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浅谈澧河斜拉桥挂篮施工
吕建华 邓少峰 耿丙彦
(河南省交通公路工程局)
摘要 漯河市澧河大桥是我省第一座斜拉桥。该桥由于施工措施得当，创造 了建桥周期短、质量优、效益好的纪录。本文详细叙述混凝土悬臂浇筑所用挂篮的制作、安装、使用过程，为类似混凝土梁施工提供了一定的借鉴作用。
关键词 斜拉桥 挂篮 制作 安装
1 工程概况
漯河市澧河斜拉桥全长159.20m，单塔单索面扇形不对称结构，河跨90m，岸跨60m，全宽0.5＋8.5＋1.0＋8.5＋0.5＝19.0m下部为钻孔灌注桩，中墩基桩为双排，每排4根共8根，直径1.8m，入土深度72m；中墩承台19m×7.5m、高3.5m。塔柱高承台以上为64.4m，桥面以上50.8m，呈宝石形。梁为单箱双室箱形梁，梁高1.8m，腹板处翼板厚0.42m，翼板外边缘厚0.17m ，箱梁宽度11.5m，翼板宽3.75m，河跨每节段长6.30m，岸跨每个节段长4.20m。
混凝土主梁纵向预应力束顶板14束每束12根15.24mm，6束每束4根15.24mm钢绞线，底板8束每束12根15.24mm、24束每束4根15.24钢绞线，另有8根备用管道。
混凝土主梁横向预应力在箱梁部位河跨每段4束，每束4根15.24mm钢绞线，岸跨每梁段8束，每束4根15.24mm钢绞线。顶板横向预应力每66cm一道，每道4束15.24mm钢绞线。张拉端和固定端间隔放置。竖向预应力每梁段4根25轧丝锚，混凝土主梁悬臂施工采用挂篮，采用输送泵输送混凝土浇筑(图1)。
2 挂篮制作
本桥所用挂篮是曾在山东东明黄河公路大桥施工所用轻型斜拉式滑动挂篮的形式上改制而成。主要是在挂篮主梁上增加一个三角架，用以增加主梁的抗弯强度。 挂篮的关键部位是主梁，主梁的三角架的前后斜撑和立柱都是用40#槽钢拼焊起来，下端用100×12mm角铁与主梁焊接起来。本桥混凝土主梁高度只有1.80m。且岸跨又是实心结构，所以斜拉带无法使用，因此改用在前横梁上用4根直径32mm的精轧螺纹悬吊底板。
挂篮的外侧模架是用100×10mm角铁和16#槽钢焊接组合，与混凝土接触面用4cm厚木板加1.2cm胶合板。澧河大桥位于漯河市区。为增加混凝土主梁的平整度及光洁度，采用胶合板代替通常模板外钉的铁皮。挂篮的加工焊接全部在施工现场完成。 3 挂篮的拼装
首先用满堂脚手架完成0#块及1#、2#、3#块施工之后。并且在继续完成塔柱施工之后，开始拼装挂篮。拼装挂篮之前，把河跨端的脚手架接长8.00m，作为拼装河跨端挂篮的工作平台。挂篮拼装时先拼河跨后拼岸跨。 拼河跨时先用40t吊车把12t吊车吊到桥面上。用装载机把挂篮各部件从加工场运到桥下用40t吊车吊上桥面，然后用12t吊车转运两次至三次到河跨拼装位置安装就位。安装的顺序是：挂篮的前托梁、后托梁、底板各纵梁、主梁、外滑梁、前、后、中横梁、及外侧横架，挂篮前后端各用4根直径32mm的精轧螺纹钢筋把底板与前横梁混凝土主梁连接起来，再用木板和胶合板铺于外侧横架上；底板铺4mm钢板。河跨端挂篮拼装完成之后再拼岸跨端挂篮。岸跨端挂篮的拼装顺序基本上和河跨端挂篮的拼装顺序相同，只不过不需用12t吊车转运，装载机把挂篮部件由加工场运到桥下，用40t吊车直接吊上桥面拼装。
挂篮安装的关键是限位要绝对牢固，如挂篮主梁与混凝土梁的限位，挂篮底板与混凝土主梁的限位，都是用精轧螺纹钢筋连结，必须用千斤顶顶紧。这样在使用中不致发生大的误差，不致出现超过允许的变形，尤其是安全事故。外侧模和底板的连结也尤其要注意。在挂篮行走期间，外侧模带动底板一起前移，底板的全部重量20t通过32个方块螺栓传至外侧模。如果方块螺栓受力不均匀，会使方块螺栓逐个被切断而且发生重大安全事故(图2)。
4 挂篮试压
