台风地区大跨度连续刚构桥挂篮技术及监理研究

台风地区大跨度连续刚构桥挂篮技术及监理研究
发表时间：2020-07-24T08:38:08.618Z 来源：《防护工程》2020年11期作者：孙建峰郑捷荣余定宇[导读] 结合上横沥大桥工程概况，详细介绍了主桥连续箱梁1#～11#块段的悬臂浇筑及12#施工工艺，并探讨箱梁悬臂施工线性控制，最后简述了合拢段的施工，具有一定的参考价值。

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摘要：结合上横沥大桥工程概况，详细介绍了主桥连续箱梁1#～11#块段的悬臂浇筑及12#施工工艺，并探讨箱梁悬臂施工线性控制，最后简述了合拢段的施工，具有一定的参考价值。

关键词：连续箱梁挂篮施工线形控制合拢段施工
前言
随着城市桥梁的快速发展，挂篮悬臂浇筑法越来越广泛地被应用于预应力混凝土连续梁桥的施工中，由于受挂篮自重、变形、施工荷载、风力等因素的影响，大跨径预应力混凝土连续梁施工过程中线形控制难度较大。

为保证合拢前两悬臂端高程及轴线误差及合拢后梁体各项控制指标符合设计、规范要求，对梁体施工过程进行全面监控，及时调整线形控制参数是十分必要的。

1 工程概况
上横沥大桥主桥采用（57.5+100+57.5）=215m变截面连续钢构，分左右幅，单幅宽度为15.6m，箱梁为单箱双室直腹板断面，底面宽度为10m，箱梁根部断面中心线处梁高为6m，跨中及边跨合拢梁段梁高为2.8m，梁底板下缘按二次抛物线变化。

单孔双向通航。

施工采用菱形挂篮悬臂施工，抗倾覆稳定系数不小于2.0。

该挂篮承载能力和刚度大，机械化程度较高，操作方便快捷、安全可靠。

主桁系统菱形桁架分三片竖于箱梁腹板位置，三片菱形桁架横桥向采用连接桁架现场连接成整体，吊点装置每处吊点均设置32t千斤顶，调节挂篮标高，保证受力平衡。

前上下横梁采用6根长钢吊带，下端与底模架前横梁销座连接，上端吊在主桁架横梁上。

（图一）施工现场
2 连续箱梁1#-11#块悬臂浇筑施工 2.1 挂篮安装
（1）走行轨道安装
①由于浇筑完毕的混凝土顶面较为粗糙，且有2％的横坡，因此在放置走行轨道的时候，首先用高标号的砂浆将桥面的顶面找平；
②铺设走行轨道支撑钢枕，考虑到挂篮支点处在浇筑混凝土时承受很大的支反力，因此在前支点的位置处钢枕进行加密；
③按照图纸要求铺设走行轨道，保证左右两侧走行轨道中心距及水平高度一致，并通过上枕梁，将其锚固于预埋的竖向精轧螺纹钢上。

（2）主桁架的安装
主桁架拼装前应先将挂篮后支座反扣装置安装在走行轨道上，并和前支座一道固定在走行轨道适当位置，最后再将主桁架与走行支座连接。

在左右两片主桁架横联安装前，可通过在0号块顶板预埋钢筋斜拉等采取有效措施防止主桁架侧向倾倒。

待0#块两端的主桁架均拼装就位后，将横向连接系、后锚固横梁、前上横梁等依次安装就位。

（3）底模平台的安装
在挂篮走行轨道和菱型主桁架组装的同时，可在地面上组装底模平台，检查合格后，移至1号节段下方，用吊机或手拉葫芦提起底模平台，安装底模平台的前吊带、后吊带。

用吊带将底模平台提起，并移除吊机或手拉葫芦的吊点。

（4）外侧模的安装
将挂篮外侧模板、侧模支架、导梁连为一体。

按图设置导梁的位置，提升侧模，并安装导梁的前后吊杆，调整侧模位置。

（5）标高调整
挂篮的各部件依次安装完成后，根据1#块设计位置调整挂篮的位置及立模标高，考虑另加预拱度及挂篮满载的自身挠度，密切关注监测数据，并及时进行调整。

2.2 静载试验
为验证挂篮受力部件结构安全性及稳定性，消除非弹性变形，设置准确的预抬值，更好的控制桥梁线型，对挂篮进行堆载预压，最大节段混凝土量84.981m3，单侧混凝土重量80.16×2.6=208.416t，对称同步进行预压，单侧预压荷载为208.416×1.2=250.1t。

采用沙袋进行预压，在前上横梁及下横梁各布置3个测点，布置在腹板处及中心位置，挂篮两侧对称布置共12个测点。

单侧预压加载按最大施工荷载的60%、80%、100%分三次加载，最后一级加载完毕后持续观测24h，每2h测量一次变形值，测量的最后数据表明，其相邻两次沉降量平均值之差为1.2mm，且呈逐渐收敛变小趋势时，结束堆载预压。

