汉江三桥主桥前支点挂篮施工技术
2017-04-10
一、引言
自20世纪60年代前联邦德国率先使用挂篮悬浇施工技术以来，挂篮悬浇施工技术已广泛应用于修建中、大跨径桥梁。20世纪80年代始，我国也引进这种技术，至今已取得了巨大成就。汉江三桥为128.5m+310m+128.5m预应力混凝土双塔双索面半漂浮体系斜拉桥，总长567m。主桥施工主要包括支架现浇、前支点挂篮安装、压载试验、前支点挂篮悬浇施工、边跨合拢施工、主跨合拢施工，本方案重点介绍前支点挂篮悬浇工艺。
二、挂篮结构
本挂篮由承载平台、张拉系统、顶升系统、止推系统、牵引系统、标高调节系统、定位系统、锚固系统、操作平台及预埋件系统等组成。承载平台由主纵梁，前、中、后横梁，连系梁以及挂腿组成。用于支承悬浇荷载以及模板体系。挂腿支承挂篮行走，尾导梁限制挂篮横桥向位置。主纵梁头部加宽开槽并在梁内设有圆弧形承力面，以适应各节段斜拉索空间位置的变化。牵索系统由张拉机构以及斜拉索冷铸锚组成，在挂篮悬浇时将斜拉索与挂篮连接起来形成前支点，并根据施工控制的要求进行张拉，悬浇完成后，将斜拉索与挂篮分离，实现索力的转换。行走系统：行走系统实现挂篮空载前移。由牵引机构、滑靴及行走反滚轮组成。牵引机构由两台穿心千斤顶通过高强精轧螺纹钢筋牵引挂腿下的行走滑靴，带动挂腿前移。挂篮行走时由行走反滚轮平衡前倾力，行走反滚轮在主梁肋下滚动。
定位系统：定位系统实现挂篮浇注前空载定位及其后微调定位功能，由顶升机构，止推机构及标高调整装置组成。顶升机构设在挂腿内，通过2台200t千斤顶实现挂篮的升降。挂篮顶升到位后，可机械锁定，保证挂篮在施工中顶升支点的定位不变。止推机构锚固在已浇梁段上，用于微调挂篮纵向定位位置，并承受挂篮施工中的水平分力。挂篮的竖向标高调整由标高调整千斤顶加垫块完成。锚固系统包括两组后锚和两组中间锚（承重锚）。后锚用于平衡张拉时挂篮产生的后倾力；承重锚将承载平台承受的施工荷载传递到已浇梁段上，同时增强了挂篮的横桥向刚度。
三、挂篮施工技术
（一）挂篮安装步骤
1.在0#、1#、1’# 段梁端处用吊机将C形挂钩吊放在要灌注1#段的位置处，分别吊装横梁和各纵梁。
2.锚杆将走行后端锚于预埋锚杆上，两端同时进行。
3.安装走行系统、止退装置及模板支架。
4.安装模板。
5.检查。按上述反顺序即拆除挂篮。
6.挂篮压载试验。支架现浇1#、1’#梁段后，挂篮按操作规程移至2#和2’#段定位、锚固，安装模板，在相应结构上设置变形观测点，模拟悬浇施工全过程，通过加型钢或钢筋、砂袋、水箱等进行分级加载同时检测索力，并测量挂篮前端相对高程和平面轴线偏移，推算挂篮的非弹性变形和弹性变形与荷载的关系，以检验挂篮结构的安全度和为砼梁段预拱度的设置提供依据。
（二）挂篮施工方法
1.挂篮施工步骤
（1）空载前移
首先脱模，放松张拉千斤顶，使索力传至新浇梁段上，并拆除张拉机构与冷铸锚的连接。接着，拆除止推机构，接长钢板滑道和全部锚杆组，放松顶升锁定装置，下降千斤顶，使挂腿搁在行走滑靴上。最后，安装牵引机构，牵引挂篮前移并初定位。
（2）定位、锚固
安装止推机构，使挂篮纵向定位，再者，安装锚杆组，顶升挂腿内千斤顶。立模、测量标高，同时调整止推千斤顶、标高调整千斤顶及后锚，使挂篮精确定位，并满足预变形设置要求。连接挂篮与斜拉索，形成挂篮前支点。最后，按主梁施工控制要求分次浇注混凝土，并张拉斜拉索，使各节段满足监控小组的要求。当非标准段挂篮悬浇施工时，挂篮的锚固点位置不变，中支点和后支点相对分段线向后移。
2.模板施工
主梁模板系统由主肋底模及侧模，横隔板底模及侧模，顶模、角模及支撑组成。在主肋侧模与底角模、横隔板侧模与底角模间分别设有宽5～8cm的木模，用于调整模板尺寸误差和方便脱模。主肋侧模与顶模、横隔板侧模与顶模间设有铰连接。顶模纵桥向中部设一片支撑桁架，桁架上部节点设有可调螺杆，用于调整顶模横桥向预拱度。在顶模沿纵桥向后部与已成梁段间设锚杆构成吊点，将部分荷载传到已浇梁段。
（三）挂篮模板拆装与行走方案
挂篮调整好后，绑扎底模钢筋及钢束定位架，安装预应力束管道。绑扎腹板钢筋和预应力束管道。立内模、调整位置并固定。绑扎顶板钢筋和安装预应力束管道。安装各种预留孔洞或预埋件。灌注混凝土前检查挂篮后端锚固情况。最后，经检查合格后方可灌注混凝土，桥面混凝土要力求平整。
四、结语
（一）将斜拉索作为挂篮悬浇中临时前支点，减轻了挂篮的自重；一次悬浇长度可达一个索距，缩短悬浇工期；斜拉索一次张拉到位。
（二）模板间为铰接，利用轨迹运动原理大块快速支、拆，减少模板搬运和支拆工作，提高了工效。
（三）挂篮整体（连带模板）行走，一次性全面移动到位，提高了工效，利用千斤顶反拉行走，可微调，一般3小时左右挂篮可行走到位。
（四）挂篮调节、行走、锁定为液压操纵，大大提高工效。
（五）挂篮为全封闭结构，减少高空坠物发生，减小对施工航道的影响，操作安全。
参考文献：
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