关于连续箱梁菱形挂篮悬臂浇筑施工技术的分析

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摘要:菱形挂篮由五大部分组成，主要包括：主桁承重、模板、行走系统、锚吊以及工作平台。连续箱梁菱形挂篮悬臂浇筑施工采用菱形挂篮，除了具有外形美观和结构简单的特点还有受力明确及计算简便的优点。本文结合京杭运河大桥的菱形挂篮悬臂浇筑施工实践，对菱形挂篮的拼装、预压以及行走施工等程序进行了简单介绍，分析了连续箱梁菱形挂篮悬臂浇筑施工技术，并对其施工特点进行总结，以期对连续箱梁菱形挂篮悬臂浇筑施工质量的提高有一定的理论指导意义。

关键词：连续箱梁；菱形挂篮；浇筑；施工；

中图分类号：TH213.1文献标识码： A 文章编号：

1、引言

随着科学技术的进步以及新工艺和新材料的应用，建筑混凝土和预应力体系得到迅速发展,同时也带动了预应力连续梁菱形挂篮悬臂浇筑的施工应用，采用菱形挂篮悬臂浇筑施工技术具有外形美观、结构简单的特点，而且受力明确计算简便。本文结合具体工程施工实践，对连续箱梁菱形挂篮悬臂浇筑施工技术进行分析。

2、工程概况

本工程位于邳州东南，工程为绕越公路工程京杭运河特大桥，全长为2147.2m，双幅全宽为26m。大桥主桥采用的是三跨变高度预应力砼连续箱梁跨越京杭运河航道，跨径为65m+105m+65m，两侧引桥采用35m和40m装配式部分预应力砼组合箱梁。引桥下部结构采用柱式桥墩、肋板式桥台，主桥中墩采用薄壁式墩、低桩承台，主桥过渡墩采用的是双柱式墩，引桥和主桥均采用钻孔灌注桩基础。主桥连续箱梁施工方法采用的是菱形挂篮悬臂浇筑施工。本文结合具体工程施工实践，对连续箱梁菱形挂篮悬臂浇筑施工技术进行分析。

3、连续箱梁菱形挂篮悬臂浇筑施工技术分析

3.1 施工流程

连续箱梁菱形挂篮悬臂浇筑施工流程依次是：拼装挂篮、预压挂篮、浇筑1#块、预应力张拉、压浆、向前移动挂篮，并按照此程序进行2#~19# 桥梁段的施工，之后是挂篮的拆除、边跨直线段支架的搭设、边跨直线段的浇筑、边跨合龙段吊架及刚性骨架的安装、边跨合龙段的浇筑、边跨合龙束张拉和横向预应力钢束、临时支墩的拆除、中跨合龙吊架的安装、中跨合龙段混凝土的浇筑、中跨合龙束张拉和横向预应力钢束、中跨合龙吊架的拆除。

3.2、挂篮悬浇施工

该大桥有4个“T”型悬臂，共有14对梁段，其梁段数量、长度以及和跨中之间的距离分别为：9×3.0米、5×4米，悬臂总长度为47米，其梁段最大控制重量为1332KN。

3.2.1拼装挂篮

对墩顶0#块混凝土进行浇筑之后，预应力张拉以及进行压浆。清除箱梁附近杂物，0#块附近进行挂篮的拼装，对于1#梁端及以后的混凝土浇筑是由悬臂完成。

（1）安装主桁系统

首先，采用砂子和钢板找出平梁顶面，对0#段中线进行测量，按照墨线将垫座整齐排放，按照预先留下的孔洞采用精轧螺纹钢进行锚固，为了确保挂篮走行稳定，在滑道下安放垫座；其次，焊接主桁架、下弦杆支座等部分，对于已经安装的主桁采用手拉葫芦进行固定，下一步进行后锚系统的安装；最后，按照挂篮设计图纸上的设计要求进行主桁平联架、前上横梁、前后吊带以及分配梁的安装。

（2）底平台和模板结构拼装

安装完主桁系统之后开始拼装底平台，首先在相应位置拼装底平台纵梁和分配梁以及工作平台，吊装底篮到相应位置，对于前后横梁分别采用Ф32 精轧螺纹钢锚和吊带锚进行固定。完成0#块的模块结构施工，不必拆除外侧模板，可以利用外导梁进行外侧模板的移动并使之固定作为挂篮外侧模板。安装工作平台可以采用φ48mm钢管作为护栏，高度大于120cm，既能方便行走也有利于调整前吊点，除此之外还要在护栏外侧安装防护网，确保施工安全。

3.2.2、挂篮预压试验

挂篮预压试验开始于挂篮拼装完成之后，其目的是为了消除挂篮的非弹性变形并且评价挂篮强度、刚度及稳定性，对挂篮的安全性能进行验证，获得各种有效数据进行预抛高量的设置。

