桥梁工程施工工法大全31篇293页

斜拉式挂篮悬臂灌筑箱形连续梁工法

预应力混凝土梁桥正以较快的速度向大跨度发展，其主要原因之一是悬臂灌筑施工方法保证了这一发展的需要。

悬臂灌筑施工方法不受通航、洪水、流冰和深谷的影响，并可减少或不设临时支承，从而达到缩短工期、提高经济效益的目的。

悬臂灌筑的重要设备是挂篮。目前国内常用挂篮多为万能杆件或型钢拼装的桁架式或撑架式，这类挂篮自重大，挂篮重量与梁段重量之比均在1.1～2.0之间。我局设计制造的斜拉挂篮，具有结构简单、重量轻、无平衡重、变形小等特点，在株洲湘江大桥、乐天溪大桥等工程的悬臂灌筑施工中，取得了良好的效果。该挂篮于1990年获铁道部科技进步三等奖。

挂篮布置如图1。

图1 挂篮布置示意图

一、工法特点及适用范围

(1)挂篮重量轻，仅为灌筑梁段重量的31%～43%，不但降低了梁部的施工荷载，而且降低运输安装费用和桥梁造价，并缩短了施工工期。

(2)拼装所需作业面长度，5m即可满足，因而为无托架施工1号段提供了条件，可以节约大量钢材。

(3)挂篮所用杆件少，作业面开阔，为施工创造了良好的条件。

(4)结构合理，受力明确，变形量小，桥面标高易于控制。

(5)构造简单，易于加工，无需平衡重。

(6)可以用于各类桥梁悬臂灌筑施工。

二、挂篮设计及工作原理

1.挂篮设计主要参数：梁段最大重量100.75t，梁段长4m，梁段最大高度5.14m，斜拉带角度变幅34°～46°，走行方式为滑动或滚动，挂篮重量＜40t，最大整体变形＜10mm。

2.刚度要求：主梁载模走行时挠度不大于L/400(L为主导梁跨度)，模板局部变形不大于5mm，托梁变形不大于5mm。

3.工作原理

以斜拉带为主要受力构件，以主导梁系统和底模系统为传力构件，将荷载传于梁体上，因而受力明确，构造简单。

工作原理为：主导梁先行就位并固定，移动侧模和底模，底板钢筋完成后，安装内模。

三、悬臂灌筑施工工艺

(一)挂篮施工工艺

以滑动斜拉式挂篮为例，其施工程序如图2。

图2 挂篮施工工序

下面以1、2、3号梁段为例说明挂篮施工的具体步骤程序。

1.1号段(无托架施工)

(1)0号段完成后，吊装主梁(锚固于梁体上)，安装横梁、主梁联接系。

(2)通过端部横梁利用倒链滑车起吊底模系统，其后托梁固定于0号段上。

(3)安装内侧斜拉带。

(4)吊装外侧模，安装外斜拉带。

(5)绑钢筋，立内模，绑顶部钢筋。

(6)调整标高及四根斜拉带，使之受力均匀。

2.2号段

(1)用千斤顶放松斜拉带，用倒链滑车将前托梁固定于梁体上，拆开斜拉带。

(2)以压轮器更换压紧器，将主梁滑移到2号段设计位置。

(3)以节点板联结挂篮主梁尾端，将三角铁移至设计位置。

(4)用压紧器更换压轮器，安装侧模滑梁。

(5)通过滑梁，利用倒链将模板牵引到梁段位置。

(6)安装斜拉带，调整模板位置，绑扎钢筋。

(7)内滑梁走行就位，并吊于主导梁上，内模走行就位。

3.3号段

(1)同2号段的工序(1)

