浅谈挂篮施工技术在复杂线形连续梁中应用

浅谈挂篮施工技术在复杂线形连续梁中应用

向阳 

中铁上海工程局集团有限公司 

摘  要：当前我国的公路运输事业的飞速发展，连续梁的建筑美学在不断刷新，在平面上呈多曲线形设计。现浇悬灌法连续梁的复杂线形控制的成功与否，关键是对节段悬臂施工过程中模架的工艺处理及整个线形的变化的控制。本文结合新河港主桥连续梁的复杂线形变化及施工工艺，对复杂线形连续梁挂篮施工工艺及线形控制进行阐述。

关键词：公路桥梁　复杂线形　挂篮施工

引言

结合本项目工程特点，通过复杂线形连续梁的施工，加深施工人员对复杂线形连续梁挂篮施工工艺掌握，取得各项施工工艺参数，选定最优施工工艺方案和人员机械配置，总结归纳出4个复杂线形连续梁施工工艺的控制方法，培养了一批连续梁施工技术骨干。为公司后续在桥梁事业中发展奠定了技术基础。

1  工程概况

崇明生态大道（城桥镇-陈家镇）新建工程施工3标（新申公路-堡江公路）段，西起新申公路起点桩号为K9+026.19，东至堡江公路终点桩号为K18+500.71，全长约9.47千米。本标段规划红线宽度为40米，主要工作内容：路基施工8.07Km，新建地面桥梁7座，共计1417延米，同步实照明基础和埋管等、排水等附属设施（不包含沥青混凝土、绿化、标志标线、交安设施等）

1.1设计概况

道路等级和设计速度：崇明生态大道为二级公路，设计速度为60km/h。

路面结构设计荷载标准采用BZZ-100标准轴载；沥青路面设计年限采用15年。

桥梁结构设计荷载标准：公路－I级；桥梁设计使用年限100年；安全等级一级；抗震设防烈度为7度。

道路横断面布置：5.Om（边沟及肩）+8.Om（机动车道）+ 14m（中央分隔带）+8.Om（机动车道）+5.Om（边沟及路肩）=40m。

路基采用砾石砂+水泥土填料方案，对桥台路基采用泡沫轻质土填筑方案。

路面结构设计方案：4cmWSMA-13（橡胶沥青改性）+5cm WAC-20C （橡胶沥青改性）+7cmWAC-25C+0.6cm稀浆封层+38cm水泥稳定碎石+20cm级配碎石。

1.2工程地质情况

根据勘察资料，本工程大部分落于①填土，②1褐黄～灰黄色粉质黏土，②2-1灰色淤泥质粉质粘土夹粘质粉土②2-2灰色粘质粉土夹粉质粘土，③1灰色砂质粉土层。

2  0#块支架施工工艺

（1）新河港连续梁墩高平均仅1.5m，中支点梁高6.6m，考虑用落地支架方案，因新河港桥设计墩身与承台顺桥向存在夹角，零号块梁体投影有部分在承台之外，承台墩身及梁体相对位置关系如图1-1所示，所以落地体系有部分支撑要设在承台之外，那么在承台之外的地基需进行换填处理，但是主桥承台临河，地基处理操作较难，且无法规避不均匀沉降。因本桥承台顶面距梁底仅1.478m-1.738m，高度较低，因此考虑对承台做扩大垫高处理，在扩大承台面上搭设横纵分配梁及模架体系。垫高方案为在承台顶设混凝土条形基础。

解决措施：0#块支架采用混凝土条形基础+型钢支架。自下而上依次为：承台、C50混凝土条形基础、卸荷砂箱，双拼36b工字钢横梁、20a工字钢纵梁、10cm×10cm方木、模架体系。

3  模板施工工艺

3.1外模板安装工艺

（1）斜腹板、圆倒角混凝土现浇箱梁因外观好看，已在公路桥梁工程被广泛施使用，此设计较传统现浇梁棱角分明，在视觉效果上有了较大的提升，但施工难度也相对增加，施工工艺也随着梁体设计进行改变，对模板的加工要求也进行了改变，圆弧倒角的模板加工必须保证箱梁梁体浇筑完成后外观圆弧倒角做到与图纸设计相同，同时必须保证外观美观，线型顺直。

（2）采用传统施工工艺加工木模板的方法，在施工过程中难度较大，而且施工时圆弧倒角容易出错，弧形尺寸精度差，线型难以保证，施工时必须对模板工要求很高，才能保证施工质量和外观。

