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1、挂篮悬浇预应力混凝土连续梁施工工法中铁六局集团有限公司一、前言随着我国城际轨道交通客运专线的发展，跨道路连续梁越来越多，施工 中为保证城市道路的正常通车运行，需广泛采用挂篮悬浇施工技术。北京跨 四环路60+i28+60m连续梁采用了挂篮悬浇法施工,并对菱型挂篮的设计、施 工和施工监控等关键技术进行了分析研讨，为我国大跨度连续梁施工积累了 经验，我们对该技术进行总结整理形成本工法。二、工法特点1. 菱形挂篮主桁分为诸多构件单元，拼装拆卸灵活快捷，且承载能力大。2. 在挂篮走行上选择了先主桁带导梁走行并锚固，之后外侧模及底模沿 外导梁走行的两步走方式，增加了走行过程中的安全性，减少了挂篮倾覆危险。
2、3. 大跨度连续梁是变高度、变截面结构，且施工节段较多，菱型挂篮可 多次循环走行并可以满足箱梁的高度、截面几何变化，走行、调整简便，投 入劳力少，便于组织施工。三、适用范围本工法适用于中、大跨度的铁路、公路预应力混凝土连续梁施工，跨路、 跨河流挂篮悬浇灌注施工。四、工艺原理连续梁钢筋、混凝土、模板荷载通过吊带吊挂在已浇段梁部及主桁前端 上横梁上。主桁前支点支承于已浇梁的顶面，后支点通过竖向筋锚住以平衡 不平衡力矩。挂篮走行时，主桁通过后勾板倒扣于走道梁上，走道梁通过与 梁顶板内预埋的精扎螺纹钢提供反力及不平衡弯矩。模板通过吊环吊挂在内 外导梁上滚动，内外导梁通过倒链提供反力向前走行。五、施工工
3、艺（一）工艺流程（见图1）图1 工艺流程（二）施工要点1. 挂篮的拼装0#、1#块施工完成后，进行挂篮组拼，其总体拼装顺序是：走道梁一主桁架与后锚固一主桁联结系一前上横梁一吊挂系统一底模平台与底模一侧 模与支架一吊挂平台及安全防护设施，具体施工过程如下：（1）铺设垫梁走道梁下的垫梁间距必须符合设计，当遇到精扎螺纹钢位置冲突时可适 当调整；前支点处垫梁要加密，防止局部砼压坏。垫梁下部要用铁板垫平密 实，垫梁顶面标高要找平。（2）走道梁安装走道梁安装前，放出梁体中心线及走道梁中心线，保证横向位置正确。 两相邻走道梁间连接螺栓上全，保证形成整体不致于形成整体纵向滑移。走 道梁安装长度需考虑主桁安装时
4、，后勾板穿入时空间需要。（3）主桁架安装将在地面拼装好的单片主桁逐片吊装上桥，吊点位置选择竖杆上方，后 支座处拴绳控制方向及位置。吊装时，先吊装边腹板上的一根主桁和中腹板 上的一棉主桁，然后将这两根主桁间的联结系安装好。每安装一棉主桁，要 用钢丝绳或倒链临时在主桁两侧将主桁拉紧，防止主桁侧倒，并可用来调整 竖直度。主桁的中心位置要与走道梁的中心对应，当偏差较大时可使吊机钢 丝绳绷直使主桁稍离开走道梁，人工顶挤主桁使主桁正位。每棉主桁安装后，要用竖向精扎螺纹钢临时将主桁锚固，根据最重的节 段重量计算出挂篮后锚固反力最大值，检算后锚固筋最大可提供的锚固力， 核对是否倾覆稳定系数大于2。主桁锚固后吊
5、装联结系杆件，逐根安装。（4）前上横梁安装主桁架安装后，在斜拉及上弦杆、上横梁内侧的联结系上将防护栏安装 完成，然后用50吨吊机吊装前上横梁，将前上横梁与主桁架栓接，安装好 吊带处垫梁。（5）吊带吊带的安装根据吊带组配，单根吊带用吊机提起后从上向下穿入。多根 拼接起来的吊带用吊机吊在上部下方的销轴孔，提起后用细钢丝绳拉在最上 面的眼中，然后用吊机小勾提起用小钢丝绳将吊带穿入。上好千斤顶及扁担梁，千斤顶及扁担梁要采用铁丝绑扎在前上横梁上防 坠落。为了安装底模方便，还需在前上横梁上安装2台20T倒链、外导梁2个 预留孔处安装2台倒链，以便临时将平台整体吊挂。（6）底模平台在第一个中间节正下方地面上
