灞河大桥菱形挂篮挂篮设计与施工方案研究分析

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摘要：本文以灞河大桥挂篮施工作业为例，详细阐述了菱形挂篮的拼装与预压、悬浇施工、施工注意事项，工程实践表明，挂篮设计合理，满足工程的要求。希望能够给类似工程提供一些参考和帮助。

关键词：菱形挂篮，拼装与预压，悬浇施工

中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：

灞河大桥，里程YDK40+424.879～YDK40+964.879，墩号范围为84号墩～92号墩，共计540m。主桥孔跨成为三联（50+80+50）m，梁体采用悬臂平衡浇筑法施工。桥墩与主梁固结处（86、87、89、90、92、93号桥墩）梁高为5.0m，每跨1.9（1.8）m合龙段及边跨端部8.94m长现浇段梁高为2.5m。梁顶平坡，梁体变高段曲线线形为二次抛物线。箱梁顶板宽10.0m，底宽4.7m。顶板厚度全梁统一为30cm，腹板厚度由70cm变为50cm。底板厚度由100cm（主墩支承处）向外侧渐变为30cm（跨中合龙处）。施工方案采用满堂支架法施作0#块，采用满堂支架法或膺架法（水中）施工1#块及边跨直线段，其余梁段采用菱形挂篮对称悬臂浇筑。

1挂篮设计及参数选择

1.1结构型式选定

考虑到本连续梁工程工期紧，质量标准高，主桥节段分块多、工期紧等因素, 决定采用结构重量轻、整体刚度大、受力简单明确、加工制作及现场拼装容易的菱形挂篮。

1.2菱形挂篮

菱形挂篮由菱形桁架、底平台、吊点装置、模板系统、走行及锚固系统五部分组成，菱形挂篮结构:。

1）菱形桁架。菱形桁架为挂篮悬浇主要承力结构，菱形桁架采用32号槽钢双拼，一套共三片菱形桁架；承重部分通过前、后支点支撑于纵向走行滑道上，挂篮前移也利用前、后支点完成。

2）底平台。底平台主要采用前、后下横梁承重，上面沿纵桥向铺设[25a、[36a分配梁。为适应节段前后端梁底标高的变化，分配梁通过支撑铰座和横梁连接，为加强底平台整体性，槽钢上设置平面连接系。

3）吊点装置。吊点装置为挂篮主要传力结构，根据受力的特性分前后主吊点、前后副吊点、外模边吊点、中吊点及内模吊点。前端吊点支承于前上横梁上，后副吊点支承于后上横梁上，后模板中吊点支承于后端已浇筑混凝土梁桥面上，后主吊点支承于箱梁底板上，各吊点均设千斤顶调节装置，用于控制底平台标高。各吊点通过φ32精轧螺纹钢筋与底平台下横梁连接。

4）模板系统。模板系统分为侧模、内模、端模及底模组成，为保证箱梁外观要求及控制挂篮重量要求，外模、底模采用定制钢模，内模、端模采用木模板。

5）走行及锚固系统。挂篮走行系统是在每片菱形桁架下的箱梁顶面铺设两根轨道（轨道用50钢轨）。主桁架前端的箱梁顶板上设有两个前支座，采用两根φ32精轧螺纹钢和菱形桁架后端连接，用2台YCW100B千斤顶顶进前移。挂篮是用φ32精轧螺纹钢和后锚扁担梁把菱形桁架后端锚固轨道上的。每片菱形桁架用3根精轧螺纹钢，整套挂篮用9根精轧螺纹钢。

2挂篮的制作与预压

2.1菱形挂篮制作

挂篮是悬臂灌筑施工时梁段的承重结构，又是施工作业人员的工作平台，故其加工质量非常重要。除符合钢结构工程施工及验收规范有关规定外，还必须满足以下要求：

菱形桁架各杆件的型钢，在选材上要严格把关，没有出厂合格证、有挠曲变形者禁止使用，在焊接缀板时，要有工作平台及夹具，均匀施焊，防止杆件变形挠曲。所用焊条必须有出厂合格证,焊缝达到一级质量要求。

2.2挂篮的预压

选择一块平地，将一套挂篮的两片主桁水平放置，并利用水准仪抄平，然后后端用精轧螺纹钢锁定，在中部用垫板将两片主桁分开，在前端用千斤顶加载对拉。最终加载值为使用荷载的120%，按照50%、30%、20%、10%逐级进行，每级加载完成并稳压半个h（最后一级为1h）后检查各杆件的情况有无裂缝，同时记录力与位移的关系，并根据试验测出的结果，绘制力与位移的关系曲线，求出挂篮弹性和非弹性变形，作为施工时调整底模板的依据。

试压结果显示, 最大荷载时挂篮主桁前端下挠度弹性变形量仅为8.8mm。由此可见, 该挂篮具有足够的承载能力, 刚度大, 变形小, 其试验结果可作为理论变形值预留沉降量。

