1-斜拉式挂篮悬臂灌筑箱形连续梁工法 (2)

斜拉式挂篮悬臂灌筑箱形连续梁工法

(LEJGF-92-07)

铁道部第三工程局

预应力混凝土梁桥正以较快的速度向大跨度发展，其主要原因之一是悬臂灌筑施工方法保证了这一发展的需要。

悬臂灌筑施工方法不受通航、洪水、流冰和深谷的影响，并可减少或不设临时支承，从而达到缩短工期、提高经济效益的目的。

悬臂灌筑的重要设备是挂篮。目前国内常用挂篮多为万能杆件或型钢拼装的桁架式或撑架式，这类挂篮自重大，挂篮重量与梁段重量之比均在1.1～2.0之间。我局设计制造的斜拉挂篮，具有结构简单、重量轻、无平衡重、变形小等特点，在株洲湘江大桥、乐天溪大桥等工程的悬臂灌筑施工中，取得了良好的效果。该挂篮于1990年获铁道部科技进步三等奖。

挂篮布置如图1。

图1 挂篮布置示意图

一、工法特点及适用范围

(1)挂篮重量轻，仅为灌筑梁段重量的31%～43%，不但降低了梁部的施工荷载，而且降低运输安装费用和桥梁造价，并缩短了施工工期。

(2)拼装所需作业面长度，5m即可满足，因而为无托架施工1号段提供了条件，可以节约大量钢材。

(3)挂篮所用杆件少，作业面开阔，为施工创造了良好的条件。

(4)结构合理，受力明确，变形量小，桥面标高易于控制。

(5)构造简单，易于加工，无需平衡重。

(6)可以用于各类桥梁悬臂灌筑施工。

二、挂篮设计及工作原理

1.挂篮设计主要参数：梁段最大重量100.75t，梁段长4m，梁段最大高度5.14m，斜拉带角度变幅34°～46°，走行方式为滑动或滚动，挂篮重量＜40t，最大整体变形＜10mm。

2.刚度要求：主梁载模走行时挠度不大于L/400(L为主导梁跨度)，模板局部变形不大于5mm，托梁变形不大于5mm。

3.工作原理

以斜拉带为主要受力构件，以主导梁系统和底模系统为传力构件，将荷载传于梁体上，因而受力明确，构造简单。

工作原理为：主导梁先行就位并固定，移动侧模和底模，底板钢筋完成后，安装内模。

三、悬臂灌筑施工工艺

(一)挂篮施工工艺

以滑动斜拉式挂篮为例，其施工程序如图2。

图2 挂篮施工工序

下面以1、2、3号梁段为例说明挂篮施工的具体步骤程序。

1.1号段(无托架施工)

(1)0号段完成后，吊装主梁(锚固于梁体上)，安装横梁、主梁联接系。

(2)通过端部横梁利用倒链滑车起吊底模系统，其后托梁固定于0号段上。

(3)安装内侧斜拉带。

(4)吊装外侧模，安装外斜拉带。

(5)绑钢筋，立内模，绑顶部钢筋。

(6)调整标高及四根斜拉带，使之受力均匀。

2.2号段

(1)用千斤顶放松斜拉带，用倒链滑车将前托梁固定于梁体上，拆开斜拉带。

(2)以压轮器更换压紧器，将主梁滑移到2号段设计位置。

(3)以节点板联结挂篮主梁尾端，将三角铁移至设计位置。

(4)用压紧器更换压轮器，安装侧模滑梁。

(5)通过滑梁，利用倒链将模板牵引到梁段位置。

(6)安装斜拉带，调整模板位置，绑扎钢筋。

(7)内滑梁走行就位，并吊于主导梁上，内模走行就位。

3.3号段

(1)同2号段的工序(1)

(2)以压轮器更换压紧器，拆开两主梁的联结板，主梁连同滑梁移到3号段设计位置。

(3)侧模和底模落在滑梁上，移到3号段设计位置。

(4)安装主梁压紧器和限位器。

(5)安装斜拉带、调整模板，安装底模后限位器，绑扎钢筋。

(6)同2号段的工序(6)、(7)。

(二)混凝土灌筑及预施应力

箱梁混凝土灌筑和梁体预施应力，除采用常规方法外，结合斜拉式挂篮及悬臂灌筑特点，一般应注意

以下几点：

(1)为防止由于两端荷载不对称而增大墩顶位移，混凝土灌注应对称进行，必要时，可以加设配重。

(2)抽拔胶管的时间，可按混凝土养护180温度小时控制。

(3)合拢段施工可利用已成梁段支承主导梁，将挂蓝模板悬挂于主导梁上进行混凝土灌筑。为防止因温度变化而产生混凝土裂纹，应根据设计设置临时预应力束和刚性支撑。

(4)体系转换，即由静定结构转换为超静定结构，一般由桥两端逐孔进行。拆除临时支座采用静态破碎方法。

四、劳动组织及机具配备

1.劳动组织

悬臂灌筑施工承包组人员共71名，配备如表1。

表1 劳力组织

2.机具配备(见表2)。

表2 机具配备

五、质量标准

1.中线偏差：不大于5mm。

2.合拢段高程差不大于10mm。

3.自振频率不大于设计值。

4.悬臂梁端高程与设计高程之差不大于+15mm，-5mm。

六、安全措施

1.由于悬臂灌筑均系高空作业，因此，高空作业的安全设施，如安全网、安全带、防护栏杆等必须设置完善，每一梁段循环应检查一次。

2.主导梁转移后，尾部的锚固装置，如后锚梁、压紧器、拉杆、限位器等应及时安装，由施工负责人进行检查。

3.模板外滑梁吊杆应于挂篮转移前进行检查，防止因吊杆损坏造成掉模事故。

4.主导梁及外滑梁未转移就位之前，不得解除底模及外模约束。

5.挂篮拆除应按工艺细则办理。

七、效益

1.使用垂直式挂篮一个梁段循环周期一般为10～12天，斜拉式挂篮仅为6～8天。

2.1号梁段可以采用无托架施工，每个桥墩可以少用万能杆件30～40t，特制预埋件10～20t。

3.较常规挂篮自重轻，一次性投资费用少，以株洲湘江大桥为例，8套挂篮可节约200万元。