一、工程概况

苏岭山大桥桥梁起讫点桩号为K0+340.5～K1+913.5，全长1573m，第九联为（48+85+48）m三跨预应力混凝土连续变高箱梁，采用单箱四室截面，边腹板采用直腹板。箱梁顶板设双向2%横坡，顶板宽32m，箱梁底板宽25m，翼缘悬臂3.5m，根部至悬臂外端按折线变化。箱梁根部梁高控制线处高5.2m，跨中梁高2.2m，顶板厚28cm，底板厚从跨中至根部由32cm变化为60cm，腹板从跨中至根部分二段采用50cm、75cm二种厚度，箱梁高度和底板厚度按2次抛物线变化。箱梁0号段长10m，每个悬浇“T”纵向对称划分为10个节段，梁段数及梁段长从根部至跨中分别为3m、5*3.5m、4*4.0m，节段悬浇总长36.5m。悬浇节段最大控制重量2975KN。边、中跨合拢段长均为2m，边跨现浇段长3.5m。

二、 宽幅悬浇挂篮施工技术

1、挂篮及支架设计

1.1 0#、1#块支架设计

0#块长度为10.0m，1#块长度为3.0m，为直腹板单箱四室结构，其顶板宽度32.0m，合计混凝土方量为907m3，采用墩旁托架法一次性浇筑完成。

1.1.1 0#、1#块支架设计要点

0#块现浇支架需能承受连续梁悬臂施工过程中的不平衡弯矩及支点反力。

（1）确定产生不平衡弯矩的荷载

①梁体重量的施工误差，按照一侧为理论值，另一侧为理论值的102%；

②挂篮底模等坠落时考虑坠落重量作用于10#块外边缘处；

③风荷载作用。

（2）确定产生支点反力的荷载

①1.2倍梁体混凝土自重；

②施工荷载：施工人员荷载、模板荷载、倾倒混凝土时产生的冲击荷载、振捣混凝土时产生的荷载；

③风荷载作用；

④不平衡弯矩产生的荷载。

1.1.2 支架设计

每套支架下设置4排钢管柱，每排5根。靠近桥墩的2排采用Φ800*10mm钢管立柱，钢管立柱位于腹板正下方，钢管内灌注C50混凝土，在浇筑0#（1#）块时承受竖向荷载，后期在挂篮悬浇时作为梁体抗倾覆和不平衡弯矩的体外支撑。

体外支撑考虑在最大不平衡弯矩出现时连续梁不会倾覆，即T构的一侧的10#梁段已完成完，前移过程中一侧施工挂篮坠落，同时考虑混凝土偏载的影响，即一侧节段的重量增加2%，另一侧节段的重量保持不变，保证满足梁体的稳定要求。在此极端条件下Φ800*12mm钢管立柱内力为726.47KN~851.5KN。Φ800*12mm钢管顶面设置预埋件锚入梁体腹板内。

除中间腹板下的Φ800*10mm钢管立柱可立于承台上外，其余管桩下设置钻孔桩承台基础。钻孔桩长度40m，直径1.5m。体外支撑在边跨合拢段张拉后才能解除。

每个1#块下设置1排Φ630*8的打入钢管桩作为基础支撑，钢管埋置深度20m，采用埋置深度与贯入度（最后3振小于2cm/min）双控，以贯入度控制为主。钢管桩行列之间采用桁片连接。

钢管顶面设置H588纵向分配梁，I36b横向分配梁以及设置有梁底弧度的排架，排架上采用钢模作为底模。

图1 支架结构图

1.2 挂篮设计

第九联每个“T”构从2#块至10#块共9对节段采用挂篮悬浇施工，梁高由5.2m渐变为2.2m，悬浇施工最重节段为2#节段，混凝土方量为130.88方，约340.3t。

