，中间1.8 m为0号块模板。挂篮大样如图3所示。

渭河五号桥主桥箱梁0号～1号段采用搭设钢立柱支架现浇施工，箱梁2号～15号节段及边跨合拢段，中跨合拢段采用挂篮悬臂浇筑[1-2]，各节段混凝土全截面一次浇筑。

3 挂篮安装

挂篮安装前根据挂篮图纸和构件清单清点挂篮构件数量和质量，根据相关材料进场验收规范验收精轧螺纹钢、螺栓、钢丝绳、手拉葫芦等挂篮施工材料[3]。

本方案中挂篮设备材质为Q235钢材，焊缝质量全部按一级焊缝质量检验100%合格，外侧模、底模允许不平整度1 m2内1 mm～2 mm，主梁、滑梁、三角架1 m内垂直度误差不超过3 mm。

1)预埋：0号块浇筑时，按照孔位预埋图纸，利用桥梁竖向预应力筋波纹管精确预埋工作孔。预埋孔与钢筋网用定位筋可靠固定。

2)安装滑道：按照挂篮总图在梁面上放出滑道中线位置，自左线桥边至右线距离依次为5 075 mm，6 400 mm，8 900 mm，6 900 mm，6 200 mm，5 075 mm，中线误差5 mm以内。

布置滑道垫块：按已放出的中线布置滑道垫块。在前支点下部相互接触密布3根，中线和立柱中线重合。其他位置间距1 m布置。0号块长度有限，安装时滑道后端与另一端在梁中接触，前端伸出0号块5 m，施工第二节段时，滑道不用前移，挂篮向前滑移。

安装滑道：精确按照已放出的滑道中线安置滑道，采用滑道扁担梁在对应预埋孔位处锚固滑道，滑道压梁根数为3根。滑道锚固一律采用双螺母，使滑道稳定可靠锚固在梁面上。

滑道安装精度控制：a.顺桥向：使各滑道与滑道中线平行；b.高度方向：使各滑道与前支腿接触位置标高平齐。

3)安装后挂轮：将后挂轮从滑道后端套入滑道，推移至距离梁端4 064 mm(后挂轮的位置由后挂轮与主梁连接的相对位置确定)，方便与主梁安装。

4)安装滑道压梁：挂篮采用双滑道式挂篮，滑道安置在桥梁竖向预应力筋位置，可直接利用桥梁PSB830φ32竖向预应力钢筋配合滑道扁担梁锚固滑道。

5)安装主纵梁：先将主梁与前支腿、后挂轮上销座用M22-8.8级高强螺栓组装，之后将主梁按照编号依次吊装在对应滑道上，前支腿中心距离梁端距离控制为350 mm。将后挂轮下座套入上销座后穿入连接销并插入保险销完成安装。

6)安装主梁扁担梁：在预埋孔位处，安装扁担梁(提前复核孔位)。扁担梁锚固高度应以主梁顺桥向呈现水平状态为准。在锚固主梁扁担梁前，需在主梁底与滑道间进行支垫，使主梁呈现水平状态。

7)安装立柱、后联、侧斜拉带：将立柱按照编号依次与主梁用M22-8.8级高强螺栓紧固后，安装后上横梁、立柱连梁、侧斜拉带，使结构在横桥向形成稳定结构。后上横梁、立柱连梁、侧斜拉带与立柱采用M22-8.8级螺栓连接。

组装时应在横桥向横梁-横梁连接、横梁-立柱连接全部螺栓安装后，再将螺栓紧固到位，使主桁架在横桥向形成稳固结构。

8)安装前后斜拉带：将斜拉带按照编号依次吊装到位后与立柱、主梁穿入连接轴销并安装销轴保险销。

9)安装前上横梁：将前上横梁依次吊装在主梁端部。安装节点板、连接螺栓，将前上横梁在横桥向连接为整体，此时不宜将连接螺栓紧固到位，便于调节与主梁连接。待所有节点与主梁连接螺栓孔螺栓对位后，紧固连接螺栓和接头螺栓。

完成挂篮梁面以上结构部分。此时可将各连接节点处的螺栓全部紧固到位，保证结构的可靠稳定。

10)安装后下、前下横梁。先将3段2×13.5 m+9 m下横梁在桥下按编号依次排好，再将横梁吊座按安装图位置套在下横梁对应位置，紧固定位顶死螺栓，使吊座位置相对下横梁可靠固定。安装横梁连接螺栓和承力轴销，使下横梁连成28.8 m的通长结构。

用起重设备将横梁吊到预装位置后先用手拉葫芦将下横梁与上横梁临时拉结。每根梁用15 t葫芦3个，手拉葫芦根据所需的工作幅度配合钢丝绳接长使用，钢丝绳与上横梁接触部位应处理成圆弧面，避免硬接触损坏钢丝绳。在用手拉葫芦将下横梁调整到位后，按装配图对应安装所有φ32PSB830精轧螺纹钢吊杆。吊杆两端配带双螺母。为防止精轧钢筋打火破坏，应在精轧钢筋上套上PVC管作为保护[4]。

