预应力连续箱梁挂篮施工技术探索
关键词：梁箱施工,挂篮施工,悬臂现浇,挂篮安装
1工程概况
本项目广梧高速第十八合同段路线全长14.833km，其中封开西江特大桥桥梁孔跨布置为：6×30+8×40+(66+120+2×138+120+66)+4×30+3×30m，主桥上部结构采用(66+120+2×138+120+66)m刚构-连续预应力砼连续梁，下部结构为单薄壁空心墩;引桥为预制预应力砼先简支后连续刚构T梁，下部结构为独柱T型薄壁墩;桩基均为钻孔灌注桩。主桥箱梁除墩顶块件外，各单“T”箱梁均采用挂篮悬臂浇筑法施工。
2挂篮安装
挂篮是梁体悬臂浇筑专用设施，既是施工梁段的承重结构，又是施工梁段的作业现场，本工程采用菱形挂篮施工。为了有效地确保悬臂浇筑施工技术，挂篮安装施工质量起着相当关键作用，必须对挂篮的安装的每个环节进行细化施工。
2.1 挂篮系统安装
(1)承重系统。主桁承重系统由主桁架、前上横梁及前、后下横梁组成。主桁架采用16Mn钢板加工而成，断面为250mm×250mm，各杆件之间用连接板销接。前、后上横梁采用[20、[16及钢板连接板连接而成，除吊杆连接板为16Mn外，其余材料均为Q235。前、后下横梁均用16Mn钢板焊接而成，断面为230mm×500mm，顶板均采用22mm厚的钢板，侧墙采用12mm的钢板。
(2)提升系统。提升系统主要受力吊杆采用16Mn钢板和φ32精扎螺纹钢吊杆，其余部分均采用φ32精扎螺纹钢，为了加强挂篮的通用性，吊带分别采用1m、2m两种规格，全部采用钢销连接。前下分配梁上采用液压千斤顶，以方便自动调整模板高度，其余各部位根据受力大小不同分别准备不同规格的手动螺旋式千斤顶或链滑车。
(3)后锚系统。本工程挂篮后锚全部采用φ32精扎螺纹钢筋。因为φ32精扎螺纹钢重量较轻，抗拉强度高，便于操作。每侧设计了两组共8根φ32精扎螺纹钢筋，后锚的安全系数达6.77，能满足施工的要求。通过在箱梁砼中预留直径为5cm的孔道将锚杆锚于已浇筑的箱梁砼顶板上。
(4)行走系统。挂篮前移采用两个60T液压千斤顶作动力，此液压千斤顶为张拉竖向φ32精扎螺纹钢筋用的张拉千斤顶。用φ32精扎螺纹钢筋一头锚固于前支点，一头锚固于轨道最前端的液压千斤顶上。通过对千斤顶的张拉带动整个挂篮在轨道上向前移动，经过千斤顶的20～40个行程，即可将挂篮前移到位。轨道和滑船的接触面上均涂满黄油，以减少移动时的阻力。
3底篮模板系统
底篮和模板系统包括底篮、底模平台、外侧模、内侧模、端模和工作平台等，模板设计按全断面一次浇筑箱梁砼考虑，整个模板系统除内模外随挂篮一次行走到位。
(1)底模是用型钢和钢板组装而成。底模骨架应与底篮纵梁固定，底模伸入已浇梁端底10cm，而且应加垫以防漏浆。底模标高及中线每次移完挂篮都应测量放样，如有偏差则需通过调整整个底篮来调整。底模标高要考虑设计施工预留度和主桁梁前端挠度。待确定标高及中线无误后，方可进行下一道工序。底模两侧应密铺5cm木板作施工平台。
(2)箱梁内侧模及顶板和翼板模板都是采用大块钢模，内模采用组合钢模加木模拼装而成，均需加水平及竖向骨架，用丁字螺丝及碟形扣连接。每次挂篮移到位，底模标高、中线调整好后，安装外侧模，然后采用钢管、方木及花篮螺栓固定。之后，安装翼板模板，翼板模板是由门式架支承。安装完底模及外腹板模后，安装端头模。扎底板及腹板钢筋。扎好箱梁底板及腹板钢筋(包括预应力筋管道)，就开始安装内侧模，两内侧模采用钢管对撑和花篮螺丝对拉连接固定，之后再用对拉螺丝和硬塑管与外模固定，在箱梁内安装门式架，作为施工脚手架和顶板支撑架，最后安装顶模。
(3)工作平台。在底篮两侧、前后端及外模翼缘板外侧设置固定工作平台，在内外模和箱梁前端设置悬吊工作平台，用倒链葫芦自由升降。便于箱梁内外任何位置操作。同时设置好安全网。
挂篮在悬浇中实施。
0# 块是悬浇挂篮起步的基础，所以必须为挂篮的安装、锚固、走行预留施工临时孔洞，待挂篮移到下一块之前及时把上一块不用的孔洞封堵起来。在腹板两侧沿纵向预留挂篮安装、锚固、走行孔洞，同时还可以用于外滑梁的锚固;箱梁前端部底板上预留用于下一块挂篮底模后端锚固的孔洞;腹板侧面隔一定的距离留透气孔以保证箱室内外温差在±15℃以内;箱梁顶、底板留人孔，以方便拉张人员、机械等进入工作面施工作业。
