横江水库特大桥挂篮施工工艺优化研究

◎ 徐道立 广东省长大公路工程有限公司



横江水库特大桥挂篮施工工艺优化研究

◎ 徐道立 广东省长大公路工程有限公司

摘 要：本文以横江水库特大桥工程为例，对挂篮的施工方法进行了介绍。然后结合工程的实际情况，对挂篮的底篮系统、模板系统、提升系统、行走锚固系统进行了改装，最后对挂篮的施工进行了探讨。

关键词：横江水库 特大桥 挂篮施工工艺 优化

1.工程概况

横江水库特大桥主桥为（55+5× 100+55）m七跨预应力单箱双室分离式混凝土连续刚构，半幅桥宽18.55m，梁底宽11.55m，两侧悬臂翼缘板宽3.5m；主梁底板采用2次抛物线，底板厚度由2#梁段处83.5cm渐变至跨中30cm。主梁横坡由腹板高度调整，底板保持水平，顶板横向设横坡。本项目采用挂篮是通过公司设计的220t、270t挂篮为基础进行改造的挂篮，设计过程中需满足最重梁块5#块的207.3t的施工工况荷载计算。每套挂篮上部承重部分均由三片菱形主桁构成，主桁置于腹板位置。底篮采用型钢组拼；提升部分主要采用Q345b吊带；主桁后锚固采用预埋精轧螺纹钢锚固；移机由液压系统顶推前移。桥梁结构图如图1所示。

图1 桥梁结构图

2.施工方法

本项目采用挂篮是通过公司设计的220t、270t挂篮为基础进行改造的挂篮，设计过程中需满足最重梁块5#块的207.3t的施工工况荷载计算。每套挂篮上部承重部分均由三片菱形主桁构成，主桁置于腹板位置。底篮采用型钢组拼；提升部分主要采用Q345b 吊带；主桁后锚固采用预埋精轧螺纹钢锚固；移机由液压系统顶推前移。挂篮施工顺序为：挂篮就位→钢筋绑扎及混凝土浇筑→等强养生及脱侧模→张拉纵、横、竖向预应力→挂篮前移→进入下一节段箱梁施工。

3.施工技术分析

3.1 进行挂篮改装

在进行挂篮施工之前，必须将挂篮的五大系统进行必要的改装：

（1）底篮系统的加固。由于挂篮的底篮系统是主要的受力部件，所以必须对相关的焊缝进行补焊，对不合格的螺栓应及时进行必要的更换。按照有关的要求进行吊点位置的仔细调整，但不能改变底篮纵梁的尺寸。

（2）模板系统的改装。在模板系统进行改装时必须依据箱梁尺寸进行，而内模桁架和侧模桁架需要根据现场箱梁的截面尺寸去加工。

（3）调整提升系统。对提升系统的调整主要是从主桥箱梁的吊点距离进行调整，从而达到系统的均衡性。

（4）锚固和行走系统。全部采用液压顶推行走系统代替滑动行走系统，对锚固部位进行局部的优化。

（5）主桁的承重系统。经过相关方面的讨论决定对改挂篮主桁承重系统直接进行使用。

3.2 挂篮安装

对相关板块进行拆模张拉后就可进行主桁中心线的放样定位，然后需先进行主桁的安装，接着安装主桁横联、吊带以及卷扬机。对底篮的前下以及后下横梁和纵梁的拼接需在栈桥平台上完成，之后用卷扬机完成对其吊装。当完成挂篮与底篮的连接之后就可利用塔吊进行底模和侧模的安装。最后按照相关要求进行底模和侧模标高的调整。

3.3 腹板预应力管道定位

严格按照图纸的设计要求进行钢筋的捆扎以及安装。用塑料波纹管作为预应力管道，具体的管道布设可参考设计图纸坐标进行施工。为了保证其坚固度，建议对施工图的坐标位置以及弯起段进行钢筋加密。采用相关专用的卡件进行管道的固定，而且用定位筋焊接的方式保证管道的牢固度，同时保证坐标点的标高与平面布设的误差控制在规定的范围。

3.4 内模安装

当钢筋的捆扎完成之后就可进行顶模吊架以及腹板内模的安装，这里应该注意的是需在腹板的相关位置进行通气孔的预留［2］。通常情况下内模均采用钢模，在进行外侧模与腹板内模的连接时采用对拉杆方式结构，而内模之间多采用钢管以及花篮螺丝进行固定。规定在地板上进行挂篮后吊带孔的预留，且必须保证吊带孔位置处在箱梁的内平面要求区域。之后可进行顶板端模和箱梁端模的安装。

3.5顶板钢筋的捆扎和预应力管道的布设

首先应进行测量放羊样，接着进行顶板底层钢筋的捆扎，布置纵向预应力管道，之后进行顶板顶层钢筋的捆扎以及预埋护栏钢筋。在这个工序中应进行相关预留孔留置。在预应力管道和钢筋安装出现空间重叠的情况下，应适当调整顶板钢筋位置。最后进行预应力锚板和附属件的安装。

