挂篮悬臂浇注合拢段的施工

挂篮悬臂浇注合拢段的施工李毅（广东广州511442）摘要：在我国建筑行业发展过程中，对大跨度的预应力混凝土桥梁建造，采取挂篮悬臂浇注法施工，应用的越来越广泛。本文首先基于某公路特大桥的实际情况介绍挂篮悬臂浇注合拢段的施工技术和施工工艺。关键词：挂篮悬臂浇注；合拢段施工；桥梁合拢1.引言首先对某段高速公路上长1180米的特大桥进行介绍，以这座桥为例来进行说明挂篮悬臂浇注合拢段的施工过程。这座桥的主桥上部分是由四跨变截面预应力砼连续刚组成的，四跨变截面为60+90+90+60m。主桥的箱梁是一箱一室截面，箱的顶部宽度为13.5米，箱底部的宽度为6.5米，侧面的悬臂长度是3.5米；主桥墩与箱梁连接的底部切面梁高度是5.5米，横跨中央合拢段梁的高度是2.5米；箱梁的底部边线按1.5次的抛物线轨迹进行变化。两个中跨合拢段均设置横隔板。箱梁横桥向顶板设2%的横坡，底板水平；箱梁顶板厚0.28米，0号段底板厚0.6米，中跨合拢段底板厚0.25米，腹板厚由0.7米变化至0.5米，为改善箱梁根部截面受力，在各墩0号块两端附近截面顶、底板局部加厚。主桥采用挂篮悬臂浇注法施工，主墩T箱梁以0号段为中心对称悬臂浇筑主梁，除0号块外1#～10#对梁段对称平衡悬臂逐段浇筑施工，12#～15#块采用支架现浇，主墩边跨现浇段长度为13.88米；中、边跨合拢段均采用吊篮现浇。2.合拢段的浇注顺序本桥的主体部位设置了四个合拢段，分别是两个从边缘横跨的合拢段，两个从中间横跨的合拢段，四个合拢段的长度为2米，高度为2.5米。合拢时的温度要符合设计及规范要求。合拢段两侧的悬臂高度允许偏差2cm，轴线允许偏差1cm。全桥箱梁合拢由边至中对称进行，按先边跨、后中跨合拢的顺序进行。如不能在设计合拢温度下合拢，则考虑强迫合拢措施，报设计单位认可后进行施工。3.边跨合拢的程序（1）施工准备①边跨挂篮全部按既定的工艺拆除；②清除箱顶、箱内的施工材料、机具，用于合拢段施工的材料、设备有序放至墩顶或现浇段处；③箱梁顶板的纵向预应力预备束管道压浆；④现浇段与T构边侧悬臂端准备水箱；⑤近期气温变化规律测量记录。（2）支架模板安装边跨合拢段利用现浇段支架伸长立模浇注。挂篮拆除后，将边跨现浇段落地支架接长至合拢段下方。翼板底模及内顶底模采用门式支架支撑，随内外模安装接高。（3）设平衡重采用在悬臂端的水箱中加水的方法设平衡重，近端及远端所加平衡重吨位由施工平衡设计确定。（4）普通钢筋及预应力管道安装普通钢筋在地面加工成型，运至合拢段绑扎安装，绑扎时将劲性骨架安装位置预留，等劲性骨架锁定后补充绑扎。底板束管道安装前，应试穿所有底板束，发现问题及时处理。合拢段底板束管道采用钢管，或者用双层波纹管替代，管道内穿入钢绞线芯模，以保证合拢段混凝土浇注后底板束管道的畅通。其余预应力束及管道安装同于箱梁悬臂浇注梁段。（5）合拢锁定合拢前夕使悬臂端与边跨现浇段临时连接，尽可能保持相对固定，以防止合拢段混凝土在浇注及早期硬化过程中发生明显的体积改变。合拢前除T构悬臂端按平衡要求设置平衡重外，如施工控制有要求时还将对合拢段处采取调整措施。锁定时间按合拢段锁定设计执行。临时“锁定”是合拢的关键，合拢“锁定”遵循又拉又撑的原则，即“锁定”包括焊接劲性骨架和张拉临时预应力束。支撑劲性钢骨架采用“预埋锚固杆+钢接杆+预埋锚固杆”三段式结构，其断面面积及位置根据设计构造图确定，合拢时，在预埋锚固杆之间设置钢连杆，并由联结钢板将连接杆与预埋接杆焊接成整体，同时注意焊缝应设在不同截面处。临时预应力束按设计布置，临时预应力张拉吨位按锁定设计确定，劲性骨架顶紧后进行张拉，临时束张拉锚固后不压浆，合拢完毕后将拆除。（6）浇注合拢段混凝土合拢段混凝土选择在一天中气温较低时进行浇注，可保证合拢段新浇的混凝土处于气温上升的环境中，在受压的状态下达到终凝，以防混凝土开裂。混凝土的浇注速度每小时10m3左右，3-4小时浇完。混凝土浇注时的其它事项与箱梁悬臂浇注梁段施工相同。（7）预应力施工合拢段永久钢束张拉前，采取覆盖箱梁悬臂并洒水降温以减小箱梁悬臂的日照温差。底板预应力束管道安装时要采取措施保证管道畅通，待合拢段混凝土达到设计规定强度和相应龄期后，底板预应力束按照设计要求的张拉吨位及顺序双向对称进行张拉。横向、竖向及顶板纵向预应力施工同箱梁悬臂浇注梁段施工。边跨底板束张拉完毕后，拆除临时预应力束并对其管道压浆。