6、，将前后下横梁、纵梁、底模模板拼装完 成，纵梁与下横梁间的螺栓要上齐。在前后下横梁对应前上横梁挂倒链的地 方要挂上两圈28的钢丝绳，专人指挥用2台50吨吊机在两侧同时起吊底模 平台，吊点吊在两侧的纵梁两端，或者用4台倒链接力缓慢提升底模平台。 当场地受限制时，也可采用一台160吨吊机直接提升底模平台。当提升到后 下横梁处吊带能够安装的位置时，将后吊带安装，然后提升前上横梁上的倒 链，安装底模平台前吊带，底模平台安装完成。为了便于安装外侧模，底模平台两侧小纵梁先不安装，待侧模及侧模桁 架安装后再用吊机吊起小纵梁后，与前后下横梁连接。（7）外侧模及外导梁安装在地面上利用吊机配合，将外导梁穿入外侧模
7、桁架，并穿入走行吊环。 边跨外模顺桥向长度为4.3m；中跨外模顺桥向长度为4.8m，一次安装完成。在外导梁两侧安装倒链及钢丝绳，用吊机提升，提升直立后，从外导梁后面一个预留孔中穿入倒链提升外导梁，使外导梁移入翼板下，穿入最后面 的一个吊环吊带，纵向滑移一定距离后将外导梁前面吊带穿入。（8）内模及内导梁安装提前安装好箱内走行吊环，用吊机将内导梁提起，后端穿入悬挂在前上 横梁上的一根钢丝绳，然后向后拖拉穿入走行吊环内，滑移一定距离后穿入 前面吊带。在箱内逐根用倒链起吊安装前后托架。将内导梁逐根吊放在底模平台上垫平，将预先组拼好的内模顶板钢桁架 逐片吊装至内导梁上并与之临时固定。将在底模平台上拼装成
8、整体的内模顶 板桁架及内导梁，用吊机提起到一定高度后，向后穿入到走行吊环中，前端 用钢丝绳及倒链与前上横梁系牢，拖拉就位安装好前吊带。菱形挂篮各部件断面布置图（图2）。F一菱形挂篮断面布置图菱形挂篮各部件立面布置图（图3）。图3菱形挂篮立面布置图2. 挂篮走行挂篮走行分三步，先将主桁及内外导梁走行到位，然后再将底模平台及 外侧模走行到位，最后将内模走行到位。具体走行步骤如下：（1）松底模平台前后吊带，下降底模平台脱底模；将底模平台前端用2 根巾28钢丝绳系在已浇梁面预留孔打保，边上用10吨倒链打保在侧模桁架 上。（2）外侧模在主桁走行前，需在翼板外侧用钢丝绳将外侧模系在防撞 墙钢筋上，需在侧模
9、下部打眼用钢丝绳将外侧模固定在前后下横梁上，再将 底平台临时吊挂在箱梁砼顶板上，之后下落外导梁，使其与外侧模分开。（3）放开底模平台前面的6根吊带，后端吊带不动。（4）解除主桁后锚固。（5）用倒链拖拉主桁带动前上横梁、内外导梁前移到位。（6）安装主桁后锚固。（7）将底模平台及外侧模用四台20吨倒链吊挂在外导梁走行吊环上， 解除底模平台前面的2根巾28mm钢丝绳。（8）解除底模平台后下横梁的6根吊带（先拆中间4根，后拆两侧辅 助吊带），松开底模平台前面的临时吊挂倒链及钢丝绳。（9）用倒链拖拉外侧模及底模平台前移到位，倒链一端系在侧模桁上， 一端系在外导梁上。（10）将底模平台前下横梁重新吊挂于前
