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【摘 要】 挂篮为桥梁悬浇施工的重要设备，所以挂篮的安装是非常重要的环节，本文结合吴淞江主桥工程实例，主要介绍了挂篮根据本桥桥型及现场实际条件采取的吊装施工技术及挂篮拼装中应注意的一些事宜，可为同类项目的实施作参考。
【关键词】 吴淞江主桥;箱梁;挂篮;悬臂浇筑;施工技术
1 工程概况
吴淞江主桥为本标段跨越吴淞江的一座大桥。其中主线高架桥梁一座，地面东西向桥梁各一座，断面呈品字形布置。主线高架分东西两幅桥，地面桥分东西向两幅桥。
主线高架29～32#墩为58m+94m+58m变高度预应力混凝土连续箱梁，分东西两幅。主线高架全桥宽32m，箱梁单幅顶全宽15.85m，每幅中央分隔带处预留25cm，供挂篮施工和人非桥吊装完成后再浇筑。每幅桥挂篮施工实际浇筑宽度为15.85-0.25=15.6m。东、西两幅挂篮中央间距50cm，时间前后相差1～2个节段，相互之间无影响，可正常、顺利施工。桥梁采用对称悬臂浇筑方法施工。
2 挂篮施工原理
挂篮施工使用在大跨径连续或刚构梁桥上，利用梁桥前节段预应力混凝土作为受力作用体，以作用在前节段顶面的后锚作为挂篮施工时的主要承重点，调整模板平纵面位置，绑扎钢筋等，然后浇筑混凝土。混凝土达到一定强度后，张拉三向预应力，进行下一阶段施工。合龙后再完成体系转换，即将跨中的正弯矩转移为支点的负弯矩。
3 挂篮形式及组成
3.1挂篮形式
目前用的一般是自锚式挂篮。自锚式挂篮根据形式的不同又可以分为桁架式、三角式、菱形、斜拉式挂篮等。
3.2三角挂篮的构造
本掛篮设计为三角形挂篮，其三角形桁架片由2[40b#普通热轧槽钢组成的方形截面杆件构成，前横梁采用箱形梁结构组成，底篮前、后横梁由2[40b#普通热轧槽钢组成，底篮纵梁为28b#普通热轧工字钢，吊杆采用JL32精轧螺纹钢。
主构系统重15t、底托系统5t、模板系统重25t，悬吊锚固系统及吊具重约5t，行走系统8t、防护安全平台系统2t。整个挂篮系统重约60t，与最大梁段重量比值为0.4：1（主线高架3#、3′#段145.8T），挂篮正视图（半剖）图1。
图1 挂篮正视图（半剖）
4 施工工艺流程
挂篮悬臂施工程序为：挂篮安装或挂篮前移就位→安装底、外侧模板→调整挂篮底模、侧模标高→绑扎底、腹板钢筋→安装纵向、竖向预应力束波纹管→安装内模对拉螺栓穿设孔→调整顶板模板标高→安装顶板钢筋→安装纵向预应力束波纹管→复调挂篮标高→浇注梁体砼、检查预应力管道→砼养护→穿设钢束→张拉预应力筋→前移挂篮→孔道压浆，进入下一梁段施工。
4.10#块、1#块现浇施工
吴淞江主桥四幅桥共计8个主墩，分别为主线30#-E、30#-W、31#-E、31#-W，地面桥东桥E9、E10和地面桥西桥W9、W10。每个主墩上1个0#块、1个1#块和1个1′#块（简称0#块、1#块）。主线高架0#块长6m，1#块（1′#）长2.5m;地面桥0#块长4m，1#块（1′#）长3m。
0#块、1#块节段箱梁采用型钢支架现浇，混凝土一次性浇注成形，施工工艺见下图1。主墩立柱施工时，在立柱顶部、0#块底部设置临时支座进行固结，1#块下设置φ609钢管立柱（利用支架钢立柱），以抵抗悬臂梁施工过程中的不平衡弯矩，再对称施工各中间悬臂节段。根据设计要求，中跨合拢后拆除临时支座。
图2 0#块、1#块节段箱梁施工流程图