（1）预压荷载

预压荷载考虑的是挂篮施工中出现的最不利工况，模拟加载其重量并与实际荷载保持一致，以确保试验的准确、可靠。

（2）预压方法

对挂篮进行预压采用的方法是利用液压千斤顶对其进行预压加载，具体而言就是在0#块进行反力架的设置，液压千斤顶继而对其施压，反力架会在挂篮上产生一定的反作用力，根据所需预压荷载进行力度的调节。一般而言是参照其受力情况设置4个预压点，1#的预压力为510KN，4#的与压力为510KN，2#和3#主要是模拟底板和顶板的荷载，其预压力分别为：405KN、405KN。

（3）布置测点

布置测点是针对挠度而言，主要包括：前后下横梁、挂篮桁架悬臂端的挠度以及后锚点的位移。

（4）观测内容

观测工具为水准仪和全站仪，观测内容为加载过程情况、挠度数据、支架的弹性变形等，以此作为调整模板的依据。

3.2.3、挂篮的前移

（1）前移条件

梁段混凝土进行浇筑完毕，应该及时将挂篮向前移动，前移条件：混凝土强度超过90%、龄期大于7天以及对预应力张拉和压浆。

（2）前移准备工作

挂篮前移之前需要对以下几个方面进行准备：第一，拆除侧模腹板处的螺栓。第二，松下翼板前后吊点大约12cm并解除螺纹钢筋锁定。第三，松下内膜板系的前后吊点大约12cm并解除螺纹钢筋锁定。第四，松下底后锚端、前锚端吊杆约12cm并解除螺纹钢筋锁定。第五，松下后锚梁。第六，安装油缸。

（3）前移挂篮

挂篮前移按照以下步骤进行：第一，浇筑梁段并滑移滑道，等滑道移动到相应位置后进行锚固并检查有无问题，开始移动挂篮。第二，向前移动主桁油缸，确保两端的偏差必须小于5cm，观察前后支座和滑道在滑移的过程中相互之间是否平顺，以及垫座和压块处是否压紧。第三，确保挂篮移动速度保持在一个恒定的速度，不能太快，挂篮两端主梁平顺滑动，在滑道上进行刻度，每10cm观测一次，如有问题及时调整，每50cm需要检测侧模、内模以及底模的移动长度是否与主桁移动的长度相同，如有问题应调整至其能够自然前移。第四，挂篮前移要保证其在滑道上自然平顺的移动，不能使用外力强行移动，保证速度不能过快，使其控制在每分钟20cm的速度进行前移，避免出现支座扣板脱离滑道的情况。第五，同步进行悬臂两端的挂篮前移，长度偏差应该小于50cm。第六，将挂篮移动到相应位置，锁定后锚并调整模板等。

3.2.4、拆除挂篮

连续箱梁菱形挂篮悬臂进行浇筑施工之后，开始挂篮的拆除工作，其步骤是按照拼装时的相反顺序进行的，首先拆除挂篮的底篮和模板，然后挂篮主桁后移到墩顶，拆除挂篮主桁杆件也是按照拼装时的相反顺序进行，同样要注意的要对称的拆除两端。

3.2.5、连续箱梁测量控制

（1）线形控制

在连续箱梁菱形挂篮悬臂浇筑施工过程中对于挠度的控制是极其重要的，其中梁段标高的影响因素比较多，主要包括以下几个方面：挂篮变形量、连续箱梁的自身重量、预应力的大小、施工荷载、日照及温度变形、结构体系的相互转换等。其中，对于挠度的控制将对施工质量产生直接影响，因此必须严格控制。

（2）确定立模标高

确定立模标高需要先考虑纵向束张拉之后的情况，其影响因素有以下几个方面：连续箱梁设计高程、挂篮变形、徐变影响、日照温度变形修正值、浇筑梁段已浇筑悬臂的弹性变形以及施工荷载引起的悬臂弹性变形等。

（3）施工中测量控制要点

控制点有以下几点：第一，混凝土浇筑时的高程和轴线观测点；第二，混凝土浇筑后的高程观测点；第三，预应力张拉之后的高程观测；第四，为了保证合龙精度，在合龙之前相互连接的两个悬臂的末段要进行联测；第五，箱梁悬臂进行浇筑施工的最后阶段需要对其施工荷载、合龙束张拉情况以及结构体系的转换情况等进行观测。

4、结语

本文结合大桥的施工实践，比较了其他挂篮形式，总结了连续箱梁菱形挂篮悬臂浇筑施工特点，其施工要点为：挂篮为了避免出现扭转的现象要求行走速度要慢行同步，挂篮的底篮要有足够的强度，要对挂篮变形进行严格的观测，混凝土初凝时间要严格控制在8h以上以防混凝土浇筑过程中出现断裂的现象，预留孔应该做到不歪不斜，吊点均匀受力。除此之外，连续箱梁菱形挂篮悬臂浇筑施工还要注意加强安全教育建设，注意安全施工。

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