1、海河大桥前支点挂篮施工工艺1工程概况丹拉高速海河在桥主桥为双塔双索面预应力混凝土斜拉桥，主跨 364 米，边跨为 152 米。主梁为形梁连续梁，中心梁高为 2.645 米，肋高为 2 米，肋宽 1.7 米，标准梁段为 6.8 米，顶板宽为 30.5 米，顶板厚度 0.32 米。主跨部分共有 24 个标准 6.8 米块件和 1 个 7.8 米加长段，共计 171 米。边跨部分为12 个 6。8 米标准块件，58。4 米的边跨支架浇注及一个 2 米的边跨合龙段。每个块件上在主肋上分别有 2 根斜拉索，全桥共计 102 对斜拉索。由于该桥跨度大，采用支架浇注时受到海河河道周转材料较多及设计要求因素，
2、因此海河大桥采用前支点挂篮施工。2挂篮主体结构前支点挂篮也称牵索式挂篮，是将挂篮后端锚固在已浇注梁段上，并将持浇注的斜拉索锚固在挂篮前端，它能充分发挥斜拉索的效用，由于拉索和已浇段来共同承担待浇节段混凝土重力，待混泥土达到设计要求的强度后，拆除斜拉索与挂篮的边接使节段重力转换到斜拉索上，再前移挂篮。前支点挂篮的优越性在于它使普通挂篮中的悬臂梁受力变为简支梁受力，使节段悬浇长度及承重能力均大为提高，加快了施工进度。挂篮主体分为承载平台、模板系统、牵索系统、锚固系统、行走系统及走廊系统。（1）承载平台。由两根纵梁和三根高 1.6 米的横梁组成，均采用 A3 钢板焊接成箱式结构。纵梁高 1.664
3、米1.902 米，宽为 1.60 米2 米，连系梁及后横梁均为高 1.6 米，宽为 0.8 米，由于横隔板位于前横梁上，前横梁宽度加大至 1米，高度为 1.6 米。三根横梁分别位于纵梁的前端、中间及尾部，纵梁的前端设置与牵索系统连接的锚固滑行，在尾部的横梁上设置行走反滚轮。（2）模板系统。由底模、外侧模、顶模及横隔板模组成。底横板由于有索道管处需用进行体系转换，因此采用固定模板与活底相结合的方式。外侧模板周转次数较多，采用丝杠与模板系统进行衔接，方便于拆卸及模板的加固。顶模采用 3 根 245mm 的拱圈及若干根悬杆组成空间拱架结构，在通过 6 个拱脚传递至主纵梁处。拱脚部分通过 102 的钢
4、管系杆连接形成操用作平台。在计算拱架受力过程中，分为两种受力模式进行计算。拱脚处的拉杆与拱圈形成稳定的受力体系，另一种情况为顶板混凝土荷载只传给拱圈，由拱圈传递给两根主梁。（3）牵索系统。由异形接头、张拉杆、分配梁扩千斤顶。异形接头张拉杆与斜拉索的连接部分，当斜拉索的规格不同时采用不同直径的接头，异形接头分为上下两段丝扣，当斜拉索在进行体系转换时易于下旋，便于操作。张拉杆通过与接头及分配梁和千斤顶进行受力从而达到索力转换的目的。分配梁为斜拉索在受力时通过分配梁将索力转换到挂篮上，共同承受现浇混凝土的重量。分配梁内有滑块及锚梁进行调节不同索的 角、 角。（4）锚固系统。包括前后锚固及 C 形挂腿
5、。前后锚杆组分别位于后横梁进行连系梁上，分别通过 8 根直径 32mm 的精扎螺纹钢通过预留孔将纵梁锚固在已浇注段上，并设置千斤顶装置进行调节。C 形挂腿采用 A3 钢板焊接，位于挂篮的中部，其上端挂在已浇梁前端，下端与挂篮的纵梁相连。在 C 形挂腿附近的纵梁上设置水平止推机构，用以平衡斜拉索的水平力，水平止推机构位于前一已浇梁段的锚固内，采用钢板焊接及型钢块组成的形式，由于锚内的混凝土难以抵抗水平反力，大止推块的受力部分混凝土进行预埋钢筋网片及钢板的形式加强。（5）行走系统。由行走反滚轮、滑道、牵引精扎螺纹钢筋、行走分配梁及千斤顶组成。滑道板铺装在主梁顶面，在主肋前端安装行走分配梁及千斤顶。
6、行走反滚轮安装在挂篮主不纵梁的后端，行走时，精扎螺纹钢筋一端与 C 形挂腿连接，形成行走系统。该系统的主要作用是当挂篮施工完一段后，将其转移至下一段。（6）走廊系统。为了方便于施工人员易于操作，并保证人身安全，在主导梁两侧分别设置了走道，走道分别采用焊接在挂篮的主导梁上的三脚架，并在焊接钢筋网片，并设置了安全护栏。3施工程序（1）在支设零号块时将挂篮承载平台设置在支撑顶部，当零号块预应力张拉完成时将承载平台通过预应力行走系统，将承载平台牵引出零号块，拼装模板系统。并在浇注下一块件前锚固、挂索进行压载实验。（2）根据设计指令-01 号进行标高调控并将 C 形挂腿提至最高位置，将丝杠与滑道顶紧，释
