连续弯梁桥悬灌施工工法

连续弯梁桥悬灌施工工法

1.前言

随着悬臂灌注法越来越广泛地应用于施工中，其施工技术也趋于成熟，但从有关资料查知，该方法用于连续弯梁桥中的施工并不多见。本工法是在2006年～2007年中铁七局集团郑州公司承建的武汉天兴洲公铁两用长江大桥北岸引桥连续弯梁桥悬灌施工中，通过成立科技攻关小组，开展调研和技术攻关，不断完善施工工艺，经过总结整理形成的。通过大桥检测单位检测的应力和线性数据说明，悬灌箱梁线性圆顺，悬灌施工平衡且安全，抗风能力强，横向稳定性好，各种工况下应力和挠度均满足设计和规范要求，施工工艺具有先进性和安全性，社会效益和经济效益显著，对桥梁的悬灌施工具有很高的应用价值和指导作用。

2.工法特点

2.1梁体采用菱形挂篮（图2-1、2-2）悬臂浇注施工。挂篮结构简单、轻便、受力合理、横向稳定性好、行走一次到位，模板升降全部采用机械化和自动化，提高生产效率、降低工人劳动强度；

2.2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；

2.3箱梁节段线性圆顺，两端悬臂重量平衡，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；

2.4受环境影响小，可在较恶劣的气候条件下施工，且保证桥下正常的通航要求；

2.5施工方法简单，易于掌握；且有较好的社会效益和经济效益；

2.6需配置较完整的配套机械设备，机械化程度高；

图2-1 挂篮施工正面图

图2-2 挂篮施工侧面图

3.适用范围

本工法适用于公路、铁路预应力混凝土连续刚构悬臂浇注施工，尤其是安全因素复杂、风力在10级以下的大跨度预应力混凝土连续刚构。

4.施工工艺及关键技术

4.1工艺原理

利用墩身预埋牛腿焊接三角形托架（图4-1）浇注墩顶0#、1#梁段，在1#梁段顶面沿纵向对称安装悬臂菱形挂篮（图2）。挂篮是一个能沿梁顶纵向滑道滑动的承重构架，其后端锚固在已浇注完梁段上，在挂篮前端悬挂平台上可进行下一个梁段的模板、钢筋、预应力管道安设、混凝土灌注和预应力张拉、压浆等作业。完成一个梁段的循环后，挂篮对称纵向前移并锚固，两端对称平衡进行下一梁段的施工，如此循环直至悬臂灌注完毕。通过挂篮横向连接和箱梁腹板设置

通风孔加强悬灌横向稳定。体系转换时利用挂篮做合拢吊架，按设计合拢温度、

在平衡配重条件下进行合拢锁定，完成全梁体施工。

4.2挂篮构造与设计

4.2.1挂篮构造

菱形挂篮主要由菱形主桁架、承重系统、底篮及模板、走行系统以及后锚固系统五部分组成。

4.2.1.1菱形主桁架

每套挂篮由10片H型钢组合梁组成，挂篮主桁采用两片外型呈菱形的桁片，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。主桁杆件采用H型钢两侧焊钢板，杆件间销子连接。两主桁置于悬灌箱梁腹板中心位置，纵向长度根据箱梁节段的长度及重量确定

图4-1 三角形托架示意图

4.2.1.2承重系统

前横梁：采用2根I36a工字钢栓接于主梁前端上翼缘，竖向配置4根承重吊杆。

后横梁：采用2根I36a工字钢，竖向配置2根承重吊杆，2根后锚吊杆。

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。

4.2.1.3底篮及模板

底篮由前下横梁、后下横梁、纵梁及分配梁组成，横梁与纵梁连接采用焊接，底模直接铺于底篮上，点焊适宜为止。前后下横梁通过吊杆悬吊在主桁的分配梁上。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。外模上部支承在外滑梁上，前端悬吊于主桁外侧分配梁，后端悬吊于已浇箱梁翼板上。外模吊杆均采用精轧螺纹钢，同样，内模支承在箱室的内滑梁上，前端悬吊于主桁前分配梁，后端悬吊于已浇箱梁内顶板上。内模横梁上设置活动销来调节内模宽度以适应腹板厚度的变化。

内模及底篮的升降均采用受拉葫芦和液压千斤顶来配合完成，既可多台千斤顶同时工作，也可以单台千斤顶个别调整，使得模板标高调整方便准确。

同时，底篮前端、两侧可作为操作平台，操作平台设计应满足堆

放施工机具及工人作业空间要求

，可用手动葫芦调整其高度。

4.2.1.4走行系统

走行系统分为菱形组合梁走行系统，侧模走行系统及内模走行系统三部分。

菱形组合梁走行系统：在每片梁中部设滑动点2个，后部设平衡导向滑轮，箱梁顶面上设2个滑道，向前滑移。

侧模走行：外模走行，在侧模上安装调节杆，当松开后锚拴、底模连接螺栓及支撑拆模时，在模板自重和调节杆共同作用下，侧模、底模向下脱落在主梁上，主梁、侧模、底模、内模滑梁同时前进。

内模走行：放松内模后，内模板即落在内导梁上，与主梁、侧模、内模同时前进。

4.2.1.5后锚固系统

在已浇注0#、1#梁段上预留有内导梁后锚孔，后锚栓采用Φ25精轧螺纹粗钢筋。作用是将挂篮承受的荷载传至箱梁上，并防止挂篮倾覆。主梁移动的倾覆稳定由主梁后端压紧器来维持。

4.2.2挂篮设计参数：

挂篮主体采用Q235H型钢：[σ]=170MPa，E=2.1×105MPa。

焊缝采用E43焊条焊接：[τ]=140MPa，[σ]=140MPa。

采用高强螺栓连接：[σ]=400MPa ，[τ]=250MPa 。

联结板采用16mm钢板（型钢板厚15mm）。

孔位布置：边孔距边缘距离：≤1.5d0≤d≤4d0。

中间孔中心间距：≤3d0≤d≤8d0 。

荷载：设计荷载混凝土自重26.5kN/m3，混凝土侧压力60kPa，混凝土与模板吸附力100kPa，施工机具及人群荷载2.5kPa，基本

风压值766kPa，恒载安全系数取ΥG＝1.2，活载安全系数取

ΥQ＝1.4。

变形：挂篮变形5mm，模板变形2mm，后横梁变形6mm，总体变形为11mm。挂篮后锚采用Ø32mm精轧螺纹和锚箱，行走时利用锚箱轴承反压滑道向前滚动，移动到位后利用Ø32mm精轧螺纹锚定。挂篮的施工平台在底模上，底模长度比施工段长1.5m。

4.3工艺流程