1、长春光复路斜拉桥挂篮设计与施工摘要 介绍了长春光复路斜拉桥挂篮的设计与施工，根据牵索式挂篮重量轻、操作简单的特点选用牵索式挂篮，其中北边跨净空受限，采用 1.4m 高截面梁前横梁，挂篮通过主承重系统强度及稳定性、挂篮刚度及行走稳定性检算，通过了加载试验，验证了可靠性。挂篮的安装、行走、拆除中克服了不少环境限制，有效地保证了施工安全、质量和进度。关键词 斜拉桥 牵索式挂篮 电气化铁路 设计 施工 中图分类号：S611 文献标识码： A 1 概述 长春市光复路斜拉桥(84m+200m+84m)工程，是一座双塔双索面预应力混凝土斜拉桥。主梁标准断面采用 C50 砼双边箱梁，梁宽 29m，中心处梁高
2、3.0m，桥面板厚 0.3m，采用分段悬浇施工工艺。主梁施工 6m 一个节段，共计 15 个节段和三个合拢段，全桥共计 60 对斜拉索，每个索塔两侧各有 15 对斜拉索。主跨跨越长春站东端铁路地道桥，地道桥宽度99m，上有共计 10 条铁路线。北边跨客运专线中桥，桥梁宽度 17m，桥上 3 条铁路线，斜拉桥与铁路线正交，梁底至电气化承力索仅 1.93m。 图 1 斜拉桥桥型及与铁路位置关系示意图 2 挂篮结构设计12 该挂篮为牵索挂篮结构，共计 4 台挂篮，主要由主辅纵梁、前后横梁、吊挂与止档系统、锚固系统、行走系统、模板系统以及工作平台系统等等部分组成。主辅纵梁、前后横梁采用箱形结构。 其中
3、北边跨挂篮由于受长吉城际铁路电气化高度的影响，前横梁截面高度缩小，采用矮截面梁，同时为保证横梁的强度和刚度，另在已浇注完毕的桥段下方增加两条辅助纵梁，以拉高前横梁的承载能力；另外关键几条索的张拉采用在索塔上进行加力，底部布置钢沙筒的方式。挂篮模板采用钢模，主吊杆采用 120 和 80 两种规格。挂篮总重约 190吨。挂篮所需材料除型钢、模板面板外，其余钢构件均采用 Q345D 钢材。挂篮通过主承重系统强度及稳定性、挂篮刚度及行走稳定性检算。 图 2 北边跨挂篮示意图（梁底净空受限） （前横梁高 1.4m，梁底结构高度 1.48m） 图 3 空间不受限挂篮横断面图（前横梁高 2.5m，梁底结构高
4、度2.58m） 2.1 主梁结构 主梁由两道纵梁与两道横梁组成，在斜拉索主梁锚固中心处顺桥向设 14.15m 纵梁一道，在对应横隔板处设置前横梁，在中吊点处设置后横梁，前后横梁之间连接 H400200 型钢。桥底空间受限的一侧挂篮，前横梁截面高度较小，在桥面对应纵隔板位置分别设置两条辅助纵梁，在横梁加设辅助吊杆。 2.1.1 主纵梁 主纵梁长 14.15m，采用截面为 1.5（宽）1.65（高）m 的箱形结构，前端设置成曲梁结构，用于斜拉索的牵引、张拉。 在中吊点后侧设置止挡结构，与主梁焊接成整体，用于承担斜拉索在牵引张拉过程中产生的水平力。 在主纵梁后侧后吊杆附近设置行走轮垫梁及反力支点，分
