大跨度桥梁结构悬臂法挂篮施工过程控制

大跨度桥梁结构悬臂法挂篮施工过程控制

王宏

中国市政工程华北设计研究总院有限公司  天津市   300000

摘要：本文结合具体工程实际，以工程技术管理人员的角度重点介绍了大跨度桥梁结构悬臂法的主要流程，分析了其中的施工管理重点与工艺控制难点，对实际的施工管理工作起到了一定的借鉴与指导意义。

关键词：桥梁；挂篮；施工；立面

一、悬臂法施工特点

大跨径的预应力混凝土连续梁广泛采用挂篮进行悬臂浇筑施工。挂篮是一个能沿桥梁平面滑动或滚动的承重构架，锚固于已施工梁段上，在挂篮上可进行下一梁段的模板、钢筋、预应力管道的安设，混凝土灌注和预应力张拉，压浆等一系列作业。完成一个节段的循环后，挂篮即可前移并固定，进行下一节段的浇筑施工，如此循环直至悬臂浇筑完成。用挂篮悬臂施工的主要流程包括：在桥墩顶部浇筑起步梁段(0#块)，在起步梁段上拼装挂篮并依次分段悬臂浇筑梁段，最后施工边跨及中跨合拢。挂篮施工相比其他方法，具有结构轻、拼制简单方便、无压重等优点。

二、起步梁段(0#块)的施工过程管理

桥梁墩身施工完成后，在桥墩顶部施作临时支座和临时锚固，使用支架或托架施工0#块，利用0#块的梁体平面设置挂篮，对称逐节段悬臂浇筑施工其它号块，直至合龙，进行体系转换，拆除临时支座和锚固。0#块的施工流程为：平整场地、地基处理→钢筋、模板加工、各种材料准备→支架或者托架搭设→底模安装、预压、调整→钢筋绑扎、内外模安装→预应力管道安设、加固→模板加固与检查、调整→混凝土浇注及养护→预应力张拉、压浆、封锚→拆除模板、支架。0#段施工支撑系统采用支架法或托架法施工，当主墩较矮，基础处理简单时，可采用支架法施工，当主墩较高，基础处理工程量大时，可采用托架法施工。

三、悬臂浇筑段的施工过程管理

1.挂篮拼装施工

挂篮拼装前，应对挂篮各构件（或组合件）进行尺寸、型号、缺陷（主要是焊缝尺寸及其饱满度等）检查是否符合设计要求。在运输、吊装时，不得损伤构件，特别是吊带、前后支点及主梁等构件堆放时，应整齐、稳固，防止变形。按拼装顺序，将各主要构件（或组合件）分类堆码，以备吊装。作业前应对吊装机械及机具进行安全检查，在操作过程中地上、空中应有专人进行指挥及指导。挂篮拼装应保持两端基本对称同时进行。在对构件进行吊装时，吊点应稳固可靠，构件不受损伤、不变形。各构件拼装位置应准确，螺栓应100%紧固，并不得随意扩孔，连接销子安装牢固、有效，焊缝尺寸准确、饱满无缺陷。安装Φ32精轧螺纹钢筋等冷拉件时，应先进行绝缘处理，螺母均采用双螺帽锚固。安装连接器时，除检查螺纹长度、直径、螺纹质量外，螺纹上应画线以保证连接器与螺纹的连接长度。挂篮就位后，后下横梁锚点的预紧力应大于浇筑混凝土后的锚固点拉力，以保证节段间接缝平顺。

挂篮拼装完成后，对结构螺栓、焊缝、杆件数量、规格等进行仔细检查，合格后进行荷载试验。荷载试验的目的是检验挂篮的承载力和消除结构的非弹性变形，测定挂篮弹性变形，并与计算相比较。采用固定在挂篮前上横梁用千斤顶加压或在挂篮前端吊重的方式，按要求分级加载，并监测结构变形，测得数据与计算值进行比较，然后逐渐卸载，并测量结构回弹变形量，根据实测变形值确定挂篮底模的预拱度。

2.挂篮移动施工

挂篮前移操作步骤如下:铺设垫梁及走道梁→释放底模前中吊带及后主吊带，释放后副吊带，使底模与桥梁主体分离→解除后锚系统→同步启动两侧长行程千斤顶使挂篮前移。挂篮走行要确保挂篮走道安放位置要准确，接头处要平齐无台阶，走道与竖向钢筋锚固。挂篮前移利用其所配备的千斤顶顶推，两侧要保持同步，两悬臂挂篮要基本上对称前移，走行过程中要注意挂篮中线及走道方向的观测，发现偏位后及时纠正，确保挂篮到位时偏移值不超过规范要求。挂篮走行前，前后支点与滑到接触处均应涂抹黄油以减小摩阻力，遇有6级以上大风天气时，不得进行挂篮的走行作业，应采取措施确保挂篮安全。

