挂篮在预应力混凝土连续箱梁施工中的应用

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1、挂篮在预应力混凝土连续箱梁施工中的应用范云标广州市市政工程机械施工有限公司广东广州510000摘要：挂篮悬臂施工技术是混凝土梁段施工常用的工艺，目前在预应力混凝土连续箱梁施工中得到广泛的应用。木文结合工程实例，介绍了预应力连续箱桥梁施工的技术难点，围绕临时固结设计、挂篮设计、合拢段施工以及施工线形控制这几方面对连续箱梁施工进行分析。为类似工程研究提供参考的价值。关键词：挂篮；预应力混凝土连续箱；难点分析；设计；施工随着我国社会经济的快速发展，城市交通建设步伐日益加快。预应力混凝土施工技术作为建筑行业发展的重要标志，体现了城市的建筑施工水平。预应力混凝土连续箱梁具有结构整

2、体性好、跨径大受施工条件限制小、工程造价相对较低等特点，在城市交通设施建设当中得到广泛的应用。挂篮施工技术是新时代桥梁预应力发展过程中诞牛的新型施工技术，具有结构轻、拼制简单方便、无压重等优点。在挂篮施工技术应用中，关键在于做好挂临时固结设计、挂篮设计和桥梁合拢段的施工控制技术，并且重视施工过程中一些重要工序的施工质量，只有做好这几方面的工作，才能保证建筑工程的整体质量。1工程概况广州市花都汽车产业基地东风大桥主桥宽16m,跨径布置90m+150m+90m,主桥11#、12#、13#、14#墩上部结构釆用双幅变高单箱单室预应力混凝土箱梁。中支点梁高8.5m,跨中梁高3m

3、,箱梁顶板宽15.8m,箱梁节段长度0#段为12m,其它节段长3m〜4.5m,共17节段，合拢段长2.0m。2主要技术难点2.1临时固结设计的合理性要求高木工程箱梁跨度较大，梁体自重大，施工阶段不平衡力矩较大。在以往连续箱梁临时固结方案中，一般不允许永久支座受力，如果临时固结的刚度非常大，一方面会造成施工措施费用大大增加，另一方面，会在合拢后解除临时固结时，对桥梁线形产生明显的不利影响，因此，临时固结的合理设计较为重要。2.2挂篮结构设计要求高本工程最大节段质量高达206t,节段长度从3m〜4.5m不等，节段高度变化大。设计要求挂篮质量控制在80t以内，并按小于最大悬臂

4、节段重量的0.4倍控制。因此挂篮设计要求较高。2.3人跨度连续箱梁线形控制要求高大跨度连续箱梁施工过程中的变形较为明显，并且本工程桥面无混凝土铺装层，无法通过混凝土铺装调整桥面线形，而是直接在桥面栓上摊铺沥青栓。因此，为确保沥青絵达到设计要求，桥梁线形控制要求非常高。2.4边跨合拢难度大由于本工程连续箱梁设计要求的合龙顺序:为先中跨合拢、后边跨合拢，在中跨合拢并完成预应力张拉后，边跨悬臂端变形达到111mm,而此吋边跨现浇段箱梁已经提前完成，边跨合拢难度较大。3临时固结设计3.1临时固结设计思路及构造本工程梁体结构自重达到135000kN,若不让永久支座参与受力，临吋固

5、结的刚度将非常大，不切实际。因此，本工程的临时固结方案的设计思路为：由永久支座承担竖向荷载，临时固结承担不平衡荷载产生的弯矩。经初步计算分析，临时固结主要结构采用4根φ1200mm钢管，并在钢管内浇筑C40混凝土，由钢管及混凝土结构承受压力，抗拉采用12根φ32mm精轧螺纹钢，精轧螺纹钢与承台及箱梁锚固。最后验算时按照永久支座和临时固结共同受力计算。3.2临吋固结计算（1）计算模型计算模型如图1所示。图1支点反力计算模型示意（2）荷载分析临时固结计算时的荷载取值，主要包括以下几个方面：已浇筑箱梁自重;悬臂不对称浇筑重量差；混凝土浇筑误差；挂篮内模、材料设

6、备质量；不对称风荷载；挂篮重量；单侧挂篮突然坠落。(3)临时固结支点反力计算结果该反力计算结果见表表1支点反力计算结果汇总kN4挂篮设计4.1挂篮结构标准段箱梁最大浇筑高度为8.5m,桥面宽度15.8m,最大悬浇混凝土块质量为206.4to根据设计要求，本工程悬臂现浇采用轻型挂篮，并要求挂篮自身重力及全部附加临吋荷载量之和控制在800kN以内。根据本桥特点，选用重心偏低的菱形挂篮，挂篮主要由上下(前后)横梁、菱形桁架、吊杆、前后支座、内外导梁、菱形桁架竖杆平联、行走系统等组成，总质量约70t。因为0#块长度为12m,在1#块施工吋，将挂篮分成两半，向前行进。4.2挂篮设

7、计特点菱形桁架斜杆和前、后吊杆均采用精轧螺纹钢，有效降低了挂篮自重;通过斜拉杆预张拉，克服了主纵梁安装初应力，并减小了挂篮的挠度。箱梁侧向钢模板悬挂在轨道梁上，挂篮行走吋分步前移，大大减小了挂篮箱梁侧向转移时的倾斜力矩，增加了安全性。箱梁地面为抛物线，挂篮底板倾角不断变化，通过小纵梁与横梁之间设置的圆钢，小纵梁可以小幅度旋转，以调节挂篮底板倾角。4.3挂篮荷载预压取施工节段重量最大的3#节段作为试验荷载，施工荷载取200kN,总荷载不超过2300kN。对第一套挂篮进行全荷载试验：堆载选用江砂(20t)+混凝土预制块(210t),以0kN&