5、别满足行走及挂篮工作状态下的平衡受力。 2.1.2 横梁 横梁包括前横梁和后横梁两种，均采用箱形结构；其中前横梁因挂篮跨铁路，有高度限制，前横梁有两种结构形式，一种为 1.4（高）0.75（宽）m；一种为 2.5（高）0.75（宽）m；后横梁截面均为1.0（高）0.75（宽） 。挂篮最底端距主梁混凝土底面距离分别为 1.48m和 2.58m。前横梁分别为 1.4m 高（北边跨） 、2.5m 高。 2.2、吊挂与止档 在距离已浇注主梁前端 35cm 处设置中吊点，每道纵梁设一根中吊杆（120mm） ，距离中吊点 6m 处设置后吊点，单侧后吊点设一根80 吊杆，在中、后吊点之间设置止挡块、止挡吊杆
6、。 止挡块采用焊接箱形结构，并伸入混凝土内 100mm，同时采用止档吊杆锚固于混凝土箱梁顶面，通过该挡块将主纵梁上传递来的水平力转移到混凝土箱梁上。 2.3 锚固 主要是指挂篮主纵梁前端斜拉索锚固，斜拉索通过张拉杆牵引到弧形梁，再通过弧形垫梁、千斤顶锚固到弧形梁上。空间受限的挂篮，张拉端可设在索塔上，弧形垫梁处只设置砂筒进行体系转换。 2.4 行走 在纵梁外侧对应中吊点处连接行走梁，桥面设置滑道，纵梁后端设置托梁、反滚轮，挂篮行走时，行走梁在滑道内由千斤顶（液压油缸）牵引带动挂篮前行。 2.5 模板 主梁外侧模板、底部模板，横隔板底部模板、横隔板侧模、前端模均设计为钢模；内顶模为方木、胶合板组
7、成的木模，由钢管支架支撑。拆除模板时，先拆除内顶模，放置到前后横梁之间的平台上，再拆除内侧模，旋转放置在内顶模上，最后旋转放置横隔板侧模，横隔板外侧侧模可向前移动脱模，主梁外侧模板向桥梁两侧移动脱模。 2.6 工作平台 在纵梁外侧、后端、后内侧，挂篮前端、横梁之间设有工作平台，纵梁前端弧形梁处设有张拉工作平台。所有平台密铺木板。 2.7 挂篮系统防电、防水、防坠落物3 2.7.1 挂篮防电 北边跨挂篮跨越长吉城际铁路高压线，采用挂篮全封闭及周围 1.2m高度范围内用绝缘板封闭的方案。绝缘板型号为：三二四零环氧树脂绝缘板，板厚 2mm(绝缘等级 5.8 万伏/mm)，挂篮绝缘具体做法为：在挂篮横
8、、纵梁下焊接型钢支架（吊杆采用5050，纵杆5050） ，作为吊挂绝缘板的刚性吊架，绝缘板粘贴在胶合板上，绝缘板用 12 绝缘螺栓固定在吊架上，绝缘板搭接部分用环氧树脂胶粘贴，搭接长度不少于10cm。挂篮绝缘防护在挂篮拼装完成并提升到位后开始安装。 2.7.2 挂篮防水及防坠物 在挂篮刚性吊架上满铺胶合板，胶合板与型钢固定。在木板上钉0.5mm 厚铁皮，铁皮与木板间刷防水胶，铁皮接缝重合 3cm，以防水胶涂抹，既可防止落物，又可防止施工用水流下，在挂篮较低一端设置导流槽，汇集积水集中抽出。然后在挂篮四周设置细眼钢丝网封闭，防止施工中钢筋、石子或其他物体掉落到桥下，钢丝网超出混凝土梁顶 1.5m
9、。 3 挂篮施工 挂篮在 0#、1#块施工前拼装， 1#块在挂篮上搭设支架施工，在 1#索挂索完毕后，提起挂篮，对挂篮进行 120%超载预压，采用砂袋预压。为确保施工及铁路行车安全，要求挂篮前后左右均需进行全封闭防护，挂篮底部全面积防护并安装防电板。然后在保证边跨现浇段主梁超前中跨主梁两个节段的前提下，逐段进行主梁砼灌注（边跨现浇段主梁为支架现浇，其它主梁为挂篮悬浇）和斜拉索的安装、张拉及调索，直至边跨合拢。待边跨合拢后，中跨继续用牵索挂篮单悬臂向前进行梁段施工，并继续逐段对称进行边、中跨斜拉索安装、张拉、调索等工作，直至中跨合拢。 3.1 挂篮拼装及行走 挂篮主要构件在 0#、1#块施工前拼
