连续梁菱形挂篮施工工法(部级)

连续梁菱形挂篮施工工法

中铁七局集团有限公司中铁五局(集团)有限公司

陈思肖炳忠苟祖宽张振强周远杰

工法编号：GGG（中企）C3-2008

1．前言

近年来，科学技术的发展大大推动了桥梁设计施工的进步，其中预应力混凝土连续梁桥、刚构桥是采用较多的的桥梁型式。预应力混凝土连续梁桥、连续刚构桥一般跨度大而且跨江河、河谷，所以主要采用悬臂浇筑法施工。以往挂篮一般采用万能杆件、贝雷桁架、军便梁组拼而成，往往结构复杂、质量大、操作不方便；现在的连续梁、连续刚构桥箱梁截面多采用单箱双室或单箱多室截面，桥面宽度大，节段重量较重，要求每个节段全断面一次浇筑，对悬臂浇筑法施工提出了更高的要求，为满足施工需要，出现了各种新的悬臂浇筑法施工方法，其中菱形挂篮悬臂浇筑施工具有设备结构简单、节点少、变形小、操作方便等优点得到了较快的发展。

2001年至2003年，中铁五局（集团）有限公司在贵阳市中心环北线小关水库特大桥施工中，在充分总结以往连续梁、连续刚构悬臂浇筑施工经验的基础上，针对该桥单箱双室宽幅（桥面宽21.5m）箱梁悬臂浇筑施工技术难点，进一步优化挂篮结构设计及其施工工艺，成功研制了适用于宽幅箱梁悬臂施工且仅用两片主桁架的菱形挂篮。

2007年1月至2008年5月，中铁七局集团有限公司施工的湖北恩施施州大桥主桥为独塔单索面斜拉桥，刚构体系，墩塔梁固结。主跨145米，边跨100米，主桥

刚构体系采用菱形挂蓝悬臂现浇施工，为解决平衡问题，在100m边跨在箱室内填充铁砂混凝土压重。挂蓝结构施工安全、方便，移动快速，并有效地控制了成桥线形。

2007年8月至2008年8月，中铁七局集团有限公司在和平至左岭高速公路武东特大桥主桥（63＋115＋63m预应力混凝土连续梁）施工中。根据混凝土悬臂浇注工艺及对挂篮设计的技术要求，采用菱形挂篮施工，走行方式为无平衡重走行方式，使桁架走行时的稳定系数大于 2.0，满足规范要求，同时满足挂篮下通车净高不小于8.5m的要求。

2006年，结合工程开展研究的科技项目《贵阳小关水库特大桥施工技术研究》通过贵州省科技成果鉴定，专家评价连续梁菱形挂篮施工技术达到国内先进水平。通过在几个工程项目的实践，逐步完善形成本工法。

2．工法特点

2.0.1 在单箱双室（或单箱多室）宽幅箱梁的悬臂浇筑施工中，挂篮结构简单，主桁架杆件受力合理。混凝土应力及挠度变化稳定，节段施工横向稳定性好、抗风能力强，节段施工标高调整方便准确，易于控制桥梁线形。

2.0.2 箱梁采用菱形挂篮悬臂浇筑施工，底蓝及模板系统垂直悬吊在主桁悬臂端，挂蓝行走时，底蓝、外模板、内模滑梁升降同步就位，从而减少工序，缩短作业时间。

2.0.3模板和内外作业平台一次安装形成封闭整体，施工作业防护设施齐全，安全可靠。

2.0.4 菱形挂篮施工悬臂浇筑箱梁，施工作业空间宽敞，并在挂篮主桁上方设置遮阳雨棚，改善工人作业环境。

3．适用范围

本工法适用于预应力混凝土连续梁、连续刚构桥悬臂浇筑施工，尤其是单箱双室或单箱多室的宽幅箱形连续梁、连续刚构桥悬臂浇筑施工。

4．工艺原理

4.1 菱形挂篮的工艺原理：

4.1.1菱形挂篮的安装：在在墩身预埋件、临时支墩上安装三角托架形成工作平台施工0＃梁段。0＃梁段达到强度后在0＃梁段顶面纵向对称安装菱形挂篮；挂篮前端悬吊形成的平台上进行下一个梁段的钢筋、模板、混凝土、预应力张拉、压浆施工。

