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。文章通过分析漫流东北公路桥的施工特点,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、体系转换等几个关键技术的具体做法。

　　关键词：挂篮,连续梁桥,悬臂,施工关键技术

　　体系转换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。文章对漫流东北公路桥挂篮悬臂浇筑施工的关键技术进行分析,以期对提高该方法施工效率和质量提供参考和技术积累。

　　一、工程概况：

　　漫流东北公路桥，位于鲁山县。轴线与总干渠中心线交点大地坐标为：X=3742662.080，Y=501461.125，桩号为K0+518.540，桥梁斜度为0度。主桥为悬臂浇筑箱梁共3跨，全桥共1联，上部结构为(71.5+130+71.5)m预应力混凝土连续箱梁，全桥长280.5m，下部结构为板式墩，肋板式台，钻孔灌注桩基础。采用挂篮悬臂灌注法施工。

　　二、主跨0#号段施工

　　(1)、0#、1#段支架设计

　　根据墩身高度、现浇0#的结构形式及现场施工条件等因素，确定浇注0#段的施工方案，采用支架作为辅助设施，即在距离墩顶下1m处顺桥方向设置6道40b工字钢，立杆采用6根Ф530mm螺旋钢管做支撑，螺旋钢管上下部采用法兰盘与工字钢及承台相连，钢管之间由4m一道的12工字钢交错连接，以确保钢管的稳定及良好受力，支架的上部横向布置17道32b工字钢，作为分配梁，为使6道三角架在受力时保证均布荷载。具体托架的结构形式见“支架示意图”。

　　(2)、支架安装

　　按照图纸设计将各个部件准备完成，在平整的地面上进行焊接组装，其具体顺序为：穿40b工字钢6道→安装下部法兰盘→焊接螺旋钢管→安装上部法兰盘并焊接→连接螺旋钢管→钢管上水平撑和斜撑焊接→放置分配梁。

　　在组装托架时注意事项：

　　支架的选材均为A3钢，因此在焊接时要采用422型焊条，焊缝要饱满均匀，焊缝长度要按设计长度焊接。

　　在焊接法兰盘时要采取必要的措施，防止焊接过程中钢板变形，钢管与法兰盘连接要加焊4道肋板。

　　螺旋钢管连接时为4m一道水平连接及斜支撑，采用12工字钢。

　　(3)支架预压

　　支架拼装好以后，采用千斤顶支反力预压，预压荷载按0#段混凝土重量及其它相关施工荷载总重量的1.2倍考虑。

　　(4)施工测量控制

　　墩身施工完成后，根据大桥控制网利用坐标法放设墩顶纵轴线及横轴线，并将轴线控制点引至桥墩身上(至少两点)。0号段施工完成后将控制点引至梁顶。每完成两段施工要对轴线桩进行复核。在0号段梁顶中心位置预埋三个钢筋桩，并准确测定其标高，作为施工临时水准点。中线施工测量利用轴线控制点控制挂篮中心，高程测量利用0号段顶面预埋的临时水准点控制挂篮底模高程。

　　为保证连续梁准确合拢，连续梁的预拱度和节段施工高程必须严格控制，每个节段端头埋设三个钢筋桩(左、中、右)，作为标高控制点。每个梁段要观察四个变化态势即：灌注前、灌注后张拉前、张拉后移挂篮前、移挂篮后灌注前，必须实测并作好记录，及时掌握预拱度的变化情况，每完成一个梁段，分析一个梁段，决定下一梁段是否调整，每一梁段立模顶面及底面标高必须由监控单位及监理工程师确认放设。

　　所有测量工作必须遵守复核制度，宁慢勿错;以数据交底，不得漏测和估测;并做好原始记录，不得随意更改;工作中必须遵守测量规定和技术规范的要求;测量工作责任由各墩技术负责人承担。

　　(5)、模板

　　梁底模板：两端悬臂部分采用大块钢模板(挂篮底模)，两悬臂端梁底纵坡的调整，利用调模装置调整坡度，从而使底模达到坡度要求。

　　外侧模：采用大块钢模板，在梁变宽部分利用调模装置调整立模宽度，当内外侧模板拼装后用Φ25粗钢筋对拉螺杆对拉，拉杆间距按水平0.5m，竖向1.0m布置。顶板底模与外侧模连接处镶橡胶条塞紧，以防漏浆。隔墙模板及腹板内模板：均采用定型组合钢模板现场拼装，内模板的紧固主要用对拉螺杆，并用脚手架连接。倒角模板采用木模。

