重庆忠县长江大桥挂篮施工技术

忠县长江大桥牵索挂篮施工技术胡文俊静国锋中铁一局桥梁工程有限公司摘要：通过忠县长江大桥主梁施工，介绍该桥大型牵索挂篮的构造、挂篮整体吊装上桥、1＃段利用挂篮平台现浇施工、2＃～29＃段挂篮悬臂施工的综合技术。

关键词：大型牵索挂篮综合施工技术1 . 工程概述忠县长江大桥是石忠高速公路控制性关键工程。

主桥为双塔双索面斜拉桥。

主桥孔跨组成为205m +460m +205m，全长870m。

主梁为∏形梁，中心线处梁高2.965m，标准节段长8m，肋宽1.8m，每段设1道横隔板；梁顶宽26.5m，底宽27m。

主梁共分为59个施工块段；最大悬浇梁段重量为496.6t。

根据施工阶段以及运行阶段受力要求，部份梁段的肋板进行加宽设计，宽度有2.4m、3.9m、5m。

标准节段（1.8m肋宽）主梁横断面如图2所示：图2 标准节段断面（单位cm）2 . 牵索挂篮构造本挂篮为大型前支点挂篮，设计承载砼重量4966KN。

挂篮由承重平台、牵索系统、行走系统、定位系统、提升锚固系统、模板系统等组成。

（见图3）图3 主桥挂篮立体模型图4 挂篮承载平台构造图1 主桥孔跨布置图2．1 承重系统承载平台是挂篮的承重结构，由主纵梁、次纵梁、前横梁、中横梁、后横梁及挂腿组成。

各杆件均为箱形结构，承载平台长17m,宽27m ，高2.m ，自重104t 。

（见图4）2．2 牵索系统牵索系统的功能是在挂篮悬浇施工时将斜拉索与挂篮连接起来形成前支点；在悬浇完成后，将斜拉索与挂篮分离，实现索力的转换。

（见图5）牵索系统由张拉机构及斜拉索冷铸锚组成。

张拉机构中的张拉千斤顶通过撑脚固定在垫块总成上。

垫块总成可沿主纵梁头部导轨上下滑动并锁定，因而前支点空间位置可调整。

2．3 提升锚固系统主要包括前、后锚杆组。

前锚杆组设在主纵梁中部，其作用是将承载平台承受的施工荷载传递到已浇梁段上。

后锚杆组设在主纵梁尾部，其作用是平衡挂篮斜拉索初张拉时产生的后倾力，同时，后锚杆组亦作为抗风安全锚固点。

锚杆提升采用液压千斤顶，以确保安全和调位方便，提高自动化。

（见图6） 2．4 定位调整系统定位系统实现挂篮浇筑前的定位，由止推机构、顶升键以及顶升千斤顶组成。

（见图6）止推机构设置于主纵梁中部，通过预留孔道，用8根精轧螺纹钢将止推座与预埋在已浇砼主梁主肋中的抗剪槽紧密贴合，斜拉索的水平分力由止推座承担，附加弯距通过精轧螺纹钢来平衡。

挂篮前端竖向标高调整由前锚杆组以及放置在主纵梁尾部的顶升千斤顶共同完成，标高调整满足后，将设置在挂篮主纵梁尾部的顶升键与主梁肋板底混凝土顶紧。

挂篮横桥向偏位调整，通过在挂篮后横梁与主梁主肋间设反向顶推予以调整；当挂篮挂腿中心线处产生横桥向位移时，在挂篮挂腿与桥主肋间加反向顶推。

2．5 行走系统行走系统实现挂篮空载时的前移功能。

由牵引机构及行走反滚轮组成。

牵引机构由穿心千斤顶和精轧螺纹钢筋构成，行走时，两台千斤顶同步行程拉动挂篮前移。

挂篮行走时的前倾力由后走轮图5 牵索系统图6 提升锚固及定位系统平衡，后走轮沿主梁两侧滚动，对挂篮行走进行准确导向。

牵引机构前端反力支点，可在已浇梁端安装扁担梁。

（见图7）图7 挂篮行走系统2．6 模板系统模板系统由横隔板底模及侧模、主肋侧模及底模、顶板底模、顶模拱架及支撑等组成。

横隔板外侧模底部通过铰接的方式与承载平台相连，内侧模顶部通过铰接的方式与顶模相连，侧模之间采用对拉螺杆连接，采用可调撑杆支撑在承载平台上，横隔板底模位于承载平台前横梁之上，顶模采用拱架支撑，尾端用拉杆锚固在已浇节段，拱架通过铰接固定在次纵梁的滑轨上。

在挂篮前移前，松开对拉螺栓，将主肋侧模及横隔板侧模放置于拱架及承载平台上，并与顶模一起下降至横隔板底标高以下。

挂篮前移到位后，再将拱架提升到设计标高位置，可调撑杆调整到位，立模，浇筑下一节段。

拱架通过自爬液压系统爬升到位，并用销轴定位。

因而可方便地立模、拆模并将模板系统整体移至下一待浇节段。

（见图8）图8 挂篮模板系统3.拼装与提升挂篮上桥采用整体吊装的方案。

在码头处用工程舶组拼两个平台，在平台上将挂篮承重结构安装完成，对所有杆件进行承载试验，对所有受力点进行验收（见图10）；在主梁0＃块上拼装水平吊架，2套挂篮同步提升上桥（见图9，图11）。

4、主梁1＃段施工方案设计文件中，1＃段采用支架法进行现浇施工。

单侧1＃段混凝土方量174m 3，施工高度距离水面110米，若采用支架法需要搭设复杂的墩旁悬空支架，施工复杂，高空施工安全风险高；结合挂篮承载平台整体吊装方案，确定利用挂篮承载平台作为支架施工1＃段的思路。

