浅述预应力箱梁挂篮施工管理与控制.doc

1、浅述预应力箱梁挂篮施工管理与控制摘要：挂篮悬臂浇筑施工就是使用少量施工机具设备，避免大量支架，可以方便地建造跨越深谷、流量大的河道和交通量大的立交桥，而且施工不受跨度限制，跨度越大，其经济效益越高，所以大跨度连续梁桥常采用挂篮悬浇施工。本文主要总结了大洋港桥和蒿枝港桥挂篮施工管理与控制，为以后挂篮的施工积累了经验，供同行参考。 关键词：悬梁现浇梁箱；挂篮；施工；控制 中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号： 1 前言 随着科学技术突飞猛进，预应力现浇混凝土连续箱梁施工技术，被普遍应用在高等级公路建设中。对于预应力箱梁的现场施工也是越来越趋于工业化和系统化。如何科学合理的采用新技术进行预

2、应力箱梁的施工，对预应力箱梁的施工质量、施工进度，以及提高整体施工效率等方面，都有着重要的作用。 2 工程实例 临海高等级公路启东段位于江苏省启东市，路线总体呈南北走向，起点位于启东市与海门市交界处，与海门市滨海园区规划的发展大道顺接。顺着一道海堤内侧向东南方向延伸，先后跨越大洋港、茅家港、新港河后，路线从现状一道海防堤的外侧、新围垦区域前进，穿越蒿枝港后，在东元港接入海防公路，在对东元港段路线裁弯取直后路线利用海防公路前进至协兴港，然后偏离海防公路，偏东利用三道海防堤前进，最终在寅阳镇与沿江公路顺接，路线全长约 62km。 其中大洋港大桥位于大洋港闸下游约 520m，海防堤以内约 100m；

3、蒿枝港桥位于蒿枝港闸东侧约 390m。根据航道处批复及关于临海高等级公路跨越航道桥梁通航等级和建设标准调查研究-南通段主要结论 （江苏纬信公司编制） ，大洋港和蒿枝港均为级航道，通航净空 707m，设计最高通航水位 1.837m，设计最低通航水位 0.787m。 2.1 大洋港大桥 大洋港桥主桥采用（508050）m 三跨变截面预应力混凝土连续箱梁。海门侧引桥： 725m + 340m + 425m 部分预应力混凝土组合箱梁。启东侧引桥： 725m 部分预应力混凝土组合箱梁。桥梁全长为 756.4米（含两侧耳墙长度） 。 大洋港桥桥型布置图 （1）主桥上部为（508050）m 三跨变截面预应力

4、混凝土连续箱梁，每幅桥为单箱单室，箱梁高度按二次抛物线从跨中 2.2m 变化至距主墩中心 1.5m 处 4.7m。主桥箱梁在墩顶 0 号块处设置厚度为 2.5m 的横隔板，在边跨端部设厚度为 1.4m 的横隔板,中跨跨中设厚度为 0.4m 的横隔板。箱梁在横桥向底板保持水平，箱顶设 2%的单向横坡。箱梁采用纵、横、竖三向预应力体系。纵向按全预应力结构设计。 大洋港桥箱梁断面图 （2）主桥纵向预应力采用 17s15.2、15s15.2 规格的钢铰线束，OVM 锚固体系。钢束张拉锚下控制应力采用 con0.75fpk1395MPa，相应的锚下控制张拉力分别为内侧 3320.1kN、2929.5kN

5、（锚口摩阻损失和千斤顶的内摩阻由试验确定） 。箱梁顶板横向预应力采用 3s15.2 钢铰线，BM15-3 扁锚，以 50cm 的间距布设，单端张拉锚固，锚下控制应力为 con0.72fpk1339MPa，相应的锚下控制张拉力为 562.5kN。 （3）主桥连续箱梁采用挂篮悬臂浇筑法施工，各单“T”箱梁除0、1 号块采用在支架上现浇外，其余分为 10 对梁段，均采用对称平衡悬臂逐段浇筑法施工。箱梁纵向悬浇分段长度为（43.0m63.5m） ，箱梁墩顶现浇块件（即 0、1 号块）总长 12.0m，中跨合拢段长度为 2.0m，边跨合拢段长度为 2.0m，边跨现浇段长度分别为 9m。 2.2 蒿枝港大