　　过人洞模板及支架：隔墙人洞采用木模板、木支架。

　　端模：端模用自行加工的钢模板，与内外模及其骨架连接牢固，中间留进人洞方便捣固人员出入，待混凝土浇筑到位后再行补加。

　　(6)、0#段墩顶施工

　　0#段节段外侧模采用定型大块钢模，内模与端模均采用组合钢模板组拼，模板及钢筋采用汽车吊提升。0#块计划两次浇注成型。底板铺设完成经报检合格后，吊装0#段侧模，进行模板调整就位，然后绑扎箱梁底板、腹板、隔墙、过人洞钢筋、竖向预应力粗钢筋、预应力筋、波纹管，检验合格后立腹板、隔墙模板，经检查合格后浇筑第一层混凝土，待混凝土养护到达要求时，在进行绑扎0#上部结构的钢筋，搭设顶板模板支架，安装内顶模及翼模，标高和轴线检查无误后，绑扎顶板钢筋及预应力管道，精确安装张拉锚垫板，泵送管道，经检验合格后，再次浇注混凝土。混凝土浇注采取对称水平分层的方法，泵送入模，插入式振捣器振捣，不漏振，不过振，加强边、角、钢筋密集处、预应力锚板下的振捣，且在浇注过程中密切注意托架及模板变形情况，发现问题及时处理。

　　(7)0#段施工注意事项：

　　0#段施工时，根据安装挂篮需求，预留好各种预留孔道及预埋筋，以便挂篮拼装时能准确就位。

　　0#段管道密集，混凝土浇筑后采用高压水管冲洗管道。竖向预应力压浆孔设在箱梁腹板内侧面，在竖向铁皮管上开孔设置注浆孔，并用密封胶带密封。

　　0#段钢筋及管道密集，预应力束管道位置采用定位钢筋网片固定，定位钢筋网片牢固地焊在钢筋骨架上，定位钢筋网片间距为0.5m，并且定位钢筋网片所焊的钢筋骨架与水平钢筋采用点焊，防止管道移位。当预应力管道位置与骨架钢筋发生冲突时，保持管道位置不变，适当移动普通钢筋位置。

　　0#段腹板混凝土浇筑时，在内模处留设混凝土侧窗及捣固孔，以减少混凝土自由倾落高度，防止混凝土离析和对管道的过度冲击，并避免捣固棒与管道猛烈碰撞，浇筑至预留孔位置后，封闭并加固侧窗，继续向上施工。

　　三、对称悬浇施工

　　(1)、施工工艺流程

　　在0#段安装挂篮，锚固挂篮→锚固底模→挂篮静载试验→重新调整模板→浇筑1#段混凝土→纵向预应力穿束张拉→前吊带、底锚杆卸载→脱模板→铺设行走系轨道梁→落下主梁支撑→解除主锚→检查走行轮和液压牵引系统，清理挂篮前行障碍，做好前移准备→T构两端两个挂篮对称前移→挂篮行走到位→先作主锚和底锚→打起主梁支撑→调模就位，绑扎钢筋、管道，浇筑混凝土→进入下节段施工。

　　(2)施工挂篮

　　考虑到高桥墩及现场起重设备的起吊能力，先在地面预拼装小型构件，然后再在0号段桥面拼装。在挂篮施工过程中要始终保证有四个锚点锚固上主梁(一篮为八个锚点)。在挂篮走行过程中要始终保证每篮至少有二个保险点。在走行过程中始终要保证主梁滑轨两边有锚点锚固滑轨。

　　滑轨的放置：在桥面竖向预应力筋位置放置滑轨，用钢板找平滑轨以消除纵向及坡度横向坡。竖向预应力筋要伸出桥面120--140mm左右以保证能锚固滑轨。保证滑轨间距7.55m(偏差≤2mm)，并保证轨面水平(高差不平度≤1mm)。并用锚具锚固滑轨，在前滑动支座处不要有滑轨接头。滑轨纵向位置可用以下方法调整：用千斤顶支顶主桁下平杆使活动支座稍稍离开滑轨面(2mm)，而后窜动滑轨到理想位置。

