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摘 要 ：介绍了特大桥的箱梁挂篮设计与安装、静载试验、箱梁混凝土现浇和施工监控等工艺.

关 键 词 ：特大桥；挂篮；悬浇施工

1.工程概况

特大桥是高速公路的关键性工程之一,笔者施工的特大桥主桥上部结构为106+200 +106 （m ）三跨预应力混凝土连续刚构箱梁 ,箱梁根部高度12m,跨中高度3.5 m,箱梁根部底板厚110cm,跨中底板厚32 cm,箱梁高度以及箱梁底板厚度按1.8次抛物线变化.箱梁浇筑分段长度依次为：18m长0号段+ 7×3.5 m+4×4 m+11×4.5 m,边、中跨合龙段长均采用2 m,边跨现浇段长5 m.主桥上部构造按全预应力混凝土设计,采用三向预应力.3、4 号桥墩设计为左、右半桥分离的薄壁墩 ,箱梁采用分离式双箱设计.悬浇段箱梁分为 22 个节段 ,节段长度分别为 3.5m、4 m、4.5 m,梁段最大重量2360 kN （1号梁段混凝土90.693 m）.采用挂篮悬臂浇筑施工 ,挂篮一共投入4套 ,同时进行施工 ,右幅提前2个块段,左幅滞后2个块段.本文就1# ～22 #节段挂篮悬臂浇筑施工进行介绍.

2.挂篮设计与施工

2.1 挂篮设计

施工挂篮由主桁系统、行走及锚固系统、起吊系统、底篮系统、模板系统五大部分组成.

主桁架是由两片菱形桁架 ,以及在其横向设置前后横梁组成的空间桁架 ,并在前后横梁上设置上下两层平面联结杆件 ,以提高主桁的稳定性和刚度.主桁杆件采用双槽钢组合成“□”形截面 ,杆件间采用高强销子销接 ,前后横梁桁片及其平联采用钢板和角钢.在前后横梁下方设分配梁 ,用于悬挂底篮、模板.

挂篮前移时 ,通过后锚千斤顶将上拔力转换到行走小车上 ,由反扣于工字型钢轨道上的行走小车来平衡倾覆力矩 ,前支点采用底贴不锈钢板组合“滑船”,由液压油缸顶推前移.采用焊接型钢的轨道分长轨和短轨两种 ,由锚固梁与箱梁竖向预应力筋连接并锚固.浇筑混凝土时 ,通过箱梁顶板上预留的孔道 ,穿锚杆与主桁后节点锚固.

吊带选用□160×20锰钢吊带 ,用以连接挂篮主桁架和底模平台.上端用 精轧螺纹钢悬吊于前后横梁桁片上 ,下端与前下横梁连接 ,用液压提升装置来调节底模高程.

底篮系统由底篮前后横梁、纵梁等组成 ,模板直接铺于底平台上 ,前后横梁悬吊于主桁架 ,浇筑混凝土时 ,后横梁锚固于前段已完箱梁底板.模板系统包括外模、内模及堵头模板等.外模与内模模板用对拉螺杆连接 ,外加支撑固定.

挂篮设计最大承重荷载为2400kN,挂篮自重770.02kN.适用于施工节段长≤4.5 m、高≤12 m、梁宽 （底/顶） 6.5 m/12.2 m梁体的施工.工作状态、行走状态倾覆稳定系数> 2.0 ,在最大受力作用下,主桁前端最大挠度12.3 mm.

2.2 挂篮安装

主桁系统在浇筑 0#块第二次混凝土强度达到85 %后用塔吊配合在已浇 0 #块混凝土上拼装.底篮系统利用墩身顶端设置的悬臂型钢拼装就位 ,用塔吊配合安装.挂篮安装顺序如下： ①安装轨枕和轨道 ,轨道中心距误差 ≤5 mm,轨道中心线与箱梁中心线偏差≤2mm； ②安装前后支座及支座滑船； ③吊装主桁架杆件 ,利用销轴将挂篮桁架各杆件连接拼成单片桁架 ,同时进行挂篮后节点锚固； ④安装挂篮横向联结系,将两片主桁架顶部连成整体； ⑤安装挂篮前上横梁,前吊带6根吊带,用千斤顶带紧 ,使挂篮上下连成整体； ⑥安装挂篮外侧模桁架、模板、外侧模悬挂梁； ⑦安装工作平台.