6、桥 蒿枝港桥所跨越河道为蒿枝港闸与桃花洪闸两河道的交汇处，河道成“Y”形状。桃花洪闸无通航要求。主桥采用（518551）m 三跨变截面预应力混凝土连续箱梁。海门侧引桥： 635m 部分预应力混凝土组合箱梁。启东侧引桥：630m+635m 部分预应力混凝土组合箱梁。桥梁全长为 796.111 米（含两侧耳墙长度） 。 蒿枝港桥桥型布置图 （1）主桥上部为（518551）m 三跨变截面预应力混凝土连续箱梁，每幅桥为单箱双室, 箱梁中支点高度为 5.0 m，其高跨比为 1/17，跨中高度为 2.3m，其高跨比为 1/37.0；箱梁高度距墩中心 2.0m 处到跨中合拢段处按二次抛物线变化。主桥箱梁在墩

7、顶 0 号块处设置厚度为2.5m 的横隔板，在边跨端部设厚度为 1.6m 的横隔板,中跨跨中设厚度为0.25m 的横隔板。箱梁顶底板平行，通过整体旋转形成横坡。箱梁采用纵、竖两向预应力体系。纵向按全预应力结构设计。 （2）主桥纵向预应力采用 17s15.2、15s15.2 规格的钢铰线束，M 锚固体系。钢束张拉锚下控制应力采用 con0.75fpk1395MPa。竖向预应力采用 JL32 预应力高强精轧螺纹粗钢筋，锚下张拉控制应力为0.8fpk=628.0Mpa，单根张拉吨位 505KN。 蒿枝港桥箱梁断面图 （3）主桥连续箱梁采用挂篮悬臂浇筑法施工，各单“T”箱梁除 0号块采用在支架上现浇外

8、，其余分为 10 对梁段，均采用对称平衡悬臂逐段浇筑法施工。箱梁纵向悬浇分段长度为（33.0m3x3.5m+44m） ，箱梁墩顶现浇块件（即 0 号块）总长 12.0m，中跨合拢段长度为 2.0m，边跨合拢段长度为 2.0m，边跨现浇段长度分别为 7.5m。 3 挂篮施工管理与控制 众所周知悬臂浇筑法不影响桥下的通航和通车，施工不受季节、河道水位的影响，几十年来发展极为迅速，已成为我国预应力混凝土大跨度桥梁的主要桥型之一，并已掌握各种先进的施工方法。挂篮作为连续梁施工中的主要工艺设备，如何对挂篮选型，方便施工以及合理的操作与控制，提高安全质量，在悬臂梁施工中显得尤为重要。大洋港桥和蒿枝港桥均采

9、用挂篮施工。在两座桥的施工过程中，主要从以下几个方面加强管理与控制： 3.1 选用合格材料保证挂篮施工的安全 稳定性选用的挂篮材料必须是正规厂家生产的合格产品，这是保证挂篮施工安全稳定性的根本。尤其是使用在组合梁连接、后锚杆锚固、缆风连接、反压轮安装、吊带销接、型钢焊接等薄弱点的原材料、构件更要严把质量关，从根本上消除影响挂篮施工安全的不利因素。 3.2 严控挂篮拼装质量，保证挂篮的施工安全 挂篮须请有资质的单位加工制作及拼装。挂篮拼装时，应先安装三角形组合梁和上横梁以及拉锚设施，使其不会倾覆。然后依次安装前后悬吊系统，安装底模架前后下横梁，安装下纵梁和底模板。挂篮拼装过程中，现场管理人员应经

10、常检查各连接件的连接情况及焊件的焊接质量。只有确保这些薄弱部位的质量合格，才能保证挂篮安全施工万无一失。检查的重点部位有：三角形组合梁、各横梁、各纵梁的焊接质量，三角形组合梁的连接螺栓，后锚杆的锚固丝口搭接，各吊带的受力均匀情况，吊带与下横梁的轴销连接情况。尤其控制好后锚杆的锚固丝口搭接质量。3.3 进行模拟加载试验保证挂篮施工的安全 试拼完成后，用油压千斤顶采用分级加压模拟施工荷载的方法对各部位的使用性能进行测试，从而验证挂篮是否和设计参数吻合并有能力完成预计施工任务。将拼装好的两片主桁对称平置于混凝土面上，将其后端锚在一起，前端用千斤顶对拉吊带位置分级加压进行模拟施工荷载试验。加压采用两套

