论挂篮施工技术在大跨径箱梁桥的利用及控制措施分析

　　摘要：通过对衡枣高速九牛岭湘江特大桥主桥箱梁施工实例的分析，首先从挂篮的施工方案开始分析，然后是施工重点及难点的分析，最后是相应措施及质量保证措施的分析。并简要论述了挂篮工程在大跨径箱梁桥的利用及技术控制要点。
　　关键词：施工技术，挂篮工程，控制措施
　　施工工程基本情况：衡枣高速12合同段九牛岭湘江特大桥主桥为悬浇预应力砼箱形连续梁，单箱单室箱形截面，跨度为60m+2×90m+60m。箱梁高度，底板厚度均按二次抛物线变化，箱梁根部梁高为5.5m，跨中梁高3m，箱梁顶板全宽为14.49m，底板宽度8m。主桥按1号、2号、3号墩三个“T”对称悬臂现浇施工，其中0号、1号梁采用搭设托架浇注完成，其余梁段采用挂篮悬浇，悬浇最重梁段为990KN，两边跨端部则搭设支架浇注。主桥采用三向预应力体系，纵向束为7фj15.24钢绞线，竖向为ф32mm精轧螺纹钢筋，横向为2фj15.24钢绞线。
　　一、施工方案
　　所谓挂篮施工，是指浇筑较大跨径的悬臂梁桥时，采用吊篮方法，在施工地点，在不同位置悬臂作业。它并不需要架设支架且不使用大型吊机。挂篮施工较其他方法，有结构轻、无压重、拼制简单方便等优点。
　　1、0#、1#块施工
　　0号段安装是整个主桥安装的基础和关键，因此质量要求严格，安装后的轴线和标高必须与设计一致。0#、1#块施工，其支架搭设在钢围堰工作平台上进行，支架横桥向宽度8m，采用Φ80钢管桩做立柱，25#槽钢交叉联接形成整体，其上铺设工字钢、贝雷片、槽钢形成底模体系，侧模体系则采用槽钢，钢板加工制作。内模则采用组合钢模拼装，槽钢加强，0#、1#块砼浇注前，对支架进行全面测设和局部试压，符合设计要求后，方可使用。砼浇注采用输送泵进行。砼一次浇注成型，浇注时分层对称进行，施工中严格控制砼振捣到位，配备多种型号振动器，保证砼振捣均匀。
　　2、挂篮设计
　　(1)挂篮的组成
　　由承重桁架系统、后锚系统、底篮和吊带系统、行走系统、模板系统这五部分组成的挂篮。
　　(2)承重桁架系统
　　本挂篮具有较好的通用性，适应不同的桥梁使用，挂篮主要构件分为标准构件和非标准构件。
　　纵、横梁的设计：挂篮的主纵梁纵向使用5片贝雷架，横向采用8片贝雷架(4片一组组成纵梁)。前支点的横梁采用2根36号的工字钢制成，工字钢需用2cm钢板联接；后支点的横梁采用2根45号工字钢制成，2cm的钢板联接，并用上焊接的槽钢形成桁架，纵横联则采用骑马螺栓联结。
　　(3)后锚系统
　　承重桁架片的锚固系统，在浇筑混凝土时，用后锚杆穿过预留孔，上端与挂篮后锚点连接，下端与混凝土箱梁顶板连接。后锚杆用40CrNiMo材质的低合金钢锻件加工形成，直径是70mm。
　　(4)底篮和吊带系统
　　底篮：前后底篮横梁均使用用2根36号的工字钢拼装焊接而成，联接缀板为厚度2cm的钢板；底篮纵向使用用14#的槽钢排列分布。底篮长为3.9m，宽为15.5m。
　　吊具：挂篮前后及左右吊点，采用精轧螺纹钢，根据受力大小可分为φ32，φ25两种。
　　(5)行走系统
　　移动挂篮前，首先要降低所有模板，使之与砼脱离；在梁端挂篮主梁下的支垫钢支点。可放松后锚点，但不可解除约束；然后进行轨道机具的准备及现场的清理，并进行检查、记录；移位过程中，挂篮及锚固系统；挂篮应定位锚固系统，并检查记录。
　　(6)模板系统
　　模板系统由内、外模板、滑梁及模板固定装置组成，均采用大块钢模。
　　外侧模：考虑到箱梁为可变高度，则外侧模的底使用25#槽钢作底承重梁，纵横方向用两根吊杆挂在挂篮顶的横梁上，可自由升降，并且外侧模与挂篮可同时移动。
　　内侧模：用组合钢模拼装而成，内顶模的直线部分用组合钢模拼装而成，倒角则用钢板加工而成。
　　二、施工重点.难点及相应措施
　　1、高标号砼的配制及确保砼质量
　　控制好骨料的强度和级配，使用时应保持表面清洁。在保证计量设备校核准确的前提下，加强砼的拌制，用计量设备精确配料，根据拌和设备型号，依据规范规定相应拌和时间进行拌和时间控制，以保证砼搅拌均匀。砼的养护在砼未凝结硬化时就应开始，要求必须达到7天以上。
　　2、梁体砼一次性整体浇筑，确保砼浇筑质量