4.2临时固结处理（连续梁）
一般临时固结的位置、高度及做法图纸上都有规定，但考虑到以后的解除，解除部分有用硫磺砂浆的，有用砂筒的，有用混凝土卸落块的，但不论用什么，临时支座的安装除平面位置外，四角的高差和高程必须控制在1mm范围之内，尤其是四角的高差，更要严格控制。
4.3底模处理
临时和永久支座安装完毕后，可以进行0#块底模的处理，底模的支架可以用填砂的办法，也可以用工字钢上铺方木的办法，如果采用填砂的办法，砂必须是封闭的，不能在以后的施工中，因为养护水或雨水的冲刷而流失。砂子一定要密实，顶部用竹胶板铺好，做底模。
4.4型钢支架体系设计
吴淞江主桥共有8个主墩，每个主墩完成后搭设型钢支架，进行相应0#块、1#块的现浇施工（型钢支架详细计算及布置见2）。临时支架利用刚度较大的主墩承台作为整个支架的刚性基础。
型钢支架的支撑系统由14根φ609×16mm的钢管柱组成，钢管柱之间用[16槽钢连接，加强整体稳定性能。14根钢管柱顺桥向分5排布置，0-0断面2边腹板处布置一排2根，1-1（2-2、1′-1′、2′-2′）断面边、中、边腹板处布置一排3根。在施工主墩墩身承台时，在主墩承台表面钢管柱相应位置预埋好锚固钢板。锚固钢板尺寸为900mm×900mm×12mm，每块锚固钢板上设置24根φ16mm螺纹钢筋。锚固钢筋距离钢板外缘75mm，锚固深度650mm。钢管桩平面布置图如下图3：
图3 型钢支架钢管柱平面布置图
4.5钢筋、模板及混凝土施工
支架完成后，按先后顺序先安装支架顶板底模，安装外侧模，然后绑扎钢筋及布置预应力管道，安装内侧模及内拱模，绑扎顶板钢筋及布置预应力管道，最后浇筑混凝土成型，待达到张拉强度时进行预应力张拉、压浆。
5 挂篮悬臂浇筑施工
悬臂浇筑施工与一般施工方法的不同之处在于悬臂现浇由两墩顶同时向合拢段浇筑，而非一次浇筑成形。因此，如何正确的施工就成为质量控制的关键。故作以下几点要求：
5.1挂篮拼装
挂篮使用前，应进行拼装和预压。 5.1.1挂篮零部件验收
挂篮制作完毕后，应尽快检查挂篮结构各构件是否按照设计图纸及有关技术规范、规程进行选材、加工、制作，尤其是对主要杆件焊接及螺栓连接处重点检查检测，确保强度、刚度符合要求，发现问题要及时纠正和整改。
5.1.2挂篮拼装
主桁在桥面进行拼装，拼装时由专人负责连接销的安装，严格控制连接销的安装质量，确保各连接销受力均匀，使各连接点满足受力要求。
拼装顺序为：主纵梁→后锚→后横梁→三角桁架→横联→前横梁→吊带→底模横梁→底模纵梁。
主桁拼装就位后，将横联、前横梁、前吊装置、外侧模、外吊杆、底模架（同时安装底模架的前后横梁）底模、内侧模、内吊杆等按顺序一一安装就位。
5.2挂篮预压
按照《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）要求，挂篮制作安装完成后，在挂篮施工前，进行挂篮压重试验。
5.2.1预压目的
为检验挂篮的实际承载力和安全可靠性，每套挂篮使用前必须进行预压，以消除挂篮自身的非弹性变形，并测量出挂篮的弹性变形值，以利对箱梁悬浇施工时标高的控制，确定模板的预抬值。
5.2.2预压材料
根据现场实际情况及施工条件，采用砂袋作为预压材料。挂篮安装就位后，在加载前布置好观测点，并测出绝对标高。然后用25t汽车吊将称重后的砂袋吊在挂篮上进行超载预压试验。预压材料应分层堆放。
图4 挂篮预压示意图
