1、整体宽桥面部分分离式三角挂篮设计与施工摘要本文针对桥面宽 36.9m 单箱五室的整体宽幅桥梁的康桥路运河大桥，从整体宽桥面部分分离式三角挂篮的设计与施工工艺方面作以介绍，阐述了整体宽桥面部分分离式三角挂篮结构的设计、合理性及可操作性。总结了实践中的几点经验，为同类宽桥面挂篮设计与施工提供了借鉴。 关键词整体宽桥面部分分离式挂篮设计与施工 中图分类号：U445 文献标识码： A 文章编号： 1 工程概况 康桥路运河桥主桥为 66+110+66m 三跨三向预应力混凝土双塔双索面部分斜拉桥（图 1） ，桥长 242m，桥面宽 36.9m，塔高 16m。主桥采用塔、梁固结体系，主梁为单箱五室变截面预应
2、力混凝土连续箱梁。墩塔处梁高 5.0m，跨中梁高 2.5m，梁顶宽 28.9m，底板宽 36.9m，人行道位于箱梁的底部，翼缘板悬臂长 4.0m，梁底为二次抛物线。箱梁悬臂施工梁段长度分为 3.5 m 和 4 m 两种。该桥主梁施工的关键是整体宽桥面挂篮的设计和全断面整幅悬臂施工。 桥梁立面（1/2 桥） 桥梁横断面 图 1 主桥结构布置图 （单位：m） 2 挂篮的设计 连续箱梁施工采用挂篮悬臂浇筑，因存在节段砼自重大、箱室多、横向宽度过宽、粱高突变、全断面整幅一次浇注及斜拉索施工等因素，使得挂篮设计复杂、难度大、根据国内常用的平行桁架式挂篮、斜拉式挂篮、三角形挂篮、菱形桁架式挂篮等几种挂篮形
3、式。针对本桥箱梁截面宽、箱室多、一次浇注砼自重大、整体性要求高的特性，经从结构受力、施工操作方便与否及经济条件等几方面进行综合比较，选定挂篮结构为三角形挂篮，采用多片桁架梁组成。 2.1 挂篮主要设计参数 取梁段最大重量 491.30t；梁段长度 3.5 m；梁高变化范围2.366.05 m；最大底板厚度为 77.3cm；最大顶板厚度为 50cm；挂篮为无平衡重、自行式行走，重量 170.8 t；挂篮工作系数(挂篮总重与最大悬浇节段重量之比)为 0.35。 2.2 挂篮的设计特点 该挂篮设计有几点不同于一般挂篮，需要考虑特殊设计，主要解决问题为，宽幅挂篮整体滑移方便，考虑挂篮的主桁结构采用部分
4、分离式，6 榀主桁架三榀组成一个单元，底板结构采用全断面整体式；一般桥梁的箱梁翼缘板位于箱梁顶面，而该桥人行道设计从人性化角度出发，人行道翼缘板位于箱梁底板处，而且宽度达 4m，需解决翼缘与箱梁一次浇注的挂篮结构的设计；底板跨度 36.9m，挂篮在滑移过程中，底板横梁不可能设计的截面很大，因此底模系统在滑移过程中需要设计 4 道底模滑梁，解决底模横梁的受力情况；挂篮施工，从第三节段设有斜拉索，相应节段斜拉索安装完成后，方可向前滑移挂篮，需解决挂篮的连接与索体安装的相互影响问题。 23 挂篮构造 该桥 8、9 号主墩 2 个T”构采用挂篮施工。需 4 副挂篮。每端悬臂浇筑节段有 12 块。考虑该