3.6 进行混凝土浇筑

待相关的模板和钢筋安装完成之后就可进行混凝土的浇筑。在这种工程中通常采用的振捣设备为插入式振动器，振捣人员应是该方面的专业熟手。具体的振捣方法按照相关的工程要求进行。在混凝土浇筑过程中，要严密关注混凝土的异常沉降现象，若出现该种情况时应立即停止振捣，然后查明漏浆原因且采取措施加以应对，当浇筑完成之后应进行混凝土的表面抹浆，随后进行横向拉毛处理。对混凝土终凝后的养护通常采用土工布淋水覆盖的方法进行护理，在对内模以及侧模板进行拆除时必须等到混凝土达到规定的设计强度。

3.7 张拉

待混凝土浇筑完成之后还应进行预应力方面的施工。在进行具体的张拉之前必须使混凝土的强度达到当初设计强度的90%以上，且混凝土的凝固时间需达到5天以上。预应力张拉的顺序按照：纵向→横向→墩顶纵向。应从两端对腹板和顶板预应力的张拉。纵向预应力筋张拉应按照以下顺序：即先张拉腹板钢束后进行面板钢束的张拉。在进行张拉过程中力求使张拉力与伸长量协调进行，且需要将伸长量控制在规定的范围内。具体的张拉按照有关规定执行。

3.8 压浆

当预应力张拉结束一天内可进行预应力管道的压浆，在压浆之前首先应对管道进行必要的清理，之后才允许进行注浆。在压浆中通常采用真空压浆法进行施工，压浆应注意：

在留足外露量后切除钢绞线，然后进行封锚。为了使锚头不受损坏通常要用保护罩进行封锚，但保护罩只能作为一种保护工具进行使用，即灌浆时间达到3小时就可对其进行拆除，在保护罩进行安装时必须将排气口摆放到向上位置；为了保证灌浆的浆道畅通需清理锚垫板中的灌浆孔；在抽真空端和灌浆段安装引出管、接头以及球阀，且确定其使用功能；将水泥浆的水灰比、泌水性以及流动度指标调制到要求程度，在灌浆时持续压力应保持在0.6MPa，且将持压时间控制在2分钟之内；灌浆结束后应关闭灌浆泵以及灌浆端阀门；对外接管件进行拆卸，且清洗相关阀门以及空气滤清器等。

4.工程施工工艺的优化

4.1 挂篮施工的优化设计

因为菱形挂篮具有良好的优越性，所以经过讨论后最终使用菱形挂篮施工方法进行本桥梁工程的施工，利用挂篮主桁架拼装托架牛腿，将立体几何体系转变成平面杆件问题。利用内滑梁的传导作用使内模重量、梁板混凝土的重量由上节段挂篮主桁和箱梁顶班的前上横梁承担。

4.2 支架安装施工

（1）0号块底板支架安装：在墩身顶部预留槽口上安装砂盒，纵桥向安放7条I36a工字钢作为底板主承重梁，横桥向铺设9条I12.6工字钢作为分配梁，最后铺设8mm钢板作为底模。

（2）0#块翼板支架安装：墩身施工时按照施工图纸位置预埋钢板，预埋钢板锚固钢筋采用穿孔塞焊，I25a三角架主承重结构预先在加工场根据图纸尺寸加工好，制作吊篮采用塔吊配合进行三角架与预埋钢板的焊接，纵桥向铺设I36a工字钢分配梁，最后安装侧模系统。

（3）1#块底板、翼板支架安装：墩身施工时，按照图纸位置在墩身预埋26片贝雷阴阳头。墩身施工完毕后，利用预埋贝雷阴阳头，接长贝雷，每组贝雷须安装标准花窗，各组贝雷之间采用槽钢交叉连接，在贝雷上铺设I36a工字钢，在底板部位安装槽钢三角撑，最后安装底模及侧模系统。

（4）1#块底模采用大块钢模拼装，两端坡度用槽钢三角撑调节。拼装模板之前应先调整模板的平整度。拼装底模之后在底板放出中线，复测标高。外侧模同样采用大块钢模，单块纵向长度为4.5m，用双拼10#槽钢作模板纵横骨架，提前在加工场拼装完成运至现场，由塔吊吊装。安装完成后由测量组复核，确保模板定位准确、线条顺直、接缝密实。考虑到贝雷的弹性与非弹性变形和三角撑的压缩变形，1#块底模标高预调高1.5cm。底模调好后应打磨干净，涂上脱模剂后才能进行钢筋绑扎。

5.结论

挂篮作为桥梁工程施工中一种常用的施工方法，可以在不进行支架的情况下，跨越河流、深谷等自然障碍，经济效益显著。本工程结合实际情况，对挂篮施工工艺进行了优化和改进，缩短了施工工期，保证了施工质量，取得了良好的经济效益。

参考文献：

［1］张崇尚，赵鹏，张宇胜.高速公路跨越既有铁路线桥梁挂篮施工监测［J］.山西建筑，2011，（14）：165-167.

［2］徐君兰.大跨度桥梁施工控制［M］.北京：人民交通出版社，2000：43.