桥梁工程挂篮悬浇连续刚构施工技术研究

陈远平

（贵州省黔贵市政工程有限公司,贵州 贵阳 550008）

0 引言

挂篮悬浇工艺作为大跨径混凝土桥建造的重要工艺之一，以挂篮为主要施工机具，从桥梁墩顶0#块出发，逐渐向桥梁两边进行对称施工[1]。在挂篮悬浇工艺逐步发展下，桥梁工程挂篮悬浇连续刚构施工技术逐渐兴起，广泛应用于桥梁工程中，促进了桥梁工程的高速建设与发展[2]。桥梁工程与普通建筑工程存在较大差异，相对来说其工程项目具有一定特殊性，对施工技术、施工工艺要求较高[3]。通常情况下，桥梁工程项目建设工期较长，存在的不确定性影响因素较多，对桥梁工程施工工序、施工质量与施工安全会产生不利影响[4]。现阶段，传统的挂篮悬浇连续刚构施工技术在实际工程应用中仍然不够完善，无法根据工程建设的实际需求，对桥梁内部桥墩的抗力结构作出准确分析，不利于提升桥梁的支撑力，导致部分桥梁结构可能出现受力过高的问题，降低了桥梁整体的承载能力[5]。针对以上问题，该文在当前传统连续刚构施工技术的基础上，作出了优化设计，以舞阳河特大桥梁工程为例，开展了相应的施工技术研究。

1 挂篮悬浇连续刚构施工技术设计

1.1 固结连续刚构支座

在设计的桥梁工程挂篮悬浇连续刚构施工技术中，首先，分析工程施工图纸，根据桥梁工程建设需求，选取适配度较高的连续刚构支座，并对其进行固结处理，形成临时固结体系。通过在各个连续梁主墩设置临时固结体系，可以达到平衡力矩的目标，为后续桥梁工程连续梁挂篮悬浇提供有力支持[6]。

在综合考虑桥梁工程稳定性与抗压性需求后，采用厂制80 mm厚钢模，以边包底的组装构造形式为主，设置钢模内外置管架上部高差，调节螺杆支撑。钢模的外置管架底端管架之间与I20/HW400分配梁点焊连接，内置管架直接支垫到底板上[7]。水平杆与预留拉杆焊接，确保管架体不至于侧翻，提高连续刚构支座的稳定性。连续刚构支座预压采用“反力架”，即在墩柱顶预埋竖向精轧螺纹钢筋，设置反力小分配梁，再在前后墩肢之间设置主反力梁。HW400型钢分配梁上面堆码“积木式”受力预压分配梁，用千斤顶在上下梁之间顶升加载。需要注意的是，顶升加载过程中，应当根据压力设备参数确定顶升加载的行程。

1.2 连续梁0号块梁端现浇施工

在上述桥梁工程连续刚构支座固结结束后，接下来，对连续梁0号块梁端的现浇施工方案进行设计。设计的连续梁0号块梁端现浇施工流程，如图1所示。

如图1所示，首先，安装并预压托架，浇筑成型后，铺设桥梁工程中的横梁，根据工程施工图纸，安装纵梁及横向方木。其次，安装并固定连续刚构的底模与外侧模，在连续刚构底板与腹板上绑扎钢筋。在此基础上，冲洗底模，安装顶板波纹管与锚垫板，固定0号块梁端的端头模板。为了提高0号块梁端现浇施工的质量，引入加固模板，通过其加固作用，保证0号块端头模板的稳固性[8]。最后，安装预埋件，浇筑混凝土，进行预应力筋张拉与压浆施工。需要特别注意的是纵向预应力筋与横向预应力筋均采用高强度钢绞线，竖向预应力筋采用高强度粗钢筋。

图1 连续梁0号块梁端现浇施工流程

1.3 挂篮悬浇施工

基于桥梁工程连续梁0号块梁端现浇施工完毕后，接下来，进行工程挂篮悬浇施工。选取三角挂篮，通过对称悬浇施工的方式，对桥梁工程连续刚构各个节段进行悬浇施工。首先，根据桥梁工程挂篮悬浇连续刚构施工的实际需求，明确挂篮的承重结构。其次，利用水泥砂浆，对桥面上滑道部位进行找平处理，并标记滑道的定位线[9]。

在挂篮拼装前采用超声波探伤仪对挂篮主要承重部位的主桁架、前上横梁、悬吊系统等部位进行材料探伤以及焊缝探伤，经过技术员确认的探伤比对符合要求后方能进入下一步拼装。在悬浇施工前，为了保证挂篮结构的牢固性与可靠性，应当对其进行荷载试验，通过荷载逐级增加的方式，检测挂篮整体的稳定性与弹性变形是否符合相关要求。荷载试验加载数值表及加载要求，如表1所示。

表1 挂篮荷载试验加载说明

如表1所示，按照上述荷载试验步骤与要求，完成挂篮荷载试验，保证挂篮整体情况良好后，进行下一步工序施工。根据标记的定位线，安装挂篮悬浇施工的滑道与滑块。在此基础上，利用底平台，安装主桁架、锚固系统、吊挂系统以及模板系统，对挂篮进行调整。

