挂篮合龙段施工工艺的应用

1、    挂篮合龙段施工工艺的应用    沈建平摘要：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。本文就悬臂浇筑法常用的菱形挂篮形式的合龙段施工，从施工工艺、等方面对大跨境桥梁挂篮施工工艺进行论述。关键词：挂篮；合龙段；施工工艺一、工程概况郑州市三环路快速化工程北三环（南阳路-中州大道）工程，我公司承建的中州大道m主线跨北三环n、s主线大跨径箱梁采用菱形挂篮施工，桥型设计为57m+96m+57m三跨预应力混凝土箱梁，单箱双室断面，采用直腹板形式，支点处梁高6.0m。

2、二、合龙段施工1、合龙段概况主桥箱梁共设三个合龙段，即两个边跨合龙段、一个中跨合龙段。合龙段箱梁截面与现浇段远离梁端的截面相同，每个合龙段长2m，混凝土14.09m3，梁段重36.64t。合拢顺序：先边跨合拢，边跨张拉完毕后，再进行中跨合拢，采用挂篮底模和内外模板充当合龙段模板，采取一些必要的措施防止砼开裂。中跨合拢时，要将一套挂篮后退，另外一套合拢。2、合龙段时段选择影响合龙段施工质量的主要因素是气温变化，气温变化引起已灌注梁段的伸缩及砼凝固过程中的收缩，有可能使合龙段产生拉裂，最好选择在日温差较小的阴天，而且在一天中温度最低的时刻焊接刚性临时支撑和灌注混凝土，一般可选择在凌晨1：003：0

3、0，砼灌注十分迅速，一般不超过2小时，这就要求准备工作做的十分充分。这样等到气温上升时，砼膨胀受压，比砼冷缩受拉有利，可避免砼开裂，且此时至少有6小时的养护时间，砼达到的强度已经足够承受温差的膨胀力。3、平衡配重平衡配重原理合龙段施工时，每个t构悬臂加载应尽量做到对称平衡。由于合龙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）合龙吊架自重及混凝土浇注前作用于合龙吊架的荷载。其中合龙吊架自重，包括底篮、内外模、工作平台重量；混凝土浇注前作用于合龙吊架的荷载包括合龙段普通钢筋；竖向预应力粗钢筋与横向预应力钢绞线；2）直接作用于悬臂的荷载直接作用于悬臂

4、的荷载包括底板束及合龙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对墩位相应弯矩。3）合龙段混凝土重边跨合龙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龙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。边跨与中跨的近端远端配重均加在10、10号块中间。平衡配重在合龙锁定之前加到相应悬臂端，可使合龙锁定之后骨架处于“不动”，避免薄弱处受剪破坏。4、边跨合龙段施工工艺搭设满堂支架浇筑边跨砼。对边跨合龙段进行多日跟踪观察，根据观测资料及应力应变的定量分析确定边跨合拢施工工艺；通过添加配重调整边跨合龙

5、段两侧高差至规范要求内，焊接由两片型钢组成的合龙段刚性骨架，构成刚性支承以抵消悬臂段伸长变形产生的应力，支承刚性骨架于合拢前焊接完毕。选择测量悬臂标高的时间（一般在清晨），标高调整好用刚性骨架固定悬臂端使其不能上翘，也不能下挠，这样避免了竖向相对位移又无需庞大的压重，锚固后在连续观测两日，确认稳定后进行其他工序；边跨合龙段混凝土强度达到设计的95%，弹性模量达到100%，且龄期不少于5天后进行预应力张拉。1）施工准备（1）除中跨一个悬臂的挂篮底篮及模板系统安装为中跨合拢挂篮外，其余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，用于合龙段施工的材料、设备有序放至墩顶或现浇段处；

6、（3）箱梁顶板的纵向预应力预备束管道压浆；（4）两t构各悬臂端准备水箱；（5）近期气温变化规律测量记录。2）支架模板安装边跨合龙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龙段下方。翼板底模及内顶底模采用钢管支架支撑，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）钢筋及预应力管道安装钢筋在地面加工成型，运至合龙段绑扎安装，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。合龙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

7、，以保证合龙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，以防止合龙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龙段处采取调整措施。6）浇注合龙段混凝土合龙段混凝土选择在一天中气温最低时进行浇注，可保证合龙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。浇筑混凝土过程中，分级卸掉t构两端的平衡重。混凝土浇注时的其它事项与箱梁悬臂浇注梁段施工相同

8、。5、中跨合龙段施工工艺中跨合拢采用挂篮法（利用中跨一侧挂篮改装）进行，具体合拢程序为：1）完成t构悬臂箱梁施工，支架法现浇边跨合龙段，边跨合拢及张拉；2）拆除中跨其中一个挂篮和解除其它荷载，另一个挂篮前移，完成底篮模板的安装，将其主桁架拆除；3）在中跨两悬臂端加配重（平衡水箱内注水），复测梁高程，确保合拢前两悬臂相对高差不大于15mm，在当天最低温度时等强焊接刚性骨架，并完成合龙段钢筋、模板和预应力管道的安装；4）选择当天最低温度，浇筑合龙段混凝土，同时将压重逐渐解除（平衡水箱内放水）；5）待合龙段达到设计强度的95%，弹性模量达到100%，且龄期不少于5天后，按顺序张拉中跨预应力筋；6）拆

9、除临时性刚接，挂篮退至0#块拆除。7、合龙段临时锁定验算合龙段分边跨合龙段和中跨合龙段两种类型，它们采用相同的临时锁定工字钢固接方案，即：分别在箱梁顶板和箱室底板上面焊接两对i32a工字钢，每对i32a工字钢分别用上、下两块10mm和20mm钢板焊接成整体，并焊接于下钢板的u形钢筋与混凝土连接成整体，达到合龙段锁定的目的。8、结构体系转换连续梁桥采用悬臂施工法，在结构体系转换时，施工时注意以下几点。1）结构由双悬臂状态转换成单悬臂受力状态时，梁体某些部位的弯矩方向发生转换。所以在拆除梁墩锚固前，应按设计要求，张拉一部分或全部布置在梁体下部的正弯矩预应力束。对活动支座还需保证解除临时固结后的结构稳定，如需控制和采取措施限制单悬臂梁发生过大纵向水平位移。2）墩梁临时锚固的放松，应均衡对称进行，确保逐渐均匀地释放。在放松前应测量各梁段高程，在放松过程中，注意各梁段的高程变化，如有异常情况，应立即停止作业，找出原因，以确保施工安全。3）对转换为超静定结构，需考虑钢绞线张拉、支座变形、温度变化等因