5、桥的结构特点并结合施工简便、安全的要求。挂篮设计为多桁架三角形挂篮。鉴于整体截面箱梁的宽度大，箱室多，主桁架采用 6 片三角形桁架，在边室两片桁架之间的连接要考虑斜拉索施工的空间。挂篮由主承重系统、底模系统、内外模板系统、悬吊系统、走行及锚固系统组成。挂篮结构设计如图 2、图 3 所示。 231 主承重系统 挂篮主承重系由三角桁架（主梁、立柱、斜拉杆） 、主梁平联及立柱竖联、前上横梁组成。各杆件用型钢焊接钢板制作，销轴连接。三角桁架由 6 榀三角架形成 2 个独立的单元。由于箱梁截面宽，考虑挂篮的滑移的方便，将箱室上 3 榀桁架连接成整体，6 榀桁架的连接在箱梁截面的轴线上断开，以箱梁中心为界
6、各由前横梁及中桁架组合成独立单元。挂篮主承重系 2 个单元在浇筑混凝土时共同承受悬浇梁段重量，在挂篮前移时主桁架又可单独行走，不需要完全达到同步前进。 箱梁外侧两片桁架立柱的竖向连接桁架，设计安装的高度，应高于每节段斜拉索安装后，挂篮前移之前在立柱相互重叠截面上的高度。 232 底模系统 底模系统由底模纵梁、前下横梁、后下横梁、底模滑梁及底模板组成。各杆件用型钢焊接钢板制作，销轴、螺栓连接。为保证箱梁一次浇筑的质量，以及挂篮滑移到位后，箱梁具体位置的调整方便，底模系统设计为一个整体结构，宽度与箱梁底板同宽，整体重量大，为保证挂篮滑移过程的底模系统的整体刚度，在底板下设置 4 道滑梁，在挂篮整体
7、向前滑移时，作为底模系统的承重结构；在箱梁浇筑砼时，通过横梁加长，解决人行道翼缘板位于箱梁底缘与箱梁一次性的浇筑，减小了后下滑梁的截面大小，减少挂篮的总体重量。 233 内外模板系统 (1)挂篮外模由面板、型钢焊接成大块钢模板，用手拉葫芦悬挂在挂篮最外侧三脚桁架上。滑移时与挂篮同步向前移动。 (2)挂篮内模系统由支架、分配梁、竹胶板、端头模板等组成。每个节段均由横隔板，内模系统不能向常规的挂篮设计，在移动时与挂篮整体向前移动，因此将内模设计为脚手架支撑，方木作为横梁，铺设竹胶板的支架系统，与挂篮完全分离，每节段单独进行搭设拆除。 234 悬吊系统 挂篮悬吊系包括前下横梁、后下横梁的 32 mm
8、 精轧螺纹钢以及底模滑梁的锚杆等。前下横梁上方共布置 18 个吊点分别悬吊于挂篮的前上横梁上。后下横梁共设置 14 个锚点，其中 4 个锚点悬吊于箱梁翼板之上，其余均锚于底板上面。底模系统的滑梁前端用螺栓与前下横梁连接，后端用钢棒锚于箱梁底板上。 235 锚固系统 挂篮三角主桁架锚固于箱梁顶板上，通过在箱梁顶板预留吊孔、桁架后端压扁担梁，下穿精轧螺纹钢筋进行反压挂篮主桁。挂篮每榀主桁分别设置 3 道扁担梁 6 个锚固点。 246 行走系统 挂篮行走系包括滑道、前支腿、后支腿（走行轮） 、底模滑轮。挂篮前移时，前支腿置于滑道上，手拉葫芦牵引主桁带动底模滑梁向前移动，主桁后端由后支腿的走行轮反压滑
9、道滚动以平衡倾覆力矩。 3 挂篮施工 31 挂篮安装 箱梁 0 号块梁体浇筑前按挂篮设计图纸预留 100mm 的圆孔，用于底模滑梁、主梁锚固及后下横梁锚固吊杆安装等。待 0 号块梁体混凝土达到设计强度，并在预应力施工完成、支架拆除后进行挂篮安装。安装程序如下： (1)主桁架安装。根据测量放样的挂篮走行轨道中线安装滑道，用钢垫片调整滑道处于水平位置。塔吊吊装主桁架就位后，安装 32 mm 精轧螺纹钢后锚，并调整好主桁架垂直度设置稳固支撑。随后安装下一片，并及时调整间距安装横梁与联结系。 (2)安装前、后横梁。前、后横梁和底模滑梁在地面上拼装成骨架。利用 4 个 10 t 手拉葫芦牵引就位，并及时