2.3 静载试验

挂篮拼装完毕后 ,必须进行静载预压试验以消除主桁的非弹性变形 （连接变形）,测试主桁的变形曲线,保证挂篮的强度和稳定性.

挂篮预压采用在0 #块设置反力牛腿,用 8 根 钢绞线施加反力,以斜拉预压的方式进行.在0 #块上特定的位置预埋4 根I 45作为反力牛腿.钢绞线对称安置在前上吊点处 ,并进行编号 ,施加反力.主桁水准测点布置在前横梁的中点位置.钢绞线受力点作用在桁架与前横梁连接点附近.

在预压准备工作完成后 ,对同一墩对称的两副挂篮同时开始预压.分级进行加、卸载 ,每级加载、卸载后30 min读一次水准测点的数据 ,每隔一小时的变形≤1 mm时认为变形稳定 ,进行下一级加载.加载过程中应同时观察结构变化情况.挂篮加载选取最不利块（段1# 块） 施工重量做为模拟荷载.图1为挂篮预压示意图,预压加载程序见表1.

预压过程中进行承重主桁前吊点、后锚点、前支点的挠度观测 ,以此挠度观测值作为挂篮修正的依据.

2.4 安全措施

①在挂篮组拼前 ,应先对后锚点锚固系统进行安全验证 ,确认合格后方可进行后锚点安装固定.②挂篮预压试验前要对挂篮全系统进行检查 ,确认符合设计要求且安装无误后方可进行.③挂篮拼装要严格对称拼装 ,并设置施工安全平台和安全网.挂篮的悬挂系统必须相互固结 ,防止千斤顶坠落 ,同时所有临时锚固点必须紧固且受力均匀.④加载过程要统一组织 ,统一指挥 ,每级加载后须持荷按加载方案进行 ,观察测量完成才能进行下一级加载 ,加载的时候不能过快 ,要平稳加载.⑤挂篮加载为高空作业 ,因此必须遵守相关高空作业的安全操作规程.

3.1 #～22 #块箱梁悬浇施工

3.1 工艺流程

在完成挂篮拼装、加载试验等工作后 ,对称施工1# 节段 ,并进入循环施工.箱梁挂篮悬浇施工工艺流程如图2.

图2 箱梁悬浇施工工艺流程框图

挂篮悬浇箱梁节段的施工步骤,应严格按照设计文件要求的程序进行 ,不得任意改动.悬臂两端混凝土浇筑同步进行 ,其差值不得大于设计要求.悬臂最大时 ,必须严格控制外荷载与偏心荷载. 3.2 悬浇施工监控措施

项目部成立特大桥监控量测小组,小组配备全站仪、高精度水准仪、电脑等工具 ,对箱梁每个施工节段前端的左、中、右三点进行监控量测 ,主要监测数据有： ①已浇段高程测量：挂篮行走前梁端左、中、右三点高程；挂篮到位后梁端左、中、右三点高程；浇筑前梁端左、中、右三点高程；浇筑后梁端左、中、右三点高程；预应力张拉后梁端左、中、右三点高程.②浇筑段高程测量：浇筑前模板高程、浇筑后模板高程、预应力张拉后模板高程.③线型控制： 每个节段立模前后分别对箱梁纵、横限位进行测量监控.④温度测量.上述测量进行时,每次记录相应时段的温度.浇筑混凝土前对每个节段进行上述测量 ,并对各节段数据进行累加统计分析 ,与设计图提供数值进行对比.如不吻合则及时报监控小组 ,对预应力值或立模高程值等进行调整 ,以保证箱梁线型与设计图符合.特别在合龙前应加大监控密度 ,对水箱加载前、后两端箱梁高程进行监控调整 ,确保高程达到设计要求.各项监测数据及时整理后上报监理工程师和业主.

此外,还采取了以下安全措施： ①必须进行平衡施工,挂篮两端对称施工,尽量减小两端施工荷载（或恒载）差,保证两端基本平衡； ②及时调整、纠正挂篮轴线偏差,保持挂篮自身平稳； ③定时检查各节段高程,使用精密水准仪 （精度要求为 ±1 mm ）抄平,并将所测结果及时填入观测表中,作为下一节段的调整参数； ④施工过程中,随时观察检查各个吊带、锚杆的情况,确保挂篮施工中的安全； ⑤混凝土施工时 ,严格按照先底板 ,后腹板 ,再顶板 ,先前端、后尾端的原则浇筑； ⑥混凝土浇筑完成