（3）新河港主桥在处理圆弧倒角的施工过程中，圆弧处模板安装采用下垫平板木方，上用铁钢管切割圆弧铁皮，用铁皮钉在木方上固定成型的方式。此法结构简单、施工成本低且外观质量好，并且能够很好的适应斜腹板与圆弧底模的顺接，在实际施工中取得不错的效果。

（4）因超高段的存在，导致箱梁斜腹板斜率渐变及桥面横坡的渐变，在整个超高段变化过程中，斜腹板及翼缘板处于变化状态。

解决思路：以平面钢模板为基础，进行改造，将翼板及腹板的模板连接位置设成铰接，在模板背面加设可调长短的丝杆，将面板与骨架分离，并在背肋加设螺栓孔用螺栓将其连接成整体。在翼板下端加可调丝杆，通过调节挂篮外导梁及外滑梁的高差来调节腹板的斜率。即将翼板模板与腹板模板在倒角位置设置铰接，翼板面板与骨架分离，采用可调丝杆连接，利用挂篮的外滑梁及外导梁上前端的手拉葫芦和后端的千斤顶微调四点高差，实现腹板斜率的变化，另根据超高变化过程中相应断面的边缘标高，调整丝杆的伸缩长度，使翼板标高调整到位。调整过程中观测翼板标高变化及腹板斜率变化，反复调整，直至达到设计参数要求。

可调丝杆是可调钢模板的关键部件，可调丝杆根据钢模板调节范围，计算出丝杆的长度，包括最大调节长度和最小长度。套管采用φ89×8圆管，两端各配一根加工有外丝的70mm圆杆。丝杆两侧丝长应一致，丝杆为正反丝，即旋转丝套时两端同时收缩或伸长。组装在同一块模板上的两根丝杆的伸缩方向一致。可调丝杆通过铰耳及销子与模板连接。

因模板调节过程中需要实时观测腹板斜率的变化，若采用挂垂线的方式不仅误差大而且费工费力，项目采用磁吸式高精度电子数显水平尺实时测量腹板斜率，使用时直接将水平尺吸附在腹板模板上，调节时，可直接从显示屏读出腹板斜角，省时省力，操作简便。

3.2腹板、内模安装工艺

（1）因悬臂节段浇筑内箱室顶模采用定型钢模板，所以必须对钢模板进行局部结构优化以适应腹板宽度改变而引起的内模顶板的加宽。

解决措施：采取将内模顶板分劈成两块，中间用连接板通过螺栓连接。

4  通航净空的保证

（1）新河港中部航段航道技术等级Ⅵ级，桥位处航道现状面宽55m，航道水深1.5m。挂篮施工期间，不得减小通航净宽，不恶化通航环境，需满足现状船型双向通航要求，要求在梁底浇筑过程中挂篮轨迹线与新建桥梁梁底高程线保持1.8m间距。

（2）因挂篮侧模若自0#块往前推进，进入航道范围内侵入通航净空，所以需要对侧模板进行局部优化以适应通航需求。

解决措施：挂篮斜腹板模板制成可拆卸双层结构，待进入航道范围，拆除下层模板，模板高度降低能满足通航要求，同时还能减少模架的自重。

5  挂篮轨道调平问题的解决

（1）为使挂篮桁架片处在同一平面，挂篮轨道需调平。若桥面横坡不变，均为2%横坡，则通常做法为在轨道下安装1层带横坡轨道垫梁，使得单条轨道水平，后通过调节前支座的高差来实现桁架片同一水平。

解决措施：因本桥超高段桥面横坡一直改变，不能采用轨道前支点的高差来调平，只能通过轨道垫梁来实现三幅挂篮的水平，根据横坡高度变化，确定制作最优尺寸的调平垫梁，满足整个桥面横坡的变化，防止过程中为调平而采用大量的调平钢板。

6  结论

通过上海市崇明生态大道新河港桥复杂线形连续梁施工建设，在原有的挂篮法连续梁的施工工艺基础上，开展技术攻关。在工程施工过程中针对某个问题有针对性地采取有效的防范措施，理论分析与工程实践相结合，并不断总结和改进施工工艺，形成切实可靠复杂线形连续梁施工方法。

参考文献

1、《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）

    2、《崇明生态大道（新申公路-堡江公路）新建工程施工图设计》（SH2017267S03-第一册-新河港桥）

3、陈永新. 浅谈地铁大跨连续梁挂篮施工工艺及线形控制[J]. 建筑知识, 2017(06):131-133.