李炎军

摘 要：站前二路跨昌江河桥梁主桥桥型为预应力砼连续刚构，连续箱梁断面采用单箱直腹板断面，主梁节段长、质量重、幅宽宽、高度高。本文结合实例，详细介绍主梁采用三角挂篮悬浇工艺的设计、计算与安装施工，对同类桥型的挂篮施工具有借鉴参考意义。

关键词：连续刚构;箱梁;三角挂篮;设计;施工

1 工程概况

站前二路跨昌江河桥梁全长975 m，主桥长度269 m，上部結构采用双幅变高单箱双室预应力混凝土箱梁，单幅桥面宽20.3 m，底板宽13.3 m，跨径布置：72+125+72 m。中支点梁高7.5 m，跨中梁高3.0 m，箱梁高度按1.8次抛物线形变化，边跨与中跨梁高对称。连续箱梁顶板设置1.5%横坡，底板底横向为平坡。截面尺寸：顶板厚30 cm;底板30 cm～

100 cm;腹板45 cm～90 cm，悬臂板长1.5 m， 板根部厚度55 cm。在墩顶及中跨跨中位置设置横梁。箱梁共分17节段，0#段长度为13 m，其余节段3.0 m～4 m，合龙段长2.0 m。全桥半幅设置1个主跨合龙段及2个边跨合龙段。0#块从纵桥向两侧悬臂伸出桥墩各1.5 m，墩梁刚性固结。节段最重为3.5 m长4#块节段，节段重为249.6 t，混凝土强度等级为C55。

2 挂篮设计

根据本桥实际情况，比较了悬臂式挂篮和菱形挂篮的特点，选用结构轻巧、安装方便、重心相对偏低的三角型挂篮，挂篮及附件总重量约78 t，与节段重量之比仅为0.31，用钢量小，成本低廉。

挂篮由主桁架、上下横梁、悬吊系统、底篮、走行系统、锚固系统、模板系统等组成。

（1）主桁架。主桁架为三角桁架，由主纵梁、立柱、斜拉杆组成，本挂篮设有两根主桁架，两根主桁架之间采用钢桁架连接，保持主桁架的稳定。每片主桁架由一根主纵梁和一根型钢立柱及两对斜拉杆组成，主纵梁为自制钢梁，钢梁长度12.00 m，截面形式为2H70双拼，共2根;三角架立柱由两根2H30双拼组焊而成;斜拉杆采用两根H30钢。两根主桁架分别布置在箱梁腹板截面中心。

（2）前、后（上、下）横梁。前上横梁、前后下横梁均为双榀Ⅰ45B工字钢，两根工字钢上、下两面覆板，长度14.2 m;后下横梁为双榀2Ⅰ45B工字钢，两根工字钢上、下两面覆板，长度14.2 m。