(2)以压轮器更换压紧器，拆开两主梁的联结板，主梁连同滑梁移到3号段设计位置。

(3)侧模和底模落在滑梁上，移到3号段设计位置。

(4)安装主梁压紧器和限位器。

(5)安装斜拉带、调整模板，安装底模后限位器，绑扎钢筋。

(6)同2号段的工序(6)、(7)。

(二)混凝土灌筑及预施应力

箱梁混凝土灌筑和梁体预施应力，除采用常规方法外，结合斜拉式挂篮及悬臂灌筑特点，一般应注意以下几点：

(1)为防止由于两端荷载不对称而增大墩顶位移，混凝土灌注应对称进行，必要时，可以加设配重。

(2)抽拔胶管的时间，可按混凝土养护180温度小时控制。

(3)合拢段施工可利用已成梁段支承主导梁，将挂蓝模板悬挂于主导梁上进行混凝土灌筑。为防止因温度变化而产生混凝土裂纹，应根据设计设置临时预应力束和刚性支撑。

(4)体系转换，即由静定结构转换为超静定结构，一般由桥两端逐孔进行。拆除临时支座采用静态破碎方法。

四、劳动组织及机具配备

1.劳动组织

悬臂灌筑施工承包组人员共71名，配备如表1。

表1 劳力组织

2.机具配备(见表2)。

表2 机具配备

五、质量标准

1.中线偏差：不大于5mm。

2.合拢段高程差不大于10mm。

3.自振频率不大于设计值。

4.悬臂梁端高程与设计高程之差不大于+15mm，-5mm。

六、安全措施

1.由于悬臂灌筑均系高空作业，因此，高空作业的安全设施，如安全网、安全带、防护栏杆等必须设置完善，每一梁段循环应检查一次。

2.主导梁转移后，尾部的锚固装置，如后锚梁、压紧器、拉杆、限位器等应及时安装，由施工负责人进行检查。

3.模板外滑梁吊杆应于挂篮转移前进行检查，防止因吊杆损坏造成掉模事故。

4.主导梁及外滑梁未转移就位之前，不得解除底模及外模约束。

5.挂篮拆除应按工艺细则办理。

七、效益

1.使用垂直式挂篮一个梁段循环周期一般为10～12天，斜拉式挂篮仅为6～8天。

2.1号梁段可以采用无托架施工，每个桥墩可以少用万能杆件30～40t，特制预埋件10～20t。

3.较常规挂篮自重轻，一次性投资费用少，以株洲湘江大桥为例，8套挂篮可节约200万元。

八、工程实例(见表3)

表3 工程实例执笔：

DTS型液压顶推设备

顶推架设大跨度钢桁梁法

一、前言

顶推架设钢桁梁，就是将在桥头路基中线(或在路基外侧拼好后移到线路中线)上拼好的钢桁梁，利用滑移装置和轨道，以顶推设备纵向顶推至预定桥孔，落梁就位。这是一种新的行之有效的钢桁梁架设方式。

DTS型液压顶推设备，是铁道建筑研究设计院为顶推架设钢桁梁研制的专用设备，由顶推油缸、液压钳臂式锚固器和泵站三部分组成。1991年，此设备在沪杭复线46号和37号桥进行了试用，结果表明此设备操作简便，架设速度快，方向控制准确，安全省力。DTS型液压顶推设备顶推大跨度钢桁梁技术已通过了技术鉴定，被认为是对我国传统钢桁梁架设工艺的突破，属国内首创，达到了国际水平。本技术获得铁道部1992年科技进步二等奖。

二、特点

1.DTS型钢桁梁架设液压顶推设备(以下简称DTS型顶推设备)设计合理，结构新颖，操作方便，安全可靠，速度快，工效高。

2.顶梁和锚固由液压站集中控制，双缸同步，也能单缸操作，故顶梁平稳，梁位、方向控制准确。

3.采用普通钢轨和聚四氟乙烯滑块组成的滑移装置，摩阻力小，故能加快顶进速度，平均达到0.8m/mim。

4.本工法占地少，封航时间短。

5.本工法同浮运法相比，能节约投资49%，比拖拉法少投资39%，经济效益显著。

三、适应范围

在风力不超过5级、水流速度小于2m/s(指浮顶时)的条件下，本工法能架设80m及以下跨度的钢桁梁和96m及以下跨度的八七型铁路应急抢修钢梁。跨河可采用浮墩，也可用导梁，沪杭复线两座大桥均采用半浮顶推法，故本工法按半浮顶推法介绍。

四、工艺原理

1.顶推油缸一端连在钢桁梁下弦尾端，另一端连在锚固器上，每桁1套。锚固油缸工作使锚固器紧卡在下滑道中间钢轨上后，顶推油缸则开始顶推，钢梁稳速前进。当顶推油缸到达预位置时，顶推停止，锚固器随即松开，顶推油缸回程并带动锚固器及泵站小车一同前移，顶推油缸活塞回收后，锚固器再度卡紧钢轨，开始顶推。如此循环，将钢桁梁顶推前进。

2.当钢梁的悬臂长达到32m时(此时梁尾需加适当配重)，用浮墩顶住距梁前端16m处的大节点，然后拆除除梁尾之外的全部上滑道支点，钢梁成简支状态(见图1)，再继续顶推，直至到位。

图1 半浮顶推原理