3.1 施工准备技术
0、1号块预应力张拉完成后，开始安装联体挂篮浇注2#块。挂篮的安装垂直运输采用浮吊或塔吊进行。先安装主梁，然后安装后锚系，之后再安装挂篮横联。横联固定后即可安装前后上横梁，固定后，即进行吊带的安装。然后将底篮在浮箱上拼装完毕，整体起吊。装好底模后调紧后锚及吊带，完成好试压工作后，即可进行2#块的施工，悬浇梁段采用整体一次浇注。(如图1)
3.2 挂篮分离、分步前移实施
2#块悬浇、张拉完，主桁架即须分离。安装纵移千斤顶，将挂篮轨道梁通过竖向预应力钢筋锚固好，并将挂篮通过反扣装置扣住轨道梁，然后把联体主桁分离。解除箱内吊带，并放松其他吊带，底篮整体下放一定间隙，然后用锚固在轨道梁下的千斤顶动推动主桁梁将挂篮整体移动就位，主桁梁在向前移动时，应保持其中心线与箱梁中心线一致，如有偏移，应随时纠正。挂篮到位后在主桁梁后端部安装后锚系统与已浇梁体锚紧，测量放样底篮中线和坡度，预调紧吊带，即可进行下一道工序。
3.3 提升吊篮
由于本桥梁箱梁底部为二次抛物线，因此每浇筑一个梁段均须将底模提高一次，也即整个底篮提高一次。底篮的提高采用千斤顶把吊带升高，然后用钢板垫起，当升高高度够一个吊带销的间距时，则提高一个销孔的高度。(如图2)
3.4 钢筋及预应力钢筋安装
钢筋及预应力钢筋与模板同步进行，先扎底板钢筋，然后安装腹板钢筋，套装腹板竖向预应力筋及波纹管，安装腹板纵向预应力筋管道。安装好顶板模板后，跟着绑扎面层钢筋，布设纵、横向预应力管道。纵向预应力筋波纹管比较大，需用硬塑管作撑管，以防振动棒振动变形和漏浆。纵向波纹管接长时一定要用胶带包扎好。各波纹管必须于端部和管道的最高点处装压浆管(咀)及出气管。
3.5 混凝土浇筑
箱梁砼一次性浇注完成，砼浇筑时，应在墩的两侧同时浇筑。如果不能同时浇注，最大不平衡重不能超过设计规定。浇筑砼时，采用插入式振动器振动，振动时对预应力钢筋锚固端以及其它钢筋密集部位，应特别注意振捣。顶板砼浇筑完后要进行抹浆，然后拉毛。砼初凝后，用湿麻袋盖住养生。每次砼的浇筑应有测量监控。对于纵向预应力管，应一边浇注砼一边清洗。模板拆除后，对新浇砼与旧砼接缝处要进行修补，梁端要凿毛。
3.6 预应力钢材的张拉
砼强度达到90%设计强度且龄期不小于7d，方可张拉预应力钢束。张拉纵向预应力筋时，先腹板钢束，后拉面板钢束，而且应对称张拉。张拉采用两端同时张拉，实行双控，即吨位控制和延伸量控制。张拉要做好张拉记录。横向及竖向预应力筋需晚一步张拉，张拉时间应符合设计及规定的要求，竖向预应力钢筋张拉后螺母不超出砼面，确保螺母埋在砼内，以免在桥梁使用过程中螺母受到外力损坏。张拉完立即封锚，封锚材料达到一定强度之后，开始压浆。压浆前先用压力水清洗管道孔,然后从低端往高端压浆。当出浆端的浆的稠度达到达到压浆端后，就封住出浆口，并保持压力一定时间，然后关闭压浆端。压浆采用真空压浆。压浆要做好压浆记录。竖向预应力钢筋采用两次张拉，在每次浇注完一个块段砼后，张拉完纵、横向预应力且灌浆强度达到95%以下时进行第一次的竖向预应力张拉，成桥后在未施工桥面铺装前对全桥的竖向预应力进行第二次张拉，完成后马下采用环氧树脂对锚头进行固定然后压浆。
3.7 挂篮拆除
最后边跨跨合拢段施工，悬浇不对称梁段A12，同时在次中跨跨中逐级压重130吨。张拉A12梁段纵向预应力，拆除边跨挂篮，安装边跨现浇段施工吊架。吊架施工边跨现浇段砼，同时在次中跨跨中逐级压重120吨(总计250吨)。安装边跨合拢段劲性骨架，完成边跨合拢。从长束到短束张拉边跨底板束然后顶板束。拆除边跨吊架，再拆除次中跨压重，最后拆除次中跨挂篮，准备中跨合拢。
4结 论
挂篮是梁体悬臂浇筑专用设施，既是施工梁段的承重结构，又是施工梁段的作业现场，文章介绍了挂篮的安装系统等，同时阐述了挂篮在桥梁浇筑施工中的实现，为类似工程应用提供参考指导。
参考文献：
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