　　装拼主桁片(两片)，安装立杆后用4部3T倒链将其四个方向拉住，而后依次安装前斜杆、后斜杆，一组主桁安装好后安装另一组桁片，最后安装主桁片横联，使两片主桁片连接为一个整体。

　　其次安装前横梁、后吊斜杆及其它散件(扁担梁、主吊带、吊带吊杆、内外滑梁吊带、悬吊平杆等)

　　将主吊带联好后穿过前横梁工作位置孔，安装好吊带及锚具挂住。同样方法安装好其他吊杆、内外滑梁吊带及边锚吊杆。

　　外滑梁及翼模的安装：先将翼模及滚轮架组装在滑梁工作位置上，将翼模放在滑梁上，在滑梁尾部焊挡块;而后将其吊置工作位置先将后锚用精轧螺纹钢吊住，而后安装滑梁前吊带吊住滑梁前部。外滑梁中部有一孔，此孔为浇筑砼时锚固用，当走行时此孔用精轧螺纹钢及联接件吊住后托梁。对应此孔在桥面有一预留孔，在走行时可利用此孔用钢丝绳保险外滑梁。

　　底模的安装：利用吊带将前后托梁(下前横梁、下后横梁)锚固固定，测平两托梁，调正对角线(对角线误差≤2mm)，而后安装各边梁、工作梁、边纵梁、中纵梁，辅设面板(面板辅设位置为后边距离后托梁中心线400mm。底模安装完成后施焊，各梁端头与前后托梁需焊接(无孔端两边各焊100mm，焊角≥6mm)，面板与各纵梁底部断焊，焊角高度≥6mm。

　　安装侧模：侧模桁架在桥下拼装完成，整体吊置在内滑梁工作位置上，可以加焊几点固接。

　　(3)挂篮的移动

　　在每一梁段混凝土浇筑及预应力张拉完毕后，将挂篮沿行走轨道移至下一梁段位置进行施工，直到悬灌梁段施工完毕。

　　箱梁悬灌梁段施工完毕后，进行挂篮结构拆除。拆除顺序为：箱内拱顶支架→侧模系统→底模系统→主桁架，吊带系统及行走锚固系统在其过程中交叉操作。箱内拱顶支架采取拆零取出，侧模、底模系统采用卷扬机整体吊放，主桁架采取先退至墩位附近再利用吊机进行拆零。

　　(4)悬臂灌注施工

　　悬臂灌注施工主要包括挂篮前移、挂篮调整及锚固、钢筋及孔道安装、混凝土灌注及养护、预应力施加、孔道压浆六个工序循环进行。悬灌梁段施工长度按设计图纸要求，当混凝土强度和弹性模量达到设计要求后进行预应力张拉，根据梁体情况具体调整。

　　在前一梁段施工完毕后，解除放松各吊点，使模板脱离梁体，解除梁上后锚点，进行锚固转换，行走小车托力转换在滑道上，通过手拉葫芦拖拉主桁采取整个挂篮前移动至下一梁段位置。

　　挂篮就位后，先进行主桁梁上锚固转换给梁体的锚筋上和底篮后锚安装转换在梁体上，然后通过测量仪器进行中线、高程测量、定位，通过千斤顶进行标高调整，经过检查确定合格后，最后进行全面锚固。

　　钢筋及孔道安装、混凝土灌注及养护、预应力施加、孔道压浆等工序。

　　四、边跨合龙段施工

　　连续箱梁合龙施工时先合拢边跨，再合龙中跨。合龙温度应符合设计要求，合龙段两端悬臂标高及轴线允许应符合设计或规范要求。

　　(1)施工准备悬臂梁段浇筑完毕，拆除悬臂挂篮;清除箱顶、合拢段箱内的施工材料、机具，用于合拢段施工的材料、设备有序放至墩顶;在两悬臂端预备配重;近期气温变化规律测量记录。

