新型无轨式三角挂篮施工技术应用

新型无轨式三角挂篮施工技术应用 摘要：随着科学技术的深入发展和各类工程施工的开展，桥梁工程领域的施工技术逐步丰富且日益成熟，其中挂篮施工是连续梁桥施工工艺的重要技术。本文基于乐西高速公路建设马边河大桥（80+150+80）m连续刚构桥挂篮悬臂施工为例设计了新型挂篮，详细对新型无轨式三角挂篮结构构造、安装拆除、挂篮行走施工工艺、工作特点及创新点等内容进行介绍分析，实践表明该新型无轨式三角挂篮比普通挂篮具有较大优越性，可明显提高工程的经济效益和社会效益，具有较强的推广价值。

关键词：桥梁工程；连续刚构；无轨式三角挂篮；施工技术 中图分类号：U445.4 文献标识码：A Application of new trackless triangular hanging basket construction technology

Abstract: With the in-depth development of science and technology and the development of various types of engineering construction, the construction technology in the field of bridge engineering is gradually enriched and increasingly mature. Hanging basket construction is an important technology of continuous beam bridge construction technology .In this paper, a new type of hanging basket is designed based on the cantilever construction of the hanging basket of the continuous rigid frame bridge of the Mabian River Bridge(80+150+80)m in Lexi Expressway. The structure, installation and demolition, hanging basket walking construction technology, working characteristics and innovation points of the new trackless triangular hanging basket are introduced and analyzed in detail. The practice shows that the new trackless triangular hanging basket has greater advantages than the ordinary hanging basket ,which can significantly improve the economic and social benefits of the project, and has strong popularization value. Key words: bridge engineering; continuous rigid frame; trackless triangle hanging basket; construction technology

0引言 近几年来随着经济的不断发展，我国公路交通网络日渐发达。不断出现各种跨跃河谷的高墩大跨桥梁，其中预应力混凝土连续刚构是比较常见的一种桥梁结构形。由于悬臂浇筑法具有施工简便，机械化程度高，节约工期等优势，因此在预应力混凝土连续梁桥中得到广泛应用[1]。

挂篮作为悬臂浇筑施工的主要设备，其受力性能和施工质量影响到桥梁施工安全问题，目前已较多关于挂篮施工工艺方面的研究[2-5]。本文以乐西高速建设马边河大桥为背景，设计新型无轨式三角挂篮施工，结果表明具有良好的综合效益。

1工程概况 建设马边河大桥是位于距马边县城约7公里的跨河大桥，桥梁左右幅分幅设置， 主桥采用（80＋150＋80）米的预应力混凝土连续刚构桥，主桥长

310米。 主桥为三向预应力混凝土结构，主梁为分幅式单箱单室截面。每幅箱梁顶板宽12.6米，底板宽7.1米，两翼板悬臂长2.75米，箱梁顶板设置成2％单向横坡，底板横向为平坡。中支点梁高9.6m，跨中梁高3.2m，箱梁高度按1.8次抛物线变化，边跨与跨中梁高对称。箱梁腹板在墩顶范围内厚100厘米。从箱梁根部至跨中梁段腹板厚由70厘米、60厘米、50厘米组成。每节梁段的腹板上设有抗剪齿口。箱梁底板厚从箱梁0号块端截面的100厘米渐变至跨中及边跨支点截面的35厘米厚，按1.8次抛物线变化。

箱梁0#梁段长12m，每个“T”纵桥向划分为19个梁段，1~8#梁段每段长3m，9~19#梁段长4m，合龙段长2m，边跨现浇段长3.87m，全桥半幅合计1个中跨合龙段，2个边跨合龙段。主墩顶0号块及边跨现浇段21号节段采用托架现浇，边跨20号合龙段及中跨22号合龙段采用吊架现浇，其余的l号～19号梁段采用挂篮悬臂浇筑施工。 2新型无轨式三角挂篮构造 根据本桥主梁尺寸及重量等实际情况，主梁悬臂梁段施工采用无轨三角挂篮施工，挂篮主体结构约80t，模板及支架系统约10t，共计约95t。挂篮由承重系统、前后上下横梁、吊挂系统、上下后锚系统、行走系统、内外滑梁模板系统、底模板及平台等部分组成。挂篮总体构造如图1所示。

图1 挂篮总体构造图 Fig.1 Hang basket overall structure diagram 2.1承重系统 每个三角挂篮采用2组由主纵梁、立柱及前后斜拉带组成的三角支架，形成承重系统，间距6.4m。主纵梁、立柱均采用Q355材质的型钢及钢板焊接组拼加工而成。主纵梁由2I63b工字钢与钢板焊接组成，尺寸为13.62m（长）×0.46m（宽）×0.63m（高）。其中顶板连接板采用16mm钢板，腹板及箱内加劲隔板采用16mm钢板。立柱采用2[36b型钢组拼而成为箱型断面钢箱，其与主纵梁之间采用螺栓连接方式进行连接。