10、上横梁上的吊带。吊带升降后， 因为不能正好位于销孔，要在吊带支座与分配梁间垫相应厚度的钢板，再固 定吊带支座，插上销轴，使吊带最后作用在吊带支座上，而不能使千斤顶直 接顶住受力。（11）将底模平台后部后下横梁吊挂在已浇梁段。（12）放松底模平台与外导梁吊环间的倒链。（13）将外导梁后端用钢丝绳吊挂在已浇梁面预留孔。（14）将外导梁后端的吊带拆除后移到下一节位置，并检查吊环滚轴是 否滚动灵活。（15）底腹板钢筋绑扎完成后，将内模落在内导梁上，沿内导梁向前拖 拉滑移到下一节位置，在底模平台两侧纵梁上用支撑将侧模桁架顶紧使侧模 夹紧底模。（16 ）将内导梁后端用钢丝绳吊挂在已浇梁面预留孔。（17）将
11、内导梁后端的吊杆拆除后移到下一节位置。（18）砼浇筑养生达到强度后，松开外侧模拉筋脱内模，松开外导梁前 后吊带脱外模，张拉梁体预应力筋。3. 挂篮悬臂灌注施工（1）检查挂篮中线是否正确，并将底模标高初调到位，检查外侧模与 已浇梁段是否夹紧。（2）挂篮上绑扎底板及腹板构造钢筋并安放预应力管道。（3）安装调整内模，用高压风将底模上焊渣、木屑等杂物清理干净。（4）根据线型控制单位提供的底模标高收紧底模，调整好底模前端标 高，绑扎顶板钢筋、安放预应力管道。（5）在顶板和腹板安装下料串筒位置留洞，在腹板的捣固位置，预留 位置进行捣固。（6）将端模板及内模、模板与已浇段间的缝隙填塞堵严，报验。（7）对称灌
12、注梁段砼，并测量砼浇筑前后标高值。（8）养护、脱内外模。（9）预应力张拉、压浆。（10）挂篮行走至下一节段就位，前一节段预留孔临时用编织袋堵塞。4. 进度指标分析各节段进度指标分析挂篮走行 就位模 板调 整绑 扎钢 筋调 整内模 端模浇筑混 凝土养 生张 拉注 浆合 计0.5天0.5天1天1天1天5天0.5天0.5天10天六、劳动组织（见表1）表1劳动组织序 号工种人数作业内容备注1队长1全面负责2工程师4技术指导3砼工17砼施工、养护4起重工4挂篮移动、调模、吊装5钢筋工19钢筋管道加工、绑扎6电工2电力保障7张拉工8预应力张拉8木工15模板就位9塔吊司机3垂直吊装10机械工2压浆11普工1
13、6配合作业12电焊工413总计95人七、机具设备（见表2）表2机具设备号序名称规格型 号产地数量（台/套）备注 开小计、其中自 有相 赁3购电力变压1器315KVA国产11供电2发电机250KVA郑州11供电钢筋切断3机GQ40北京22钢筋号序名称规格型 号产地数量（台/套）备注 开小计、其中自 有相 赁3购钢筋弯曲4机GW40山西66钢筋5电焊机BX1500北京1055钢筋6汽车吊机QY50抚顺11起吊7汽车吊机QY100抚顺11起吊8装载机ZL40徐州11平整场 地9挂篮90t自制2套2套连续梁01卷扬机JM322连续梁11 液压千斤 顶450T88落梁21张拉千斤顶YDC240 Q柳州2
14、225T横 向31张拉千斤顶YC60A柳州2265T竖向41张拉千斤顶YCW450柳州44450T 纵 向51穿索机LOSINGER瑞士22连续梁61压浆机26MPa香港22连续梁71 真空压浆设备E5V1350/ 50高邮22连续梁81,一 一电动油泵ZB4500柳州88连续梁八、质量控制1. 挂篮结构须具有足够的刚度和强度。挂篮制作拼装好后根据最大施工荷载的1.25倍进行试压，以消除非弹性变形并测试其弹性性能，检查加工和 安装质量，为施工控制与调整提供数据。2. 严格按照钢结构设计、施工及验收规程中的相关规定进行挂篮制 作和拼装，确保各部件的加工、连接质量。3. 成立监测小组，负责各施工阶