（3）悬吊系统。挂篮悬吊均采用精轧螺纹钢（前吊带Φ32，后吊带Φ32），可以较精确地调节挂篮底模的高度，前后共6根。

（4）底篮。底篮由前下横梁、后下横梁及小纵梁组成。小纵梁采用多根Ⅰ30B工字钢排布。

（5）走行系统。由前后支腿、钢轨及轨枕组成，作为挂篮主桁滑移时的滑行设施。走行系统采用手拉葫芦，拉动主桁架进行滑移。

（6）锚固系统。由锚固部件、锚固筋、后锚梁等组成，使挂篮在浇筑砼或底模平台走行时，具有必要的稳定性。锚固筋利用箱梁顶板上的预留孔，采用Φ32精轧螺纹钢。

（7）模板系统。为确保梁体外观质量，外模采用定型钢模，内模采用竹胶板，脚手架支撑。外模板采取“侧模夹底模”形式，根据梁高渐变调整底模。

3 挂篮结构设计计算

3.1 计算参数

（1）Q235钢容许曲应力：[σ]=190 MPa，容许剪切应力：[τ]=110 MPa。

销轴材质为45#钢，[σ]=360 MPa，容许剪切应力：[τ]=196 MPa。

精轧螺纹钢筋采用PSB930，材料特性为：fy=930 MPa。

（2）混凝土容重取26 kN/m3，钢弹性模量Es=2.05×

105 MPa。

（3）（施工荷载+模板重量）取混凝土重量的1.05。

（4）荷载组合系数为：1.2×挂篮自重+1.4×（混凝土荷载+模板重量+施工荷载）。

（5）荷载取值：

模板计算荷载包括：模板及支架支撑自重;新浇混凝土自重（含钢筋重量）;施工人员及设备荷载;倾倒砼与振捣产生的荷载。

模板、支架支撑等自重：

施工人员及运输机具荷载：

倾倒砼及振捣产生的荷载：

3.2 挂篮强度计算

挂篮设计采用Midas Civil软件建模计算。

3.2.1 底模强度计算

（1）面板计算。底模采用8 mm钢板+[8，其中 [8按横220 mm间距进行布置，密铺于挂篮底模平台纵梁上，按单向板计算，按两跨等跨连续梁计算。

3.3.6 抗倾覆计算

反力为13t，滑道锚固钢筋采用ø32 mm精轧螺纹钢。整体抗倾覆安全系数按2倍考虑，则后锚固钢筋拉应力实际为：，满足要求。

4 挂篮施工

4.1 挂篮安装

挂篮模板在后场利用墩身模板进行改制，加工后运到施工现场进行现场拼装。

（1）先在0#块梁面放样，标示挂篮主纵梁与后上横梁的中心线，用水准仪抄平。

（2）走行轨道。将轨道中心线对准主纵梁的标示线，误差控制在±10 mm内，轨道的底部与桥面接触位置垫平，误差控制在10 mm内。

（3）主桁梁。单片主桁梁采用1台50 t吊车，将主桁吊到桥面后，直接安装到轨道上，带紧后锚。

（4）后锚固点及压架。此装置是挂篮的关键固定系统，安装时必须认真检查各危险部位，严格按装配图进行安装。

（5）上横梁。按装配图放置上横梁，并将横梁和主梁的交接点焊接固定。

（6）吊带及下横梁。后下横梁采用1台50 t汽车吊吊装到位，并按装配图安装有关组件，然后利用千斤顶顶升，用汽车吊起吊下横梁，用吊杆将下横梁调整到位。

（7）小纵梁和模板。安装模板前需先校正小纵梁整体平整度，确保模板与小纵梁密贴。

4.2 挂篮就位

（1）放松后吊带，先旋出吊带下部的调节螺母，然后拆除该构件。

（2）用手动千斤顶将吊杆组件的扁担顶起，松开锚具，然后放松千斤顶，使挂篮底篮下降，操作时需保持挂篮的吊杆组件同步进行。

（3）观察模板的下降情况，采取措施使模板与浇筑段分离。

（4）放置轨道。在主纵梁的下部放置支架。

（5）在主纵梁上放置压架，拆除后锚固点。

（6）在轨道上放置顶架，用2只32 t千斤顶向前顶推主梁，使整个挂篮推进到下一浇筑段。

（7）安装后锚固点，调节挂篮主梁的位置，达到施工控制的要求。

（8）提升挂篮底模，使其达到施工控制要求。

（9）安装后吊带，并用调节机构将其与主桥底板紧固。

（10）安装模板，调整有关装置，浇筑混凝土。

4.3 挂篮推进

（1）拆除所有模板梁体内对拉螺栓，解除约束，外模板向两侧吊移至少10 cm。

（2）利用千斤顶将锚固前后上横梁卸落装置调整，使底模脱离箱梁底板。

（3）放松中间主纵梁的后锚，将该主纵梁用千斤顶提升，使其支座脱离桥面，利用边腹板主纵梁行走。

（4）施工前，在主纵梁上焊接后座扣住已完成箱梁断面，作为挂篮牵引系统。

（5）带紧走行后锚，使主纵梁前端上抬，主纵梁前端用走行支架垫实以减小后锚压力，拆除梁内吊杆。

（6）挂篮前进采用10 t手拉葫芦拉进，推进时手拉葫芦作用力大力一致，注意挂篮的平衡同步，确保挂篮的纵轴线方向保持不变。同时，要求对称两副挂篮保持基本同步，步差不得超过2 cm。