根据测量数据对底模进行调整及预抬，严格控制线型。

2.3 挂篮走行
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，挂篮走行通过手拉葫芦在挂篮前端同步牵引移动。

挂篮移动的步骤：
①首先将走行滑（轨）道安装到位，用竖向预应力的精轧螺纹钢将走行滑（轨）道锚固；在挂篮后端两侧增设5t倒链，作为走行过程中防倾覆保护装置。

②拆除后下横梁与梁体底板连接的吊杆；
③拆除挂篮后锚固横梁锚固用精轧螺纹钢；
④检查后支座与走行滑（轨）道的反扣情况，准备挂篮移动；
⑤用两个5t的手拉葫芦分别牵引挂篮后支座处，倒链前端固定在走行滑道的前端处，在走行滑道的两侧用粉笔画标线，保持左右同步、两端对称牵引移动。

（图二）施工图
3 12#块合拢段施工
边跨浇筑完成后，对梁体进行纵向锁定，解除墩梁临时固结，完成体系转换。

接着中跨合拢段两端配水箱压重，每端配重重量为合拢段混凝土重量的一半。

安装中跨合拢段水平刚性连接骨架，骨架设计为可抗水平拉压力，接着张拉中跨合拢段临时束到200kN，接着浇筑中跨合拢段混凝土，混凝土强度达到设计要求后张拉中跨合拢段临时束和顶底板束到设计要求的吨位，完成三跨连续箱梁。

边跨合拢段的施工采用其中一套挂篮现浇办法进行，中跨合拢段在安装好的吊架上进行。

在箱梁合拢段施工前，对箱梁顶面标高及轴线进行联测，连续观测气温变化及梁体相对标高的变化和轴线偏移量，观测合拢段在温度影响下的梁体长度变化，以便采取措施控制箱梁施工标高，使箱梁合拢标高控制在设计范围内。

清除T构上不必要的施工荷载，使T构上的施工荷载应处于相对平衡状态，合拢时对称同步进行，避免在合拢段端部造成相对变形，产生“剪力差”变化，影响产生次内力和合拢精
度。

合拢施工时，为不引起该段施工的附加应力，在浇筑过程中需要调整两悬臂端合拢施工荷载，使其变形相等，避免合拢段产生竖向应力。

合拢段混凝土浇筑时间提前查看天气预报，选定在凌晨五点开始。

浇筑完成后，时值气温开始上升，效果较好。

4连续箱梁悬臂及合拢段施工线形控制
4.1标高确定
挂篮定位标高=设计标高+施工预抛高+运营预抛高+挂篮变形抛高。

其中，设计标高为设计图纸上提供的标高；施工预抛高为施工该节段后至成桥时，该节段发生的竖向变形值的负数；运营预抛高为成桥后，由于活载或者徐变作用，使该节段产生竖向变形值的负数；挂篮变形抛高为浇筑该节段混凝土，挂篮产生的竖向变形值的负数。

立模标高的现场修正，由于挂篮定位时，也存在不可预见的因素，通常由日照和临时荷载产生，使得定位值出现临时偏差，特别是悬臂较大时，偏差容易产生。

本项目采用直线延伸法，即根据悬臂端往后两个节段的临时变形，判断悬臂端浇筑块的变化趋势，与监测单位沟通后设置合理的预抬，现场严格按照标高进行模板安装及混凝土浇筑。

4.2 观测方法
悬臂箱梁的挠度观测采用水准测量方法，周期性地对预埋在悬臂中每一块箱梁的监测点进行监测，在不同施工状态下同各监测点标高的变化就代表了该块箱梁在这一施工过程中的挠度变形。

每一个箱梁段的施工，可分为三个阶段，即挂篮前移阶段、浇筑混凝土阶段和张拉预应力阶段。

以三个阶段作为挠度观测的周期，即每施工一个梁段，应在挂篮前移后、浇筑混凝土后和张拉预应力后，对已施工箱梁上的监测点观测一次，其标高的变化就代表了该点所在的箱梁在不同施工阶段的挠度变形全过程。

这种观测程序称为三阶段挠度观测法。

每次测量从悬臂端往墩中心方向的 3 个断面。

挠度观测春季安排在中午，夏季安排在清晨6：00～8：00 时间段内观测，同时记录空气温度和箱内温度。

5 结束语
珠三角地区台风多发，本研究有效解决了在台风地区大跨度连续刚构桥的挂篮施工技术及质量问题，形成大跨度连续钢构挂篮技术施工控制要点；同时此项研究对今后类似情况下的施工具有较大的指导和借鉴意义，可促进台风地区悬臂施工挂篮工艺技术的应用发展，具有一定的社会效益。

参考文献：
[1]贾朝林. 菱形挂篮悬臂现浇箱梁合龙段施工工艺[J].施工技术，2012，12.
[2]苏湘华. 东藩运河大桥主桥连续箱梁挂篮施工方法[J].山西建筑，2007，11.
[3]杜逢春. 挂篮悬臂施工线形监控技术研究[J].甘肃科学学报，2013，9.。