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浅谈宽幅连续箱梁悬臂灌注挂篮四片主桁架同步移动施工技术

发表时间：2021/4/20 来源：《基层建设》2020年第33期作者：吴佳佳

[导读] 【摘要】随着社会经济发展，道路错综复杂，预应力混凝土连续梁桥、连续刚构桥一般跨度大，常跨越道路、江河、河谷，主要采用悬臂挂篮法施工。

        中铁五局集团第二工程有限责任公司湖南衡阳 412000
        【摘要】随着社会经济发展，道路错综复杂，预应力混凝土连续梁桥、连续刚构桥一般跨度大，常跨越道路、江河、河谷，主要采用悬臂挂篮法施工。悬臂挂篮施工作为跨越道路、河流、沟谷等的主要形式，将朝着更大跨度、宽度的方向发展。以往采用两片或三片桁架挂篮进行现浇箱梁施工是一种比较常见的工艺，而箱梁宽度较宽、跨度较大，单个梁段砼重量大，单侧梁段采用四片主桁架挂篮现浇施工工艺存在一定的技术难度。本文就宽幅悬臂连续梁四副主要桁架挂篮移动相关问题进行简要的阐述和分析，以供参考。
        【关键词】宽幅连续箱梁；悬臂；四片主桁架挂篮；同步移动
        一、引言
        由中铁五局二公司承建的资兴市东江湾大桥主桥（70+125+70）m悬灌连续梁，梁宽30.5m,箱梁结构形式为单箱三室，采用四片主桁架挂篮同步移动施工技术施工，有效解决了四片桁架挂篮同步移动的稳定性、安全性问题，同时也解决了因箱梁宽度过宽挂篮底篮移动时后下横梁变形的难题，通过对资兴市东江湾大桥主桥（70+125+70)m悬臂连续梁四片主桁架挂篮同步移动施工的工程实践，取得了较好的效果，实现了工期目标和质量要求。
        二、工艺原理
        挂篮主桁架移动：梁段砼达到规定强度和龄期要求后，完成梁段预应力张拉，按要求接长轨道并在轨道上涂抹黄油以减少摩阻、安装可拆卸式牵引限位装置，同时注意连接板上的螺栓拧紧并固定好、牵引用的丝杠需水平安装，通过丝杠一端与可拆卸式牵引限位装置相连、另一端与挂篮前支座和液压系统相连，同步下放挂篮底篮后吊杆，使底篮脱离箱梁底，再同步下放前吊杆，使前下横梁和后下横梁顶面保持水平。侧模和内模同样下放10~15cm，这样使挂篮的模板系统与梁体完全脱离，安装好各点保险绳及葫芦。准备工作完成后，松开后锚，反扣轮扣住轨道，开启电动油泵，挂篮移动速度控制在5～10cm/min左右，随着液压式穿心千斤顶油缸的反作用力来实现挂篮均匀稳步前行，每循环的移动距离严格控制在轨道上事先标记的步距上，同时解除移动方向上挡道的压梁和在反扣轮后方经验算的压梁，此时开启油泵回油，使液压式穿心千斤顶油缸回位，重复上述工作多次循环使用，直至到达指定位置。
        挂篮底篮和侧模移动：底篮和侧模移动与主桁架同步进行，为保证底篮和侧模同步移动，在滚动吊架的滚筒和滚轴涂抹润滑黄油，使得外滑梁能在滚动吊架上滑动顺畅。在挂篮底篮底部横向中间位置设有一道下滑梁，下滑梁由双拼40#槽钢组成，后锚点设在前梁段底板位置，前吊点设在上横梁中间位置，用于解决因箱梁宽度过宽挂篮底篮移动时后下横梁的变形。
        挂篮内模移动：在挂篮主桁架、底模侧模移动到位及底腹板钢筋绑扎完成后，每个箱室用两个2T手拉葫芦将内模拉出就位。
        三、施工工艺流程及操作要点
        （一）挂篮的构造
        挂篮主要由菱形主桁架系统、移动系统、锚固系统、吊挂起顶系统、底篮及模板系统、作业平台等六大部分组成，详见图1、图2。

