挂篮悬浇技术在善家河大桥施工中的应用

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一、概述
　　三峡库区巴东新县城至野三关公路工程善家河大桥主桥上部结构为（80+150+80）m三跨预应力混凝土连续刚构箱梁，箱梁根部高9.2m，跨中高3.2m，箱梁根部底板厚90cm，跨中底板厚32cm，主桥箱梁顶宽10m，底宽6m，顶板悬臂长2m，箱梁高度以及箱梁底板厚度按二次抛物线变化，箱梁腹板厚度从根部至跨中从70cm～60cm～50cm分两次四个节段变化。
　　根据该桥的特点并参照国内已有的各种型式挂篮，选择了菱形桁架式挂篮作为悬臂灌筑的主要设备。单个T构2套挂篮，全桥共投入4套结构形式相同的T构挂篮，单套挂篮重约45吨。
　　二、工程重点与难点
　　1.本桥连续现浇箱梁跨径大，最大跨径150m，地形、气候条件复杂，施工时间长，现浇箱梁预拱度、线型控制等是本桥梁工程施工的重点。
　　2.本桥0#块混凝土方量大（430m?）、钢筋密集、管道集中、受力复杂，施工前须确定混凝土的最佳配合比并制定质量控制标准和检测方法，有效控制混凝土温度裂缝。
　　3.预应力连续箱梁施工工序繁多，技术复杂，质量要求高，预埋件及支座、混凝土成型及养生、张拉、压浆与封端等每道工序都必须精心施工、严格控制，故预应力连续箱梁施工成为本桥梁工程重中之重。
　　4.施工辅助设施重点需做好托架、模板、挂篮等设计和安装。
　　三、主要施工工艺
　　1.施工工艺流程
　　在0#块上拼装挂篮，按照对称、平衡、同步的原则，悬臂浇注1～18#块，逐块张拉箱梁各节段预应力，直至边、中跨合龙。现场配备2套4个菱形挂篮同步进行悬臂浇筑施工。
　　2.施工顺序
　　前一节段混凝土浇注、养生→达到张拉强度，纵向预应力束张拉，以及n-3节段的横竖向预应力张拉→挂篮前移→挂篮调整、定位→绑扎底板和腹板钢筋，安装预应力筋（孔道）→安装内模、顶模→安装顶板钢筋，安装预应力筋（孔道）→检查验收→混凝土浇注、养生→张拉、压浆→开始下一节段施工。
　　四、挂篮选型及构造
　　1.挂篮选型
　　（1）按照设计要求，挂篮设计总重量控制在104t（包括模板及机具设备），挂篮自重按不大于80t控制。
　　（2）考虑使用的挂篮应具有足够刚度，且结构简单、操作方便，选择采用后支点菱形桁架式挂篮。各块段混凝土采用一次浇注，并保持平衡对称施工。
　　2.挂篮结构
　　挂篮由五部分组成：承重桁架系统、后锚系统、悬挂系统、行走系统、模板系统、施工平台等（如图所示）。挂篮吊杆均在使用前进行40t预拉，然后对下部施工接触端缠绕保护套。
　　3.挂篮安装
　　在墩顶梁段0#块纵向预应力锚固束张拉完成后即可进行挂篮拼装，挂篮拼装顺序为：中心线放样→铺设钢轨及行走系统→主桁架→后锚系统→前上横梁、中门架→前后托梁→悬吊系统→底篮纵梁→底模→内顶模支架及模板→张拉平台，挂篮拼装均由现场塔吊配合完成。边跨挂篮拆除在边跨合拢后进行，中跨挂篮拆除在中跨合拢后进行，挂篮拆除步骤与拼装相反。
　　五、混凝土悬浇施工
　　1.混凝土浇筑程序及方法
　　（1）混凝土采用泵送，悬臂浇筑严格按对称、均衡、同步的原则进行，两个挂篮浇筑过程中混凝土偏差最多不应超过一个梁段重量的1/4。
　　（2）各梁段采用一次性连续浇筑成型，待浇筑梁段上下游对称、等高浇筑，同一挂篮内左、右侧腹板混凝土方量偏差不超過2m?，防止浇筑过程中发生侧向偏移。
　　（3）浇筑顺序：主梁底板→腹板→顶板，先前端后后端，最后浇筑与已成梁段结合部位，以使混凝土收缩过程产生的微细裂纹降到最少。
　　（4）混凝土浇筑时布设串筒，以保证自由下落高度小于2m。混凝土入模导管由内模上“天窗”灌注腹板。导管口与混凝土面高差大于2m时，接长导管或用溜槽输送。
　　（5）混凝土浇筑前先冲洗模板面板。用水泥砂浆润泵，润泵砂浆全部排出后方可进行混凝土灌注。
　　（6）混凝土采用分层浇筑，分层厚度不大于30cm。每次浇筑的混凝土必须在最早浇筑的混凝土初凝前浇筑完毕，以免梁段底板根部混凝土在续灌中产生微裂纹。
　　2.混凝土悬浇施工要点
　　（1）箱梁各节段混凝土在浇筑前严格检查挂篮中线、底模标高、三向预应力管道位置及固定情况、钢筋、锚头、各类预埋件位置等，核对无误后方可浇筑混凝土。后浇筑的梁段在已经施工梁段有关实测结果的基础上做适当调整，以逐渐消除误差，保证结构线型匀顺。
　　（2）混凝土浇筑须从挂篮前端开始，以使挂篮变形在浇筑接缝部位前大部分实现，从而避免新旧混凝土间产生裂缝。
　　（3）各节段预应力束管道在浇筑前，采用在波纹管内插入硬塑管作衬填，以防管道被压扁；管道的定位钢筋与箱梁骨架固定，钢筋间距0.5～1.0m，以防混凝土振捣时管道上浮。
　　（4）施工中挂篮左右两侧及底板下侧设置安全防护网和安全防护平台，采用封闭施工，防止物件坠落造成事故。
　　（5）混凝土自出拌合机至入模的时间不得超过20分钟，操作人员不得踩踏预应力管道和其上的钢筋。张拉底座处、倒角处、锚垫板下要特别加强振捣。振捣时注意振动棒远离三向预应力管道，以免损伤波纹管。
　　3.混凝土浇筑观测
　　在施工全过程须对每一梁段的中线、高程及预拱度等进行严格监控，同时观察沉降情况并做好记录，采用可行方法确保施工精度，保障梁段几何线形与内力状态符合设计要求。
　　六、结语
　　工程实践表明挂篮悬浇施工具有操作方便、拆除简单等优点，在保证桥梁施工质量的前提下，提高了施工进度，经济效益好。随着施工机械化程度、科技水平的提高和施工技术的不断完善，此方法已成为大跨径桥梁施工的主要施工方法。
　　参考文献：
　　[1]交通部标准.公路桥涵施工技术规范（JTG/T F50-2011）.人民交通出版社；
　　[2]交通部标准.公路工程施工安全技术规范（JTG F90-2015）.人民交通出版社；
　　[3]范立础.桥梁工程.人民交通出版社.2012.