复杂水域宽幅现浇箱梁大型挂篮施工技术研究

2022-10-28韩尚宇刘春梅

四川建材 2022年10期

陈慧，韩尚宇，刘春梅

(1.南昌航空大学，江西南昌 330000； 2.安徽省路港工程有限责任公司，安徽合肥 230000)

0 前言

现浇箱梁施工技术应用非常的广泛，在现浇箱梁施工时，为降低支架体系搭设的难度，通常采用挂篮施工。所谓挂篮施工，就是指浇筑悬臂梁桥时，使用挂篮方法，就地分段对称平衡进行悬臂施工作业[1]。挂篮施工具有拼制简单、结构轻便、无压重、节省支架、节省时间、不影响交通以及经济成本等优势，因此在现浇箱梁施工中应用广泛。

目前，学者们针对现浇箱梁挂篮施工技术与施工工艺及挂篮施工设计参数等方面进行研究。如柯浩斌[2]，朱海军等[3]对悬臂现浇箱梁菱形挂篮施工技术进行探讨，分析菱形挂篮参数设计，详细阐述挂篮施工技术，并对测量控制进行分析；丛多[4]，黄文等[5]，林方毅[6]，张伟[7]对桥梁挂篮悬臂浇筑法的工作原理进行分析与探究，并总结了悬臂现浇箱梁挂篮法施工技术要点；赵德强[8]结合工程实例,详细阐述现浇连续箱梁悬臂托架及挂篮的施工技术,并对连续箱梁悬臂托架及挂篮的施工流程和施工要点进行分析与介绍；廖剑锋等[9]，单双龙[10]，贾凡翼[11]，孙虎[12]介绍桥梁施工中悬臂现浇梁挂篮施工技术，分析悬臂支架技术工作原理；石天[13]指出要保障桥梁挂篮悬臂浇筑施工质量，在施工过程中要注重每一个环节相互之间的联系，还要注重线形控制及挂篮制作安装等。

分析表明，现有研究成果虽在适宜的工况下取得了较好的工程建设效果，但研究主要是针对现浇箱梁挂篮施工技术与施工工艺展开分析，就现有的桥梁施工工程来说，采用悬臂现浇箱梁挂篮法进行桥梁施工仍存在一定的问题，且对于复杂水域大型挂篮的浇筑施工，挂篮体系的稳定性和承载性能常常是现场控制的难点。鉴于此，为弥补现有技术的不足，本文以工程为对象、以工艺为核心，提出了一种可降低施工过程中挂篮布设的难度、改善挂篮的布设质量和性能、提高现场施工效率的复杂水域宽幅现浇箱梁大型挂篮施工技术。

1 工程技术问题及施工难点

1.1 现场布设效率提升问题

受限于现场施工环境，箱梁已浇段挂篮的现场连接施工效率一直是工程界关注的核心问题，该问题可概括为两个方面：①挂篮与箱梁的快速连接和装配化施工；②挂篮的快速安装定位。

1.2 现浇箱梁模板支设难度大

模板支设是混凝土浇筑施工的重要环节。对于现浇箱梁模板，其模板结构尺寸大、承受的压力大，模板支撑体系的稳定性较难控制，支撑体系受力相对复杂，在进行现场模板安装过程中，常出现漏浆、爆模等问题。

1.3 混凝土浇筑施工质量不易控制

混凝土浇筑施工质量受混凝土灌注施工工艺、混凝土配合比、现场施工振捣、保湿养护情况等影响显著。对于箱梁现浇施工，常采用搅拌站拌合好的混凝土，运送至现场后，其配合比、硬度等方面会发生变化，会对箱梁浇筑质量产生一定影响。

