渝利线新桥双线特大桥挂篮施工设计

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　　摘要：渝利铁路新桥双线特大桥（52+7×96+52）m刚构连续组合桥悬臂段采用贝雷桁架挂篮悬臂浇筑，通过对挂篮结构设计进行优化，使得施工方便快捷，节约材料，对同类型工程具有一定的参考价值。
　　关键词：新桥双线特大桥 贝雷桁架挂篮 施工设计
　　1、工程概况
　　新建铁路重庆至利川线新桥双线特大桥主桥为（52+7×96+52）m刚构连续组合桥。主桥25#～28#墩为“A”型墩，最大墩高116m；梁体为单箱单室、变截面箱梁，主桥梁体一联全长777.35m，箱梁高度由7.7m～4.7m抛物线变化，箱梁顶板宽11.03m，底板宽6.70m；主梁每个T构悬臂段分为11个节段，0号节段长12m，1号节段长3m，2号～5号节段长3.5m，6号～11号节段长4m，12号节段（合拢段）长2m。最大节段为边跨2号节段，重约184t。
　　2、挂篮设计构思
　　（1）贝雷桁架挂篮结构轻巧，主桁抗弯能力强，在满足结构受力和刚度要求的前提下，能充分发挥材料性能，减轻结构自重。
　　（2）挂篮结构全部采用螺栓联结，方便拆装，安装准确，模板、挂篮底平台、前后上横梁等均可利用既有材料，提高材料周转率。
　　（3）经济指标好，贝雷桁架具有可分解、快速架设、装配简单及可多次重复利用的优点。
　　（4）模板系统安装及拆除方便，简化操作，施工快捷。
　　3、挂篮结构设计
　　挂篮结构分为承重主桁、底模平台、吊挂系统、后锚系统、走行系统及模板体系六部分组成。承重主桁由贝雷桁架、支撑架、加强弦杆等通过桁架螺栓拼装构成；底模平台由前、后下横梁、纵梁、限位纵梁及底模等构成；吊挂系统由吊环、吊带等构成；后锚系统由后锚分配梁及后锚杆构成；走行系统由前、后支腿及走道梁等构成；模板体系由模板、支架等组成。
　　其主要技术参数为：①最大梁段重184t；②最大梁段长3.5m；③梁高4.7m～7.7m；④梁宽:顶板11.16m 底板6.7m；⑤走行方式：带平衡重反压走行；⑥挂篮自重:70.1t；⑦贝雷桁架最大挠度20mm（贝雷桁架与前上横梁接触处）；⑧最大应力为205.9MPa。
　　挂篮走行方式为液压千斤顶顶推中支点前移，后支点采用后锚分配梁反压走行，不需要设置配重；为适应箱梁梁底曲线变化，底模平台设置铰轴转动。
　　3.1 承重主桁
　　承重主桁为2榀4排单层贝雷桁架（包含加强弦杆）构架通过前、中、后横向联接系及前、中、后横梁连成整体，是主要的承重结构；单层贝雷桁架通过支撑架连接成一榀桁片，共计12m长，并在支点位置用精轧螺纹钢筋预紧锁定。其中在前、后支腿位置，贝雷桁架需要加强。挂篮前上横梁与贝雷桁架中间竖杆对应，此处竖杆外侧补焊一组2[14槽钢；挂篮后上横梁与贝雷桁架斜杆中间对应，此处斜杆间补焊一组2[14槽钢。
　　通过对贝雷桁架的局部加强，改变了桁架的传力路径，有效的减小了主桁的应力集中。
　　3.2 底模平台
　　底模平台主要由前、后下横梁承重，上面铺设2[32及2[30纵梁、限位纵梁
