斜拉桥牵索挂篮(前支点)施工工艺工法

斜拉桥牵索挂篮（前支点）施工工艺工法

（QB/ZTYJGYGF-QL-0602-2011）

桥梁工程有限公司廖文华罗孝德

1 前言

1.1 工艺工法概况

牵索挂篮又称前支点挂篮，是一种用于混凝土斜拉桥主梁悬臂浇筑施工的设备，是一种具有国际先进水平的新型挂篮。我国自安徽铜陵长江公路大桥首次使用牵索挂篮以来，在大跨度、大节段的混凝土斜拉桥如武汉长江二桥、南昌新八一大桥、武汉江汉四桥、湖南岳阳洞庭湖大桥、江西鄱阳湖大桥、湖北荆洲长江公路大桥等的施工中，牵索挂篮施工工艺得到了广泛的应用。

1.2 工艺原理

利用斜拉索作为挂篮前支点的牵引索，后锚点锚于已浇梁段的底板上，中支点用C型挂钩支撑于已浇主梁顶面，将后锚点挂篮的悬臂受力状态改变为前后支点的简支受力状态，从而减小了挂篮的挠度与弯矩，提高了挂篮的承载能力，实现主梁全节段一次浇筑。

锚固系统

模板系统

承载系统

走行系统

图1 牵索挂篮系统结构示意图

2 工艺工法特点

采用钢箱型结构，结构紧凑，整体性强，刚度大，承载能力大，安全性高，采用吊挂与斜拉索牵拉相结合的传力，加大了节段施工长度，施工标准化程度高，施工速度快，施工质量好，重量大，加工费用高。

3 适用范围

大跨度长节段混凝土斜拉桥主梁悬臂浇筑施工。

4 主要技术标准

《公路桥涵施工技术规范》 JTG/TF50

《公路斜拉桥设计规范》JTJ027

《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》JTJ025

《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205

《公路工程质量检验评定标准》JTGB80-1

5 施工方法

根据设计图纸，主梁0、 1#段采用墩旁托架施工，挂篮从第2号段正式悬臂施工。结合现场条件，0、1#段施工时考虑用挂篮承载平台作为施工平台，挂篮承载平台在墩旁托架上直接拼装、焊接、平移、顶升到位。墩旁托架采用万能杆件在塔墩顶拼装而成。挂篮拼装提升到位后，在挂篮后端设支承牛腿，前端设斜拉，挂篮主纵梁中部设斜向钢支撑，以满足0、1#段梁体施工。

牵索挂篮作为主梁悬臂浇筑的承重结构，通过锚固系统，将挂篮锚固在主梁底板上，通过牵索系统将斜拉索与挂篮弧形首相连，形成简支结构受力平台，然后在挂篮平台上进行立模、绑扎钢筋、浇筑混凝土，张拉预应力、压浆等作业。在挂篮悬臂施工过程中，斜拉索分三次张拉完成，第一次在挂篮锚固就位，立模标高调整到位后进行，第二次在混凝土浇筑一半时进行，第三次在混凝土浇筑完成、等强、梁体预应力张拉、斜拉索锚固体系从挂篮弧形首转换到主梁上后进行。为平衡斜拉索产生的水平力，在挂篮与主梁之间设置止推机构。挂篮前移时，C型挂钩将挂篮吊在主梁顶面的滑板上，通过行走反滚轮，在千斤顶顶推C型挂钩底面的滑移装置时，挂篮前移。挂篮升降均通过千斤顶操作完成。

6 工艺流程及操作要点

6.1 施工工艺流程

6.1.1 牵索挂篮的安装牵索挂篮的安装与主梁0、1号段施工相结合，采用在索塔塔墩顶搭设好的万能杆件支架平台上分块拼装挂篮成整体的方法使挂篮承载平台安装就位，利用挂篮承载平台作为主梁0、1#段施工的托架平台并完成主梁0、1#段施工后，完善挂篮C 型挂钩、拱架、行走反滚轮等，前移挂篮至主梁2#段进入牵索挂篮悬臂浇筑节段。挂篮的安装可以根据施工现场条件采用地面拼装整体提升等不同方法。