                     图1 挂篮纵断面图

                     图2 挂篮横断面图
        （二）千斤顶同步牵引移动系统的构造
        千斤顶同步牵引移动系统主要由1-轨道、2-电动油泵、3-油管、4-液压穿心式千斤顶、5-精轧螺纹钢、6-可拆卸式牵引装置、7-连接板、8-限位板、9-牵引前支座、10-锚固双螺帽、11-轨道压梁等部分组成，详见图3

        图3 千斤顶挂篮主桁架同步牵引移动装置
        （三）施工工艺流程
        挂篮同步移动施工工艺流程图见图4

        图4 挂篮同步移动施工工艺流程图
        （四）操作要点
        1.挂篮制作时，每片主桁架下的轨道垫梁除了要有足够的刚度外，还要配备相应数量的楔形钢板，以确保主桁架安装完成后基本位于同一水平高度，从而增强移动过程中主桁架的整体稳定性。
        2.挂篮安装时，各主桁架间连接的双拼平联除自身具有足够的刚度外，还需采用10#槽钢加强与主桁架间的焊接，确保四副主桁架移动过程中有足够的整体刚度，不造成平联变形或平联与主桁架间的脱焊。
        3.垫梁和轨道接长安装时，垫梁下采用楔形钢板和水泥砂浆找平并挂线整平，轨道接长安装需保持中心线位置不变、走道平整、牢靠、顺直、无错台，前后轨距保持一致，轨道面标高基本位于同一水平高度，并且在移动轨道面上粘贴不锈钢板、涂抹润滑黄油或四氟乙烯粉，减少移动时的摩阻，确保移动过程中的桁架整体稳定性。
        4.可拆卸式牵引限位装置安装时，牵引用的精轧螺纹钢需安装水平，避免牵引时因精轧钢弯曲造成移动受阻，确保挂篮移动安全顺利进行。
        5.挂篮移动时，派专人负责统一指挥，每片主桁架一人负责控制油泵，一人负责量测移动距离，挂篮移动速度控制在5～10cm/min左右，移动过程必须保证平稳，每10cm一停控制各主桁架的行进距离，确保各主桁架的移动距离保持一致，直至到达指定位置。挂篮移动过程中四片主桁架要保持平衡、前后主桁架距离控制在10cm范围内，同时应保证T构两端的不平衡重满足设计和规范要求。
        6.挂篮推进时，行走轨道通过预埋精轧螺纹钢筋锚固于箱梁上，可移动式防倾覆装置通过在主桁架下平杆的压梁吊点精轧螺纹钢筋下方悬挂双拼10#槽钢组成，防止挂篮移动时倾覆，确保挂篮安全稳步推进。底篮后下横梁两端用10t手拉葫芦悬挂在外滑梁上，挂篮行走时10t手拉葫芦不受力、仅作为保险用。
        7.轨道压梁挡住反扣轮时，必须先在反扣轮后增加压梁压住轨道后方可拆除阻挡反扣轮前进的压梁。
        8.后锚吊杆的下端锚在箱梁翼板、顶板和底板底斜面上的要设置自制钢楔块，保证吊杆能够垂直（轴心）受拉（钢楔块根据箱梁的底斜面角度自制）。
        9.箱梁因幅宽较大，在挂篮底篮底部横向中间位置设一道由双拼40#槽钢焊接而成的下滑梁，用于解决因箱梁宽度过宽挂篮底篮移动时后下横梁的变形问题，同时为了确保下滑梁顺利滑动，需对滚动吊架装置进行加强设计，并对滚筒和滚轴涂抹润滑黄油。
        四、工序质量和安全控制
        （一）工序质量控制
        1.挂篮安装时，严格按照专项方案及挂篮设计图的要求按顺序进行组装，确保各主桁架各对应构件位于设计的平面位置，确保挂篮移动时的整体稳定性。