5.3连续梁悬臂浇筑施工
挂篮制作安装结束后，开始挂篮悬臂浇筑施工，逐塊分别向河中及边跨延伸对称浇筑，在悬臂浇筑过程中，应严格控制浇筑箱梁节段混凝土的超方，任何梁段实际浇筑的混凝土的重量不得超过该梁段的底板重量。箱梁的左右腹板浇筑也应对称浇筑。
5.3.1连续箱梁混凝土浇筑流程
挂篮前移就位→安装底、外侧模板→调整挂篮底模、侧模标高→绑扎底、腹板钢筋→安装纵向、竖向预应力束波纹管→安装内模对拉螺栓穿设孔→调整顶板模板标高→安装顶板钢筋→安装纵向预应力束波纹管→复调挂篮标高→浇注梁体砼、检查预应力管道→砼养护→穿设钢束→张拉预应力筋→前移挂篮→孔道压浆，进入下一梁段施工。
5.3.2悬臂浇筑施工时，挂篮施工的一个周期及主要技术质量要求遵循下列原则进行：
（1）在已完成的连续梁箱块件上测出箱梁中心线，在此基础上精确放出挂篮前支点下支座位置。然后铺设为挂篮行走特制的钢走道板。
（2）检查挂篮上千斤顶设备的状况，如完好无损时，放松吊带，放松吊带时先松后吊带，然后再松前吊带。然后再放松吊带，前后吊带施工时注意均衡同步，不能个别放松过猛，形成钢结构局部荷载集中，而形成钢结构破坏，影响挂篮的使用。
（3）松开挂篮后锚固，施工时挂篮的后锚固为精轧螺纹钢，挂篮后锚固松开时，必须均衡同步进行。
（4）检查挂篮各部受力状况，做好挂篮移动前的准备工作，施工挂篮以倒链为动力朝前移动。因而挂篮移动前同时也必须检查索具情况。挂篮移动时，注意同步前进，前进50cm作一次观察，防止挂篮有转角引起误差，同时也防止挂篮受扭变形。
（5）挂篮移动就位后收紧吊带，在挂篮中悬吊系统依据箱梁截面的特征布置8根，前横梁布置4根后横梁4根，其中内侧2根吊点锚固在已浇筑完成的箱梁节段上，吊带收紧工作应作到仔细，前后横梁吊点应均衡同步提升，挂篮前横梁吊带的收紧工作和测量同步进行，先初步调整挂篮位置，然后再精确定位后安装上限位销子。
5.4测定标高及确定挂篮的位置
挂篮行走后要测定已完成节段的标高，为下一段标高作参考，同时测定箱梁中轴线，在挂篮移位后，要防止挂篮转角、偏位。
5.5浇筑完毕养护后的工作
当混凝土浇筑完毕，经养护达到设计强度的85%时，即可进行穿束、张拉、压浆、封锚。
5.6测量及监控
测量的技术工作不只是每次模板安装好后进行模板的调整，还要做好每阶段混凝土浇筑完毕后的检查，及每节段张拉完毕后，对上面一个或几个节段的监控工作。每阶段标高的测量要用预埋钢筋的方法，不允许采用涂油漆的方法，要做好观测记录，最后要整理成册。积极配合监控单位的预埋件安装及检测工作，以便监控单位能提供准确的数据，为准确合龙提供条件。
6 挂篮施工中易出现问题分析
6.1漏束
在混凝土浇筑完毕后才发现该留的管道忘留了，尤其是0#块，是施工中绝对不能出现的事情，否则只能全部返工处理。
6.2管道安装错误
这是比较容易发生的错误，一种是在混凝土浇筑前发现的，主要是工人不熟悉图纸、不懂图纸，技术员没有及时发现，最后又将钢筋拆除，重新安装管道;还有浇筑完毕后才发现管道有问题，处理起来非常棘手。
6.3锚具安放位置错误
每个节段都应该有锚固的锚具，但在该安装的位置没有安装。
6.4张拉时将底板混凝土脱落，发现预应力管道不直，向下凸起。分析原因，是管道安装不直，底板上下两层钢筋连接没有钩住。
7 结语
该大桥在挂篮设计和施工过程中严格进行过程控制，确保较高精度、高质量安装，使全部安装精度均满足设计要求，节约人力、物力、财力，创造较好经济效益。