7、放挂腿上的千斤顶，并将前、后锚杆组锚固及止推机构与混凝土顶紧。防止在挂篮在张拉过程中脱位。（3）根据设计指令-02 号进行索力张拉，并控制索力值误差不超过正负 5%，测量复核张拉后的模板标高，如与设计计算情况不符时，查找原因，并考虑是否需要重新释放索力，再次调整标高。（4）挂篮在前一块件前端绑扎横隔板钢筋，在进行索力张拉后，焊接锚模板并进行定位，绑扎主肋筋及桥面钢筋，同时安装预应力管道并预埋件。（5）检查挂篮连接情况及模板、钢筋安装情况，使其符合设计要求，并检查预埋件的数量及位置的准确性。（6）悬臂浇注肋板混凝土，先浇注两个主肋处及横隔板处的混凝土，采用布料杆进行分层对称浇注，浇注时需从挂篮的
8、前端向后浇注，浇注总的混凝土方量时，暂停浇注混凝土。（7）当混凝土浇注到一半（65 立方米）时，根据设计指令-03 在塔柱内及时的进行二次索力张拉，并监测索力张拉情况、测量模板标高情况，检查是否符合设计要求。（8）浇注顶板混凝土（9）混凝土养护，待强度达到设计规定混凝土强度的 85%（40Mpa）时拆除模板，进行预应力张拉，张拉过程中先张拉纵向预应力钢筋，从主肋方向向中线附近对称张拉，再张拉横向预应力钢绞线，张拉采用从上至下的原则，并拆除负外侧模板，下落拱架模板。（10）在挂篮内进行张拉斜拉索，待斜拉索的锚杆与锚垫板有部分空隙时将泠铸锚锚环紧密的锚固在梁体锚梁体锚垫上。（11）松开牵索系统的锚
9、固螺栓，千斤顶回油，解除牵索系统与斜拉索的连接，通过斜拉索由牵引系统转换至梁体结构上，从而实现体系转换。（12）根据设计指令-04 号进行第三次斜拉索张拉，这次张拉在塔柱内进行，达到设计值，进行锚固。并及时进行索力监测及标高的测量工作。（13）解除挂篮的前、后锚杆组，并让将 C 形挂腿处的千斤顶受力同时将丝杠上旋至最高点，缓慢的下落挂篮，以免挂篮的冲击对已浇注混凝土的震颤。4施工质量保证（1）为保证梁体结构的安全和线形的平顺，在主梁悬浇施工过程中，进行施工跟踪监控，监控的主要对象是梁体的标高、斜拉索的索力及塔柱的变形情况，同时考虑主梁受体系温差影响所引起的标高变化。（2）在浇注第一个块件混凝土
10、前进行了必要的压载实验，确保挂篮在浇注块的过程中结构的安全性，同时取得一些模板预抛值等重要参数。（3）斜拉索索道管的定位采用张拉弧形梁上精确定位时，同时采用测量符合的方式进行，确保斜拉索受力符合设计要求。（4）混凝土及预应力施工严格按照设计及规范要求进行施工，在张拉过程中进行严格的施工控制。5挂篮的设计特点海河斜拉桥的主梁构造形式有很多不同于其他斜拉桥的方面，在挂篮的设计过程中借鉴了其它大桥挂篮设计的成功经验，又能够从实际出发，该套挂篮具有以下特点：（1）在肋板式斜拉桥悬浇施工中，采用空间整体结构钢箱梁长平台式设计，取消了普通的桥面承载架，这样挂篮及模板均可一次行走到位，既简化了操作程序，又使
11、桥面施工场地十分开阔，有利于加快施工进度。（2）所有的模板均采用能够随挂篮一起行走，尤其是主肋内侧模和顶模的整体升降有利于抽高施工效率和施工质量。（3）结构主体采用钢箱梁，使整体结构刚性好，施工中非弹性变形小，有利于保证施工精度。（4）采用了新型的顶模结构系统，采用千斤顶升降模板，从而大大的减轻了工人的劳动强度，节约重复支、拆模板的时间，对缩短施工工期和提高施工质量起到了很好的施工效果。（5）挂篮的荷载重量比较小，挂篮自重 145 吨（含模板重 50 吨），其荷载比为 0.429，挂篮承受梁段重 338 吨，斜拉索单根索力达 350 吨。6施工效果目前海河斜拉桥主桥悬浇块件已浇注完成，实现了主跨、边跨的顺利合拢，挂篮的施工周期由最初的每施工周期的 9 天一块件缩减到现在 6 天一块件，不能不说挂篮的特点及施计划所带来的直接效应。目前海河斜拉桥无论是索力张拉、线形调控都达到了预期的效果，在索力调整阶段，每次调整的索力均不超过一对索，在主梁上预埋的应变片数据反应出，块件底板的应力完全在设计范围内，从各方面反映出，前支点挂篮的各项设计指当数完全满足海河桥的施工需要，但挂篮在组装过程中完全采用焊接，对挂篮的拼装及拆卸，都造成一些麻烦，该套挂篮拆除后再应用到其它的桥梁中不能够重复性使用，也是该挂篮的缺陷所在。