11、(4 个)油压千斤顶，分别在早晨、中午不同温度工况下进行。实测对应于低温、高温状态下的变形与压力的相对关系。并观察构件有无塑性变形，经反复加载卸载，取得在不同温度下的弹性范围的变形模量，取相应形变结果的 1/2 即为实测数据。同时，现场管理人员须在加载过程中随时观测挂篮各主要受力部件的状况、变形状况、焊接件的状况、吊杆的状况。模拟加载试验能比较真实的反映出挂篮施工中的受力及变形状况，不仅为全桥的标高控制提供依据，更是对挂篮整体安全稳定性的一次大检验。因此，加载试验是施工现场控制挂篮安全稳定性的重要客观依据。 3.4 加强挂篮行走的保护措施，保证挂篮施工的安全稳定性行走系统由自锚车轮组、前支座、

12、轨道、牵引倒链组成。通过倒链牵引前支座和自锚车轮组反扣轨道上沿保证平衡来完成前移动作。施工过程中应特别注意轨道的锚固和自锚车轮组的联接可靠，为防止前移过程中自锚车轮出现故障导致挂篮倾覆，在菱形架尾部设置防护装置，防护装置下卡板与架留有适当间隙，当锚固系统出现故障时可有效防止挂篮倾覆。挂篮的行走是挂篮施工过程中的又一个安全危险源。为保证挂篮行走过程中的施工安全，本挂篮在每根主导梁下设置行走反压轮以及在立杆顶处设置缆风。挂篮行走过程中，现场管理人员须随时观察反压轮的工作情况，并经常检查缆风与梁体后拉预埋件的连接情况。只有反压轮工作正常、缆风连接牢靠，才能确保挂篮在行走时不发生倾覆。 3.5 挂篮混

13、凝土浇筑 3.5.1 混凝土灌筑时，要设专人仔细观察和检查吊带、锚固系、侧模、牛腿等主要受力部件有无变形，发现问题要及时完善处理。 3.5.2 施工材料、机具在作业完成后，要及时清理，严禁无关材料放在挂篮上，以防挂篮超载；拆除时作业人员不得站在被拆的模板上，夜间作业时应有足够照明设备。 3.5.3 在混凝土浇注时，应注意挂篮左右两侧浇注重量的对称。 针对目前挂篮施工中存在的安全性能不稳定、施工作业不熟悉、工程效益不明显，施工中造成大量的投入浪费等现象，本文立足于建立一套安全、科学的施工、管理作业流程，可有效避免施工中出现以上问题。施工实践表明：精确把握施工方案建立一套科学、行之有效的施工作业流

14、程，并进一步完善管理是工程创收的必经之路。挂篮施工也不例外，并且随着高效率、高速度时代的到来，大跨径高速、高架桥梁必将取代原有桥梁网络而占据主导地位。而大跨径桥梁的增加又给挂篮施工带来了广阔的使用前景。所以，有必要建立一套安全、科学的施工、管理作业流程，进一步统一类型和标准，避免因重复劳动带来人力、物力和财力的巨大浪费。 3.6 梁段线型控制 挠度控制，首先就是箱悬臂的施工，这样影响挠度施工的主要就是挂篮的变形情况。梁段的自重，钢绞线的张拉，温度的变化，混凝土收缩变化等等因素。在施工前需要考虑到其中各种各样的影响因素。根据挠度的设计，设计出各个截面的预留拱度。在施工的过程中，必须要观注梁，要随时随地的对梁段进行观察，观察实际的挠度，并且按照理论值进行计算，在梁段进行施工的时候要进行调整。在梁段顶面中级及上、下游两侧埋设水平观测点并观察各截面处标高在整个梁体施工中的变化，以及时掌握和调整梁段预拱标高。大洋港桥和蒿枝港桥在施工时由桥梁监控单位全程监控，每浇好一个节段由施工单位和监控单位独立检测梁段标高，并由监控单位向施工单位提交下一节段的立模标高，确保了箱梁的整体线形。 4 结束语 现浇连续箱梁施工离不开技术管理与施工参与相配合，施工中提前做计划，准备材料机具，计算准确，现场技术交底到位，管理积极跟进，将施工技术密切落实到生产中，才能保证现浇桥梁施工的顺利进行。