参考文献：
[1]JTG/T F50-2011《公路桥涵施工技术规范》[S]
[2]GB50204-2002《混凝土结构施工质量验收规范》[S]
【关键词】 吴淞江主桥;箱梁;挂篮;悬臂浇筑;施工技术
1 工程概况
吴淞江主桥为本标段跨越吴淞江的一座大桥。其中主线高架桥梁一座，地面东西向桥梁各一座，断面呈品字形布置。主线高架分东西两幅桥，地面桥分东西向两幅桥。
主线高架29～32#墩为58m+94m+58m变高度预应力混凝土连续箱梁，分东西两幅。主线高架全桥宽32m，箱梁单幅顶全宽15.85m，每幅中央分隔带处预留25cm，供挂篮施工和人非桥吊装完成后再浇筑。每幅桥挂篮施工实际浇筑宽度为15.85-0.25=15.6m。东、西两幅挂篮中央间距50cm，时间前后相差1～2个节段，相互之间无影响，可正常、顺利施工。桥梁采用对称悬臂浇筑方法施工。
2 挂篮施工原理
挂篮施工使用在大跨径连续或刚构梁桥上，利用梁桥前节段预应力混凝土作为受力作用体，以作用在前节段顶面的后锚作为挂篮施工时的主要承重点，调整模板平纵面位置，绑扎钢筋等，然后浇筑混凝土。混凝土达到一定强度后，张拉三向预应力，进行下一阶段施工。合龙后再完成体系转换，即将跨中的正弯矩转移为支点的负弯矩。
3 挂篮形式及组成
3.1挂篮形式
目前用的一般是自锚式挂篮。自锚式挂篮根据形式的不同又可以分为桁架式、三角式、菱形、斜拉式挂篮等。
3.2三角挂篮的构造
本掛篮设计为三角形挂篮，其三角形桁架片由2[40b#普通热轧槽钢组成的方形截面杆件构成，前横梁采用箱形梁结构组成，底篮前、后横梁由2[40b#普通热轧槽钢组成，底篮纵梁为28b#普通热轧工字钢，吊杆采用JL32精轧螺纹钢。
主构系统重15t、底托系统5t、模板系统重25t，悬吊锚固系统及吊具重约5t，行走系统8t、防护安全平台系统2t。整个挂篮系统重约60t，与最大梁段重量比值为0.4：1（主线高架3#、3′#段145.8T），挂篮正视图（半剖）图1。
图1 挂篮正视图（半剖）
4 施工工艺流程
挂篮悬臂施工程序为：挂篮安装或挂篮前移就位→安装底、外侧模板→调整挂篮底模、侧模标高→绑扎底、腹板钢筋→安装纵向、竖向预应力束波纹管→安装内模对拉螺栓穿设孔→调整顶板模板标高→安装顶板钢筋→安装纵向预应力束波纹管→复调挂篮标高→浇注梁体砼、检查预应力管道→砼养护→穿设钢束→张拉预应力筋→前移挂篮→孔道压浆，进入下一梁段施工。
4.10#块、1#块现浇施工
吴淞江主桥四幅桥共计8个主墩，分别为主线30#-E、30#-W、31#-E、31#-W，地面桥东桥E9、E10和地面桥西桥W9、W10。每个主墩上1个0#块、1个1#块和1个1′#块（简称0#块、1#块）。主线高架0#块长6m，1#块（1′#）长2.5m;地面桥0#块长4m，1#块（1′#）长3m。
0#块、1#块节段箱梁采用型钢支架现浇，混凝土一次性浇注成形，施工工艺见下图1。主墩立柱施工时，在立柱顶部、0#块底部设置临时支座进行固结，1#块下设置φ609钢管立柱（利用支架钢立柱），以抵抗悬臂梁施工过程中的不平衡弯矩，再对称施工各中间悬臂节段。根据设计要求，中跨合拢后拆除临时支座。
图2 0#块、1#块节段箱梁施工流程图
4.2临时固结处理（连续梁）
一般临时固结的位置、高度及做法图纸上都有规定，但考虑到以后的解除，解除部分有用硫磺砂浆的，有用砂筒的，有用混凝土卸落块的，但不论用什么，临时支座的安装除平面位置外，四角的高差和高程必须控制在1mm范围之内，尤其是四角的高差，更要严格控制。
