大跨度连续刚构桥梁挂篮施工技术杨海涛

大跨度连续刚构桥梁挂篮施工技术杨海涛

杨海涛

中铁大桥局集团第二工程有限公司江苏南京210000

摘要：国内的许多地区都建造了大量的高墩大跨径预应力混凝土连续刚构桥。高墩大跨连续刚构桥在山区公路、铁路建设中将其跨越能力大等优越性显示的淋漓尽致，但同时连续刚构这种桥型本身也具有施工状态多变等特点，所以在桥梁的施工中有必要对该桥型的施工技术等进行分析，从而保证结构在建造中的安全性。

关键词：大跨度连续刚构桥梁；挂篮施工技术；连续刚构；桥梁工程

工程概况：汕湛高速惠清项目北江特大桥主桥桥梁全长374m，计算跨度为64m+80m+150m+80m，其梁体为单箱单室截面结构。主桥箱梁采用三向预应力体系，分为纵向预应力束、横向预应力束和竖向预应力束。箱梁梁段划分为：12m（0#块段）+5×3.2m+13×4.0m挂篮悬浇段+2.0m（合龙段）及64m的边跨梁端直线段。悬浇梁段最大控制重量2480KN，单只挂篮设计自重约981.6KN。

1大跨度连续刚构桥的特点

上部梁体结构和下部墩台整体相连的桥梁叫做刚构桥。刚构桥的总体特点是造型美观、结构体系尺寸小、桥下净空大且视野开阔，同时具有较好的技术经济性。

在结构设计上，对于中小跨度桥梁，一般采用钢筋混凝土刚构形式；而对于高墩大跨度桥梁，则通常设计为预应力混凝土刚构桥。并且结构形式有T形刚构和连续刚构可以选择。

T形刚构桥是一种具有悬臂受力特点的梁式桥，最早采用钢筋混凝土结构，20世纪50年代以后由于直接采用悬臂施工法，预应力混凝土T形刚构得到迅速发展。预应力混凝土T形刚构分为跨中带剪力铰的和跨内设挂梁的两种基本类型。它与预应力混凝土连续梁桥相比，虽然同样采用悬臂施工，却可节省墩梁固结和跨中合龙两道关键工序，其综合用材和费用比连续梁经济。特别是T形刚构受力是长悬臂体系，全跨以承受负弯矩为主，预应力束筋布置在桥的顶面上，方便了施工。

本桥分左右幅，单幅悬浇段2个“T”构，每个“T”构共18个对称段。该连续梁总体设计和施工的思路是在施工墩身的同时施工钢管混凝土临时支墩作为0#块施工支架，进行0#块施工的同时完成临时支墩与0#块临时固结设置，以抵抗“T构”施工过程中的不平衡弯矩。0#块施工完成后，分四个挂篮于2个主墩采用菱形挂篮同时向两端悬浇悬臂阶段，然后边跨合龙，拆除临时固结，最后合龙中跨完成体系转换后形成连续梁。

2桥梁悬臂现浇段挂篮施工技术

挂篮拼装是挂篮施工的开始，是决定挂篮后续施工是否顺序与准确的关键环节。对于挂篮拼装，其拼装顺序相当有讲究，合理的拼装顺序将减小后续返工等不利情况出现。由于起步长度不一样，在起步长度较小的时候不能同时安装两边的挂篮，因此将两边的挂篮连成整体，在浇注完一块，位置足够的时候将两边挂篮分体。将挂篮分为几部分拼装，首先拼装主桁及前、后上横梁，然后安装主桁横联及塔柱、斜拉杆等，同时在平板船或便桥平台上拼装底篮部分，通过塔吊安装。为了有效准确地安装本桥梁的挂篮，采取以下的挂篮拼装技术。

2.1采用陆上基础施工及水上钢围堰及搭设钻孔平台的方法完成主桥27#～31#墩桥墩桩基、承台及墩身的施工。需要注意的是：在29#墩、30#墩承台施工时同步完成0#块钢管支架、塔吊基础预埋件安装；在29#墩、30#墩承台上拼装塔吊及钢管桩支架，并完成塔吊安装。

2.2在承台上拼装钢管支架，并在相应标高处设置墩身附着与墩身连接牢固；在支架上安装0#块施工平台，模板立模，绑扎钢筋及安装三向预应力孔道、预留预埋件布设并浇筑0#块混凝土，同步完成0#块与钢管临时固结；待混凝土强度达到90%且龄期不小于7天后张拉梁段锚固的纵向预应力束，横、竖向预应力钢束滞后一个节段张拉。