        2.吊杆用的Φ32精轧螺纹钢拧入连接器的长度必须达到9cm（对半拧满），并在精轧螺纹钢上用扎丝捆绑或用记号笔作拧入长度标记，同时所有吊杆全部带双螺帽。严禁电焊作业时产生电火花灼伤精轧螺纹钢，影响其强度。电焊作业时应采取有效措施防止电焊电流通过精轧螺纹钢，精轧螺纹钢吊杆上套上塑料管保护。
        3.轨道接长安装时为防止中间两幅主桁架受力过大，需对前支点铺设的轨道垫梁进行加密，并确保支垫牢靠、密贴。
        4.挂篮第一次移动前，对所有参与人员进行专业的技术培训，让所有作业人员熟悉各道工序及各自分工，掌握操作要点，同时派专人负责检查各千斤顶、油泵及各手拉葫芦等技术性能是否良好；检查各锚固件是否解除，确认侧模、底模上是否存在于梁段砼固结点阻碍挂篮的行走；检查滑梁的滚轮与滑梁之间是否有咬边现象；检查挂篮各关键部件设置的保险装置是否加设。
        5.挂篮移动中，所有手拉葫芦悬吊在上横梁上，挂篮移动时葫芦不受力，仅作保险备用。
        6.负责量测各主桁架前进位移的人员，严格控制主桁架的前进位移，严格服从指挥人员的口令，确保挂篮各主桁架前进位移、速度一致。
        7.挂篮移动过程中，T构两侧要对称平衡移动，同时密切注意挂篮有无异状，慢速稳步到位，确保移动时挂篮的整体稳定性和安全性。
        8.挂篮前移到指定位置后，安排专人进行检查签证手续，确保挂篮移动到位后的位置准确性和安全性。
        （二）工序安全控制
        1.建立挂篮使用各工序的安全操作卡控流程表，各施工人员严格按卡控表作业，每道卡控流程中每个工序都须制定专人负责，认真检查，上道工序工作没有完成严禁进行下道工序工作；上道流程工作没有完成，不得进入下道流程工作。
        2.对参与挂篮施工的作业人员进行岗前培训和安全教育，并逐级进行安全技术交底，所有施工作业人员必须掌握挂篮作业的工艺流程及各自的工作内容，同时佩戴好安全防护用品，统一服从指挥人员的调动和安排。
        3.遇到6级以上大风、暴雨及雷电天气而停止施工时，注意要切断电源，并保护好各种机械设备。
        4.加强高空作业安全防护，高空作业人员必须系安全带，所有临边部位均要按照要求设置高度不小于1.2m的围护栏杆并挂网防护；上下爬梯安装牢固，边侧设置扶手并挂网防护；所有作业人员必须穿防滑鞋、佩戴安全帽、安全绳，并做好水上作业的安全防护措施。
        5.在挂篮移动、节段施工过程中，严格控制T构两端的不平衡差，不得超过设计要求，两端、左右对称平行作业，并派专人检查。
        6.定期检查施工所需的各项机具设备安全和劳保用品是否齐全及临时用电安全。
        五结论
        通过开展宽幅悬臂连续箱梁四片主桁架挂篮同步移动施工技术的实践，有效解决了四片主桁架挂篮同步推进移动的整体稳定性、安全性等问题，并研发出了新工装，采用多个牵引千斤顶配上可拆卸式牵引限位装置同步牵引前进，更易于控制四副挂篮的同步推进，安全系数高，质量有保障，并通过优化移动系统，大大缩短了移动时间，取得了良好的社会效益和经济效益，为今后类似工程的施工提供了经验。
        参考文献
        [1] 王贵珍, 董传洲.宽幅大悬臂箱梁挂篮施工技术[J] .城市建筑,2016,0(26):280-280
        [2] 《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2015）
        [3] 梁彪同步千斤顶牵索法在挂篮行走安全中的应用[J] 《工程技术(全文版)》2016年第12月 50