4.3底模处理
临时和永久支座安装完毕后，可以进行0#块底模的处理，底模的支架可以用填砂的办法，也可以用工字钢上铺方木的办法，如果采用填砂的办法，砂必须是封闭的，不能在以后的施工中，因为养护水或雨水的冲刷而流失。砂子一定要密实，顶部用竹胶板铺好，做底模。
4.4型钢支架体系设计
吴淞江主桥共有8个主墩，每个主墩完成后搭设型钢支架，进行相应0#块、1#块的现浇施工（型钢支架详细计算及布置见2）。临时支架利用刚度较大的主墩承台作为整个支架的刚性基础。
型钢支架的支撑系统由14根φ609×16mm的钢管柱组成，钢管柱之间用[16槽钢连接，加强整体稳定性能。14根钢管柱顺桥向分5排布置，0-0断面2边腹板处布置一排2根，1-1（2-2、1′-1′、2′-2′）断面边、中、边腹板处布置一排3根。在施工主墩墩身承台时，在主墩承台表面钢管柱相应位置预埋好锚固钢板。锚固钢板尺寸为900mm×900mm×12mm，每块锚固钢板上设置24根φ16mm螺纹钢筋。锚固钢筋距离钢板外缘75mm，锚固深度650mm。钢管桩平面布置图如下图3：
图3 型钢支架钢管柱平面布置图
4.5钢筋、模板及混凝土施工
支架完成后，按先后顺序先安装支架顶板底模，安装外侧模，然后绑扎钢筋及布置预应力管道，安装内侧模及内拱模，绑扎顶板钢筋及布置预应力管道，最后浇筑混凝土成型，待达到张拉强度时进行预应力张拉、压浆。
5 挂篮悬臂浇筑施工
悬臂浇筑施工与一般施工方法的不同之处在于悬臂现浇由两墩顶同时向合拢段浇筑，而非一次浇筑成形。因此，如何正确的施工就成为质量控制的关键。故作以下几点要求：
5.1挂篮拼装
挂篮使用前，应进行拼装和预压。 5.1.1挂篮零部件验收
挂篮制作完毕后，应尽快检查挂篮结构各构件是否按照设计图纸及有关技术规范、规程进行选材、加工、制作，尤其是对主要杆件焊接及螺栓连接处重点检查检测，确保强度、刚度符合要求，发现问题要及时纠正和整改。
5.1.2挂篮拼装
主桁在桥面进行拼装，拼装时由专人负责连接销的安装，严格控制连接销的安装质量，确保各连接销受力均匀，使各连接点满足受力要求。
拼装顺序为：主纵梁→后锚→后横梁→三角桁架→横联→前横梁→吊带→底模横梁→底模纵梁。
主桁拼装就位后，将横联、前横梁、前吊装置、外侧模、外吊杆、底模架（同时安装底模架的前后横梁）底模、内侧模、内吊杆等按顺序一一安装就位。
5.2挂篮预压
按照《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）要求，挂篮制作安装完成后，在挂篮施工前，进行挂篮压重试验。
5.2.1预压目的
为检验挂篮的实际承载力和安全可靠性，每套挂篮使用前必须进行预压，以消除挂篮自身的非弹性变形，并测量出挂篮的弹性变形值，以利对箱梁悬浇施工时标高的控制，确定模板的预抬值。
5.2.2预压材料
根据现场实际情况及施工条件，采用砂袋作为预压材料。挂篮安装就位后，在加载前布置好观测点，并测出绝对标高。然后用25t汽车吊将称重后的砂袋吊在挂篮上进行超载预压试验。预压材料应分层堆放。
图4 挂篮预压示意图
5.3连续梁悬臂浇筑施工
挂篮制作安装结束后，开始挂篮悬臂浇筑施工，逐塊分别向河中及边跨延伸对称浇筑，在悬臂浇筑过程中，应严格控制浇筑箱梁节段混凝土的超方，任何梁段实际浇筑的混凝土的重量不得超过该梁段的底板重量。箱梁的左右腹板浇筑也应对称浇筑。
