挂篮悬浇施工在南水北调韩庄桥工程中的应用分

　　摘要：南水北调中线京石段韩庄桥为预应力混凝土连续箱型梁桥，主桥桥跨布置为(40+60+90+60+40)m，采用悬臂浇注法施工，主要介绍其上部结构的施工工艺和施工体会。

　　关键词：南水北调,韩庄桥,连续梁桥

　　1施工概况

　　韩庄桥位于河北省满城县东于河村东保涞公路上，第3孔跨南水北调总干渠，大桥为预应力混凝土连续梁桥，跨径为(40+60+90+60+40)m，总宽度25.5m，分两幅桥建设。箱梁顶板宽12.25m，底板宽6m，两侧翼板悬臂为3.125m，主墩支点处梁高5.2m，跨中及边跨支点处梁高2.2m，中间按2次抛物线变化。

　　主桥箱梁由上下行分离的两个单箱单室箱型截面组成，采用三向预应力体系，分为纵向预应力束、桥面板横向预应力束和竖向精扎螺纹钢筋。韩庄桥左右幅各有2个T墩，每个T墩包括21节段(0#～10#和0'#～10'#)，全桥共投入8个挂篮。2#、3#主墩墩顶0#、1#和1'#梁段(长13.4m)采用落地支架法一次现浇成型，2#～10#悬浇梁段长174m，采用轻型菱形挂篮悬浇法施工。

　　本桥合拢梁段包括2个边跨和1个中跨，合拢段长度为1.5m，采用在箱梁体内设置固结劲性骨架、安装钢筋及波纹管，利用单个挂篮及其模板组成的吊架法施工，在合拢当天气温最低时一次浇筑成型，合拢顺序为先边跨后中跨。边跨段采用落地支架法现浇施工。

　　2施工特点

　　(1)桥梁基础采用钻孔灌注桩，工程量大，施工场地狭窄，地线复杂，施工布置困难。

　　(2)变截面连续箱梁按三向预应力设计，最大跨度90m，悬离地面高达19m，施工工序多、难度大。

　　(3)挂篮悬浇施工、混凝土弹性模量、收缩及徐变、预应力施加和温度变化等因素对大跨度连续箱梁的线性控制产生不同程度的影响，梁体线性控制难度大。

　　(4)连续箱梁合拢段施工程序恰当与否是决定体系转换施工成败的控制性因素。

　　3悬浇施工方案

　　3.1施工顺序

　　落地支架上浇筑边跨直线段→落地支架上浇筑0#、1#和1'#梁段→挂篮悬臂法浇筑2#～10#梁段→合龙段施工及结构体系转换。

　　3.2支架搭设、预压

　　利用主墩设计的8根φ800mm、壁厚16mm的临时支撑钢管作为竖向受力构件，四周补充搭设满堂钢管支架，支架顶端设400mm的顶托调平螺栓，用来调节底模高度和拆除模板，螺栓顶端铺设100mm×100mm的方木找平，方木上安装大块钢模板，板与板之间的缝隙用腻子刮平。

　　支架采用“扣件”式满堂钢管架，选取φ48mm，壁厚3.2mm的钢管。支架搭设底宽9m，总长度14.2m，间距为50cm×50cm。搭设至箱梁底高程时安设制作成型的挂篮外膜及桁架，支架扩展到12.25m，以满足翼板施工需要。

　　支架搭设完成后，采用全断面等载预压，以检测支架的承载力和安全稳定性，消除非弹性变形，确定底模标高。预压观测点布置在距支点1m处、1/4跨处，分压载前、压载完、卸载后3个阶段进行。

　　3.3 0#、1#和1'#梁段施工

　　主墩0#、1#和1'#梁段沿桥向长度13.4m，单幅宽度12.25m。所用内外侧模均为挂篮悬浇段定型侧模，反桁架加固措施，底模采用大块组合钢模板。混凝土浇筑采用TC4810塔吊吊2m3混凝土罐配合缓降筒入仓方案，人工采用插入式振捣器振捣，浇筑由悬浇端向墩顶扩散。

　　3.4悬臂端施工

　　0#、1#和1'#梁段施工完毕后，从2#段开始悬臂段施工，8个独立的挂篮在T构两端进行对称悬臂灌注施工。施工过程严格控制相邻梁段两次混凝土浇筑的龄期差不小于7天，每个梁段的施工周期实际按10天一个循环进行。

　　挂篮悬臂施工箱梁，混凝土浇注量大，且需对称浇注。为了满足对称浇注要求，提高浇注速度，在本工程中全部采用泵送浇注工艺，施工采用三通管，即可单向泵送混凝土，又可双向同时泵送。采取这一措施可将每梁段浇注时间缩短至6～8h，即可单向泵送混凝土，又可双向同时泵送。采取这一措施避免了由于混凝土浇注过慢可能出现的明显接茬和断面新老混凝土可能出现的裂缝。悬浇施工时应注意经常对已浇注各梁段变形进行观测，将观测结果及时反馈施工控制组，施工控制人员据此提供立模标高，以指导悬浇施工的有序进行。[1]

