沉井施工动画演示 桥梁挂篮施工桥梁主桥箱梁施工安全专项方案
王顺义
摘 要：文章对连续箱梁挂篮施工跨越现有公路，采用的全封闭防护形式进行阐述，对其底部封闭平台的受力特点进行验算，并就施工过程中的安全防护要点进行了分析。
关键词：连续箱梁；挂篮；全封闭防护；施工要点
中图分类号U445 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2017）32-0044-03
1 工程概况
某互通立交左幅（37+55+35）m、右幅（35+55+35）m，悬浇连续梁桥为三跨混凝土连续梁桥。梁体为单箱双室、变高度、变截面直腹板结构。箱梁顶宽16.25m，箱梁底宽9.25m。全联在端支点及中支点处共设4个横隔板，横隔板设有过人孔洞，供检查人员通过。顶板厚度28cm、梁端厚度60cm，按折线变化，底板厚度为25至90cm，按直线线性变化，腹板厚40cm至60cm、60至80cm，按折线变化。梁体截面梁高最厚为3.5m，最薄为2m，按二次抛物线变化。
本桥梁部悬浇施工顺序大致为：在左幅23、24，右幅24、25#墩上分别立模现浇0#块， 0#块由3.5m变化至3.033m，其中3.5m段长2.4m。0#块混凝土224.8m3。
挂篮悬浇节段共27个，0#节段长度为22m，1-8号节段长度依次为3m、3m、3m、4m、4m、4m。合拢段为28号节段，中间合拢段挂篮施工。挂篮悬浇节段重量最大为123.6t，最小为98.4t。
悬臂施工时应对称浇筑，两端混凝土灌筑不平衡重不得超过20吨，临时支墩设置在墩顶。箱梁采用三向预应力结构。箱梁1-8#块均采用挂篮封闭施工，挂篮结构形式为菱形。
2 新建桥梁与公路关系
新建桥梁上跨公路，中跨悬臂施工段从1号块开始进入公路限界范围。公路路面距梁底最低12m。
3 防护方案的选择
跨线桥施工安全防護的常见形式为：棚架防护、挂篮全封闭防护等形式，棚架防护为常用的防护形式，封闭式挂篮防护为近几年新兴的一种跨线施工安全防护形式。
对比棚架防护方案及挂篮封闭方案，棚架防护方案虽然安全可靠，但对既有线（公路）通车影响大，安装拆除棚架的风险较大；挂篮封闭方案同样能满足既有线（公路）安全防护，同时具有成本低，对既有线通车影响小的优点，本工程拟采用挂篮密封防护方案。
4 菱形挂蓝构造
采用菱形挂篮进行悬臂浇筑，由主桁系统、悬吊行走系统和模板系统（含底模平台）三部分组成。其中，主桁系包括主桁架、横联、前横梁、后横梁和大梁锚固系统等部分；横联采用型钢和钢板的组合结构，前横梁、后横梁采用型钢组拼。悬吊行走系统包括外模纵梁、内模滑梁、吊带、前下横梁和后下横梁等部分；外模纵梁、内模滑梁、前下横梁和后下横梁等采用型钢组拼，所有吊带均采用钢吊带（Q345）。模板系统包括外模、内模和底模（含底模平台）三个部分；外模、底模均采用大块组合钢板，内模为组合钢模；内外模桁架采用型钢组拼；底模平台纵横梁均采用型钢组拼。结构示意见图1。
5 挂篮底部封闭平台计算
5.1 计算模型
5.2 截面特性及有效宽度
（1）弯矩图（见图3）
（2）剪力图（见图4）
（3）应力图（见图5）
（4）变形图（见图6）
（5）吊杆反力图（见图7）
由计算结果图可见：
（1）前上横梁最大弯应力σ=70.635MPa<[σ]=190MPa，满
足抗弯强度要求。
（2）最大剪力V=5.06kN，剪应力τ=VS/Itw，其中I/S=12cm，腹板厚tw=2×6=12mm，代入得τ=3.5<[τ]=110MPa，满足抗剪强度要求。
（3）挂篮底部封闭平台重8t，考虑配重形式消除不平衡重量，在没有底部封闭平台一侧配置砼块4块共计8t。
（4）钢吊杆所承受的最大轴力11.7kN，采用Φ25精轧螺纹钢，吊杆安全储备均大于2，满足要求。
6 挂篮封闭施工防护方案
6.1 挂篮底部封闭