5.3.1连续箱梁混凝土浇筑流程
挂篮前移就位→安装底、外侧模板→调整挂篮底模、侧模标高→绑扎底、腹板钢筋→安装纵向、竖向预应力束波纹管→安装内模对拉螺栓穿设孔→调整顶板模板标高→安装顶板钢筋→安装纵向预应力束波纹管→复调挂篮标高→浇注梁体砼、检查预应力管道→砼养护→穿设钢束→张拉预应力筋→前移挂篮→孔道压浆，进入下一梁段施工。
5.3.2悬臂浇筑施工时，挂篮施工的一个周期及主要技术质量要求遵循下列原则进行：
（1）在已完成的连续梁箱块件上测出箱梁中心线，在此基础上精确放出挂篮前支点下支座位置。然后铺设为挂篮行走特制的钢走道板。
（2）检查挂篮上千斤顶设备的状况，如完好无损时，放松吊带，放松吊带时先松后吊带，然后再松前吊带。然后再放松吊带，前后吊带施工时注意均衡同步，不能个别放松过猛，形成钢结构局部荷载集中，而形成钢结构破坏，影响挂篮的使用。
（3）松开挂篮后锚固，施工时挂篮的后锚固为精轧螺纹钢，挂篮后锚固松开时，必须均衡同步进行。
（4）检查挂篮各部受力状况，做好挂篮移动前的准备工作，施工挂篮以倒链为动力朝前移动。因而挂篮移动前同时也必须检查索具情况。挂篮移动时，注意同步前进，前进50cm作一次观察，防止挂篮有转角引起误差，同时也防止挂篮受扭变形。
（5）挂篮移动就位后收紧吊带，在挂篮中悬吊系统依据箱梁截面的特征布置8根，前横梁布置4根后横梁4根，其中内侧2根吊点锚固在已浇筑完成的箱梁节段上，吊带收紧工作应作到仔细，前后横梁吊点应均衡同步提升，挂篮前横梁吊带的收紧工作和测量同步进行，先初步调整挂篮位置，然后再精确定位后安装上限位销子。
5.4测定标高及确定挂篮的位置
挂篮行走后要测定已完成节段的标高，为下一段标高作参考，同时测定箱梁中轴线，在挂篮移位后，要防止挂篮转角、偏位。
5.5浇筑完毕养护后的工作
当混凝土浇筑完毕，经养护达到设计强度的85%时，即可进行穿束、张拉、压浆、封锚。
5.6测量及监控
测量的技术工作不只是每次模板安装好后进行模板的调整，还要做好每阶段混凝土浇筑完毕后的检查，及每节段张拉完毕后，对上面一个或几个节段的监控工作。每阶段标高的测量要用预埋钢筋的方法，不允许采用涂油漆的方法，要做好观测记录，最后要整理成册。积极配合监控单位的预埋件安装及检测工作，以便监控单位能提供准确的数据，为准确合龙提供条件。
6 挂篮施工中易出现问题分析
6.1漏束
在混凝土浇筑完毕后才发现该留的管道忘留了，尤其是0#块，是施工中绝对不能出现的事情，否则只能全部返工处理。
6.2管道安装错误
这是比较容易发生的错误，一种是在混凝土浇筑前发现的，主要是工人不熟悉图纸、不懂图纸，技术员没有及时发现，最后又将钢筋拆除，重新安装管道;还有浇筑完毕后才发现管道有问题，处理起来非常棘手。
6.3锚具安放位置错误
每个节段都应该有锚固的锚具，但在该安装的位置没有安装。
6.4张拉时将底板混凝土脱落，发现预应力管道不直，向下凸起。分析原因，是管道安装不直，底板上下两层钢筋连接没有钩住。
7 结语
该大桥在挂篮设计和施工过程中严格进行过程控制，确保较高精度、高质量安装，使全部安装精度均满足设计要求，节约人力、物力、财力，创造较好经济效益。
参考文献：
[1]JTG/T F50-2011《公路桥涵施工技术规范》[S]
[2]GB50204-2002《混凝土结构施工质量验收规范》[S]