（8）卸配重:卸去T构两端配重，拆除模板及支架。4.中跨合拢程序（1）中跨合拢段施工除挂篮已拆除及配重水箱已准备好外，其余施工准备同边跨合拢段施工。（2）吊架及模板安装中跨合拢梁段采用合拢吊架施工，合拢吊架和模板采用施工挂篮的底篮及模板系统，施工吊架布置示意图见图1-1。合拢吊架及模板安装步骤为：①将挂篮整体前移合拢段另一悬臂端；②在悬臂端预留孔内穿入钢丝绳，用几组滑车吊起底篮前横梁及内外滑梁的前横梁；③拆除挂篮前吊杆；④用卷扬机调整所有钢丝绳，使底篮及内外滑梁移到相应位置，安装锚杆、吊杆和联接器将吊架及模板系统锚固稳定；⑤将主桁系统退至0＃梁段后拆除。（3）设平衡重采用在悬臂端的水箱中加水的方法设平衡重，近端所加平衡重吨位由施工平衡设计确定。（4）普通钢筋及预应力管道安装同边跨合拢段施工。（5）合拢锁定中跨合拢前夕使合拢段两共轭悬臂端临时连接，尽可能保持相对固定，以防止合拢段混凝土在浇注及早期硬化过程中发生明显的体积改变。合拢前除T构悬臂端按平衡要求设置平衡重外，如施工控制有要求时还将对合拢段处采取调整措施。锁定时间按合拢锁定设计执行。合拢段支撑劲性钢骨架施工及临时预应力束张拉施工同边跨合拢段施工。（6）浇注合拢段混凝土中跨合拢段混凝土浇注过程中，按新浇混凝土的重量分级卸去平衡重（即分级放水），保证平衡施工。混凝土浇注时的其它事项与边跨合拢段施工相同。上横梁后锚杆分配梁吊杆11分配梁22底模17520017510#段10#段2-2-2-2-2222合拢段底篮前横梁1-1-1-1-1111说明：本图尺寸以cm计。图1-11-11-11-1中跨合拢段吊架布置图上横梁底篮横梁（7）预应力施工中跨合拢段预应力施工同边跨合拢段施工。合拢段施工完毕后，拆除临时预应力束并对其管道压浆。（8）拆除模板及吊架。5.平衡设计合拢段施工时，每个T构悬臂加载应尽量做到对称平衡。由于T构悬臂长，合拢前，悬臂受力以弯矩为主，故平衡设计遵循对墩位弯矩平衡的原则。平衡设计中考虑如下几种施工荷载：（1）合拢吊架自重及混凝土浇注前作用于合拢吊架的荷载。其中合拢吊架自重包括底篮、内外模、工作平台重量；混凝土浇注前作用于合拢吊架的荷载包括合拢段普通钢筋、竖向预应力粗钢筋、横向预应力钢绞线。根据吊架及荷载重可计算支点反力W吊和对墩位的相应弯矩M吊。（2）直接作用于悬臂的荷载直接作用于悬臂的荷载包括底板束及合拢段位置底板束管道芯模重、临时预应力束重、劲性骨架重，根据荷载布置及大小可计算W直及对墩位的相应弯矩M直。（3）合拢段混凝土重（C50素混凝土结构容重取为25kN/m3）中跨合拢段混凝土在凝结前，其重量由合拢吊架承受。在混凝土浇注前，其重量由近端配重替代，在混凝土浇注过程中，根据混凝土浇注重量逐渐卸去悬臂端的配重。边跨合拢段混凝土在支架拆除前，其重量由支架承受，未作用于悬臂端，应在近端加配重代替合拢段混凝土对悬臂端的作用，同时远端也应加配重保证T构平衡。在支架拆除时，卸去悬臂端配重。平衡配重在合拢锁定之前加到相应悬臂端，可使合拢锁定之后骨架处于“不动”，避免薄弱处受剪破坏。6.合拢锁定设计合拢锁定中采用又拉又撑的方法，即用劲性骨架承受压力，用临时预应力束承受拉力。劲性骨架根据温度荷载计算其所需截面积，同时应验算其压杆稳定性；临时预应力应确保降温时劲性骨架中既不出现拉应力，又要满足升温时骨架不致受压过大而失稳，具体张拉吨位根据合拢期间可能出现的温度范围计算。合拢锁定温度选择在设计要求的合拢最佳温度范围内，如不能在设计的温度范围内合拢锁定，则考虑强迫合拢的措施，报设计单位认可后施工。7777结语经过精心的组织施工，本桥顺利的合拢。箱梁的合拢，即体系转换，是控制全桥受力状态和线形的关键工序，因此箱梁的合拢顺序、合拢温度和合拢工艺都必须严格控制，才能保证合拢段顺利合拢，确保桥梁的成桥质量。参考文献：[1]雷俊卿.桥梁悬臂施工与设计[M].北京:人民交通出版社，2000.5[2]陈克济.牵索式挂篮施工新技术[J].桥梁建设，1995(9)，212-213[3]王慧东.挂篮施工技术综述[J].铁道标准设计，2001(11)，372-373[4]彭力军.武汉市江汉四桥施工中的前支点挂篮技术[J].公路桥梁，2003,(02)，357-358挂篮悬臂浇注合拢段的施工作者：李毅作者单位：广东广州刊名：城市建设理论研究（电子版）英文刊名：ChengShiJiansheLiLunYanJiu年，卷(期)：2011(16)本文链接：