施工时，将后下横梁梁面、底板吊杆用2个5 t螺旋千斤顶配合小横梁张紧后双螺母锚固，保证吊杆有一定的预张力，受力可靠。

11)安装底模纵梁、底模：底纵梁和下横梁采用上下压板配合螺栓嵌套固定。上压板不带调平块，安装在下横梁上部和下横梁十字相交；下压板带调平块，安装在底纵梁下部，和底纵梁十字相交。之后再压板四角用M16螺栓配带双螺母锁定。底纵梁安放时后端伸出后下横梁翼缘200 mm。

12)安装侧模、侧模滑梁。穿侧模滑梁：先在侧模与滑梁接触点上焊接2根100×10扁铁，扁铁外边距与滑梁同宽，该扁铁用于侧模桁架整体在滑梁上拖行定位。

将侧模滑梁穿入侧模桁架，穿入时在滑梁后端梁面锚固位置对应套上滑移吊架和承力吊架，滑梁前端用吊杆安装在前上横梁上，后端用吊杆与滑移吊架连系在梁面上。调整模板桁架扁铁下沿距离滑梁顶面在20 mm，避免较大间隙在脱模时产生很大的冲击力。

13)安装内模系统：内模系统为木模，根据箱梁高度调节拼装模板。

安装时可先将前上横梁吊杆采用滑移吊架作为吊点。1号～2号段施工走行时，滑梁位置固定，前吊点与滑梁相对移动。滑移到位后用手拉葫芦将内模拖至下一梁段施工位置。待施工至滑梁前吊点位置与前上横梁对位后，将滑移吊架改为吊杆，完成转换。

4 挂篮预压

4.1 挂篮安装完成后进行加载试验

挂篮安装完成后在挂篮的前下横梁、后下横梁上按照施工过程中最大荷载工况吊装加载，挂篮预压监测点布图见图4～图6。水袋均匀吊装于挂篮横梁，见图7，图8。最大试验荷载为最不利施工荷载(4号节段)的120%，质量为570 t。

4.2 试验荷载分级加载步骤

挂篮预压荷载值取悬臂浇筑最大节段重量的1.2倍。首次加载10%，第二次加载至50%，第三次加载至100%，第四次加载至120%，每一级加载后持荷6 h；对挂篮全面检查，并对挂篮各项数据做好记录，最后一级荷载压载完成12 h后，进行观测，确定标高，24 h内无变化视为稳定，可进行卸载，卸载分级100%,50%,10%,空载。

4.3 预压过程

1)空载测量。在进行压载前，首先检查挂篮称重系统、后锚杆和各个吊杆是否安装合格。检查验收完成后，按压载要求布设测量控制点。2)第一阶段压载实施。空载测量完成后，将空水袋提前吊装至挂篮底板，按设计堆载方案，逐渐蓄水进行底板部分的堆载，堆载过程保证两侧荷载对称施加。堆载完成后，进行观测点测量，并详细记录，持荷1 h后，再次进行测量，若无变化，进行第二阶段堆载，否则须继续持载，重新测量，直至测量结果稳定[5]。3)其余阶段压载实施。第一阶段测量完成后，按设计堆载方案，继续对水袋蓄水进行对称堆载。堆载完成后，进行观测控制点测量，并详细记录，持荷1 h后，再次进行测量，若无变化，进行下一阶段堆载，否则须继续持载，重新测量，直至测量结果稳定。以后各加载阶段与第二阶段相同。最后一次加载完成后每间隔3 h进行一次测量[6]。4)卸载。加载结束，连续3次观测结果稳定后，开始卸载。卸载时两侧挂篮和单侧挂篮的对称部位都应对称分阶段卸载，卸载时也应遵循逐级卸载，与加载时每等级质量相同。

4.4 资料整理

根据分级压载和卸载后的观测值确定各分段所产生的弹性变形和非弹性变形，确定各梁段浇筑混凝土时所产生的弹性变形值。把此次的成果与理论计算进行对比，并进行成果分析。

5 滑移走行

5.1 脱模

绷紧上下横梁联系的手拉葫芦，使用2个QL5D千斤顶配合1根][18扁担梁松开前上横梁-前下横梁吊杆；前上横梁-滑梁吊杆；滑梁-梁面吊杆；后上横梁-后下横梁吊杆；后下横梁-梁面吊杆。松开高度50 mm。松开吊杆时需严格按照吊杆拆卸图示次序依次松开，保证底篮结构整体下落，无局部扭曲。慢松动上下横梁联系葫芦，松开高度20 mm。

脱模，使模板落在底模纵梁上。

继续松动联系葫芦，拆除后下横梁箱梁底部内锚杆，使下横梁-下横梁滑梁走行吊杆承力，务必使前后下横梁处于同一水平面内，保证走行时下横梁仅有水平平面内的竖向力，保证结构安全。完成脱模。检查下横梁滑梁锚固情况，准备滑移作业[7]。