15、段观测、收集数据，复核轴线尺寸、调 整立模标高，指导施工。4. 验标要求的梁部几何偏差：悬臂梁段高程差为一5+i0mm ；梁部合 拢前两悬臂端相对高差误差要求小于15mm、梁段轴线偏差小于15mm。九、安全措施1. 施工前编制安全施工细则并进行全员交底，建立完善的安全保证体系， 现场悬挂醒目的安全警示牌。2 .与交通部门交换意见，协商制定交通管理方案，在距施工地点一定范 围处设置醒目的限速、禁停等标志、标牌，在挂篮走行作业时设专人负责该 段交通指挥，保证车辆行驶有序畅通。3 .挂篮走行前，需明确走行步骤及注意事项，各步骤要责任到人。挂篮 走行必须两侧主桁同步进行，走行过程中专人控制横向偏移量并
16、及时调整。 走行速度要按设计要求，滑道要铺设平整、顺直、不得偏移，每次走行及灌 注砼前要专人检查走道梁及后锚固的锚固情况。4.在挂篮主桁上部、底模平台四周、顶板边缘搭设安全网、栏杆等安全 设施，侧面及端部防护要进行全部包裹，侧模与底模连接处增设临时钢板堵 密实，防止坠物及夹片飞出伤人伤车。十、环保及节能要求1. 加强对施工人员的文明行为教育，做到管理程序化，作业标准化。落 实文明施工现场责任区，制定相关规章制度，确保文明施工现场管理有章可 循。科学、合理的组织生产，保证现场施工紧张有秩均衡地进行。2. 时调整设备、机具和材料的位置，做到摆放整齐。保持工作面宽敞， 给施工人员提供良好的工作环境。
17、施工现场坚持工完料清，垃圾杂物集中堆 放，及时处理。3. 场临时设施布置符合规定要求，做到场地整洁，道路平顺，排水畅通， 标志醒目，生产环境达到标准化作业要求。现场工程概况牌、施工组织网络 牌、安全记录牌、放火须知牌、事故记录牌、施工总平面图等设置齐全，规 格统一、内容完善、位置醒目。4. 工污染排放达标率达到100%；控制施工噪声排放0投诉；减少设备漏 油，机械设备检修计划实施率100% ；控制施工固体废弃物排放达标率100%； 绿化带施工临时用地后恢复植被条件率100%。十一、效益分析（1）社会效益1. 悬浇施工时，在挂篮底部设置全封闭的薄铁皮防护，侧面采用密目 铁丝网防护，形成一道严密的
18、保护屏障，做到了不掉一块碎石，不掉一块焊 渣的目标，确保了四环路的绝对安全。2. 挂篮悬浇法施工，确保了跨四环路连续梁安全、保质、按期地完成， 并在施工期间保证了四环路的正常通车运行。（2）经济效益1. 为加快施工进度，创造性地在有中隔板的地段加入可滑移的内导梁及 可拆卸的顶模拖架，使顶板钢筋与腹板钢筋绑扎可以同时进行，大大缩短了 工期，降低了人工费。2. 在边跨现浇段施工时，一改支架现浇的传统方法，采用在墩身上搭设 支撑，并与挂篮相结合，节约了大量的支架及模板，节约成本10万元，创 造了显著的经济效益。十二、工程实例北京环线特大桥跨四环路60+128+60m连续梁，梁体为单箱双室、变高 度、变截面结构，箱梁顶宽18m，底宽12.2m。四环路交通车流量大、车速 快，为保证施工期间其正常通车，采用菱型挂篮悬浇方案施工。挂篮由菱形 主桁架、底模平台、吊挂调整系统、走行系统、锚固系统、模板系统组成。京津城际跨三环路60m+i00m+60m连续梁，梁体为单箱单室、变高度、 变截面结构，箱梁顶宽13.4m，底宽6.7m。采用菱形挂篮悬浇方案施工预应 力砼悬浇工艺施工，实现了安全生产，证明了本工法的科学性和先进性。执笔：孙新峰 曹伟
