斜拉桥挂篮施工技术研究？

1简介

目前，斜拉桥施工过程中有多种施工方法可供选择，而挂篮施工技术不需要大型吊装设备，更适用于合同交通量大、周边环境复杂的情况。挂篮可以更好地利用斜拉索的索力，以减少其承受的荷载。挂篮的设计直接关系到全桥的施工进度和安全。

广州大桥主桥上部结构主梁采用单箱四室三向预应力混凝土箱梁结构，全长245m，设计要求斜拉挂篮悬臂浇筑技术。主梁* * *分为20个挂篮悬臂浇筑段，标准段施工长度6m，标准段梁重约364t。根据总体施工工艺安排，主梁采用斜拉式挂篮施工，全桥两个工作面共投入1对(2套)挂篮。

2吊篮设计

2.1吊篮的分类和特点

目前吊篮的形式有很多种，根据分类方法的不同也有很多种。其中按承重结构分只有桁架式、斜拉式、钢板梁式、斜拉式四种。广州大桥施工用的挂篮是斜拉式的。在挂篮中采用斜拉索作为临时前支点，使普通挂篮中的悬臂梁变成简支梁，降低了施工过程中主梁临时内力的峰值，大大提高了挂篮的悬跨和承载能力，加快了施工进度。缺点是张拉拉电缆在施工过程中要分阶段安装，施工工艺复杂，技术难度大。

2.2吊篮的设计

1.设计参数:(1)箱梁节段混凝土重量为364t；(2)人群和施工荷载为1.5 kn/m2；(3)风荷载吊篮的工作风压，风速:13.6m/s吊篮的非工作风压，风速:28.6m/s；(4)根据监测单位初步计算，单个挂篮最大索力为275t。

2.吊篮的设计特点

这个吊篮长6m，桥面宽33.5m，重量364t。其结构设计具有以下特点:(1)该体系为斜拉式前支点挂篮，下部承台、上部行走主桁架及附件形成挂篮浇筑和行走两个受力体系，分工明确，受力明确，结构简单，很好地实现了桥梁设计需要前支点施工的理念；(2)挂篮整体刚度较好，满足抗倾和风稳的要求。挂篮的主要构件承台为平面刚架结构，结构简单，受力明确。为了减小结构尺寸，承重平台将采用碳素结构钢，构件外形尺寸较小。在保证平台刚度和强度的前提下，尽可能降低平台的质量。吊篮结构和部件是组装的，可以重复使用；(3)模板系统主要由底模、侧模和模板支撑架组成。全部采用大模板结构，提高混凝土外观质量，同时有效控制桥型，缩短工期。

2.3吊篮的结构

该桥设计为具有中央索面的斜拉桥。主梁为单箱四室预应力混凝土箱梁结构。标准梁段高3.60米，梁顶面宽33.50米，浇筑长度6.00米..挂篮主要由承重平台、缆索系统、行走系统、定位系统、锚固系统、模板系统、推进系统、操作平台和预埋件系统等组成。前支点挂篮自重控制在190t以下(包括模板和挂篮安全防护结构等。)，且吊篮承载能力不小于484t。

3吊篮的空间结构分析

3.1挂篮受力情况

在挂篮施工过程中，可以选取最不利的工况，利用有限元软件对挂篮整体结构和局部位置进行分析。主要有两种情况:一种是空载悬臂状态，只考虑挂篮在自身荷载下的内力，校核其受力状态；第二，在挂篮工作过程中，挂篮整体结构的内力总是受到挂篮自重、施工荷载和混凝土* * *的影响。最理想的情况是对每个浇筑阶段的豆芽进行分析，因为每次挂篮前支点的锚固位置和方向都会发生变化，所以挂篮的受力情况也会发生变化。