6.1.2 牵索挂篮的压载试验

牵索挂篮在拼装完成并锚固好后须进行预压试验，以检测实际结构内力状态及变形与设计是否吻合。预压载荷不小于挂篮承载能力的1.2倍，采取分级施加的方式（至少为4级），荷载可采取模拟等代的方式施加，应尽量与挂篮的实际受力状况相吻合。受墩高、地形等因素影响，可以采用反支点预压方法进行压载试验。

6.1.3 牵索挂篮的施工工艺流程

挂篮固定及平台完善

搭设脚手架

肋板、顶板底模肋板内侧模板安装

绑扎肋板钢筋安装外侧模顶板钢筋绑扎安装波纹管肋板、顶板砼浇注拆模、砼养护、砼结合面凿毛养护至砼强度达到85％设计强度值

拆模及预应力张拉

测量校核

牛腿完善挂篮吊装

2＃拉索安装

拉座实施

图2 牵索挂篮施工工艺流程图

6.2 操作要点

6.2.1 挂篮前移

挂篮下降到位，在C型钩底面的滑移装置落在梁面滑移钢板上，行走反滚轮已安装，锚杆约束全部解除后，挂篮准备前移。在C型钩侧面安装100t千斤顶顶推C型钩，C型钩在滑移钢板上向梁端滑移，实现挂篮的前移。滑移钢板与滑移装置接触面涂抹黄油，以减小摩阻力。挂篮前移时，应保证挂篮平稳前移，不走偏，出现走偏时，应及时纠偏。挂篮的前移也可采用千斤顶牵拉C型钩的方式。

6.2.2 挂篮锚固就位，形成前支点

挂篮前移到位，经测量放样挂篮平面位置满足规范要求后，安装锚固系统锚杆。用主纵梁后部千斤顶反顶主梁底面，放下行走反滚轮，用梁面千斤顶提升中锚杆，使挂篮上升，挂篮上升过程中，主纵梁后部千斤顶同时回缩油缸，保证挂篮上升平稳，直至主肋底模与已浇梁底面紧贴。安装挂篮微调顶升机构、止推机构，锚固挂篮。测量放样挂篮牵索系统锚垫板位置，斜拉索塔端挂索完毕后，梁端斜拉索穿过索导管，锚头安装牵索系统上叉头，用汽车吊配合卷扬机压锚，使上叉头与挂篮牵索系统下叉头销接，挂篮形成前支点。斜拉索通过挂篮牵索系统张拉杆锚固螺母锚固在弧形首的球形锚板上，同时使斜拉索锚圈离开索导管锚垫板设计位置一定距离。

6.2.3 挂篮立模标高调校

挂篮模板主要包括底模、内顶模、外侧模和内侧模。主肋、横隔板底模焊固在挂篮上，随挂篮升降实现安装和拆除。内顶模随拱架升降实现安装和拆除。内、外侧模施工用汽车吊、葫芦配合进行安装和拆除。挂篮立模标高通过主纵梁后部千斤顶调整。标高调整到位后，顶紧顶升机构，再次紧固锚固系统锚杆、顶紧止推机构。同时清理挂篮模板，提升拱架。

6.2.4 斜拉索张拉

斜拉索分三次张拉完成，第一次在挂篮锚固就位，立模标高调整到位后进行，第二次在混凝土浇筑一半时进行，第三次在混凝土浇筑完成、等强、梁体预应力张拉、斜拉索锚固体系从挂篮弧形首转换到主梁上后进行。斜拉索张拉在塔端完成，采用索力监控与梁端标高双控，以索力为主。塔端张拉时需配置张拉撑脚、600t以上千斤顶设备，千斤顶标定后使用。张拉时，对称同步进行。