三角形挂篮施工工艺

三角形挂篮施工工艺
摘要：随着公路桥梁技术的高速发展,挂篮施工应用越来越广泛，施工技术要求也越来越高。

结合某京杭运河大桥工程从三角形挂篮组成、安装及施工要点等方面对大跨径桥梁挂篮施工技术进行探讨。

关键词：公路桥梁挂篮施工施工技术
挂篮施工，是指浇筑较大跨径的悬臂梁桥时，采用吊篮方法，分段悬臂作业。

挂篮施工较其他方法，具有结构轻、拼制简单方便、能承受梁段自重及施工荷载、结构轻巧，便于前移、适应范围大，适应不同的梁高等优点。

挂篮种类大体可分为三角形、菱形、弓弦形、牵索式挂篮四种，其中三角形挂篮应用较广，其主要特点为：结构简单，杆件受力明确，计算简便；挂篮的自重较轻，现场拼装简便；作业面开阔，操作方便，移动灵活、平稳。

1、工程概况
本桥为跨京杭运河特大桥，大桥全长1147米，桥梁宽度15米，主桥上部结构采用（75+120+70）m三跨变截面单箱单室预应力混凝土连续箱梁。

箱梁在横桥向底板保持水平，箱顶设2%双横坡。

箱梁采用纵、横、竖三向预应力体系。

箱梁底宽为8m，中支点处梁高为7m，跨中处梁高为3.2m。

本桥梁悬臂浇筑采用三角形挂篮施工，模板采用钢模。

2、三角形挂篮施工要点
2. 1挂篮的构造
本挂篮主要由五个系统组成，即主桁系统、提吊系统、模板系统、行走和锚固系统、张拉操作平台。

2.2挂篮的预压
为检验挂篮的实际承载力和安全可靠性，检验挂篮的强度、刚度和稳定性，每套挂篮使用前必须进行预压，以消除挂篮自身的非弹性变形，并测量出挂篮的弹性变形值，以利对箱梁悬浇施工时标高的控制，确定模板的预抬值。

挂篮拼装完毕后，在挂篮侧模、底模上前端设立5个沉降观测点（两翼缘板处、箱梁腹板处、箱梁中心处）并用红油漆标志明确。

先测定观测点的初始标高，然后采用砂袋按梁体荷载分布配置压重，压重按箱梁自重1.1倍分级加载，加载重量为箱梁自重的30％→60％→100％→110％，加载顺序按照混凝土浇筑顺序进行，由前向后进行，先两边后中间的顺序对称加载。

每级荷载加完后，进行一次沉降观测，待加至110％后每2小时观测一次，并作好记录。

直至挂篮不再变形、沉降（变形值小于2mm），根据预压后的测试结果，算出挂篮变形值，作为
挂篮预抬值的一个重要指标。

预压变形稳定后，即可进行卸载，卸载的过程与加载的过程相反，并做好观测记录。

放置砂袋时注意腹板位置及底板位置按梁体重量分布放置。

挂篮预压后将各接点处的连接销全部检查、加固一遍。

2.3挂篮的使用及调整
挂篮悬臂施工程序为：挂篮安装或挂篮前移就位→安装或调整底、外模板（首次段进行挂篮预压）→调整挂篮底模、侧模标高→绑扎底、腹板钢筋→安装纵向、竖向预应力束波纹管→安装内模对拉螺栓穿设孔→调整顶板模板标高→安装顶板钢筋→安装纵、横向预应力束波纹管→复调挂篮标高→浇注梁体砼、检查预应力管道→砼养护→穿设钢束→张拉预应力筋→前移挂篮→孔道压浆，进入下一梁段施工。

以下阐述挂篮的主要操作要领：
2.3.1砼浇注时
在砼浇注前，技术负责人对挂篮做一次全面的检查，重点是后支座的锚固及各吊杆的连结情况。

砼浇注应注意保持T形悬臂梁段平衡，偏载的大小不能超出设计值（一个梁段底板的重量）。

砼应连续且在砼初凝前完成阶段的浇注。

浇注的同时，应采取调整后锚杆的方法，防止新老砼竖向结合处出现错台。

具体做法是：当浇注完底板和腹板砼后，将后锚杆处的千斤顶增加应力，使后锚点和梁体底板顶紧，但要注意若超过砼的初凝时间后就不能再调整千斤顶，防止底板出现裂缝。

2.3.2挂篮的前移
根据设计图纸要求当砼的龄期和强度达到后，进行预应力的张拉，张拉完毕，方可移动挂篮。

挂篮移动步骤如下：
①、第一步：首先将走行轨及锚轨扁担安装到位，用连接器将腹板的竖向精轧螺纹钢接长，并将走行轨锚固；
②、第二步：将模板的拉杆解除，使内外模分开，将外侧模全部落在外滑梁上，同时拆除梁内后锚点精轧螺纹将后横梁吊在后上横梁上，将内模的重量落在内滑梁上，准备挂篮移动；
③、第三步：对主桁架后支座进行转化：将锚固后支座的竖向精轧螺纹钢卸落，使后支座反扣槽紧贴走行轨；
④、第四步：用两个5T的倒链（或千斤顶）分别牵引挂篮后支座处，倒链前端固定在走形轨的前端处，在走行轨的两侧用粉笔画标线，保持左右同步牵引移动。