3.2工艺流程

根据计算模型，将挂篮分为两个单元，即空间桁架承重单元和吊钩行走钢箱单元。根据斜拉桥的设计要求，斜拉索在施工过程中不能一次预张拉，而是在施工过程中不断调整索力来控制施工。将挂篮前移至该段设计位置→测量放样，定位挂篮→吊装挂篮，调整模板标高，锚固挂篮→安装斜拉索，根据监控指令进行第一次拉索张拉。并复核模板标高→绑扎底板钢筋→绑扎腹板钢筋→安装内模→绑扎顶板钢筋→浇筑50%混凝土→根据监控指令第二次张拉斜拉索→浇筑剩余50%混凝土→养护混凝土→混凝土龄期大于7天， 且强度大于设计强度的90%→对主梁施加预应力并灌浆→根据监测指令对斜拉索进行第三次张拉，然后进行系统改造→卸载挂篮锚群。

3.3计算结果分析

1)纵梁构件的最大内力

纵梁构件的最大内力见表1。

表1纵梁最大内力

2)前中横梁杆件的最大内力

前中横梁的最大内力见表2。

表2前中横梁中构件的最大内力

在以上几次验算中，构件不仅要满足强度的要求，还要满足刚度的要求，这样才能保证构件的受力稳定。经计算，在交付施工前满足所有要求。

4挂篮施工技术研究

4.1挂篮制造、安装和预压

本工程设计为挂篮前支点悬臂浇筑技术。悬臂浇筑段长6.00米，宽33.50米。因此，挂篮承台的设计尺寸为18.01m，长度为33.5m。

挂篮预压试验在挂篮安装后进行，斜拉索按监控要求安装张拉后，模拟主梁标准节段实际悬浇施工过程。试验选取的最大荷载为挂篮浇筑最重截面混凝土荷载的1.10倍，其加载方式通过堆积砂袋实现。通过模拟主梁混凝土浇筑全过程的挂篮加载预压试验，得到了挂篮的弹性变形和非弹性变形，非弹性变形已经消除，弹性变形通过预提升标高进行调整。

4.2模板工程

梁式挂篮模板系统由主梁底模、侧模和内模组成。主梁底模采用钢模板结构，与挂篮底篮焊接成一体。底模沿桥向长度为6.3m，其前端支撑在挂篮前梁上，后端锚固在已浇筑梁段上。外模采用定型钢模板，内模采用定型钢模板和木模板，钢管支撑。底板、腹板、加劲板、横梁钢筋施工完成后，将预拼装的内模吊装就位，横梁侧模与边箱梁内外模板用对拉螺杆连接。

4.3预埋件的施工

悬浇施工中，应注意预埋件的埋设，包括工程预埋件和施工预埋件。工程预埋件包括交通工程预埋件、景观预埋件、通信及供电系统预埋件、排水孔、通风孔、栏杆等。施工措施预埋件主要包括挂篮锚固系统预埋件、行走系统预留孔预埋件、塔梁临时锚固系统预埋件等。

4.4混凝土工程

主梁悬臂浇筑段底腹板混凝土设计标号为C50，面板为C50钢钻混凝土加缓凝剂，初凝时间不小于18小时。单个标准节主梁混凝土量为140m3。施工时，单个桥塔东、西两侧对应对称段主梁混凝土一次性浇筑完成，桥塔东、西两侧挂篮对称悬挂。混凝土生产由搅拌站提供，由两台对称的拖式泵输送至桥面，泵管软管配送。单个挂篮浇筑混凝土时，总的原则是从挂篮前端向后端进行，遵循左右对称、平衡、同步的原则，确保施工质量和安全。吊篮两侧不平衡重量允许偏差小于15t。在混凝土浇筑过程中，根据监控指令，当混凝土浇筑完成50%时，进行第二次拉索张拉，拉索张拉主要通过控制标高和索力作为校核。

通过箱梁截面分析，混凝土浇筑50%是箱梁底板浇筑和腹板浇筑到倒角底部的位置。施工时以搅拌站统计为准，根据浇筑位置进行现场复核。当混凝土浇筑完成50%时，现场停止浇筑施工，第二次张拉斜拉索。斜拉索的第二次张拉严格按照监控指令进行，以标高控制和索力检测为校核。

混凝土浇筑完成后，应及时养护。一般情况下，应采用土工布覆盖和洒水养护，使混凝土表面保持7天以上的湿润状态。

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