大跨度连续刚构桥梁挂篮反力预压施工技术

大跨度连续刚构桥梁挂篮反力预压施工技术

摘要：该篇文章以平陆运河特大桥为研究对象，依据现场条件制定对大跨度连

续刚构桥的挂篮采用反力预压工艺，检验挂篮的安全稳定性和变形值，改进施工

工艺，该方法可以避免挂篮堆载预压的缺陷，施工方便、经济可靠。

关键词：挂篮；反力预压；千斤顶；变形

1 工程概况

平陆运河特大桥是大塘至浦北高速公路上的一座特殊跨桥梁，主桥为

115m+220m+115m连续刚构桥，主桥为三向（纵向、横向、竖向）预应力混凝土

结构，采用单箱单室变高度箱形截面。主桥采用菱形挂篮悬浇工艺施工，由于挂

篮预压平台场地有限，为能迅速便捷地完成对挂篮的预压，缩短预压周期，采用

千斤顶施加反力模拟施工时的荷载，检验挂篮的安全稳定性和变形值。

2 基本原理与技术特点

由于挂篮弹性、杆件连接缝隙等因素影响到悬浇段混凝土质量和梁体线性控制。在预应力及支点反力作用下，悬浇段处于复杂的应力状态。因此挂篮安装完

成后，需要加载进行预压，以确定其强度、刚度和稳定性，并消除挂篮的非弹性

变形、计算出挂篮的弹性变形值，同时亦可检验挂篮结构的安全性，防止事故发生。

本施工方法适用于连续梁桥中的挂篮支架预压施工，在现有梁体0号块构件

上设置千斤顶反压架，利用千斤顶对支架进行分级模拟施压，以得到支架变形的

各类技术参数，指导后续施工。反力预压方法与常规采用沙袋、预压块等堆载预

压施工相比，有以下几个特点：

（1）设置反力点，利用千斤顶对挂篮预压，能有效消除挂篮的非弹性变形，快速得出挂篮的弹性变形。

（2）加载荷载过程快速简单，千斤顶加载的数值相对精确，能实际模拟混凝土浇筑过程，有针对性地挂篮进行加载预压，从布置准备到预压完成时间较短，

能缩短预压周期。

（3）对于方量较大的梁体节段，需要加载的吨位也较大，利用大吨位千斤顶能轻松解决大吨位加载预压难题，且可操作性强、安全可靠。

（4）可利用工地现用的相关张拉机具设备，不需要另行增加太多的投入，经济实用。且不占用过多施工场地。

3 施工流程

挂篮安装完成→反力架安装完成→千斤顶分级加载→分级测量预压数据→持荷→测量预压数据→预压千斤顶分级卸载→形成挂篮预压报告

4 施工准备

4.1 人员交底准备

施工前由现场技术人员对预压操作人员进行全面的施工技术和施工安全交底，明确施工过程的注意事项。起重司机经培训合格持证上岗，并有专人指挥吊装，

配合吊装设备的工人熟练操作，熟悉预压的要求（分级对称加载、卸载）和安全

注意事项。

4.2 预压现场布置

挂篮拼装完成后，预压前挂篮各个受力部位经检查验收合格，具备预压条件。预压前在挂篮底模上预先布置好观测点，施工前张拉设备提前进场并完成相关校准。

5 安装反力架

5.1 预压反力架安装

反力架设置在0#段两侧左、右腹板断面上，在0#块浇筑时，在T构两端每侧腹板上各预埋4根3m长Φ32精轧螺纹钢和两个预埋钢盒，等挂篮安装完成后进

行反力架安装。用双拼56a工字钢作反力架纵梁，纵梁端头焊接一块2cm厚钢板，与精轧螺纹钢连接处设置三层加劲板。用三拼40a工字钢作反力架斜撑，斜撑上

下分别与纵梁和预埋钢盒上钢板焊接，与钢板焊接部位设置四块钢板进行加强。

纵梁与斜撑焊接夹角45°，斜撑与纵梁焊接点正下方挂篮底板上用一根通长的三

拼56a工字钢作千斤顶垫梁。

5.2 加固反力架

反力架纵梁与斜撑安装完成后，用两根40工字钢将两个斜撑焊接成整体，安装过程中各个杆件之间必须焊接牢固可靠。挂篮反力架预压前采用千斤顶施加

30t的力对精轧螺纹钢进行预紧，并安装双螺帽与垫片。安装加固后图1、图2所示。

图1挂篮预压反力架侧面

图2挂篮预压反力架侧面图

5.3 预压观测点布置

根据挂篮施工时的受力特点，合理选择挂篮预压测点，一般选择受力变形较

大顶横梁及底板位置作为观测点。为了解挂篮在预压过程中的变形情况，在加载

预压之前首先测量出各预压测点初始标高。

6 预压加载

6.1 加载过程

挂篮预压采用的设备为预应力张拉液压千斤顶，预压加载在底板范围内进行。预压荷载按最重悬臂节段（1#块）重量的1.2倍考虑，采用4台千斤顶按照40%、60%、100%、120%分级同步对称均匀加载。每级荷载加载结束持荷时间不小于

20分钟，当最后一级荷载加载结束持荷时间为24小时。每级荷载加载过程中用

电子精密水准仪依次对预压点进行测量，记录每个观测点分别在加载前、各级荷

载加载后及卸载后的标高。

6.2 注意事项

（1）观测仪器和加载设备使用前进行校核和标定，保证测量数据和加载的准

确性。

（2）加载过程中除采用测量仪器对挂篮进行监测外，还要对其外观进行检查，观察挂篮受力后有因无刚度不够而产生变形、焊缝有无脱焊、连接销有无松动等

异常情况发生。

（3）每级加载结束后，及时进行变形数据的分析，如出现数据异常，应立即

查明原因，及时排除，方可进行下一级加载。

（4）挂篮预压实验是处于T构的两悬臂端的前端，为确保T构两端受力平衡，前后挂篮的加载应做到同步、均匀，以减小其不平衡力矩。

（5）挂篮预压实验应连续进行，并做到加载级距和间歇时间均匀，以提高试

验成果的准确性。另外，为使卸载后的结构变形得到充分恢复，须保证其有不少

于30分钟的空载持续时间。

7 结束语

千斤顶反力架预压加载和卸载过程更加方便快捷，加载力精确且容易控制，