1.2.1 挂篮设计要点

（1）荷载组合

①荷载组合Ⅰ：混凝土重量+冲击附加荷载+挂篮自重+模板自重+人群和施工机具重；

②荷载组合Ⅱ：混凝土重量+挂篮自重+模板自重+风载；

③荷载组合Ⅲ：混凝土重量+挂篮自重+模板自重+人群和施工机具重；

④荷载组合Ⅳ：挂篮自重+模板自重+走行动力附加荷载+风载；

荷载组合Ⅰ～Ⅱ用于挂篮主承重系统强度和稳定性计算，荷载组Ⅲ用于刚度计算，荷载组合Ⅳ用于挂篮空载走行验算。

本挂篮强度、稳定性和刚度验算均按荷载组合Ⅰ来计算（由于挂篮浇注状态时，风荷载对其影响较小，荷载组合Ⅰ为不利）。荷载组合Ⅳ用于挂篮空载走行验算。

（2）荷载工况

节段施工分为以下步骤：①挂篮空载走行就位；②立模；③绑扎钢筋并浇注混凝土；④混凝土养生达到设计强度后，按设计顺序张拉预应力钢筋或钢束，拆模。

步骤①和步骤③为施工最不利，故根据设计图的要求及挂篮的施工工序，挂篮计算共分以下3个计算工况：

工况1：施工2#节段时，梁长L=3.5m，方量为130.88立方，砼重3402.88KN；

工况2：施工7#节段时，梁长L=4.0m，方量为110.45立方，砼重2871.7KN；

工况3：挂篮走行，挂篮只承受模板及施工荷载。

（3）抗倾覆计算

计算浇筑混凝土及挂篮走行时的抗倾覆，计算结果均满足要求。

1.2.2 挂篮的主要构造

挂篮主要包括承重主桁架、前上横梁、内、外模系统、底平台及其吊挂系统、平衡及锚固系统、走行系统。

（1）承重主桁架：横向由5组菱形桁架及桁架连接系组成，为挂蓝主要受力结构。桁架分为上弦杆、下弦杆、前腹杆、后腹杆、竖杆，各杆件均使用2[40a槽钢拼焊而成，节点处采用销轴连接的形式。

（2）前上横梁：由2工40b型钢和钢板构成，在主桁架前端，与主桁架螺栓连接。

（3）内、外模系统：两外侧模及排架各支承在两根外导梁（2[28b）上，外导梁通过吊杆悬吊在前上横梁和己浇注好的箱梁翼板上。内模由钢模板及导梁垫座组成，支承于两根内导梁（2[28b）上，内导梁通过吊杆悬吊在前上横梁和己浇注好的箱梁顶板上。走行梁由型钢组焊而成。

（4）底平台及其吊挂系统：由前下横梁（2工36b）、后下横梁（桁架）、纵梁（2工32b）和底模组成的下平台和其前、后吊挂锚固系统组成；前吊挂系统锚于前上横梁上，后锚固锚于已浇筑梁段底板。

（5）平衡及锚固系统：由锚固构件、钩板等组成，以便挂篮在灌注砼和空载行走时，具有必要的稳定性。

（6）走行系统：由型钢焊接轨道、锚固构件及预埋件组成。

图2 悬浇挂篮结构图

1.3 挂篮安装

在1#浇筑完成并张拉压浆后，即可在梁面拼装施工挂篮，拼装时应按照试拼时构件相应位置，依据所做标记对号入座。其拼装的一般程序为：轨道处找平及铺设钢枕→铺设滑轨→安放前后支座→吊装主桁架→安装主桁架间的连结系→后锚及前支座固定→安装前上横梁→安装后吊带→安装底模架及底模板→安装内模走行装置→安装外侧模→调整立模标高。

（1）轨道处找平及铺设钢枕

待1#块施工张拉完成后，用1：2水泥砂浆对梁顶面铺枕部位进行找平处理。另外，由于桥面具有2%的横坡，外侧轨道处的桥面低于内侧轨道。为保证轨道平面高度一致，应在外侧轨道处加垫由[14槽钢焊制的方钢管。

于走行轨道范围内铺设钢枕。鉴于挂篮支点处在浇筑混凝土时承受很大的支反力，故此处垫梁应加密（不少于3根）。

（2）铺设滑轨

滑轨采用“Ⅱ”字型钢，型钢上下表面设有椭圆孔，孔间距与箱梁竖向预应力相同。在1#块施工张拉完成后，从1#块中心向两侧安装。轨道穿入竖向预应力筋，找平轨道顶面，量测滑轨中心无误后，应用结构中的竖向精轧螺纹及螺母将轨道锁定。

（3）安装前后支点

先从轨道前端穿入后支点，后支点就位后安放前支点，前支点安放前，在相应位置轨道顶面铺δ=1mm不锈钢板，不锈钢板上面置放一块四氟乙烯滑板（300×500mm），然后安放前支点。

（4）安装主桁架

主桁架分片吊装，放至前后支点上，并旋紧连结螺栓，为防止倾倒，用脚手架和钢丝绳临时固定。按上述方法再吊装另一片主桁架。

（5）安装主桁架间的连结系

采用履带吊或汽车吊安装主桁架之间的连结系。

（6）后锚及前支点固定

用长螺杆（JL32精轧螺纹钢）和扁担梁将主桁架后端锚固在已成节段上，前支点处用扁担梁将主桁架下弦杆与轨道固定。

（7）安装前上横梁

前上横梁吊装前，在主桁架前端先安放作业平台，以便站人作业，作业平台应设防护栏杆。前上横梁上的4个千斤顶、上下垫板及2根钢吊带，可一起组装好后，整体起吊安装。

（8）安装后吊带

在1#块节段底板预留孔内，安装后吊带，先安放垫块，千斤顶和上垫梁，后吊带从底板穿出，以便与底模架连接。

（9）安装底模架及底模板

底模架前端与前吊带用销子连接，先吊装底模架，再铺装底模板。

（10）安装内模架走行装置

吊装内模架走行梁，并安装好后吊杆，前吊采用钢绳和倒链临量固定，最后用JL32精轧螺纹钢固定。

（11）安装外侧模

挂篮所用外侧模吊装到位后在1#块中部两侧安装外侧模走行梁后吊架，每个后吊点应预留两个孔。

（12）调整立模标高

根据挂篮预压测出的挂篮弹性及非弹性变形值，根据监控指令检查2#块的立模标高。

3、挂篮预压

3.1 预压目的

为保证挂篮承载能力满足使用要求，并有一定的安全储备，荷载拟加至最大块体重量的1.2倍，第九联最重梁段为2#块，混凝土数量为134.38m3，梁段自重为335.95吨，则挂篮试验时的加载重量为335.95×1.2=403.14吨。根据计算2#块载荷分布为：