明确挂篮悬浇施工工序、方向与入模点，并在滑道硬性支承层上进行洒水湿润处理。在悬浇过程中，利用振捣浇筑机的自动振捣作用，对混凝土进行垂直点振，保证混凝土的密实性[10]。振捣完成后，施工人员及时对混凝土的裸露面进行抹平、修整、拉毛、压光处理，待其表面达到要求的表面高程后，进行二次振捣，避免后续投入使用后，桥梁混凝土固结出现沉降裂缝。最后，对桥梁工程中连续刚构进行养护处理，引入养护帐篷，进行带模养护，全面提高桥梁工程施工的质量与效果。

1.4 挂篮移动与拆除

桥梁工程挂篮悬浇施工结束后，应当对挂篮进行移动及拆除处理。测定悬灌梁段弹性模量是否达到设计值的100%，满足设计值后，对连续刚构相应预应力束进行张拉与压浆。确保挂篮施工进入正常状态的情况下，在每一梁段灌注完毕后，滑移滑道，滑道锚固并检查无误后，方可移动挂篮，或根据实际工程施工情况将其拆除。

2 实例分析

上述挂篮悬浇连续刚构施工技术的整体设计流程，改善了传统施工技术存在的不足。在该项施工技术投入桥梁工程实际施工使用前，还需要从不同维度对其施工效果以及可行性做出客观检验分析，在检测中及时找出技术缺陷，并加以改进，保证其能够为桥梁工程施工提供有效帮助，方可应用于桥梁工程施工中。

2.1 工程概况

选取舞阳河特大桥梁工程作为研究依托。该桥梁工程位于施秉县城关镇，与S306省道相交叉，主桥横跨舞阳河，主桥跨径85 m+2×160 m+85 m四跨连续刚构桥。舞阳河特大桥梁工程所在地区地形条件与水文气候条件一般，属于亚热带湿润季风气候区，场区海拔515.0～ 657.2 m，桥梁三岸多为耕地与果园，局部纵坡极陡。该工程中桥梁的荷载等级为公路一级，起讫桩号分别为左幅ZK57+444.2～ZK58+427.8、全长983.6 m；右幅YK57+453.2～YK58+480.8、全长1 027.6 m。舞阳河特大桥梁工程中，0号块长14 m、高10 m，顶板宽12.25 m、底板宽6.5 m，单箱三室构造。0号块底部墩柱宽7.5 m，墩柱侧面50 cm外包0号块1.7 m高，外包块采取预留钢筋接头后浇方式。其断面设计示意图，如图2所示。

图2 舞阳河特大桥梁工程断面设计示意图

0号块底板厚1.2 m、隔板厚0.6 m、腹板厚0.9 m、底板厚0.48 m，采用现浇支架。桥梁主墩支架利用墩柱侧面“后浇块”50 cm“坎”作为支架支撑点，前后肢墩两侧“坎”搭设双拼I56型钢主梁，其中“坎”上用砂筒支撑，然后在双拼I56型钢主梁上横桥向搭设HW400型钢分配梁。箱梁现浇段外侧模及翼缘板部分与节段共用，内模到角膜采用竹胶板、内模其余平面模板与节段共用。在掌握上述桥梁工程相关信息数据后，按照上述相应的施工技术要点，采用MATLAB模拟分析软件，模拟舞阳河桥梁工程施工，检验其施工效果。

2.2 结果分析

依据《公路桥涵施工技术规范》，采用容许应力法，根据现有条件和同类挂篮其他项目的加载经验，确保数据模拟加载的真实性，对就位后的挂篮底篮进行加载。加载采用千斤顶方式进行，荷载采用等效荷载，根据挂篮的受力，底篮前下横梁共4个吊点，为了模拟真实加载，通过枕木将荷载进行分配。选取桥梁工程的抗压强度作为该次模拟试验的评价指标，其计算公式为：

式中，P——桥梁的抗压强度；F——模拟试验最大压力；A——桥梁受压的截面面积。根据《桥梁工程结构荷载规范》与《桥梁工程质量检验评定标准》可知，桥梁工程挂篮悬浇连续刚构施工结束后，桥梁各个结构在受到压力荷载时，其抗压强度应当超过215 MPa。随机在舞阳河特大桥梁组成结构上布设6组抗压强度试验点，编号为01～06，采用MATLAB分析软件，分别测定试验点所在桥梁位置的抗压强度，判断抗压强度是否符合标准。若6组试验点所在桥梁位置的抗压强度均超过215 MPa，则表明桥梁工程的施工质量较好，满足稳定性的需求，反之同理。试验测定结果如图3所示。

图3中，01表示桥梁工程的刚构桥结构；02表示桥墩；03表示桥台；04表示桥梁桩基础；05表示桥梁地下连续墙基础；06表示桥梁搭板。根据图3的抗压强度结果可以得知，利用上述的挂篮悬浇连续刚构施工技术后，各个试验点所在桥梁位置的抗压强度均在215 MPa以上，得到了显著提升，表明其稳定性较高，符合工程施工技术规程、质量评定标准以及荷载规范，可以投入到桥梁工程实际施工使用。

图3 舞阳河特大桥梁抗压强度测定结果

3 结论

综上所述，为了改善当前传统挂篮悬浇连续刚构施工技术在实际工程应用中存在的缺陷与不足，该文以舞阳河特大桥梁工程为例，提出了一种全新的施工技术。通过这一研究，保证了桥梁结构的抗压强度，有效地提高了桥梁工程的稳定性，将刚构作为桥梁工程上结构与下结构之间连接的构件，对提升桥梁支撑力、承载力、安全性与减震性均具有重要意义。