　　3.5合拢段施工及结构体系转换

　　箱梁合拢及体系转换，是控制全桥受力状态和线型的关键工序，为保证施工阶段的稳定，全桥分为两个合拢阶段：第一阶段为边跨合拢，释放墩梁锚固，结构由双悬臂状态变成单悬臂状态;第二阶段为中跨合拢，形成连续梁受力状态。

　　施工时应注意：墩梁临时锚固体系的放松，做到均衡对称进行，确保逐渐均匀地释放。在放松前应测量各梁段高程，在放松过程中，注意各梁段的高程变化，如有异常情况，应立即停止作业，找出原因，以确保施工安全。

　　(1)边跨合拢段施工

　　①拆除全部挂篮，在边跨合拢段加20t配重，安装边跨合拢段刚性支撑，在支架上现浇11'#合拢段。

　　②部分张拉合拢束，每束张拉力为设计张拉力的50%。之后进行立模，绑扎钢筋和预应力管道等工作。根据施工规范和设计要求，浇筑边跨合拢段混凝土，混凝土浇筑时逐步对配重卸载。

　　③待混凝土龄期达到7天并且达到规定的设计强度后张拉顶、底板预应力连续束，张拉顺序：先张拉长束后张拉短束，合拢束补拉到设计吨位。

　　④边跨合拢后拆除边跨支架，拆除2#、3#桥墩临时支撑及固结设施。

　　(2)中跨合拢段施工

　　①两端挂篮拆除。

　　②先在“T墩”的两悬臂端分别安装30t的配重，安装中跨11#合拢段吊架.

　　③在合拢吊架内安装中跨合拢段刚性支撑，张拉合拢钢束4根H1和4根B1，每束张拉力为设计张拉力的50%。之后进行立模，绑扎钢筋和预应力管道等工作。根据施工规范和设计要求浇筑中跨合拢段混凝土。

　　④待混凝土龄期达到7天并且达到规定的设计强度后张拉底板预应力钢束，重新张拉H1,B1至设计吨位。

　　⑤拆除吊架，更换支座，完成中跨合拢。

　　4挂篮悬浇施工体会

　　由于连续梁桥悬臂浇注施工法的种种优点,它在操作方便、缩短工期等方面具有很大优势,在大跨径连续梁桥施工中不失为一种很好的方法。但同时也存在一些问题，在设计和施工时应注意如下事项：

　　(1)要保证施工中的安全性和稳定性。在节段施工中容易出现偏载或因风力而产生不平衡弯矩，因此，在施工中往往除将墩、梁临时固结外，还有在桥墩或墩旁加设临时支撑，以承受不平衡弯矩，必须保证施工中双悬臂体系的稳定性。

　　所有进入施工现场人员必须戴安全帽,上下挂蓝要头上看清、脚下采稳、手中抓牢,防止高空坠落。外侧模翼缘板部位、挂蓝底板前端及左右外露部分要焊扶手并挂细目网防护。在已完成的桥面两侧,及时设置临时栏杆,保证施工人员安全。张拉工作平台空间要满足要求,悬吊千斤顶的支架要牢固可靠,张拉时油顶后面、油泵前面严禁站人。

　　(2)要切实保证混凝土的浇筑质量。悬臂浇筑施工法高空作业工作量大，工作面小，施工周期受混凝土养生、脱模的限制，节段循环作业中遗留有内部接缝等，因此必须从设计和施工全面考虑保证节段混凝土的现浇质量。

　　(3)要严格控制梁体的几何位置。悬臂浇筑施工法虽然要比悬臂拼装法容易控制变形，因为逐段浇筑施工可以逐节段调整挂篮标高，但是由于逐段浇筑混凝土龄期不同，合拢时需进行体系转换，因此由于混凝土的徐变和收缩而产生的变形和次内力是复杂的，必须精心设计，精细施工。

　　在箱梁悬浇施工中必须对挂篮变形、主桁挠度进行连续观测和严格控制,在立模浇筑混凝土前、后,预应力张拉前、后,行走挂篮前、后,对箱梁标高、轴线进行动态跟踪连续观测,并与设计提供的标高、挠度进行对比,及时调整箱梁预拱度,确保箱梁线型符合设计要求。　　每节段混凝土浇注完成后及时观测临时支撑柱的变形情况,若变形量过大,及时采取相应的加固措施。[2]

　　5结束语

　　挂篮悬壁浇筑施工，使用机具设备少，避免搭设大量支架，便于在水深、流量大的河道和交通辆大的立交桥中施工，而且施工不受限制，跨度大，经济效益高，施工主要作业在挂篮中进行，且操作重复，有利于高效率工作和保证施工质量，同时便于在施工中不断调整节段误差，提高施工精度。

　　参考文献:

　　[1]王海燕.浅谈大跨径变截面连续箱梁施工问题[J]，中国新技术新产品，2012，(11)

　　[2]金连虎.浅析宝射河大桥菱形挂篮悬浇施工技术[J]，《硅谷》2010年第6期

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文章名称： 挂篮悬浇施工在南水北调韩庄桥工程中的应用分

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