对某大桥挂篮悬臂浇筑法施工技术

对某大桥挂篮悬臂浇筑法施工技术的探讨

摘要：挂篮施工是指浇筑较大跨径的悬臂结构时，采用吊篮方法，分段安装预应力筋、管道、模板，并分段浇注梁段混凝土的施工方法。文章通过分析某大桥的施工特点，选定了挂篮悬臂法施工方案，阐述和总结了该工程构件选材、构件安装、混凝土浇筑、变形监测、体系转换等几个关键技术的具体做法，以期为同类工程提供参考。

关键词：某大桥；桥梁挂篮；悬臂；施工技术 1、引言

挂篮施工是指浇筑较大跨径的悬臂结构时，采用吊篮方法，分段安装预应力筋、管道、模板，并分段浇注梁段混凝土的施工方法，具有刚度大、变形小、结构轻巧、便于前移、适应不同的梁高、承受梁段自重及施工荷载的特点，在大跨径桥梁中被广泛应用。 2、工程概况：

广东某大道建设工程某大桥位于南海与番禺两区交界处，其中本项目南海侧位于南海三山国际物流港区林岳片区，番禺侧位于广州新客站地区；项目影响区东临番禺、西连南海、北南接广佛两市。主线桥梁起讫桩号为k3+080.290～k4+135.483，全长1.055㎞，其中主桥为95+166+108米预应力砼连续箱梁，悬臂浇注法施工，起讫桩号为k3+482～k3+851，桥长369m，桥面宽33m，分两幅，分隔带2m，每幅桥箱梁采用单箱单室断面，桥梁顶板宽15.50m，底板宽8.0m，0#块梁高9.5m，合拢段梁高3.8m，箱梁顶面设2%单

向横坡。桥型布置如下图所示：

3、挂篮的组成及安装 3.1、挂篮组成：

挂篮主要有菱形桁架、桁架联接系、滑道、前下横梁、内外导梁及吊架、吊带及张拉机构、后锚体系、箱梁模板及排架等组成。挂篮布置如下图所示。

挂篮及模板总重为80吨，挂篮承受的最大节段重量为210吨，最大悬臂节段长度为5米。

3.2安装的流程

构件加工制作→铺枕→安装轨道→安装前后支座→吊装主构架→安装自制支撑架→旋紧联接螺栓→接长贝雷片桁架悬臂段→安装自制支撑架→吊装前上横梁→安装后吊带→吊装底模架→安装底模板→安装外侧模板。 3.3安装关键技术 3.3.1安装准确性保证措施

为确保挂篮轨道安装位置的准确性，竖向预应力筋安装时，横向与纵向偏差不得大于3mm；挂篮拼装、前移就位后，其中线应与桥梁中线重合，偏差不得大于5mm。 3.3.2 塑性变形消除措施

挂篮组拼完成后，为有效消除挂篮安装后的塑性变形，实测挂

篮本身在加载状态下的弹性变形，需对组拼后的挂篮进行加载预压。预压采用砂袋模拟梁重堆砌法，分0.25、0.5、0.75、1.0 和1.2 五级加载，并及时测量每级加载后的支架弹、塑性变形值。预压测点布置在后支座、前支座、上横梁、下横梁、后横梁等处，每一级加载后，必须及时检查各杆件的连接情况和工作情况，及时作出是否继续加载的判断，如一次加载后情况良好，应反复加载，加载完成后，每6 小时测量一次，连续48 小时沉降量小于2mm 时，可分级卸载 ，直到非弹性变形全部消除完为止，试验结果应整理出加载测试报告，将弹性变形值及非弹性变形值的测量结果用于指导施工。分级卸载，并测量变形，记录数据。 4、挂篮施工关键技术 4.1 挂篮悬臂浇注分段

为适应梁截面高度变化，便于挂篮延伸和混凝土浇注承重，将中心墩柱两侧两跨进行分段浇注。本桥0#节段长12米，悬臂节段最大长度为5米，其中1#-4#号块长度为3.0米，5#-8#号块长3.5米，9#-13#号块长4.0米，14#-19#块长度为5米。合拢段长2.0米。