4.1.2挂篮的移动：挂篮底部设有滑道，使挂篮能够沿桥梁纵向移动，滑道由精轧螺纹钢锚固在已浇注梁段；挂篮静止时后端由精轧螺纹钢锚固在已浇注梁段，移动时后端锚固在滑道上。完成一个梁段的施工后，挂篮后锚由锚固在已浇注梁段变为锚固在滑道上，对称将挂篮移动至下一个梁段直至循环完成所有悬臂节段的施工。

4.1.3合拢段施工：利用挂篮作吊架，在刚性锁定装置安装完毕后，拆除临时支墩释放梁体内部应力，两悬臂端平衡配重，夜间低温、无风的条件下进行合拢段混凝土浇筑，完成全桥梁体施工。

4.2 挂篮设计

4.2.1 挂篮的构造

挂篮主要由菱形主桁架系统、走行及锚固系统、提吊系统、底篮及模板系统、操作平台等六大部分组成，见4.2.1-1挂篮纵断面图及4.2.1-2挂篮横断面图。

滑道外导梁

后锚后下横梁

菱形架前支腿前下横梁底纵梁

侧模螺旋千斤顶吊带0#前上横梁

图4.2.1-1 挂篮纵断面图

图4.2.1-2 挂篮横断面图

1 主桁架系统

挂篮主桁采用外形呈菱形的桁架，在其横向设置前、后横梁组成一空间桁架，并在前、后横梁桁片上设置上下两层平面联结杆件。

2 走行及锚固系统

菱形组合梁走行系统：在每片梁前端设滑动点，后部设平衡导向滑轮，箱梁顶面上设3个滑道，向前滑移。挂篮行走时，通过后锚千斤顶将后锚反力转换为后锚小车承受，锚固小车可在工字钢轨道上翼缘底面滚动前移，轨道通过锚梁与箱梁竖向预应力筋连接而锚固。挂篮就位后，再将后锚小车上的力转换给后锚杆。外导梁走行：外导梁前端悬吊在前上横梁，后端悬挂在锚固于已浇注梁段的滑车中。后下横梁与外模板悬挂在外导梁上，菱形架走行时带动外导梁走行。内模走行：放松内模后，内模板即落在内导梁上，内导梁走行于外导梁情况相同。

锚固系统：锚固系统作用是将挂篮承受的荷载传至箱梁上，防止挂篮倾覆。浇筑箱梁混凝土时，挂篮尾部通过竖向后锚拉杆连接，后锚拉杆穿过预留孔采用螺栓连接紧固，锚杆上方设置千斤顶进行锚固力的转换并可调整挂篮悬臂端的标高。每片桁架后锚采用两组相互独立的后锚系统，并采用铰接式分配梁保证了每根后锚拉杆的拉力基本一致，能较好的适应预留孔的误差。

3 提吊系统

为了便于工人操作，在前后横梁下方悬吊分配梁，通过吊杆悬挂底篮及内外模板。前吊杆是底模平台前吊点，吊杆之间采用销轴连接，以适应不同梁高的变化。底篮后横梁采用锚杆锚固在前段已完梁段上，锚杆上方设置千斤顶，进行锚固力的转换并可调整挂篮悬臂端挠度。

4 底篮及模板系统

底篮由前下横梁、后下横梁、纵梁及分配梁组成。底篮前横梁通过吊杆悬吊在主桁的分配梁上，底篮后横梁在挂篮前移时悬吊在主桁的分配梁上，挂篮就位后转换到底篮后锚杆锚固于箱梁底板。模板包括底模、外模、内模。外模采用大块钢模，内模采用组合钢模，内外模利用对拉螺杆（精轧螺纹钢）连接紧固，外加钢管支撑固定。腹板内用同标号混凝土预制块作内支撑，保证腹板结构尺寸。