为了挂篮的安全施工，同时也为了取得挂篮工作的各项参数，必须对挂篮进行试压，即对挂篮在工作时的受力吨位，及受力位置进行模拟试验。试压的装置是利用混凝土主梁1#、2#、3#块施工所用脚手架生根。河跨设置6个生根点，岸跨设置8个生根点，每个生根通过脚手架的结点，用28#节点板及4根角铁N4穿过挂篮底板及由2根45#工字钢组成的横梁。横梁上下游方向放置，底、顶各一根，底下的一根横梁放于挂篮底板上，顶上的一根横梁压在千斤顶上，岸跨是两个650t千斤顶，河跨是两个200t千斤顶。千斤顶位于桥轴线两侧各3.00m处。当千斤顶施压时，压力通过下面一根横梁作用于挂篮底板上，通过角铁N4传到挂篮各部位。千斤顶加载吨位为梁段混凝土重量的1.3倍，即河跨段180t×1.3＝234t，岸跨段235t×1.3＝306t。加载程序为13级，即10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、75％、80％、85 ％、90％、95％、100％。试压进行中先压至总载40％以消除塑性变性，千斤顶返回零，然后逐级加载。每级加载完毕后稳压10分钟读数，继续进行下一级。压载进行完毕，稳压20分钟，逐级减压读数，最后读残余变形。通过试压各部位变形值在允许范围内，主梁最大变形值不超过18mm(图3)。
5 挂篮前移
在每一梁段的斜拉索张拉完成之后，即可进行挂篮的前移。首先作好移前的准备工作，解除挂篮与混凝土主梁的约束，把挂篮底板前端用左右两个20t导链吊于混凝土主梁的预埋环上，拆掉横梁与挂篮底板4根精轧螺纹，去掉挂篮前端主梁下支垫的20#工字钢，把下段准备安插精轧螺纹的预留孔清理好。
准备工作完成之后，开始挂篮的前移工作。整个挂篮的移动分两次完成，第一次先移主梁、横梁、外滑梁。第二次移外侧模及底板。第一次移主梁时用5t导链一端挂于挂篮主梁上另一端挂于混凝土梁预埋环上。每根主梁外侧各一个5t导链，人工拉动导链，使挂篮主梁缓缓前进，随时注意挂篮前进的方向，并使左右同步前移。同时注意中横梁和后横梁穿过斜拉索时要将横梁的联结去掉，待移过斜位索后重新联结好。待挂篮移动到位后，立即用精轧螺纹钢筋(每边至少4根)把挂篮主梁与混凝土梁连结牢靠。安好外滑梁后端吊带，挂篮主梁下方用20#工字钢垫平。第二步前移挂篮外侧模及底板，先解除挂篮底板前端的两个20t导链，并卸掉挂篮底板后端的4根精轧螺纹，使外侧模带底板落在外滑梁上。把上下游外滑梁上各挂一个5t导链，导链的一端挂于外滑梁前端，另一端挂于外侧模架上。人工拉动5t导链，使外侧模带动底板缓缓前移至设计位置。底板后端用4根精扎螺纹与挂篮前端横梁连结。凡是精扎螺纹钢筋的连结都必须用千斤顶顶紧，以保证挂篮安全。然后用经纬仪调整挂篮方向。利用水平仪调整挂篮高程，使之符合设计要求。安装前端档头模板及内模。至此挂篮前移的工序全部完成。
6 挂篮的拆除
在挂篮完成第16号梁段的合拢任务后，即可进行挂篮的拆除工作。挂篮拆除时，为了便于运输，先将挂篮主梁三角架部分割开，拆成独立的40#槽钢，用40t吊车直接装车，拆掉横梁。挂篮主梁是在去掉其与混凝土梁连结的4根精轧螺纹钢筋之后用40t吊车直接装上拖车运走。挂篮底板和外侧模拆除比较麻烦。因为底板和外侧模在桥面下面，并且位于河床内，吊车无法配合工作。只得由人工用特别装置完成。首先把合拢段所用支架拆散，卸掉装车运走。剩下的挂篮底板和外侧模是利用混凝土梁上预留的孔道。前后端各两个，每个预留孔穿一根6m长的精轧螺纹钢筋。精轧螺纹钢筋的上端露出混凝土梁面以上套上螺帽下端穿过托梁，戴上螺帽。用8个千斤顶使4根精轧螺纹钢筋同时慢慢下降直至4根6m长的精轧螺纹钢筋放完之后，挂篮的岸边一端基本上接近地面，而挂篮的河床一端则仍悬在半空，只得用贝雷和方木搭建临时支撑，使底板落在临时支撑上。然后用人工逐渐拆除，配合40t吊车完成拆卸装车任务。
7 几点体会
(1)混凝土梁段重量180t而挂篮重量70t，承重比为70／180＝0.389。
(2)使用挂篮悬臂拼装一次性浇筑混凝土桥梁， 6.3m的长度是不多见的，说明用原来浇筑5.1m长的挂篮的改制是成功的。
(3)本挂篮改制后全部构件为静定结构，受力明确，对挂篮的安全施工起到决定性作用。
(4)挂篮操作方便，挂篮安装拆除相对比较简单，每梁段施工完毕之后，前移一次17个小时即可完成。
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