3.2试验方法

挂篮的预压采用堆码砂袋的方式进行，为尽量模拟挂篮在施工中的受力状况，砂袋堆码时采用分级、分部位堆载的方式进行加压。拟分4次加压，0→45%→60%→100%→120%。在加载完成后每4小时测试一次，直至沉降量不大于2mm／4h进卸载，卸载后，按测得的沉降量及设计标高，重新调整模板标高。

图3 挂篮预压示意图

4、挂篮走行

待2#块节段施工完毕，挂篮即可行走，施工下一节段。按照设计图纸要求，每阶段混凝土强度达到设计强度的90%龄期7天后，可进行预应力张拉，当纵向预应力张拉完毕后，即可前移挂篮。横向及竖向预应力滞后不多于（N-3）个节段（N为当前纵向预应力张拉节段）

移动挂篮按以下几个步骤进行：

①找平梁顶面并铺设钢枕及轨道。

②放松底模架吊带。

③底模架后横梁两侧的吊耳与外侧模走行梁之间安装10t倒链，即底模架悬挂在走行梁上。

④拆除后吊带与底模架的连结。

⑤解除后端锚固螺杆。

⑥轨道顶面安装5个50t长行程千斤顶（每套挂篮）并标计好前支点的位置（支座中心距梁端50cm）。

⑦顶推挂篮使底模架、外侧模等一起向前移动。移动时挂篮后部应设10t保险倒链。安装后吊带，将底模架吊起。

⑧在2#块节段上安装外侧模走行梁后吊架，先解除一个2#块上的后吊架，移至3#块，再解除另一个后吊架移至2#块。

⑨安装外侧模后吊架精轧螺纹，将外侧模吊起。拉出内模，挂篮走行完毕。

⑩调整3#节段的立模标高：2#块施工完成以后，挂篮的非弹性变形值已基本消除，在确定3#块立模标高时，应根椐挂篮的弹性变形值综合考虑立模标高。重复上述施工步骤完成后续节段施工。

三、施工总结

1、支架施工

在支架设计时既要保证施工过程的结构受力安全，更要保证使用及拆除过程中的安全及便捷性，在设计阶段就需要考虑以下几点：

（1）支架设计需充分考虑安装及检查过程中的安全通道，需在底模排架下及底模分配梁四周设计安全通道，便于作业人员施工和管理人员检查，避免拼装过程中的防护缺失。

（2）为便于支架系统的拆除，应在底模排架下设置落架装置，以免直接切割排架增加工作量，同时也也影响排架的二次倒用。

（3）本桥悬浇梁宽度为32m，横向分配梁由多根2*H588拼接而成，拆除过程无法一次性吊装拆除，需对分配梁进行切割拆除，安全风险较高，应在设计时考虑采用栓接，并做好栓接节点划分，保障受力安全及拆卸简便，同时避免了大型型钢的切割损耗。

2、挂篮施工

本桥挂篮由5片主桁组成，宽度32m，在设计过程中考虑挂篮走行工况的施工安全，后下横梁采用桁架结构，前下横梁采用双拼槽钢，在实际走行过程中有较好的稳定性和安全性，但未充分考虑挂篮的拆除，为保障挂篮拆除安全，一般情况下挂篮先后移再进行下放拆除，但本项目宽幅挂篮在设计时未充分考虑挂篮的后移工况，采用原位下放拆除，增加了挂篮拆除的难度及风险。

四、结语

苏岭山大桥采用宽幅挂篮悬浇施工，施工前对支架和挂篮系统进行了充分的计算及检验，确保了宽幅大体积悬浇梁的顺利施工，在整个施工过程中做到了安全可控。本项目宽幅挂篮施工技术的成功运用，确保了工程顺利实施，同时为其它同类型桥梁施工积累了经验，有着重要的现实意义。

参考文献：

[1]龚建一，宽幅悬浇桥梁挂篮施工技术[J],安徽建筑，2013，20（1）：115-116,128.

[2]周宏，挂篮施工技术在连续桥梁施工中的应用[D].杭州：浙江工业大学，2011.

[3]马朋朋，宽幅悬浇桥梁挂篮施工技术的应用与工程养护研究[J]，城市建筑，2015（2）:327-327,331

个人简介：姓名：王武力、男、1973年4月、高级工程师、大学本科、从事项目管理、主要研究方向为市政桥梁、隧道、城市轨道交通工程；