挂篮吊装到位后，挂篮后部安装在下横梁三角牛腿上，前端挂设2＃斜拉索，形成挂篮前后支点。

在挂篮承载平台的中、后横梁间铺设型钢，形成1＃段施工平台后，安装1＃段钢筋、预应力、模板现浇施工1＃段。

（见图12）5、主梁2＃段施工方案 1＃段施工完成后，保持挂篮水平位置不变，安装挂篮的锚杆组、止推系统、模板拱架等剩余系统，调整、固定挂篮，施工2＃段，开始牵索挂篮标准悬臂施工。

（见图13）图9 水平吊架构造图图10 挂篮承载平台拼装 图11 整体提升图12 主梁1＃段施工方案图6、牵索挂篮施工工艺施工流程： 混凝土浇注完成→等强72小时→张拉主梁预应力→索力转换、斜拉索终张→挂篮下降→挂篮前移到位→挂篮提升、调整立模标高、挂篮锚固→斜拉索初张→钢筋绑扎、模板施工→混凝土浇注→浇注一半，斜拉索二次张拉→浇注完成。

根据施工流程，将挂篮施工分为4个阶段，混凝土养生及等强阶段、挂篮前移及定位阶段、钢筋绑扎及模板阶段、混凝土浇注阶段。

6.1混凝土养生及等强阶段⑴等强的72小时之内派人专职养生，防止出现裂纹；⑵在12小时之后安排拆除端模和侧模并凿毛，48小时后开始肋、顶板过渡段底模的拆除； ⑶预应力锚具安装及张拉准备。

⑷在技术指导下安装牵引扁担梁等走行系统；⑸24小时后，开始主梁下一节段塔端挂索及准备工作；⑹滑道施工；⑺安排钢筋制作及机械联接头的加工⑻拱架在混凝土浇注结束后的50～60个小时之内落下。

㈡挂篮前移及定位阶段⑴主梁强度达到95％后，立即进行主梁纵横向预应力张拉，6小时完成。

⑵梁体预应力完成张拉后立即进行斜拉索转换及三次张拉，6小时完成。

⑶拆除锚杆及止推系统：先拆除后锚杆，同步拆除止推精轧螺纹，然后拆除前锚杆的外侧2根锚杆，拆除内侧的锚杆时，必须对称进行。

⑷安装反滚轮：当挂腿下降到悬空5cm高度时，后支点顶升，安装反滚轮，安装好以后中锚图13 主梁2＃段施工方案图杆回油将挂篮落到位，然后用吊车拆除中锚杆的内侧锚杆。

⑸下落挂篮、安装反滚轮、拆除前后锚杆组，工序安排7小时完成。

⑹牵引挂篮前移到位，牵引过程中严格控制挂篮平面位置，6小时完成。

⑺到位后安装前锚杆，将挂篮提起5cm高度，后支点顶升拆除反滚轮，调整好顶升键高度，安装所有锚杆，将挂篮提升到位并复核标高线型，6小时完成。

⑻调整挂篮立模标高及位置并锚固挂篮，提升拱架系统，6小时完成。

⑼安装梁端斜拉索并完成斜拉索初张，给肋部钢筋施工创造有利条件。

㈢钢筋绑扎及立模阶段工作安排分为三大块来进行：横隔板、肋板及顶板，主要思路：先将横隔板的钢筋抢出来，然后肋板和顶板同步施工。

主要方法：肋板突出先下后上，顶板筋错开施工，展开平行作业。

⑴横隔板钢筋绑扎及肋板变换段支架模板同步进行：12小时；⑵然后安排4名模板工进行顶板侧模和肋板侧模安装，先安装肋板侧模是便于横隔板预应力锚盒的定位；⑶肋板钢筋安排6名钢筋工完成。

①先进行4#筋的绑扎定位，然后进行肋板1#筋的安装；②定位索导管及预埋止推件；③完成后自下而上进行肋板水平筋的绑扎，水平筋完成后，每栽一列竖筋，将相应的纵向筋穿上绑扎。

⑷肋板钢筋绑扎开始后，同步进行顶板筋的施工。

顶板钢筋的施工重点是安装精轧螺纹钢，要求安装位置准确、联接头牢固可靠，线型平直，不漏不渗。

⑸肋板及顶板钢筋要求在60小时之内完成；⑹变形模板的整修及板缝的处理。

㈣混凝土浇注阶段⒈后盘控制点⑴水泥、碎石、中粗砂、粉煤灰、外加剂等原材料的供应及检验；⑵搅拌机、泵车等设备的维护及保养；⑶泵管管路的接头对接、管道内的清理；⑷混凝土和易性提前试验；⒉前盘控制点⑴开盘之前标高复核、预应力管道复核、前后锚杆联接处复核；⑵斜拉索塔端、梁端张拉系统的完好性复核；⑶混凝土振捣要求均匀、密实；⑷必须控制好中跨与边跨、挂篮左右对称进行浇注；⑸斜拉索二次张拉的一切准备工作必须提前做好，二次张拉的时间控制在2小时以内.⑹梁面的收平要精确控制，确保平整度在规范要求以内；⑺前一梁段的施工孔道封闭。

7、小结⑴.挂篮的设计及构造充分考虑安全、实用、方便等因素，使用过程中安全、高效。

⑵.结合实际情况，制定挂篮整体吊装上桥与1＃段支架施工相结合的方案，安全风险低、工序衔接合理，施工简便，迅速展开主梁施工局面。

⑶.细化施工阶段、严格控制节点工序操作时间，提前准备人、机、料，保证每个工序按时完成，充分挖掘各项潜力，保证主梁施工总体周期。