挂篮施工控制技术在高墩位桥梁施工中的应用

挂篮施工控制技术在高墩位桥梁施工中的应用

仲广宁

仲广宁

（中铁七局集团第六工程有限公司辽宁沈阳110179）

摘要：高墩位桥梁受地形限制较多，连续挂篮施工比一般挂篮施工难度大。本文以某工程为例，探讨了挂篮施工控制技术在高墩位桥梁施工中的应用。

关键词：挂篮；高墩位桥梁；施工

一、工程概况

某跨河特大桥东西走向，左右线分离式，桥梁位于山岭重丘区，地形起伏较大，在施工线路周边无法找到较大的空旷地带。特大桥左线桥孔跨布置为5*40+106+3*200+106+4*40m，右线桥孔跨布置为4*40+106+3*200+106+4*40m，其中主桥上部结构主桥106+3×200+106m采用变截面预应力混凝土连续刚构箱梁，箱梁根部梁高12m，跨中梁高3.5m，顶板厚28cm，底板厚从跨中至根部由32cm变化为110cm，腹板从跨中至根部分三段采用40cm、55cm、70cm三种厚度，箱梁高度和底板厚度按1.8次抛物线变化。箱梁顶板横向宽12.5m，箱底宽6.5m，翼缘悬臂长3m。箱梁0号节段长18m(包括墩两侧各外伸1m)，每个悬浇“T”纵向对称划分为22个节段，梁段数及梁段长从根部至跨中分别为7×3.5m、4×4.0m、11×4.5m，节段悬浇总长91m。悬浇节段设计最大控制重量2409KN。边、中跨合拢段长均为2m，边跨现浇段长5m。两岸引桥为预应力混凝土T梁，先简支后刚构。主桥墩采取双肢变截面矩形空心墩，主墩墩高178米，绝大多数墩高都在40m以上，属于高墩。要在178m的高墩上进行翻模与挂篮悬浇施工，因此操作高度高，难度大。同时要在高墩上架设T梁，而且大多数都是40m、50m的T梁，因此起吊较重的T梁，难度较大。

二、施工工艺及关键技术

针对强风高墩上施工大跨度连续梁的特点，采用悬臂梁对称灌筑法进行施工。主要做法为：用塔吊进行材料提升，使用缆索整体拼装、拆卸挂篮，混凝土采用泵送，操作人员采用工业电梯垂直运送至作业面。0#段采用在大钢度托架和墩顶上组拼大块模板方法施工，循环段及合拢段使用菱形挂篮施工，合拢顺序为先中跨后边跨，中跨合拢采用水平体外支撑，边跨合拢增设剪刀撑，施工边跨不平衡段时在中跨进行压重以保持受力平衡，灌筑中跨合拢段前先在中跨两端压重，灌筑时进行均匀卸载。施工方案以平衡作业为基本原则，贯穿于各工序中。

三、挂篮施工控制技术

（一）0#段施工

0#施工时整个高墩桥梁施工的关键，自己接关系桥梁的总体质量和施工成败。

1、0#梁段竖向预应力筋安装

0#段竖向预应力筋高达12m,要求一次性安装到位,不允许采用连接器连接。以往施工都是在地面和普通钢筋一起绑扎定位,然后整体吊装至0#段。本桥利用墩身液压平台,在其上搭设钢管架安装和定位竖向预应力筋,并在墩身周边砼内埋设[16槽钢作劲性骨架来架立和固定竖向预应力筋，待预应力筋埋入墩身一段砼施工完后,分解和拆除墩身液压平台。钢筋仍然以钢管架支撑。

2、0#梁段膺架安装

0#梁段在鹰架上进行现浇施工，本桥刚构墩梁结合部不设墩顶实心过渡段，箱梁底板即为墩身封顶，因此0#段施工须设置内外膺架。

（1）内部膺架

在墩顶砼内设置钢牛腿，牛腿上安装纵横梁和模架，模架上铺设模板,施工箱梁0#梁段底板，并在平台下部设置二级平台和封顶砼内设置吊环,用以拆除膺架。

（2）外部膺架

外部膺架是在墩顶墩身预埋螺栓套组焊的预埋件，安装由型钢加工的三角架，主要承受施工荷载，三角架采用墩身平台20#槽钢加工，槽钢背靠背组合，利用Ф22螺栓与预埋件连接，工程完后直接卸掉螺栓，并用砂浆抹平即可。

（3）鹰架安装方法

墩身施工过后利用液压平台安装鹰架，鹰架的安装顺序为先内后外（墩内平台先安装），鹰架杆件利用缆索吊和塔吊吊装，人工配合安装，因鹰架连接螺栓孔与预埋件为匹配加工，安装时按编号进行。