10、与底板进行初步锚固，前下梁悬挂在主桁架上的前上横梁上，随后进行下一段安装。吊装时吊点设在横梁的 1/4 处，安装高度距 0#块底板 1.5m 处，以便纵梁的安装。 (3)安装纵梁与人行道。前、后下横梁安装就位后逐个安装纵梁，并在纵梁前端利用短槽钢或角钢等焊接宽 800 mm 的外挑梁，同时焊接防护栏杆。在底模纵梁及焊接的外挑梁上辅设 40 mm 木板并固定，设置成 1 m 宽的人行道。 (4)安装模板系统。先吊装底模面板就位测量定位后与纵梁焊接。随后进行外侧模安装，侧模用倒链吊在外主横架悬出的牛腿上。 32 挂篮行走 321 施工准备 (1)检查主梁后锚杆与底模后锚孔、底模滑梁后吊杆的预留孔及
11、保险绳预留孔的位置、尺寸，必要时进行修整。 (2)检查各千斤顶及各手拉葫芦、保险绳等要求受力性能良好。 322 挂篮前移 上一段箱梁灌筑完毕，混凝土达到强度要求，完成预应力张拉后，方可移动挂篮，进行下一段箱梁的施工。 (1) 挂篮移动前先脱除侧模，然后脱除底模系统，使底模系统松动的悬挂于前上横梁及底模滑梁上。 (2) 挂篮后端锚固放松一点，用千斤顶将挂篮主梁顶起一定高度，拆除部分垫块，铺设至前段箱梁，用倒链迁引滑道移动至前一段箱梁上，然后在箱梁上锚固滑道，并在滑道上涂上黄油。 (3) 放下千斤顶，采用倒链牵引，先在滑道上每隔 5cm 画一道刻度线，滑移过程中要求六片主梁的前进距离的偏差不超过
12、5cm，解决了多片主梁同步前移，同时带动侧模与底模系统一起前移。 (4) 挂篮移动到位后，将主桁后端进行锚固，锚固时用千斤顶将后锚杆预拉，上紧，同时将各锚杆受力调节均匀。 (5) 模板滑移到位后，利用挂在横梁上的导链滑车提升底模至已成粱段底板面；连结前吊带。然后立即将底锚杆插入，调整挂篮底板中线及标高，锚固后吊杆，上紧前吊杆。 (6) 提升侧模系统，调整侧模高度及垂直度，并进行固定。 (7) 检查。 (8) 至此准备施工下一梁段。 4 施工注意事项 4.1 预留孔应做到不漏埋，不歪不斜。 4.2 挂篮滑道铺设要平直，应在一个水平面上。挂篮移动前应检查部件是否完全转化为滑移状态，主桁移动时须均匀
13、平稳，左右同步、方向顺直。 4.3 挂篮移动就位调整后，应对锚固系统进行逐个检查，确保各吊杆受力均匀。 4.4 两端挂篮要对称同步前移，行程最大偏差控制在 100cm，以免对墩身产生较大的不平衡弯矩。 4.5 砼浇筑，两端应同步进行，两端砼浇筑重量偏差不大于 10m3。 5 结语 工程实践表明：该挂篮的设计及构造充分考虑安全、实用、方便等因素，每节段砼重量大，整体桥面宽，利用了多片主桁，采取部分分离的结构进行宽桥面挂篮设计，解决了多片主梁滑移难度大的问题，为今后同类桥梁的施工积累了经验。 参考文献： 1中华人民共和国建设部GB50017-2003 钢结构设计规范S】 北京：中国计划出版社，2003 2路桥集团第一公路工程局JTGT F50-2011 公路桥涵施工技术规范【S】 北京：人民交通出版社，2011。 3雷俊卿桥梁悬臂施工与设计北京 r 人民交通出版社2000