挂篮前移注意事项：挂篮行走前现场有专业人员指挥。

挂篮前移动时必须匀速，两边对称距离保持相等，随时掌握行走过程中挂篮中线与箱梁轴线的偏差，
以便及时调整。

挂篮到位后测量、放样。

待底篮坐标无误后，固定挂篮后锚固筋，同时提升底模、外模就位。

挂篮就位后进行下一块体的施工，需要注意的是在就位后要严格对后吊带进行检查，确保拉紧，并在施工过程中设专人不定时检查。

并对前吊带进行测量复核，防止在施工过程中出现错台现象，从而影响梁体外观。

2.3.3挂篮的卸落
悬臂箱梁最后一个梁段的砼浇注完毕并张拉压浆完成后便可拆除挂篮，挂篮的拆除根据具体情况，在合适的位置进行，拆除时按安装的可逆顺序进行。

挂篮拆除应注意每个悬臂两端对称的进行，避免产生较大的不平衡力矩。

(1)挂篮使用注意事项
①、挂篮就位，根据监控的交底将标高调整完毕后，应及时的将所有的千斤顶锁死；
②、挂篮的安全保护措施：浇注砼前认真的检查后锚点的固定情况，在浇注砼过程中应设专人检查挂篮锚固点及底模架和外模的变形情况，发现问题及时处理；
③、砼的浇注应先从挂篮前端开始，避免因挂篮的微小变形而使新旧砼间产生裂缝；
④、砼浇注过程中，严格控制左右偏载，左右侧腹板砼应对称平衡浇筑；
⑤、钢绞线张拉完毕后，开始拆除后锚点，挂篮准备前移。

移动前应避开大风的天气，移动过程中用倒链或千斤顶同步进行，移动过程中设专人观察挂篮方向及左右是否偏移，如有偏移应立即纠正；
⑥、移动就位后，将牵引的钢丝绳扣死，同时将支座的后锚点施加一定的预应力；
⑦、定期检查前后锚杆（精轧螺纹钢）、连接器的使用安全情况，发现有局部损坏的及时更换；
⑧、挂篮就位以及在浇注砼的过程中设专人检查后锚点、吊杆、底篮后横梁的连接情况，确保各部分均匀受力。

⑨、砼浇注过程中认真的检查每片主桁接点处螺栓及横联螺栓连接情况。

⑩、模板制作质量符合要求，安装必须牢固，浇筑混凝土期间，应设专人按时检查模板有无变形和位移，并认真填写检查记录，避免在块段衔接方面出现底
板砼错台现象，确保桥梁线形的顺畅。

2.4预埋件及预留孔设置
挂篮施工工艺复杂，需要在桥面上预留的以及图纸设计需要的孔洞和预埋件也比较多，主要有以下几项：
1）测量控制点：在0＃梁段顶部中心预埋200＊200＊10钢板，把梁段中心引到钢板上，对以后的每个梁段进行复核校正；在横隔板顶面位置预埋钢筋，建立水准点。

2）在距离梁段前端50cm位置预留吊带孔，在翼缘板相应位置预留中横梁、端横梁横向预应力钢筋张拉千斤顶吊装孔以及为方便挂篮拆除而预留的空洞。

3）测量断面标高用的钢筋，预埋在距离梁段端部10cm，水平位置设在两侧腹板处及两翼缘边缘。

4）注意按设计位置预埋护栏钢筋及过河管道预埋件，并按图纸设计预留泄水管孔洞。

2. 5线形控制
大跨度箱梁的施工，挠度的控制极为重要，影响挠度的因素很多，主要有挂篮的变形、箱梁的自重、预应力的大小、施工荷载、结构体系的转换、砼的收缩徐变和日照温差的影响等。

挠度控制将影响到合拢段精度，故必须对挠度进行精确的计算和严格的控制。

线型控制的主要内容是桥面标高和中轴线的施工过程控制。

①、根据现场实测的标高通过收集大量的数据，建立较为准确的误差分析模型，采用线性最小方差估计比较，从而对下一梁段的标高提出较为准确的挠度预报。

为此在每一梁段顶部预置五个观测点，将在梁段砼浇筑前、浇筑过程中、浇注后、张拉前、张拉后和移动挂篮后及一梁段浇筑完毕后重新对已经浇注并张拉完成的前三个梁段标高进行测量，每次测量的时间控制在日照出来以前，受温度变形影响较小的时间段内，多人、多仪器的同时测量，收集数据。

②、悬臂施工过程中，保证砼的配合比一致，并在满足强度要求的前提下，避免砼强度出现过大的离散性，保持砼的弹性模量一致，使计算数据更符合实际。

③、预应力张拉施工时，遵循对称、同步的原则，严格按张拉设计吨位和伸长值进行双控。

以张拉力为主，用伸长量进行复核，使测定的应力数据更接近理论值。

④、在监理、监控部门的监控下，严格按规范和各种监控指令进行施工，确保主桥线型符合设计要求。

结束语
三角形挂篮悬浇施工方法不受通航、洪水和深谷的影响，除安装、拆除挂篮需要大型机械吊装设备外，循环节段施工时不需要其他大型机具设备，从而达到缩短工期、提高经济效益的目的，适用于大跨径的预应力混凝土悬臂桥梁、连续桥梁。

T型刚构桥、连续钢构桥等结构，推动了预应力混凝土桥梁、钢构桥向高墩、大跨径发展。

参考文献
1)《挂篮在预应力混凝土连续箱梁旋臂浇筑施工中的应用》李志明等，工业建筑
2)《桥梁悬臂施工及设计》雷俊卿等，人民交通出版社
3)《大跨度桥梁施工控制》徐君兰等，人民交通出版社。