3、抗风施工技术

当地最高风速达到33m/s,相当于10级台风的风力，故抗风施工是本桥0#梁段施工的关键技术。施工中采取的措施是，避免大风天气进行吊装施工和通过对结构进行加固抵抗大风对已安装好的结构尺寸造成影响。利用模板固定面板，模板于地面分段拼装后利用两组缆索吊进行整体对称吊装。就位后在不解除吊钩的情况下及时进行加固。模板外模架与膺架焊接固结，上下游模架利用型钢进行刚性连接，经过计算能达到抗风的要求。顶部连接的型钢可用于悬吊内模和作为施工作业平台。及时安装内模，使内外模形成整体增强抗风能力。在抗风施工方案的考虑中曾建议增加0#段的劲性骨架，可起到抗风的效果和利于模板安装和施工。

（二）合拢段施工

1、模板

拆除合拢段任意一侧的挂篮。利用另一端挂篮内、外及底模作为合拢段施工模板。

2、钢筋及波纹管安装。为了防止合拢段预加应力后，钢筋受力，合拢段处的钢筋采用一侧绑扎，另一侧焊接的形式，并且交叉布置。纵向波纹管安装时，中间用一长50cm的接头，波纹管分为两段联结安装。

3、混凝土浇灌。根据连续气温观测，找出一天中最低气温点。然后在最低气温点时锁定体外支撑，预张一定量的顶板和底板预应力筋，最后浇灌混凝土。

4、张拉、压浆。等混凝土强度达到设计的80％后，张拉所有的预应力筋，完成合拢段的施工。

5、体系转换。中跨合拢完成后，拆除临时支座，完成体系转换，根据设计调整支座反力。

6、卸落挂篮模板。将底模前后吊带打紧，使其均匀受力，再将外模及滑行梁用4个10t倒链卸落到底模前后横梁上，并用U型螺栓将滑行梁固定在底模前后横梁上。把缆索吊的吊钩和配重取掉(减少重量并方便将吊索经过滑轮)，换上钢丝绳，然后人工配合将吊索经定滑轮沿翼缘外侧放到底模，把钢丝绳两端分别绑在前后横梁上。调整吊索位置，使其位于钢丝绳中部。一切妥当后，两侧同时起吊，将底模吊起贴紧底板，最后松掉底模前后吊带，两吊索同时缓慢下落。

（三）砼工程

对于箱梁梁高大于8.5m的梁段，砼浇注分两次浇注完成；对于箱梁梁高小于8.5m的梁段，砼浇注均一次浇注完成。浇注顺序为：底板→腹板→顶板，塌落度控制在180-220mm。采用泵机泵送砼施工，泵管可通过支架铺设至浇注点，浇筑时倾落高度超过2m时，可通过串筒设施下落，由于浇筑高度较高，需按一定的厚度、顺序和方向分层浇筑，浇筑层厚度控制在30cm左右，采用插入式振动器，移动间距在超过振动器作用半径1.5倍，与侧模保持在5－10cm，插入下层混凝土5－10cm，每一处振动完毕后边振动边徐徐提出振动棒，对每一部位的振动，必须振动到该部位混凝土密实，其标准是混凝土停止下沉，不再冒出气泡，表面呈平坦、泛浆。混凝土浇筑期间，由专人检查挂篮、模板和预埋件稳固情况。箱梁砼浇注时要注意平衡进行，不得大于设计平衡重。注意不振破预应力波纹管道，砼浇注7小时后安排专人进行养护，并覆盖土工布洒水保湿养护不少于7天。

（四）线性控制1、轴线控制

0#块与边跨现浇段用全站仪在底板与翼板上精确放样梁体角点。底板4个点，翼板4个点，共8个点，进行控制。其它节段轴线控制，在现有浇筑段上，距端部10cm处用全站仪精确放样3个点，分别位于梁轴线和距梁边缘50cm处，用延长线对下一阶段轴线与节段长度进行控制。

2、高程控制

1、预拱度值获得

0#块与边跨预拱度值由脚手架预压获得，预拱度值等于脚手架弹性变形值。

其它阶段预拱度值，将挂蓝预压高程记录值向“重庆大学设计院”提供，获得1#块阶段预拱度值。1#块混凝土施工完成，精确测量梁混凝土面实际高程，向“重庆大学设计院”提供，来获得2#块预拱度值，依次类推获得其它浇筑段预拱度值。

2、梁体高程控制

（1）模板高程控制

模板高程值取梁底设计高程加本阶段预拱度值。

（2）梁面高程控制

钢筋绑扎完成以后，在阶段端头焊接9个钢筋柱，分别为六面排水坡拐点。将高程值精确放样到9个钢筋柱上，高程值分别取各梁面拐点设计高程值加本阶段预拱度值。在钢筋柱上以高程点为基准向上返5cm用细铁丝绑扎牢固。混凝土收面时，细铁丝下返5cm作为梁混凝土收面时检测标准。

参考文献

[1]周克舵.挂篮施工控制技术在高墩位桥梁施工中的应用分析[J].房地产导刊,2013年2期.

[2]胡发洪.某桥高墩大跨度悬浇箱梁施工[J].施工技术,2008年12期.