通航水域封闭式挂篮悬浇成套施工技术

李翔

（浙江交工金筑交通建设有限公司，浙江杭州 310051）

0 引言

挂篮施工起源于德国，其主要特征是采用悬臂浇筑的方式施工[1]。按照结构形式的不同，挂篮可分为桁架式、斜拉式、牵索式和复合式挂篮。挂篮施工发展至今已成为一种重要的连续梁施工工艺，其最大的优点是能够克服复杂施工场地等不利施工环境的影响[2-4]，在桥梁建设等复杂施工环境中具有优势，目前在我国已经被广泛应用[5]。

本文基于浙北高等级航道网集装箱运输通道项目，研究了挂篮施工技术在市场路大桥建设中的应用。市场路大桥位于嘉兴港乍浦镇，接线起点与西侧乍王路形成交叉口，向东依次上跨乍嘉苏线乍浦塘航道及建港路，终点位于建港路东侧约450m处，与现状市场东路相接，路线全长1.225km。

1 工程概述

本项目设计有大挑臂预应力盖梁，共4种规格29片。其中，主桥过渡墩盖梁尺寸为23.5m×2.65m×2.2m，悬挑长度为7.35m，共计2片；跨线桥过渡墩盖梁尺寸为23.5m×3.2m×3.45m，悬挑长度7.35m，共计2片；桥台盖梁尺寸为25m×1.7m×2m，悬挑长8.1m，共计2片；引桥盖梁尺寸为23.5m×3.2m×3.2m，悬挑长7.35m，共计23片。施工前对模板、支架进行力学验算，严格控制施工荷载，提高支架安全系数。施工采用大钢管上架设工字钢搭设工作平台，以防止浇筑盖梁时产生下沉及变形。工作平台支架预压采用混凝土预制块，盖梁模板均采用大块定型组合钢模，现场拼装成型、人工配合汽车吊安装就位。

市场路大桥第四联上部结构为48m+80m+48m预应力混凝土变截面连续梁，下部结构为实体墩，整体式承台过渡墩，柱式墩接盖梁，基础为钻孔灌注桩。因上部变截面采用挂篮施工导致施工时间难以压缩，拟先期安排主桥施工。至2020年1月中旬完成下部主墩12#、13#桩基，3月中旬完成主墩施工，3月下旬开始上部构造施工，2021年1月前合龙。施工方法采用挂篮对称悬臂分节段浇筑施工，从单幅桥两主墩同时施工。

本项目采用菱形挂篮浇筑施工方法，挂篮结构如图1所示。挂篮由型钢、钢板和木板组成。型钢为主要受力构件，在水平的型钢上铺设3mm厚的钢板，钢板与型钢之间铆接固定，组成了挂篮的工作平台。挂篮侧面布置5mm厚的木板，形成围栏和侧向支撑，同时木板上包1mm厚镀锌铁皮，防止木板破损。挂篮上部和下部工作平台均挂设钢丝网及密目安全网，并设置25cm高踢脚板。

图1 菱形挂篮结构示意图

2 挂篮施工关键工序

2.1 挂篮拼装

首先采用支架浇筑的方法对0#梁段进行浇筑施工。浇筑完成后安装临时支撑，同时对临时锚固进行张拉。前期准备工作完成后，将挂篮安装在0#块顶板处。挂篮安装时要加强临时连接部件和锚固措施，防止挂篮松动和产生滑移。挂篮各部件之间的螺栓连接应确保紧密，螺栓材质应有保证，应特别关注重要连接部位和部件。必须采用正规厂家生产的螺栓，使用前应检查无误。同一批螺栓应抽样检测其强度，强度检测不合格不予使用。螺栓螺纹应完整无缺，断面不受损。