5.2 滑梁吊架转换

使用2个QL10D千斤顶配合1根][18扁担梁，顶起锚固在梁面翼缘的滑梁滑移吊架锚杆及下横梁滑梁滑移吊架锚杆，使滑移吊架承力。松动承力吊架锚杆螺母，使承力吊架低于滑移吊架100 mm，作为滑梁系统走行时的保险。

5.3 滑道前移

使用2个QL5D千斤顶配合1根][18扁担梁依次松开滑道锚固吊杆；取出后挂轮和滑道支架的支垫块，在前支腿两侧各安装1个QL32D千斤顶顶起主梁，一端总共12个，使前支腿滑块与滑道分离(也可根据现场千斤顶数量和规格依次顶升主梁，每处千斤顶起顶力配置不小于60 t。若不同步顶升，则起顶力不小于90 t。主桁架应用螺栓固定，防止扭曲变形，操作时必须同步顶起)。千斤顶底部应平整，两侧千斤顶应同步启动。顶部与主梁接触点需采用垫板或分配梁分布起顶力，减少集中力对主梁的局部损伤[8]。

对应上述滑道安装条文在已浇筑梁段安置滑道垫梁(梁端位置密布3根中心间距梁端300 mm，其他间距1 000 mm布置即可)，利用手拉葫芦在滑道后端和梁端做联系将滑道牵引至已浇筑梁端；落下千斤顶，使前支腿落在滑道上；按预埋图纸孔位安装滑道锚杆，采用滑道扁担梁锚固滑道，完成滑道前移环节。

每次锚固倒换，务必保证后挂轮后侧0.5 m距离以内有1根扁担梁，后挂轮前侧锚梁间距1 m布置。滑道就位后，严格控制滑道前后端中心间距，控制主梁前后端间距，保证主梁、滑道在同一竖直平面内。避免滑移过程中后挂轮与滑道发生刮擦。

5.4 后锚转换

松开主桁后锚，使滑道后锚承担挂篮的不平衡反力。为保证走行安全，在三脚架内安装1根保险扁担梁，扁担梁与挂篮主梁间隙5 mm。

5.5 挂篮走行

松开主梁后锚，卸下后锚扁担梁。为保证走行绝对安全，可在三脚架内安装1根保险扁担梁，扁担梁与挂篮主梁间隙5 mm。

启动牵引千斤顶，将挂篮牵引至新浇筑梁端前沿。

滑道扁担梁在挂篮走行换位时，需保证后挂轮两侧扁担梁间距不超过1.5 m。

挂篮滑移时，操作时需有专人指挥、测量：一个0号块两端的挂篮需同步滑移，同端挂篮的5拼三脚架滑移也务必同步，避免不同步导致挂篮结构件受扭损坏。

当走行油顶油压表值出现突增情况，而挂篮走行位置无明显变化的情况时，需停止走行进行检查有无卡固情况。走行时油压表显示读数应控制在表盘总数的50%，以加强走行过程的可靠性。

5.6 立模

挂篮走行到位，调模前，调整主桁后锚锚固高度，使走行后挂轮与滑道翼缘脱开30 mm～50 mm，保证挂篮浇筑施工时，后挂轮不承担施工荷载，锚固主桁后锚，完成锚固系统转换。

根据确定的竖向标高和横桥向坐标，手动依次将底模、侧模调至与梁面密贴，依次用千斤顶配合小横梁紧固每个吊杆螺母，使各吊杆张紧受力。预浇筑梁段挂篮滑移到位。

6 挂篮拆除

挂篮施工至合拢段后，可直接使用安装时使用的吊车将挂篮拆除。

6.1 底篮拆除

先按脱模操作拆除吊杆，使调节手拉葫芦受力，利用手拉葫芦先将底篮前后下横梁调整在同一高度，空间方便吊车作业即可。先拆除底模板，再对称依次拆除底纵梁。下横梁可以整体降落，两侧吊点位置需要距离梁端6 m～8 m。

桥梁横向两侧安置2台吊车配合作业。每侧用2等长度钢丝绳将下横梁捆绑可靠，后在专人指挥下，两侧吊车同步起吊，使上下横梁联系葫芦不受力，卸下手拉葫芦。之后缓慢同步下落至地面。

6.2 侧模拆除

利用手拉葫芦在滑梁前后端与挂篮前上横梁、梁面形成连接，缓慢降落至地面即可。若手拉葫芦工作长度有限，可先降至汽车吊工作空间内，然后用汽车吊卸落。

6.3 内模拆除

内模直接卸落在箱梁内，然后利用汽车吊从箱梁内部提落到地面。梁面以上结构卸落，先不松开后锚，按从上至下的顺序拆除。

7 结语

本文以渭河五号桥为背景，针对桥上主墩的挂篮连续梁施工，对挂篮的安装、预压、施工过程及拆除进行了系统阐述，尤其是对于37 m宽大截面箱梁挂篮施工过程方法进行了说明，相关方法得到了验证，对于桥梁挂篮施工能给予相应的参考。