斜拉带采用Q355B钢板，其主体断面为40mm×250mm。斜拉带两端设置销接端头，通过钢销与主纵梁和立柱连接。斜拉带与主纵梁、斜拉带与立柱之间销钉采用Φ120mm钢销连接。

挂篮三角支架用前、后横梁连接，同时前、后横梁又作为提升系统的支点。 2.2提升系统 主要受力提升系统采用Φ50mm吊杆和35mm钢板吊带以及接头吊板组成，吊带根据长度尺寸分四种，可根据不同位置高度进行使用。吊带与吊带、吊带与吊杆之间均采用钢销连接。

前下横梁提升系统由吊杆+吊带组成，后下横梁提升系统，内侧为钢吊带，外侧为吊杆+吊带组成，内、外滑梁提升系统由吊杆组成。

提升装置采用穿心液压千斤顶和手拉葫芦，用于调整模板标高及位置。 2.3后锚系统 三角挂篮后锚系统由后锚分配梁和Φ60mm后锚杆组成，单根主纵梁后锚点上配备2根2I36b工字钢组拼加工而成的后锚横梁及4根M60锚杆。

主纵梁尾端支反力通过后锚分配梁传递锚杆上，锚杆通过主梁预留的Φ80mm孔道将所受的上拔力由调配楔块传递于已浇筑的混凝土主梁上。

2.4行走系统 行走系统主要包括主桁行走系统和模板行走系统，主桁行走系统采用无轨道行走，利用2台60吨千斤顶及同步控制系统带动行走，内模板行走采用滑梁+小车及同步液压千斤顶带动行走，外模板利用后横梁L型挂钩带动行走，底篮系统由主桁系统带动行走。

2.5模板系统 模板系统包括外侧模、内侧模、顶模等。其中，底模与侧模之间采用“侧包底”的方式设置，以适应箱梁斜腹板变高的过程。为减少施工过程中对底模的焊接加宽及修补，底模设置为整个施工过程所需的最大的宽度。

2.6底篮系统 底平台由前下横梁、后下横梁、I45b工字钢底纵梁、10.6mm钢模及施工平台组成。底纵梁焊接在前后下横梁上，前后下横梁通过吊带悬吊在挂篮前横梁及已浇筑的底板（顶板）混凝土上。 底平台施工通道利用底板悬挑I45b工字钢及I25工字钢（侧面）作支撑，其上搭设装配式护栏，平台周边设置安全防护栏及安全网。

2.7平台系统 在底篮两侧、前后端及外模翼板外侧设置装配式工作平台，四周采用格栅防护网全封闭打围，由若干小块栅格网栓结，安拆方便；同样在内外模和箱梁前端、及挂篮上方、前上横梁处设置固定工作平台，便于腹板处钢筋绑扎、预应力张拉等操作。

3挂篮施工 3.1挂篮安装 （1）在0#块顶板找平挂篮前后支点位置，测量放线并用墨线弹出箱梁中线、主纵梁中线、主纵梁尾部端头线，放线完成后需校核主纵梁中心线间距；

（2）安装挂篮主支点，并设置临时固定措施； （3）安装主桁架（主纵梁、立柱、前后斜拉带）； （4）安装后上横梁：提升后上横梁至合适位置与立柱栓结，固定后安装L型挂钩。

（5）安装前上横梁：前上横梁连同吊悬架整体吊装到位后栓结于主纵梁上； （6）安装前后吊杆、吊带； （7）安装前后下横梁； （8）安装底纵梁； （9）安装底模板； （10）安装内外滑梁及侧模板； （11）安装内模模板及型钢骨架； （12）安装挂篮安全防护设施； （13）调整底模及侧模的标高和轴线，拆除主纵梁后支点临时支撑，将后锚系统由临时后锚转换成固定后锚；

（14）液压控制系统、喷淋系统、红外线系统等安装。 3.2挂篮预压 挂篮预压试验的目的是测定结构弹性和非弹性变形值，消除非弹性变形，检验挂篮的承载力，验证挂篮各部分结构的安全性。根据挂篮在预压荷载作用下产生的变形值，为逐段立模标高提供可靠数值，为悬臂施工的线形控制提供可靠依据。

该工程中，1#块梁段混凝土方量74.2m³，梁段重量200t，梁段长度3m，是本工程的最重梁段，因此以1#块荷载为基准，试验荷载取220t，分级加载，最大加载为最大使用荷载的1.1倍。

挂篮预压施工要点： （1）预压前，需对挂篮系统水平测量，防止出现面外失稳等情况； （2）分级加载，各级加载完成持荷至少30min； （3）按加载程序逆向逐级卸荷。 挂篮预压后的变形监测，按照荷载的情况，计算每个布点的加载荷载值；当加载达到施工荷载的110%，此时测量、记录数据，分析支架受力。判断预压合格满足以下两点之一即可：监测点24h沉降量均值小于1mm，或24h沉降量均值小于5mm[6]。当沉降量超标时及时查明原因处理，再次预压直至满足要求。

3.3挂篮行走 挂篮行走方法及步骤