大桥主桥悬浇梁及挂篮施工工艺

宜昌长江大桥主桥悬浇梁及挂篮施工工艺

一、编制依据

1、《铁路桥涵施工规范》（TB10203-2002）。

2、《铁路桥涵工程施工质量验收标准》（TB10415-2003）。

3、《铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准》（TB10424-2003）。

4、《钢结构设计手册》。

5、铁四院设计的宜昌长江大桥施工图相应部分图纸。

6、中铁大桥局集团设计事业部所绘制的宜昌长江大桥菱形挂篮设计图。

7、设计院主梁设计变更相关通知。

二、工程概况

主桥上部结构为（130m+2×275m+130m）纵、横、竖三向预应力混凝土连续刚构柔性钢管拱结构，全长811.6m（含两侧梁端至边支座中心线各0.8m）。主梁为顶宽14.4m（拱脚处宽15.5m），底宽9.2～12.727m，斜腹板斜率5.5:1的单箱双室变截面箱梁结构，吊杆采用箱内锚固形式。

墩顶箱梁高14.5m，跨中梁高4.8m，主桥两端设置无缝线路温度调节器，轨底至梁顶设计为60cm。道碴桥面，道碴槽宽均为8.4m。两侧各布置1.5m人行道，采用复合不锈栏杆。

箱梁中支点处梁高14.5m，端支点及跨中处4.8m，其中中支点处（梁高14.5m）平段长11.0m，中跨中（梁高4.8m）平段长25.0m，中间119.5m长度变高段梁底曲线为圆曲线，半径为740.945m。箱梁采用C60高性能混凝土。见A、B主梁断面图(图一)。

主梁除0号块、S28号块在支架上施工外，其余各梁段均利用挂篮悬臂施工，先合龙边跨，后合龙中跨，且在中跨合龙段施工之前，在合龙段两侧梁段施加对顶力13000KN作为永久荷载，再浇注合龙段混凝土，实现全梁合龙，张拉中跨部分底板索MB1～MB3。

梁体纵向、横向预应力孔道均采用塑料波纹管成孔，竖向预应力孔道采用高频钢管成孔，其中纵横向管道采用抽真空压浆。

顶板内布置双层预应力索时厚50cm，顶板内布置单层预应力索时厚40cm。底板厚度由中跨4.8m梁高处的35cm渐变至中支点附近处132.5cm、局部加厚至200cm。腹板厚度分30cm、45cm、60cm、100cm四种，100cm厚腹板在梁拱墩结合块附近一定区域内。全梁共布置横隔板12道，在梁的两端各设厚160cm的横隔板，每个主墩顶各设200cm厚的横隔板两道，每个主跨距跨中24m位置对称各设30cm厚横隔板一道。所有横隔板均设过人孔。

全梁共分177个梁段，根据梁段所处位置，边跨依次编号S1～S28，中跨M1～M30，合龙段S27、M30长3.0m，其它悬臂梁段长分3.0m、3.5m、4.0m、4.5m、5.0m五种：箱梁除边跨直线段S28及11～13#墩梁结合块（M0、S0）在支架上施工外，其余各节段均采用挂篮悬臂浇注。悬浇梁段最重3762KN（砼容重按26.25kN/m3计）。

边跨梁每端支座采用EBP900型隔振支座两个，支座中间设水平剪力卡一个。为便于检查梁体，每跨箱梁外设活动（可升降）检查小车一套；两边腹板内侧全梁范围各设0.75m 宽人行通道；边跨每室设可移动升降梯各一套，中跨每室设可移动升降梯各两套。

主梁纵横向均采用公称直径15.24mm，抗拉强度标准值fpk＝1860 MPa的低松弛钢绞线，竖向采用直径32mm、冷拉Ⅳ级、抗拉强度标准值fpk=930MPa精轧螺纹钢筋。

若图纸另有变更，施工时请注意设计院设计变更，并及时进行记录，以备查用。

表1：主桥上部结构箱梁工程数量

序号项目单位数量

1 C60高性能混凝土m327941

3 φ15.24钢绞线fpk=1860MPa t 2223.8

4 φ32精轧螺纹钢筋t 415.8

5 锚具套22086

6 波纹管m 154700.4

7 Ⅱ级钢筋t 3763.9

8 Ⅰ级钢筋t 128.9

9 A3钢t 32.5

10 泄水管及排水管t 27.12

11 桥面防水m211693

12 混凝土伴聚丙纤维t 1.598

三、挂篮施工

（一）、菱形挂篮的设计原则及用途

1. 为推动科技进步，提高桥梁施工技术，提高本标段工程质量，加快施工进度，主桥梁体M1～M29、S1～S26节段采用菱形挂篮悬浇施工；M30、S27节段用挂篮作为吊架施工。

挂篮既是悬浇箱梁的承重设备，又是极为重要的吊挂施工平台。悬臂的前端承担新浇筑梁段混凝土的重量，后端锚固在已浇筑的梁体上；在施工中，挂篮受力的情况和步骤必须符合设计要求，尤其是挂篮的稳定必须确保。根据主体设计要求，挂篮的自重（包括模板）不得超过1500KN，本挂篮自重1540KN，根据《铁路桥涵施工规范》（TB10203-2002）中规定挂篮增加重量应小于10%挂篮自重，所以挂篮完全满足主体设计要求。挂篮工作时和走行时的稳定主要依赖于梁体上的预应力粗钢筋和预埋U型螺栓做为锚固筋，因此，要求该预应力粗钢筋和预埋U型螺栓位置准确。同时，在施工的全过程和各施工阶段的每个施工步骤，都要规范施工，规范操作，每道工序必须经严格检查合格、无误后，方可进行下一环节的施工和操作。主墩0号块纵向索在0号块梁段混凝土强度达到设计强度的90%后张拉，完成后，安装两侧挂篮。

2. 菱形挂篮在主梁施工中具有的两种功能：

（1）主桥（130+275×2+130）连续刚构箱梁M1～M30、S1～S27节段施工用。

（2）混凝土箱梁预应力束张拉等作业工作平台。

(二)、菱形挂篮的组成及拼装

1、挂篮组成

主桥采用的菱形挂篮有3片主桁，整个挂篮宽约17m（含外模支架），单只挂篮纵向长约15m。由三片主桁构架、底模平台及限位系统、内外模吊挂系统、走行系统、锚固系统、内外模等7大部分组成。（见附件1：菱形挂篮结构组成表）刚构箱梁斜腹板斜率为5.5:1，底板宽度从1#块至跨中由9.603m渐变至12.727m，节段施工中挂篮底模逐节段调整配备满足底板宽度变化，挂篮侧模下部两端设对顶杆夹紧底模。（参照附件2：主墩悬浇梁段结构示意图；附件3-1、3-2：挂篮施工时各梁段技术参数统计；附件4：挂篮传力体系；）