解析悬灌连续梁挂篮施工技术

解析悬灌连续梁挂篮施工技术

摘要：

悬灌连续梁施工的一项主要设备是挂篮，挂篮具有拼装简便、结构轻盈及无压重并不占用地面空间等优点，挂篮技术在大型桥梁施工中被广泛使用。挂篮的形式不同，其特性也不同，因此在实际悬灌连续梁施工中根据施工工艺要求，综合比较后选择合适的挂篮，结合兰新铁路第二双线2座特大桥3联连续梁的建设实践，对挂篮施工技术及其注意事项进行了简要介绍。

关键词：悬灌连续梁；挂篮；施工技术

一、工程概况

兰新铁路第二双线是如今在建的国家重点铁路项目。兰新第二双线横贯我国甘肃、新疆、青海三省区，全长1776公里，是我国首条高海拔地区高速铁路。该在建项目跨经多条河流，其中包括西河镇湟水河特大桥与白川湟水河特大桥。

兰新二线西河镇湟水河特大桥全长3608.44米，有112个墩台，最高墩高44米，全桥共有两联连续梁，分别为在dk55+174.81- dk55+336.31段以一联（32+48+48+32）m连续梁跨越湟水河，在dk55+942.32- dk56+088.302段以一联（40+64+40）m连续梁跨越湟惠渠，由于红古制梁厂地理位置正处西河镇湟水河特大桥中间，因此该桥不但是全线重点控制工程，更是决定工程工期的关键工程。

兰新二线白川湟水河特大桥全长2118.57米，有64个墩台，最

高墩高27米，全桥有一联连续梁，在dk63+503.16- dk63+696.86段以一联（40+56+56+40）m连续梁跨越湟水河。

二、挂篮形式

悬灌连续梁挂篮施工在浇筑悬臂梁桥时，不使用大型吊机，在挂篮设备的使用下它能沿悬臂方向整体向前，并逐步完成浇筑及合拢。挂篮施工常见的可用挂篮形式包括三角式、桁架式、菱形式及斜拉式。

随着铁路运输的近几年飞速发展，铁路专线跨度正在增大增长，铁路线路中桥梁比重变大后，铁路桥梁的连续梁浇灌项目也日益增多。大跨径的铁路路桥施工中多半要面临悬空作业和河面、江面甚至是海面的大跨度施工，悬灌连续梁挂篮施工技术的出现可以很好的解决悬臂梁浇筑及大跨度桥梁合拢问题。

三、挂篮设计

对于挂篮的设计，一般遵循挂篮自重要轻、强度硬度大、要坚固稳定、设计结构简单方便装拆和移动、可以重复操作使用，挂篮主体受力后仅产生微小变形且不影响使用，以及下方空间充裕，适合大面积作业等原则。

根据不同施工工程的特点应设计不同的挂篮，特大悬臂梁的连续浇灌挂篮施工多采用菱形挂篮，菱形挂篮不仅符合挂篮的普遍优点，还较其它类型的挂篮具有受力明确、拼装与拆卸锚固方便，施工过程不干扰主辅路交通，不占用路面，通过挂篮的移动，浇筑的桥身在挂篮移动轨迹中产生。针对悬灌连续梁挂篮施工特点，在该

兰新第二双线的桥梁连续梁施工中采用菱形挂篮。该挂篮也是国内采用最多的结构形式，其自重轻、受力合理、前方作业面宽广，挂篮工作系数0.4左右。菱形挂篮主桁结构为五根受力杆件，前悬臂端与底篮通过分配梁垂直悬吊，底篮和侧模随挂篮主桁同时前移，施工人员每次浇筑数米，待该段混凝土达到足够强度，张拉纵向预应力钢绞线后，液压装置把挂篮向前推进，然后再浇筑新一段桥体。内模在箱梁底板和腹板钢筋绑扎结束后滑移到位。（菱形挂篮如图1）

图1 菱形挂篮图示

对于常见的菱形挂篮，其组成包括了承重系统、侧模系统、底模系统、锚固系统和走行系统，如下表所示：

项目

内容

承重系统

菱形结合梁、前上及后上横梁

侧模系统

模板、吊梁、滑梁、内外侧支架

底模系统

前下及后下横梁、纵梁、模板系统

锚固系统

压紧器、锚固筋等

走行系统

菱形结合梁走行系统、侧模走行系统、内模走行系统

表1 菱形挂篮组成

四、挂篮的安装与预压

4.1挂篮的安装

（1）按照拼装顺序，将吊装走行系统锚固，然后吊装主桁架，横联牢固后依次拼装前横梁、底模、两侧模、内模，最终拼装挂篮完毕。

（2）拼装过程中必须注意的事项：纵横向轴线标定清楚准确，以及主桁架与走行系统的相对位置精确，拼装时要左右两侧同时对称进行。

（3）安装完毕后检查：全面检查安装质量，做载重试验以抵消弹性形变，标注各位置变形量。挂篮下方设置安全隔离网，防止高空坠物伤人。

4.2挂篮的预压

挂篮施工安全管理是前提。在挂篮设计及安装完成后，只有做好挂篮预压工作才能保障接下来的施工安全。由于挂篮前端挠度及主桁架变形，测算出构件和位移与力的关系，预压施工可以有效防止造成人员伤亡、设备破坏等重大事故。

4.3挂篮走行

（1）挂篮走行要在当前节段预应力施工完成后进行；

（2）挂篮走行前，必须对各构件、悬吊系统、走行系统进行全面检查，确认安全、稳定后方可行走；

（3）挂篮走行设专人统一指挥，行走对称，缓慢移动；

（4）挂篮走行至设计位置后，及时进行后锚，确保安全稳定。

4.4挂篮施工悬浇工艺流程

选择并设计出菱形挂篮后，制定出挂篮施工悬浇施工工艺流程如下：

悬灌浇筑施工工艺流程图

五、连续梁的挂篮悬浇施工注意要点

挂篮在安装及预应力施工后前移到位，由专门的人员测出到位后的中线和标高，挂篮调整按先底模后内模进行施工作业。立模的标高要保证主梁各节段绝对标高的精度且满足线形的平顺。

挂篮在走行时，要注意挂篮整体平行同步前移状态，每前进50厘米作一次检查并调整，防止挂篮产生了转角或者扭转力矩引起累积后的较大误差和变形。

对施工钢筋的要求下料、弯制，制作成型后挂牌分类堆放，待安装钢筋用吊车吊装至待安放位置，人工绑扎、波纹管孔道、绑扎钢筋、预埋件的位置尺寸偏差不得大于设计的要求。

混凝土的浇筑遵循“平衡、对称、同步进行”的原则，混凝土在梁高方向的浇筑顺序应先底板，再腹板，最后顶板。浇筑采用一次灌注成形，以减少接缝，保证混凝土浇筑质量。混凝土浇筑应从挂篮前端开始，以避免新、旧混凝土间产生裂缝。

挂篮施工连续梁时的预应力施工可以确保工程的安全性与可靠性。预应力采用三向预应力体系。预应力穿束：对于长度≤50米的