挂篮底部封闭平台纵向长7.0m，横向宽18m。采用14#槽钢与∠75×6mm、∠50×5mm角钢连接组合而成，四周采用3mm钢板与平台四周型钢焊接，使钢板也参与桁架受力，同时也将整个底模平台连接成一个整体，在平台周边形成高约2.8米的防护平台，由于平台为全焊接钢板，对外悬的操作平台，也采用了钢板封闭，因而该平台可防止施工用水向平台下排放，同时也有效阻挡了施工中向平台下坠物，平台外围采用5mm厚防电板与钢板对应布置，与钢板和型钢采用螺栓连接，接头部位及螺栓连接处均采用环氧树脂密封处理，防漏电漏水。
施工平台用精轧螺纹钢悬吊在挂篮下方，在每根平台横梁上设5根吊杆，吊点分别固定在挂篮底部前、后横梁上，施工中防护平台随挂篮一并前移。平台与在挂篮底部前、后横梁上之间留0.16m间隔。在吊杆处安装2[16槽钢间隔铁，吊杆栓紧后使平台与挂篮底篮形成整体。
平台四周设置防护钢栏杆，栏杆高度1.7m，间距1.4m，设上下两道横槛，栏杆采用角钢∠50×5焊接，并将钢丝网及安全防护网固定在角钢骨架内侧。
6.2 工作平台封闭
在挂篮前端上下工作平台上铺设厚度3mm花纹钢板，将钢板与角钢固定，下工作平台面与底模连接形成封闭。侧面上下工作平台铺设5cm厚木板，上铺一层1.0mm厚镀锌铁皮。上、下工作平台栏杆挂设钢丝网及密目防护网，并设25cm高踢脚板，用于防止物体坠落。在搭设钢管内支撑架时，在梁段前端增加一排脚手架，高度超出梁项面1.2m，并挂密目防护网，并与侧模上部工作平台连接，形成对上层施工的前端围护，砼浇筑完毕后，与内横同时拆除。endprint
6.3 已完成梁段封闭
在连续梁施工时，两侧翼板边缘浇筑一个高30cm的砼挡水埝并预埋钢管，钢管间距为1.2m，混凝土凝固后焊接水平方向钢管，形成高1.2m防护栏杆，再挂设钢丝网及密目安全网，详见右图。连续梁施工过程中，对已完成梁段悬臂板上位于线路上方的预留孔及泄水孔临时封堵，将施工养护水及雨水从线路外侧泄水孔处排出。
公路跨线桥安全防护施工要点
（1）在挂篮底篮吊装前，底篮提前整体拼装成型，焊接固定底部防护平台，焊缝位置采用防水胶进行防水处理，完成底篮的防护平台后，再进行吊装作业，底篮采用2台25t吊车整体吊装抬升至0号块底，采用4个10t链条葫芦将底篮挂在主桁架上，采用链条葫芦进行细微调整安装吊杆将底篮固定。
（2）挂篮移动是整个施工过程中安全威胁最大的地方（无论是棚架防护还是封闭是挂篮，挂篮倾覆均是最大的危险源），因此挂篮移动过程必须全过程进行安全管控，确保不出现安全事故。由于绕城高速车流量较大，且车速较快，为仅可能减小挂篮移动对交通的影响（挂篮移动对司机驾驶视觉的影响及挂篮倾覆后的交通事故影响），挂篮移动时间选择在公路车流量较小的凌晨3～5点进行。
（3）中跨合拢时，挂篮部分前吊杆及挂篮底部防护必须拆除，方能进行挂篮前移，所需时间较长，拟在白天进行挂篮前移，挂篮前移时，对公路的超车道进行临时封闭施工。
（4）封闭平台拆除，先拆除封闭平台全部部的栏杆及走道板，将平台重量减至最少，用5t卷扬机和塔吊配合各吊住封闭平台的一侧后，缓慢放松封闭平台与下横梁的连接吊杆，确认卷扬机和塔吊完全受力后，再全部撤除连接，然后缓慢下放至地面。
（5）挂篮底部防护采用钢板封闭，采用防水胶处理接缝，确保挂篮底部封闭不漏水，由于挂篮底部防护（集水槽）后低前高，积水始终存于集水槽后部，采取水泵抽取的方式進行排行，当底部防护积水达到一定量时，采用抽水机进行抽水，抽水机水管从挂篮后部上穿到桥面，沿桥面将水管引出到公路外进行排行。
7 结束语
封闭式挂篮防护作为一种新型的跨线施工防护形式，正得到越来越多的应用。施工过程中。应进一步加强受力分析验算，加强安全监控，遵守操作规程和各项技术措施，这样才能取得良好的施工效果。
参考文献：
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[2]周松.连续箱梁桥灌注桩基础施工方法探讨[J].科技创新与应用，2013（13）：181.
[3]谢庭辉.浅析预应力混凝土连续箱梁施工工艺[J].科技创新与应用，2012（20）：157.endprint
