浅论包西铁路跨204省国道大桥挂篮施工技术

李晓娟

摘 要：随着桥梁建筑技术的发展，挂篮设计趋于定性化、标准化和系列化。文中结合包西铁路陕西段跨204省国道大桥施工经验，主要从挂篮设计、加工、构造、拼装、行走和拆除等方面说明了大跨径预应力砼连续箱梁挂篮施工技术。

关键词：桥梁；悬臂浇筑；挂篮施工

挂篮施工是悬臂浇筑法施工中的一种主要施工方法，它不需要架设支架，不使用大型吊机。与其他方法相比，具有结构轻、拼制简单方便和无压重等优点。下面结合包西铁路陕西段跨204省国道大桥对悬臂浇筑法设计、加工和安装等方面进行论述。

204省国道大桥位于陕西省神木县锦界镇境内，全长共237.70m。上部结构采用（40m+64m+64m+40m）预应力混凝土连续梁。采用悬臂挂篮施工。

1 挂篮设计原则

1）减轻挂篮自重

2）缩短挂篮施工周期。挂篮施工中宜采用各梁段全断面一次性浇筑。

3）保证悬浇砼质量及施工安全。①模板设计中注重砼的外观质量，一般以刚度为主来设计模板；②满足高空超重施工的安全要求。

2 挂篮的构造

挂篮主要由以下几部分组成：

1）主桁架。主要杆件通常由2片槽钢组焊而成，槽钢的截面由结构分析确定，各杆件间的连接为高强螺栓或销接。

2）走行系统。由钢枕、滑道及上滑板构成，其中钢枕为槽钢加1块钢板焊接而成，滑道为2根槽钢组焊而成，上滑板为厚钢板。滑道由竖向预应力钢筋锚固在桥面上，用来平衡挂篮空载走行时的倾覆力矩。

3）内外模板系统。内模分顶模和内侧模，由型钢组焊成模架。内模工作时由滑梁支承在内吊梁上，脱模时松开内吊梁，滑梁落在内吊梁上，即可滑行前移；顶模板为组合钢模板，内侧模板由部分木模组成，以适应梁高的变化。外模由侧模板和底模构成，侧模由外吊梁悬挂，为型钢和钢板组焊的整体钢模板；底模由底纵梁、底横梁及模板组成，通过底横梁的前后吊带悬挂在挂篮主桁的前吊点、已浇梁段和外吊梁上，随主桁一起前移；底纵梁由型钢组焊成桁架，底纵梁由工字钢组焊成格构式梁。

4）悬吊系统。由螺旋千斤顶、小横梁、吊带及精轧螺纹钢组成，用于悬挂模板，调整模板的标高。

5）张拉操作平台。悬挂于主桁上，提供立模、扎筋、灌筑砼、张拉预应力束及移动挂篮的工作面。桁架、锚固、平衡系统、吊杆和纵横梁等根据挂篮设计图纸加工而成。

3 挂篮的拼装

3.1 加工制作

1）加工主构架节点板及杆件前，必须制作样板，精确加工，确保栓孔间距。

2）制作外侧模竖框架时，应设置工作平台及夹具，加工时尽量消除焊接变形，确保模板平整度。

3）重要部位（如底模架前后横梁上的吊耳）应由有经验的焊工施焊，保证焊接质量。焊缝及加工件质量要求与验收办法参照《钢结构工程施工及验收规范》执行。

3.2 组装试拼

1）主构架在平台上试拼，尺寸合格后，拧紧各节点板的螺栓，施拧时要均匀施力，防止松紧不一。

2）底模架试拼，检查前后横梁和纵梁的连接、前后吊点的尺寸和整个外形尺寸。

3）检查前后吊带销孔与销子的配合情况。

3.3 现场拼装

1）找平铺枕。待1#梁段张拉完毕后，用1∶2水泥砂浆找平梁顶面铺枕部位（包括0#梁段）。

2）铺设钢枕，前支座处铺3根，钢枕间距不大于50 cm。

3）安装轨道。从0#段中心向两侧安装2.5 m长钢轨各2根，轨道穿入竖向预应力筋，找平轨道顶面，轨道中心距无误后，用螺母把轨道锁定。

4）安装前后支座。先从轨道前端穿入后支座，后支座就位后安放前支座。安放前支座前，在相应轨道顶面铺不锈钢板，不锈钢上置放一块四氟乙烯滑板（300 mm×500 mm），然后安放前支座。