3悬浇施工

3.1菱形挂篮拼装

主桥0号块施工完毕后开始拼装已加工好的挂篮，拼装程序是：走行系统菱形桁架结构锚固系统底模板内外模板。

在箱梁腹板顶面铺好钢枕、木枕，在竖向预应力筋位置，连接好轨道连接杆（连接杆用Q235号钢加工而成），从0号块中心向两边安装轨道各两根，找平轨顶面，量测轨道中心距，确认无误后，用加工好的螺帽把轨道锁定。

安装前后支座，吊装菱形桁架。由于受起重能力限制，菱形桁架可分三片安装，先吊装一片并加以临时支撑后，再吊装另两片，随后安装三片之间的连接系。用φ32精轧螺纹钢筋及扁担梁将菱形桁架后端锚固在轨道下钢轨上，然后安装前上横梁及前后吊杆。

吊装底模架及底模板。如受起重能力限制可先吊装底模架，后安装底模板。吊装内模架托梁，并安装好前后吊杆，安装外侧模。安装前将外侧模托梁插入外模框架内，并安装好前后吊架吊杆，将外侧模吊起，用5t倒链拖动外侧模至2号块位置。调整立模标高。根据挂篮试验测出的弹性变形及非弹性变形值，在加上线形控制提供的立模标高定出2号块的立模标高。

3.2悬臂浇注梁段的钢筋绑扎

1）采取部分钢筋整体绑扎：对底板、腹板普通钢筋和竖向预应力筋先在地面分别纲扎成网片后用履带吊整体吊入挂篮内就位。就位后在绑扎底板和腹板交叉部位的钢筋，并在内模固定后就地绑扎顶板钢筋。纵向钢筋的接头采取焊接或搭接方案。

2）采取就地绑扎方案：在底板上按照设计间距标化后在进行钢筋绑扎，并设置足够的垫块。绑扎腹板竖向预应力筋、底板顶层普通钢筋及底板纵向预应力筋管道。同时根据设计将纵向预应力管道放置在腹板钢筋网内，将腹板钢筋绑扎完成后，进行管道位置的调整及固定。绑扎底腹板斜插筋。安装底腹板锚具。放置垫块，安装内模板，加固。绑扎顶板底层钢筋和顶板纵向预应力管道。绑扎顶板上层钢筋及斜插筋，调整顶板纵向预应力管道位置并固定。安装顶板锚具。

3.3悬臂灌注梁段的砼施工

为保证悬臂灌注梁段的施工质量，减少施工接缝，所有悬臂灌注梁段要求一次灌筑成型。为达到设计要求，拟采取如下措施：

混凝土由拌和站集中拌和、混凝土输送车运送到位。每次灌注的混凝土必须在最早灌注的混凝土初凝前全部灌注完。混凝土灌注顺序为：底板，腹板。顶板。灌注时同一挂篮的左右两侧基本对称地进行。混凝土由挂篮底板的前端开始浇注，同一T构上两套挂篮内的悬浇混凝土在任何时候须基本相等。

3.4悬浇施工注意事项

1）灌注混凝土使用混凝土泵一次灌注，一个墩上的两个悬臂梁块灌注应同时对称灌注，不平衡重不得大于20吨,混凝土灌注应从节段悬臂前端向后端浇注。

2）梁段各节段混凝土在灌注前，必须严格检查挂篮中线，底模标高；纵、横、竖三向预应力束孔道；钢筋、锚头、人行道及其他预埋件的位置，认真核对无误后方可灌注混凝土。

3）为了节约时间，每个梁段混凝土浇筑采用一次灌注成形，以减少接缝，保证混凝土浇筑质量。浇筑顺序为先底腹板倒角区腹板底板顶板。混凝土浇筑宜从挂篮前端开始，以使挂篮的微小沉降变化大部分完成，从而避免新、旧混凝土间产生裂缝。

4）灌注混凝土时由于挂篮的变形会引起新旧混凝土梁段接缝处混凝土开裂，抵消挂篮变形，防止裂缝出现，采取如下措施：采取箱梁混凝土一次浇筑，并在底板混凝土凝固前全部浇完，也即要求挂篮的变形全部发生在混凝土塑性状态之时，可避免裂缝产生。

4结束语

挂篮悬浇施工是目前中小跨径连续箱梁比较常见且最为成熟的施工工艺，灞河大桥工程实践表明：具有操作方便、装拆简单、通用性强等特点, 能有效保证施工质量, 提高工作效率, 取得了较好的经济效益。

参考文献

[1]廖英英,王道斌.连续梁轻型三角挂篮设计与应用[J]铁道建筑， 2009,(3):1-3

[2]梁志华.乍嘉苏主线桥悬臂浇筑施工技术[J]铁道建筑,2008,(6):10-13

姓名：李菲，1980年11月 现有职称：助理工程师

研究方向：土木工程