　　采取在内模开仓的方式振捣砼，并敲击模板检查是否留有空洞，以确保砼振捣质量。认真控制砼浇筑顺序：底板→腹板→顶板。有效控制砼拌和、运输、入模、振捣、养护的全过程，确保砼浇筑质量。合拢段在施工时应选择150C以下的低温状态，可形成刚性连接并浇注合拢段。砼浇注的过程中，可利用水箱来平衡重量，边浇注砼边减载，保证合拢段在不变的荷载下完成砼的浇注。
　　3、主桥箱梁悬臂较大时保证其线形和几何尺寸
　　施工前建立施工测量控制网，对两岸控制网进行联测，以确保测量精度达到设计和规范要求。施工时应加强测量频率，并积极配合监理、监控单位进行施工控制。施工各阶段要做好全过程的监控测量，且做好完整的记录，将测量数据进行分析，指导后序工作。
　　4、避免梁段砼开裂
　　从挂篮设计着手，增强挂篮各部位刚度，降低挂篮变形值，避免由于挂篮变形过大造成梁体开裂。优化砼配合比，降低水泥用量，控制水化热温度，避免水化热过高产生的温度裂缝。砼浇筑时加强振捣质量，同时须严格遵守砼浇筑程序，做到上下游、两岸同步对称浇筑。参考设计图的预应力筋坐标进行波纹管及预应力筋的布置、固定，同时预应力张拉采取张拉力和伸长量双控。箱梁张拉完成后，及时进行管道的压浆。压浆时，首先要用清水清洗管道，再压入水泥浆，水泥浆与水灰的比为0.36—0.4，压力应控制在0.7—0.9Mpa之间。孔道压浆达到压力后，先稳定一定的时间，使孔道的另一端饱满出浆，并且水泥浆稠度与压浆端达到一致，便可停止压浆，并制作试块与施工记录。
　　6、砼外观质量的保证
　　(1)外模均采用大块的墩身模板，尽量减少模板间接缝。
　　(2)精心组织施工，严格按制定的施工工艺施工，采用插入式振捣器振捣密实，对倒角等不易振捣的地方采用模板开窗振捣，并敲击模板检查是否留有空洞。
　　(3)严格控制砂与石的级配及外观清洁，并准确计量。
　　7、确保预应力束的施工质量
　　(1)严格按照设计要求的顺序进行预应力束张拉。
　　(2)张拉时严格采用应力、应变双控，并两岸、上下游同步对称进行；纵向预应力群锚采用分级张拉：竖向预应力采用二次张拉。
　　(3)水泥浆掺入适量减水剂，水灰比控制在0.4～0.45，和易性良好。
　　三、质量保证措施
　　1、组建以项目经理为组长的质量管理领导小组。在管理小组的带动下，增强全员质量教育，使全体施工人员融入到工程施工质量的管理中来。
　　2、施工挂篮必须经过周密详尽的计算，使挂篮具有足够的刚度和安全性，保证在箱梁浇筑过程中不产生超出规范容许的变形。
　　3、各悬臂施工梁段，在浇筑阶段、挂篮拆除纵移阶段必须保持同步对称平衡施工。砼浇筑按照底板、腹板、顶板，先前端后后端，最后浇筑与已浇梁段的结合部位，并对施工缝严格按照设计要求处理。
　　4、梁段间的纵向受力钢筋应严格按照设计要求连接，凡因施工需要断开的钢筋再次连接时必须按照相关技术规范进行。施工中若与钢筋位置发生冲突，可以进行适当调整，但必须保证砼的保护层厚度。
　　5、选用有经验的砼工进行振捣，既防止过振出现翻砂，又防止振捣时间不足出现多气泡，更杜绝漏振而产生蜂窝麻面。
　　6、为防止出现裂缝和边棱破损，箱梁砼强度达到20Mpa后才能拆侧模，底模则需在预应力束张拉完成后方可脱模。
　　7、纵向预应力束必须保证两端同步张拉，横向、竖向束保证两边对称张拉。张拉完毕后禁止再撞击锚头和钢束，多余钢绞线和粗钢筋采用切割机割除。
　　8、高度重视施工期间的观测和控制，与箱梁监控单位积极配合，做好各项施工阶段的控制分析和调整，保证箱梁施工线形(包括平面位置和高程)满足设计和技术规范要求。严格进行原始资料、质量检验和数据的收集及整理。
　　9、梁段砼浇筑前由专人对挂篮各部分进行检查，同时也检查预应力系统，发现问题及时处理，防止重大事故发生。浇筑完成后，及时对预应力管道进行检查，对有问题的进行处理，并保证养护不少于8天。
　　10、施工期间要保持与气象部门的联系。不得在不利于施工的天气条件下施工，以保证砼质量及施工安全。
　　结束语：目前挂篮施工技术已是非常成熟大桥上构施工技术。衡枣高速公路九牛岭湘江特大桥主桥箱梁采用挂篮施工技术成功地较经济地解决了深水大跨径悬臂桥梁施工困难难题。
　　
　　
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