10、装，1#块在挂篮上搭设支架施工，0#、1#块施工完毕， 拆除 0#、1#块支架系统，对挂篮的剩余部分逐件拼装，首先安装挂篮定位系统和牵索系统，最后吊装锚固系统、行走系统和模板系统。 挂篮安装完毕后，挂篮向 2#块方向行走，行走到位后，校正挂篮中线、标高、预拱度。 3.2 挂篮预压 每个主墩的两套挂篮对称模拟加载预压，预压重量为 2#块的重量的120%，堆码重量及堆码位置纵横向对称，对称偏差不超过 10t。 3.3 挂篮前移 当前一节段砼施工、纵向、横向预应力钢筋都张拉完毕，且斜拉索受力已从挂篮前端转移至主梁砼锚固点处，即将挂篮下降，使固定在挂篮平台上的底模、侧模及内模与已成梁段同时脱开、下降，
11、挂篮前进 6m到位进入监控测量、调整状态，开始下一节主梁施工循环。 挂篮走行步骤如下：铺好走行滑道安装反压梁上的走行轮用中吊杆将挂篮挂钩慢慢落在滑道上解除垂直吊杆在滑道前端的反力架上安装穿心式千斤顶及精轧螺纹钢，精轧螺纹钢另一端穿过挂篮走行牛腿锚固东西两侧千斤顶对称反复顶拉将挂篮前移到位拆除后反压梁上的走行轮，用千斤顶张拉吊杆，将挂篮提升至标高将斜拉索挂设在挂篮前端并张拉，调整挂篮到设计位置。 3.4 挂篮拆除 合拢段分为边跨合拢及中跨合拢，边跨合拢位置位于长吉城际铁路桥北 8m 的位置，边跨合拢后，挂篮前移 8 米，确保挂篮离开铁路范围 2米以外，将挂篮下落拆除，中跨合拢段位置位于长春站东站
12、场南侧边缘上方，在该处位置不具备挂篮直接拆除条件，在铁路“天窗”时间内，将中跨两套挂篮向南侧 26#墩退挂篮，挂篮走行方式与悬浇箱梁时挂篮前进走行方式相同。挂篮退至长春站东站场铁路桥外时，下落至地面，使用吊车配合拆除。 挂篮下落前对挂篮的前后锚孔重新设置，前锚孔设置在挂篮前端，后锚孔用挂篮原有锚孔，挂篮下落以钢绞线为下落工具，在梁上预埋孔道，穿钢绞线，在前锚杆穿 12 束，在后锚杆穿 12 束，用 150t 千斤顶反复回顶下落挂篮。挂篮落至地面后，按照安装程序进行逆向分解为单元块。用吊车将挂篮部件装车运走。 4 结语 长春光复路斜拉桥挂篮设计遵循方便施工、确保安全的原则，采用了牵索式挂篮设计，为克服跨长吉城际铁路处梁底净空不足北边跨采用了低高度前横梁。该桥主梁从 2013 年 4 月开始进行挂篮走行施工（2 号块） ，11 月全桥合龙，确保了安全、质量、工期。 参考文献： 1袁应根, 倪文全, 王纬良. 用于斜拉桥施工的牵索式挂篮构造及其操作J . 中国市政工程, 2003, (5) 2 熊守富,陈钧,李本宏.双塔连体四索面分幅斜拉桥牵索挂篮设计 J. 世界桥梁,2009 (4) 3 邱瑞. 石家庄仓安路斜拉桥挂篮设计与施工 J. 公路，2005 (8). 郑成文，1971 年 3 月，男，汉，山东莒南，高级工程师，工程学士，桥梁工程，