2 施工工艺原理及特点

1)挂篮包括上纵撑梁、上横撑梁、下横撑梁、下纵撑梁、撑架立柱和撑架斜柱，构件之间通过转轴、螺栓等紧固，实现了挂篮的高效拼装。

2)在箱梁已浇段内设置内置补强板，可起到压力分散和节点增强的作用，在提升上纵撑梁和下纵撑梁布设稳固性的同时，降低挂篮结构对箱梁已浇段的损伤。

3)在箱梁已浇段的内部设置内置横梁，并在内置横梁背离挂篮端依次设置横梁推移体、横撑立板和内置支撑板，在内置横梁与箱梁已浇段之间设置横梁控位体、滚轮控位体和内置滚轮，可实现内置横梁的快速顶压固定和自平衡移动。

4)卷拉连接轴与防雨帘布和卷铺控位管连接，并使卷铺控位管的顶端与雨水汇集箱连通，可借助雨水汇集箱向卷铺控位管内冲水，带动防雨帘布进行铺设，降低了防雨帘布卷铺施工的难度。

3 施工工艺流程与操作要点

3.1 施工工艺流程

复杂水域宽幅现浇箱梁大型挂篮施工工艺流程如图1所示。

3.2 操作要点

1)挂篮构件制备：挂篮系统包括上纵撑梁、上横撑梁、下横撑梁、下纵撑梁、撑架立柱和撑架斜柱；使撑架立柱与撑架斜柱通过撑柱端轴连接，与上纵撑梁垂直焊接连接；撑架斜柱与上纵撑梁通过螺栓连接；在撑架立柱的顶端设置雨水汇集箱，并在雨水汇集箱面向挂篮侧设置卷拉机。

2)箱梁已浇段挂篮连接：在箱梁已浇段的内置补强板部位设置上部锚接栓和下部锚接栓，在箱梁已浇段的上表面依次设置撑梁垫板和上纵撑梁，在下横撑梁的下表面设置下纵撑梁；使上部锚接栓与上横撑梁通过螺栓连接，在下部锚接栓的底端设置撑梁挂槽，并使下纵撑梁嵌入撑梁挂槽内；使上部锚接栓和下部锚接栓与箱梁已浇段相接处设置锚栓内连板，并使其通过焊接连接；沿箱梁已浇段纵向铺设移动导轨，并使上纵撑梁下部的支架滚轮与移动导轨连接；使撑梁吊杆穿过箱梁已浇段的翼缘板，并使撑梁吊杆的两端分别与上横撑梁和下纵撑梁连接牢固。箱梁已浇段挂篮连接结构示意图见图2。

图2 箱梁已浇段挂篮连接结构示意图

3)悬挂支撑体系布设：使撑架立柱与撑架斜柱分别与上纵撑梁连接牢固，并在上纵撑梁上设置支架反压体；在上纵撑梁与下纵撑梁之间设置撑梁吊杆。

4)现浇箱梁模板支设：在箱梁已浇段的内部设置内置横梁，并在内置横梁背离挂篮端依次设置横梁推移体、横撑立板和内置支撑板；在横撑立板与内置支撑板之间设置转动撑杆，使转动撑杆的两端分别通过撑杆端铰与横撑立板和内置支撑板连接，并在相对的内置支撑板之间设置竖向顶压体；在内置横梁与箱梁已浇段之间设置横梁控位体，面向箱梁已浇段侧设置滚轮控位体和内置滚轮；在内置横梁的悬挑段设置内模撑杆和内模控位体，并在箱梁内模的内侧设置内模撑压板；在上纵撑梁和下纵撑梁面向箱梁已浇段侧依次设置反力撑板和模板控位体，通过模板控位体对箱梁端模施加顶压力。箱梁悬挑段挂篮连接结构示意图见图3。

图3 箱梁悬挑段挂篮连接结构示意图

5)防雨体系布设：在上纵撑梁的悬挑端设置撑杆定位体，并在相邻的撑杆定位体之间设置帘布横撑杆；在卷拉绳索的端部设置卷拉连接轴，并使卷拉连接轴与防雨帘布和卷铺控位管连接，使卷铺控位管的顶端与雨水汇集箱连通；通过雨水汇集箱收储雨水，并向卷铺控位管内充水，带动防雨帘布经帘布横撑杆转动铺设。挂篮整体布设结构纵断面图见4。