　　及人行通道。底模平台四周设置全封闭安全施工平台，以保证操作人员施工安全方便。分别在前、后下横梁对应位置设置铰轴，然后每根纵梁通过铰轴与前、后下横梁铰接，以满足箱梁底板的曲线变化，同时能保证挂篮吊杆竖直而不与横梁相冲突。此外，在限位纵梁上安装调节螺栓支撑外模，可有效防止外侧模底口胀模，克服了外模在底部安装拉杆困难的问题。
　　3.3 吊挂系统
　　吊挂系统是挂篮的主要传力结构，根据受力特性分为前后主吊点（采用
　　16Mn钢吊带）、前后副吊点（采用φ32精轧螺纹钢筋）、内模吊点（采用φ32精轧螺纹钢筋）及外模吊点（采用16Mn钢吊带）。前端吊点支撑于前上横梁上，后副吊点支撑于后上横梁上，内、外模后吊点支撑于箱梁已浇筑好的混凝土上，后主吊点支撑于箱梁底板上，各吊点均设千斤顶调节装置，控制箱梁各点标高。
　　3.4 后锚系统
　　后锚系统采用φ32精轧螺纹钢作为后锚固筋，通过后锚分配梁锚固在主桁上。每个后锚点设置2根后锚分配梁，每根分配梁采用2根φ32精轧螺纹钢筋锚固。
　　3.5 走行系统
　　走行系统由走道梁、反压分配梁、反力座、液压千斤顶及前、后支腿组成。
　　主梁混凝土强度达到一定要求后，在梁顶面铺设走道梁，并在走道梁前端安装反力座及在前支腿上安装液压千斤顶；待节段预应力钢束张拉完毕后，松开后锚分配梁作为反压分配梁，使挂篮处于简支悬臂状态，依靠反压分配梁抵抗倾覆反力。
　　走道梁及支腿的组合高度约1m，提升了挂篮前端桁架下的工作空间，以方便悬臂施工节段钢筋、混凝土等施工作业。
　　3.6 模板体系
　　模板体系分为外侧模、内模、底模及端模等；除端模外，挂篮模板均采用木模板。内、外模板通过支架桁片、内外滑梁及吊带连成整体；底模直接支撑在底模平台纵梁上；外模底口采用底模平台限位纵梁调节螺栓丝杆抵紧。内模桁片横向可伸缩，以满足内顶板变宽；内模在倒角处采用铰接，拆除内模时，可先用倒链提升旋转内侧模，进而提升旋转内倒角模板，以方便内模拆除。
　　4、挂篮静载试验
　　4.1 试验目的
　　挂篮静载试验的目的：①检验挂篮的实际承载能力、横向稳定性及安全可靠性； ②对设计计算图式及技术参数进行验证； ③对挂篮的加工、拼装质量进行检验；④消除非弹性变形，为主梁施工提供依据。
　　4.2 试验方法
　　挂篮拼装完毕后（包括挂篮的底篮系统及模板系统），按照挂篮安装的施工要点检查验收合格后，施加的荷载按照设计荷载的25%、50%、105%、110%、115%、120%及偏载荷载进行。
　　4.3 试验结果
　　挂篮主桁前上横梁处、前支点处、后锚点处等进行挠度值实测，对数值进行分析、对比，得出：①挂篮主桁的非弹性变形：5mm；②挂篮主桁的弹性变形：17mm；③前支点下沉变形：2mm；④后锚固变形：0mm。
　　由上可见，贝雷桁架挂篮在最大试验荷载作用下结构工作性能正常，其承
　　载能力满足主梁施工设计荷载正常作用下的使用要求。
　　5、结束语
　　贝雷桁架挂篮重量轻、刚度大、经济指标好、综合技术指标高。贝雷桁架局部加强，有效减少了前、后支腿处应力集中，同时减少了贝雷桁架的使用量，减轻了挂篮自重。内模桁片横向可伸缩，内侧模可转动，操作方便；走行采用反压式，安全可靠。实践证明，该套挂篮在渝利线新桥双线特大桥主梁施工中应用获得了成功，施工设计方案合理可行。

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