5）吊装主构架。主构架分片吊装，放至前后支座上并旋紧连接螺栓。为了防止倾倒，用脚手架临时支撑。

6）安装主构架之间的连接系。

7）用长螺杆和扁担梁将主构架后端锚固在已成梁段上，前支座处用扁担梁将主构架下弦杆与轨道固定。

8）吊装前上横梁。吊装前上横梁前，在主构梁前端安放作业平台。前上横梁上的4个千斤顶、上下垫梁及2根钢吊带一起组装好后，整体起吊安装。

9）安装后吊带。在1#梁段底板预留孔内安装后吊带，先安放垫块、千斤顶和上垫梁，后吊带从底板穿出，以便与底模架连接。

10）吊装底模架及底模板。吊装底模架前，拆除1#梁段底部部分支架，以便底模架后部能吊在1#段底部，前端与前吊带用销子连接，如起重能力不足，可先吊装底模架，再铺装底模板。

11）吊装内模架走行梁，安装后吊杆，前吊采用钢绳和倒链。

12）安装外侧模板。外侧模首先用于1#梁段施工，在进行上述拼装程序之前，应将外模走行梁放至外模竖框架上，后端插入后吊架（0#段顶板上预留孔，把后吊架安放好）。

4 预应力砼连续箱梁悬浇施工工艺

1）上挂篮。上挂篮前，必须浇筑并张拉0#、1#块，对支座采取临时固结措施。为减少梁段上的作业，可根据起吊运输能力，将挂篮杆件在加工场拼装成若干组件，再将挂篮组件吊至0#、1#块梁段上进行组装。在已浇筑的0#、1#块箱梁顶面进行水平及中线测量，铺设轨道，组装挂篮，并将挂篮对称行走就位、锚固。在底篮的两侧，前后端及外模两侧面均设置固定平台，内外模及箱梁前端设置悬吊工作台。挂篮拼装完后，应验证挂篮的可靠性，修正立模标高。

2）模板校正与就位。底模支承在吊篮底的纵、横梁上，外侧模一般由外框架预先装成整体，内模板及框架因每一梁段均须修改高度，不宜做成整体。根据箱梁截面情况确定砼浇筑方法（一次浇筑或分次浇筑）。一次浇筑时，应在顶板中部留一窗口，使砼由窗口进入箱内，分布到底模上。当箱梁较高时，应用减速漏斗向下传送砼。采用二次浇筑时，先安装底模、侧模具及底板、侧板的普通钢筋、预应力筋，浇筑第一次砼后，再安装内模、顶板普通钢筋及预应力筋。箱梁由根部至端部为二次抛物线，每浇筑一个梁段均须将底模提高一次，提高不多时，可采用支垫底模的方法。经几次提高后，高差变大时，用提升吊篮的方法提高底模。

3）普通钢筋和预应力管道施工。悬浇箱梁普通钢筋及预应力管道时要特别注意：①严格按设计要求布置预应力管道，当与普通钢筋发生矛盾时，优先保证预应力管道的位置正确；②固定预应力用的定位筋，确保其保护层厚度；③纵向管道的接头多，接头处理中必须仔细，并采取措施防止孔管堵塞。

4）砼浇筑。用于悬浇箱梁的砼的标号一般较高，必须认真做好砼配合比设计。悬浇时必须对稱浇筑，重量偏差不超过设计要求，从前端开始逐步向后端浇筑，最后与已浇梁段连接。分次浇筑时，第二次浇筑前，必须将首次砼的接触面及上、下梁段的接触面凿毛并清洗干净。底、肋板的砼振捣以附着式振捣器为主，插入式为辅；顶板、翼板砼的振捣以附着式振捣器为辅，插入式为主，辅以平板振捣器拖平。砼成型后，要适时覆盖，洒水养生。

5）张拉和压浆。张拉前，按规范要求校正千斤顶和油泵，对管道进行清洗、穿束，准备张拉工作平台。砼达到设计张拉强度后，按照张拉程序分批、对称进行张拉。张拉完成后，进行管道压浆。

5 挂篮行走

待2#梁段施工完毕，挂篮即可行走，施工3#梁段。行走程序：

1）找平梁顶面并铺设钢（木）枕及轨道。

2）放松底模架吊带。

3）底模架后横梁两侧的吊耳与外侧模走行梁之间安装10 t倒链，即底模架悬挂在走行梁上。

4）拆除后吊带与底模架的连接。

5）解除挂篮后端锚固螺杆。

6）轨道顶面安装2个5 t倒链（每套挂篮），标计前支座位置（支座中心距梁端50 cm）。

7）倒链牵引前支座，使挂篮、底模架和外侧模一起向前移动。移动时，挂篮后部应设置10 t保险倒链。

8）安装后吊带，将底模架吊起。

9）在2#梁段上安装外侧模走行梁后吊架，先解除1#段上的1个后吊架并移至2#段，再解除另一个后吊杆并移至2#段。

6 结语

通过对以上关键工序进行了严格技术控制，跨204省国道大桥施工施工合格率100%，完全满足设计要求，并为今后施工积累了丰富经验。