2.3在0#块上安装菱形挂篮；在挂篮悬臂对称浇筑29#墩（汕头岸半主跨）S1’、RS1及30#墩（湛江岸半主跨）LZ1’、LZ1节段；待混凝土强度达到90%强度且龄期不小于7天后张拉梁段锚固的纵向预应力束，横、竖向预应力钢束滞后一个节段张拉。张拉0#块横、竖向预应力钢束。

2.4分别以汕头岸半主跨29#墩、湛江岸半主跨30#墩中心线为对称线同时移动挂篮至下一节段；在挂篮上悬臂对称浇筑：⑴、29#墩（汕头岸半主跨）S（n+1）’、RS（n+1）节段，其中n=1、2、3……14、15；⑵、30#墩（湛江半主跨）LZ（n+1）’、LZ（n+1）节段，其中n=1、2、3……16、17；待混凝土强度达到90%强度且龄期不小于7天后张拉梁段锚固的纵向预应力束，横、竖向预应力钢束滞后一个节段张拉，并张拉29#墩（汕头岸半主跨）S（n）’、RS（n）其中n=1、2、3……14、15及30#墩（湛江岸半主跨）LZ（n）’、LZ（n）节段块横、竖向预应力钢束，n=1、2、3……16、17；重复步骤1～步骤3，完成：⑴、29#墩（汕头岸半主跨）S（n+1）’、RS（n+1）节段挂篮悬臂浇筑施工，其中n=1、2、3……14、15；⑵、完成30#墩（湛江岸半主跨）LZ（n+1）’、LZ（n+1）节段挂篮悬臂浇筑施工，其中n=1、2、3……16、17；

2.5对边跨27#～28#墩、28#墩向29#墩方向4m外伸梁段地基进行整平夯实，按照64+4m跨现浇梁支架设计图布设钢管桩支架；在31#墩靠汕头侧按照设计图纸设置现浇梁钢管支架；在钢管桩支架上布设现浇梁底、侧模，进行钢筋及预应力孔道等安装，并浇筑现浇梁段混凝土；待混凝土强度达到90%强度且龄期不小于7天后，按照A8→A1→A7→A5→A2→A15→A9→A13→A10→A12→A11顺序张拉边跨顶、底板预应力筋；边跨现浇施工可根据现场实际挂篮施工进度提前平行安排作业，确保边跨合龙不受进度影响。

2.6在次边跨搭设支架（注意此时边跨支架须已经拆除），在支架上同时浇筑S17'和S18'号梁段；待S17'和S18'号梁段强度满足张拉条件后，移动挂篮浇筑S17号梁段混凝土，待S17号梁段满足张拉条件后，依W17→B4→T17a→T17b的顺序张拉钢束；浇筑次边跨合龙段S19'混凝土，待满足张拉条件后，依A6→A14→B2→B1→A3→A4的顺序张拉钢束；移动挂篮浇筑S18号梁段混凝土，待S18号梁段满足张拉条件后，依W18→T18a→T18b→LT3→LT2→LT1→B3→B5的顺序张拉钢束；拆除次边跨支架。

2.7Z18’号梁块张拉完成后，挂篮按照常规悬浇施工方法进行前移，前移距离为2.3米左右，以前悬吊处于Z19’号梁段合适的位置为准，挂篮移动就位后，立即进行固定；劲性骨架加工完成并吊运就位后，测量并选择合适时机，将劲性骨架锁定，合龙段钢筋安装、模板高程调整就绪；浇筑Z19’号边跨合龙段混凝土，待满足张拉条件后，张拉边跨合龙预应力钢束。

2.8采用将跨中一套挂篮拆除另一套挂篮前移改装成吊架，同步取消汕头岸侧跨中配重，解除主墩0#块临时固结；安装刚性支撑，在合龙段两侧悬臂加水箱并注水，按合龙时气温确定顶推位移量和顶推力，选择适当时机完成刚性支撑锁定；合龙段的连接结构完成后，进行钢筋绑扎，浇筑合龙段混凝土，根据浇筑进度同时等量卸载配重；合龙段混凝土浇筑完成且待混凝土强度达到90%且龄期不小于7天后张拉后，依次分次交错张拉主跨合龙预应力筋；拆除挂篮及边跨支架，进行桥面附属等结构施工。

结语：通过结合连续刚构桥施工实例，该主桥连续箱梁悬臂段采用挂篮悬臂浇筑法施工。文章详细地探讨了有关挂篮施工的相关方面，从挂篮安装、挂篮前移施工等环节来提出其控制技术措施，可有效地指导同类工程施工。

参考文献：

[1]陈文崇，梁树锦．浅谈挂篮施工技术在桥梁工程中的应用[J]．中小企业管理与科技（下旬刊），2011，28（12）：118~119．

[2]罗小玲．桥梁挂篮施工技术探析[J]．中国新技术新产品，2012，31（03）：57~58．