　　(2)边跨合龙段支架及模板

　　边跨合龙段，采用吊模施工。悬臂梁段浇筑完毕，拆除挂篮，接长边跨等高度现浇段支架，搭设合龙段支架，支架的搭设与现浇段要求一样。外模及底模采用挂篮模板，内模采用组合钢模。

　　(3)合龙锁定

　　合龙前使悬臂端与边跨等高度现浇段临时连接，尽可能保持相对固定，以防止合拢段混凝土在浇筑及早期硬化过程中发生明显的体积改变，锁定时间按合龙段锁定设计执行，临时“锁定”是合龙的关键，即“锁定”包括焊接劲性骨架和张拉临时预应力束。支撑劲性骨架采用“预埋槽钢+连接槽钢+预埋槽钢”三段式结构，其断面面积及支承位置根据锁定设计确定，合龙时，在两预埋槽钢之间设置连接槽钢，并由联结钢板将连接槽钢与预埋槽钢焊接成整体，同时注意焊缝应设在不同截面处。

　　(4)浇筑合龙段混凝土

　　合龙段混凝土浇筑过程中，按新浇筑混凝土的重量分级卸去平衡重(即分级卸载)，保证平衡施工。合龙段混凝土选择在一天中气温较低时进行浇筑，可保证合龙段新浇筑混凝土处于气温上升的环境中，在受压的状态下达到终凝，以防混凝土开裂，混凝土的浇筑速度每小时10m3左右，3～4小时浇完。

　　(5)、预应力施工

　　合龙段永久束张拉前，采取覆盖箱梁悬臂并洒水降温以减小箱梁悬臂的日照温差。底板预应力束管道安装时要采取措施保证管道畅通，待合拢段混凝土达到设计规定强度和相应龄期后，按照设计要求的张拉吨位及顺序双向对称进行张拉。横向、竖向及顶板纵向预应力施工同箱梁悬灌梁段施工，合龙段施工完毕后，并对其管道压浆。

　　五、中跨龙段施工

　　(1)、吊架及模板安装

　　中跨合龙梁段采用合龙吊架施工，合龙吊架和模板采用施工挂篮的底篮及模板系统。安装步骤为：a.将挂篮的底篮整体前移至合拢段另一悬臂端;b.在悬臂端预留孔内穿入钢丝绳，用几组滑车吊起底篮前横梁及内外滑梁的前横梁;c.拆除挂篮前吊杆;d.用卷扬机调整所有钢丝绳，使底篮及内外滑梁移到相应位置，安装锚杆、吊杆和联接器将吊架及模板系统锚固稳定;e.将主桁系统退至0#梁段后拆除。

　　(2)、设平衡重

　　采用在悬臂端的水箱中加水的方法设平衡重，近端及远端所加平衡重吨位由施工平衡设计确定。配重及合拢步骤见“中跨合龙段施工过程示意图”。

　　普通钢筋及预应力管道安装与边跨合拢段相同。

　　(3)、合拢锁定

　　合龙前使合龙段两共轭悬臂端临时连接，尽可能保持相对固定，以防止合拢段混凝土在浇筑及早期硬化过程中发生明显的体积改变。合龙前除“T构”悬臂端按平衡要求设置平衡重外，如施工控制有要求时还将对合龙段处采取调整措施。

　　一般跨中连续梁合龙段支撑劲性钢骨架施工及临时预应力束张拉施工同边跨合龙段施工。

　　(4)、浇筑合龙段混凝土

　　中跨合龙段混凝土浇筑与边跨合龙段施工相同。

　　六、结束语：

　　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。

　　参考文献：

　　(1)漫流东北公路桥施工图设计

　　(2)《城市桥梁设计准则》(CJJ 77-98)

　　(3)《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)

　　(4)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)

　　(5)《公路桥涵钢结构与木结构设计规范》(JTJ025-86)

　　(6)《高速公路交通安全设施设计及施工技术规范》(JTJ 074-94)

　　(7)《公路工程技术标准》(JTJ B01-2003)

　　(8)公路圬工桥涵设计规范 (JTG D61-2005)

　　(9)《公路桥涵地基及基础设计规范》(JTG D63-2007)