3.悬臂浇筑施工

悬臂灌注施工连续箱梁悬臂浇筑从1#块开始，每段悬臂浇筑的长度均按设计要求进行，每块采用一次浇筑完成。在悬臂挂篮施工前建立连续梁线型控制点，桥梁中线控制点。箱梁块模板应与前段梁段紧密结合，严格按设计要求进行接缝处理，严防接缝处错台和漏浆。挂篮底模的后下横梁刚度要大，采用强度高的后短吊带收紧，以防底板接缝处错台和漏浆。内、外侧模在后一块搭接处事先预埋好“H” 型螺母或拉杆孔，在浇注下一阶段混凝土前利用此螺母或孔收紧模板。每节梁段混凝土在初凝前一次浇筑完成，浇筑混凝土时，从悬臂端部开始向根部顺序浇筑，在根部与前段混凝土连接，在浇筑过程中随时调整由于梁段自重在挂篮上产生的挠度避免产生裂缝。悬臂浇筑的要点是，在混凝土浇筑时力求两端平衡。为有效控制箱梁两端的混凝土浇筑重量偏差，严格两端的混凝土浇筑的盘数，一盘一盘控制，两端交叉泵送，做到两端混凝土等量对称进行，浇筑速度一致，使悬臂端混凝土数量误差不超过设计要求。

悬臂浇筑过程中，应作好箱梁块悬臂浇筑的监测、监控工作。施工前，应对设计图提供的各节段控制高程进行复核。 悬臂浇筑线型控制应综合考虑悬臂长度与重量、挂篮重量等施工荷载，预加应力、温度及施工调整等因素。梁段悬臂浇筑时，中线里程应勤测量、勤复核，对预施应力前后及温度影响应及早找到变化规律并加以修正。 测量放样时，应注意对同孔同节段的高程、中线偏位及里程保持一致，以确保顺利合拢及成桥线型。浇筑梁段时，应随时观测实际预拱度，并与理论值进行对比，以便在下一节段施工时进行调整。在梁段顶面中心及两侧埋设水平观测点随时观测各截面标高在整个梁体施工中的变化，以及时掌握调整预拱度标高。

4.合拢段施工及体系转换

按设计要求先进行边跨合拢，再进行中跨合拢。连续梁合拢遵循低温灌注的原则。为防止因温差、混凝土收缩等造成合拢段开裂，合拢前在适当的温度条件下将合拢段两边梁体利用型钢骨架锁定，保持相对固定，同时选择在日最低温度时灌注混凝土，保证合拢段混凝土处于气温上升的环境中、在受压的状态下达到终凝，避免混凝土开裂。合拢段两端悬臂标高及轴线允许偏差应符合设计或规范要求，合拢段支撑结构采用型钢制作的轻型结构，以减少合拢段施工时的施工荷载。

用边跨挂篮模板完成边跨合拢段的施工，张拉预应力，然后拆除边跨支架将梁体重力转移到永久盆式支座上，完成由双悬臂梁向单悬臂梁的第一次体系转换。中跨合拢利用一个挂篮来进行，移挂篮到中跨合拢段，在挂篮上完成中跨合拢段的施工，拆除中墩临时固结支座，梁体重力转移到永久盆式支座上，实现由两单悬臂梁向多跨连续梁的第二次体系转换。结构由双悬臂状态转换成单悬臂受力状态时，梁体某些部位的弯矩方向发生转换。所以在拆除梁墩锚固前，应按设计要求，张拉一部分或全部布置在梁体下部的正弯矩预应力束。对活动支座需保证解除临时固结后的结构稳定，需采取措施限制单悬臂梁发生过大纵向水平位移。梁墩临时锚固的放松，应均衡对称进行，确保逐渐均匀地释放。在放松前应测量各梁段高程，在放松过程中，注意各梁段的高程变化，如有异常情况，应立即停止作业，找出原因，以确保施工安全。

四、结语

大跨度桥梁是现代桥梁工程中常见的一种类型，它的跨度通常较长，对施工技术有着较高的要求。在大跨度桥梁的施工中，悬臂施工技术是一种常用的方法，它可以有效提高施工效率，降低施工成本，保证桥梁工程的质量和安全。悬臂施工技术采用挂篮施工，无需搭设支架，既不影响桥下既有线交通，又可同步进行桥梁施工。三角斜拉式挂篮结构轻便，易于在桥梁上行走，刚度大，变形小，便于调整底部模板，能适用于不同的梁高，施工场地相对集中，管理方便，对周边环境影响较小，作业程序相对固定，有利于施工质量的控制。

参考文献：

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