2.2 挂篮预压

挂篮施工前应进行挂篮预加载试验。加载试验的荷载应按1.25倍箱梁自重和施工荷载的总和确定，按照50%、80%、100%三级加载，两只挂篮加载试验同步进行。本工程中悬臂浇筑梁段最大重量为1#块，混凝土方量130.64m3，自身重量达339.7t。加载试验荷载按前述标准计算，则预压试验中单只挂篮受力达424.6t。在挂篮预加载试验时，对荷载作用下挂篮产生的弹性和非弹性变形应进行实时监测，按照设计的加载试验方案布置测量点，重点部位应多布置测量点，同时测量初始值。预压开始前先对施工人员进行技术交底和安全教育，并制定紧急预案，在试验前应组织相关人员进行演练。机械设备按要求布置，材料准备齐全，保证有充足的混凝土立方体块以供加载使用。应在试验场地布置安全围栏，并保证试验场地内照明充足。然后按加载程序进行加载，每一级荷载加载前后，连续两次观测变形值不高于2mm视为稳定，可施加下一荷载。当施加完成最后一级荷载后，对挂篮保持加载24h，然后进行检测。如果挂篮的位移和变形趋于稳定值，则可以进行卸载，否则保持加载并进行持续观测，直到挂篮稳定或位移值超出允许值。一旦挂篮产生的变形值超过规范允许值，则表明挂篮的整体强度未满足施工要求，需要重新加固并再次试验。预加载试验完成后，对试验数据进行分析整理，为后续的挂篮施工提供参考。

2.3 挂篮行走

挂篮移动之前必须检查梁体的混凝土强度，一般要求混凝土强度达到设计强度的95%以上，并且混凝土的弹性模量完全达到设计值，即100%。行走前箱梁的钢束应张拉完成，孔道压浆结束，以确保箱梁达到预定的预应力状态。为防止箱梁与走道梁之间锚固不好，导致挂篮在行走时发生前倾，可以在主梁与挂篮之间多布置几条保险绳。

挂篮行走前应先检查预埋件与滑道的连接是否完好，箱梁混凝土与挂篮模板之间应避免脱空，后钩板和各吊带的受力状态良好，保证挂篮行走的安全性。走道梁上布置好挂篮的定位标记，为保证挂篮的顺利行走，可预先用黄油涂抹在走道梁上进行润滑。当解除挂篮的后锚固后，通过65T千斤顶推动挂篮向前行走。挂篮行走速度要均匀且满足施工方案要求，不宜过快，同时应保证两只挂篮行走的同步性，避免挂篮的主桁架承受扭矩。当挂篮走行到预定位置后，设置挂篮后锚固，安装挂篮底模平台后吊带，解除挂篮底模平台临时吊挂。

2.4 挂篮拆除

当最后一个节段的悬臂浇筑完成后，将边跨的挂篮作为合龙段挂篮使用。中跨合龙时，先将中跨挂篮回退一定距离，保证中跨合龙段施工空间，中跨的挂篮跨过中跨合龙段后进行施工。桥体受力体系完成转换后，逐渐将挂篮移动到0#梁段，在0#梁段进行挂篮的拆除工作。挂篮拆除步骤为：张拉平台→模板架→悬吊系统→后锚系统→主桁架→轨道钢及锚固系统。

在挂篮拼装和拆除过程中，应在施工梁段周围架设栏杆和安全网，预防施工期间杂物坠落风险。挂篮安装、移动和拆除等施工步骤开始前都应进行安全交底，对操作人员进行安全教育。对操作过程中可能出现的问题应做好预案和防范措施，尽量降低施工过程中可能出现的风险。

4 结语

本文以浙北高等级航道网集装箱运输通道项目为例，研究了挂篮施工技术在市场路大桥建设中的应用。基于实际工程项目介绍了封闭式挂篮悬浇成套施工工艺，以及挂篮施工过程中易出现的问题及应对措施。挂篮施工中主要存在过载垮塌、强风导致垮塌、挂篮安装不到位导致垮塌风险，分别从边跨合龙施工和中跨合龙施工两方面阐述了施工过程中重点注意事项及预防措施。工程实践表明，挂篮施工过程中易出现0#块施工质量难以控制及悬臂施工不平衡难以控制等问题。通过反复试验，最终确定从改进混凝土成分和规范施工流程两方面来控制混凝土内部温度差，从而减少水泥水化热，使混凝土内部组织更加致密。该项目积累的工程经验可为同类工程提供参考。