4.2 挂篮施工关键技术 4.2.1 现浇0# 梁段

（1）以混凝土的强度和弹性模量作为控制指标，试验选出合适的梁体混凝土配合比；

（2）根据施工进度安排，参照当地气象资料，推测15 ＃、16 ＃

墩顶0#梁段施工时气温与合拢段施工时气温之间的差值，计算由此产生的连续梁伸缩量和支座位移值，确定0#段底部永久支座安装时的预留偏移量；

（3）在桥墩承台上搭设膺架，并进行预压，然后铺设0#梁段底模、安装永久支座和临时支座；

（4）将预制而成的0#梁段钢筋骨架整体吊装就位后，交错安装0#梁段的外模、内模、纵向预应力束制孔管道、横向及竖向预应力筋束制孔管、顶板钢筋及有关预埋件；

（5）搭设混凝土作业平台，在腹板和顶板上预留天窗，布置溜放混凝土用的漏斗和串筒，从底板开始前后左右对称整体灌注0# 梁段混凝土；

（6）混凝土灌注结束后，加强对梁段尤其是箱体内侧与外侧的洒水养护。当混凝土强度达到设计强度的50％时，拆除0#梁段的内外模（底模不动）；

（7）当混凝土强度达到设计强度的85% 时，穿束、张拉纵向预应力束。张拉顺序为先腹板、后顶板，先上后下，左右对称。张拉程序为：1.04× 控制拉力→持荷5min →回油→控制拉力→锚固； （8）纵向预应力束张拉结束后，分别张拉横向和竖向预应力筋，一次张拉到控制拉力，持荷2min，测取伸长量作校核，然后锚固； （9）预应力张拉全部结束后，按纵向、竖向、横向的顺序压浆。 4.2.21#（1‘#）～19#（19‘#）梁段悬臂灌注

（1）挂篮检查合格后，将预制好1# 、1‘# 的梁段的底板、腹

板钢筋骨架依次吊入挂篮内，一边与0# 梁段预留钢筋相连，一边安装底板、腹板中的纵向与竖向预应力制孔管道。顶板钢筋及横向预应力筋管道待梁段内模架从0# 梁段箱体内拖移出并装上模板后，进行现场绑扎安装；

（2）复测挂篮的中线和标高，调整合乎要求后，在梁段端部左右腹板正上方各焊接一根短钢筋棒作为观测点，标高为ah10（bh10）；

（3）同时对称浇注1#和1‘# 梁段混凝土。作业结束后，精确测量观测点的标高ah11（bh11）。同时，安排专人清孔，拆除梁段端部模板，将端部混凝土凿毛，调直预留连接钢筋；

（4）混凝士养护期间，梁顶表面覆盖双层草袋，箱体内外由专人不断洒水养护。冬季施工，则给挂篮罩上防雨防风篷，采用蒸汽养护；

（5）当1#与1‘#梁段混凝土强度均达到设计强度的90％时，穿束，两个梁段同时同步双向张拉纵向预应力束，张拉顺序及程序同上，纵向预应力束张拉前以及张拉、压浆后，测量记录观测点的标高ah12（bh12）和ah13（bh13）；

（6）为避开挂篮轨道的影响，1#、1‘#梁段的竖向和横向预应力筋的张拉与压浆安排在2#、2’# 梁段施工结束、挂篮移到3# 、3‘# 梁段位置后进行2#（2’#）～ 19#（19‘#）梁段的安排与此相同。最后两个悬灌梁段，即18#（18’#）、19#（19’#）梁段则等挂篮拆除后进行横竖向预应力筋的张拉与压浆。张拉方法同上；