（7）挂篮推进到位（后吊杆中心位于箱梁节段断面以内60 cm）后，调整底模至正确位置，底模中轴线偏差不应大于5 mm，安装后锚吊带和梁内吊杆。

（8）拧紧锚固扁担螺母，顶升千斤顶，在松驰状态下旋松锚固垫块螺母。继续顶升千斤顶，使底模紧贴于箱梁底板、翼缘模板且前端底模标高符合施工要求，随后拧紧锚固垫块螺母。千斤顶回油，并拧紧锚固横梁螺母。

（9）拧紧箱梁内吊杆螺母并给予预紧力，使底模与节段梁底充分密贴。

（10）将中间主纵梁放下落于桥面，端部垫实，收紧后锚，使主纵梁前端受力。

（11）混凝土浇筑工况允许风速：8级;

挂篮推进工况允许风速：6级。

（12）挂篮推进全过程应设一名专业监护人监督挂篮操作安全。

（13）同一“T”构两套挂篮推进距离不得相差0.5 m以上，以确保结构安全。

4.4 挂篮纠偏

为防止各个节段之间衔接偏差而致箱梁合拢后的整体线型不平顺，在施工过程中必须采用有效的措施进行线型偏差调整：

（1）测量放样与线形控制严格按技术规范要求进行。

（2）将桥中心线在梁顶板标示出来，挂篮移动时严格按中线方向进行。

（3）施工到第10节段后要加强对节段挠度观测，对平面位置和高程要进一步精确测量。

4.5 挂篮荷载试验

为检验挂篮受力状况，测量吊带、后锚在负载下伸长量，为制定挂篮底模预抛高值，决定对最先使用的一套挂篮实施全荷载试验。

挂篮荷载实验在平整的场地上进行，采用两支挂篮主桁架对拉的方式，以4#块荷载为基准，试验荷载取249.6 t，分级加载，最大加载为最大使用荷载的1.3倍。预加载以消除挂篮产生的非弹性变形，并测定挂篮实际的承载能力及块件荷载作用下的变形情况。施工过程中，将挂篮的弹性变形量纳入施工预拱度计算考虑。

4.6 三角形挂篮拆卸

（1）拆除顺序：与挂篮安装步序反向进行：

拆除内、外模板→挂篮移到0#块附近→拆除修饰架→拆底篮→拆主桁架。

（2）把挂篮移到0#块附近，塔吊作业方便且吊装能力最大的地方。

（3）拆除修饰架。

（4）拆除底篮。

（5）主桁架拆除：單个挂篮遵循先组装的后拆，后组装的后拆，左右三角架对称拆除原则。即三角架的横向联系→斜拉板和立柱→前、后上横梁→主纵梁联系梁→主纵梁。

4.7 挂篮施工应注意的问题

（1）挂篮前移时，必须将已浇筑梁段对应的顶板束和腹板束张拉、压浆完成并达到强度之后方可进行挂篮移动。

（2）箱梁顶板混凝土面，尤其腹板位置顶面应平整，以达到主导梁（或走行轨）安装要求，埋置的精轧钢筋必须在一条线上，不能错位太大。

（3）挂篮安装时要严格控制整体中线位置、水平及上下、左右对称。

（4）为防止锚固点和后吊杆周边的混凝土因应力集中而产生裂缝，锚固杆和后吊杆螺栓一定要均匀受力，螺帽要松紧一致，垫木与混凝土接触面要平整。

（5）挂篮施工时，多为高空作业，必须设临时围护栏杆和安全网。

5 结语

通过施工检验，本项目设计采用的三角挂篮结构简单，自重轻，拆卸方便，作业面宽敞。挂篮所需的材料均为常见的普通型材，加工简单，节约成本，挂的刚度大，变形小，有利于施工的安全和施工监测。挂篮走行采用无平衡配重的走行方式，移动方便、快捷、稳定性好，所有模板同时一起移动，挂篮一次走行到位的时间在4 h～6 h之间，可以极大的节省时间，利于工程进度。

参考文献：

[1]陈礼忠.大跨度悬臂浇筑连续梁的挂篮设计和应用[J].建筑施工，2012（3）：371-373.

[2]邹文清，姜峰.南昌生米大桥宽幅式三角轻型挂篮设计与施工[J].世界桥梁，2005（3）：52-55.