（7）将1# 、1‘# 梁段混凝土灌注前后观测点的标高差，即1# 、1‘#梁段端部挠度值以及预应力张拉前后该梁段端部挠度值ah11-ah13=δh1（bh11 –bh13=δbh1），以及预应力张拉前后该梁段端部挠度值ah13- ah12=δah2（bh13- bh12=δbh2），与根据线形控制软件计算结果绘制出的“悬灌阶段梁体挠度统计表”中的δah1（δbh1）和δah2（δbh2）相比较。如果δah1（δbh1）与δah1（δbh1）、δah1（δbh1）与δah2（ δbh2）的差值都小于5mm，则按上述步骤进行下一梁段的施工；若两个差值中有一个或者二个都大于5mm，则需要从施工现场和数据文件两个方面查找原因，发现问题，及时纠正解决，并修改数据文件，输入微机，重新计算，使下一梁段按修正后的立模标高施工；

（8）其他梁段悬臂灌注的标高控制方法同上。 4.2.3 现浇边跨直线段

边跨直线段在膺架上立模浇筑。安装底模时，模板与下面膺架之间设置木楔，以便于合拢后模板与架子的拆卸。现浇筑直线段上观测点布置在两个梁端端头及梁中，观测情况同其他梁段。 4.3 合拢与体系转换关键技术 4.3.1 合拢段的施工顺序

合拢段的施工顺序先合拢边跨直线段，然后梁中合拢及体系转换。

4.3.2 第1 合拢段施工技术

第1 合拢段施工时，先拆除挂篮，将相邻两个t 构（合拢边跨，为边跨直线段与相邻t 构）的梁面杂物清理干净，备用配重砂袋以及少数必需的机具设备则放置在指定的位置。然后将相邻两个t 构上所有观测点的标高精确测量一遍，最后锁定永久支座，拆除各t 构的临时支座，并精确测量临时支座拆除后梁面所有观测点的标高。

4.3.3比较梁端顶面标高时应按运算结果调整δ

比较第1 合拢段相邻的两个梁端顶面标高，如果其高差δ ≤ 15mm，则着手下步施工，如果δ>15mm，则运行线形控制软件，计算使δ ≤ 15mm 时的砂袋配重所需的重量及布置位置，按运算结果，调整δ，使其达到要求后，再进行合拢段施工。 4.3.4 灌注混凝土前技术措施

为防止t 构因热胀冷缩而对合拢段的混凝土产生影响，在第1 合拢段箱体内模及顶板钢筋安装前，选择气温最低时间，按设计的位置与数量焊接长度与合拢段等长的型钢支撑，将相邻t 构（或边跨直线段与相邻t 构）连成一体；在灌注混凝土前几小时，根据计算拉力，张拉布置在底板与顶板中的临时预应力束。 4.4结合天气情况做好合拢段混凝土的施工工作

合拢段的混凝土选择在一天中气温最低、温差变化比较小的时间开始灌注，拌制混凝土时，将混凝土强度提高一个等级，并掺入微量铝粉作膨胀剂，以免新老混凝土的连接处产生裂缝。混凝土作业的结束时间，则根据掌握的天气情况，尽可能安排在气温回升之

前。混凝土灌注完毕，顶面覆盖双层草袋，箱体内外以及合拢段前后1m 范围内，由专人不停洒水养护。 4.5合拢段混凝土灌注过程中的作业

合拢段混凝土灌注过程中，安排专人用砂袋不断向相邻t 构的另一悬臂端部的配重。作业结束时，砂袋的重量为所灌混凝土重量的一半。经过养护，当混凝土强度达到设计强度的50% 时，一边拆除合拢段模板，一边将配重砂袋卸下。最后，解除临时预应力束和相邻t 构永久支座的锁定。 5、结语

挂篮悬臂施工需在构件选材、构件安装、混凝土浇筑、变形监测、体系转换等关键技术上予以重点关注，从而保证施工的质量和精度。挂篮悬臂浇筑使用少量施工机具设备，避免大量支架，可以方便地建造跨越深谷、流量大的河道和交通量大的立交桥，而且施工不受跨度，跨度越大，其经济效益越高。 注：文章内所有公式及图表请以pdf形式查看。