高墩大跨径桥梁中运用后支点挂篮技术论文[五篇]

第一篇：高墩大跨径桥梁中运用后支点挂篮技术论文

【摘要】后支点挂篮施工技术施工要求高，安全风险较大，在施工中应严格加强施工质量控制。论文结合具体的高墩大跨径桥梁施工实例，阐释后支点挂篮施工技术的具体施工过程，希望能对类似工程起到借鉴作用。

【关键词】后支点挂篮；高墩大跨径桥梁；浇筑施工

1引言

后支点挂篮施工技术是桥梁工程建设中较为广泛应用的一种施工技术[1]。这种施工技术凭借着自身的技术优势，能够有效地确保桥梁工程的施工质量。在后支点挂篮施工过程中，应对挂篮的设计、加工、安装等方面进行严格控制，并严格规范施工人员的项目管理行为。

2后支点挂篮的概念

后支点挂篮是指通过使用悬臂浇筑斜拉以及连续梁等混凝土梁，并在确保能够承受相关荷载的同时，进行逐段向前移动。后支点挂篮的主要组成部分包括承重、提升、锚固、行走以及模板支架等。后支点挂篮实际上是一种受力体系。在进行挂篮的施工时，箱梁上的荷载将传递给挂篮下方的工字钢纵梁，接着荷载再传递到前下横梁和后下横梁上[2]。此外，在进行挂篮行走时，是采用一种滑动的方式。因为一般情况下，在支点处均设置有主轨道,以供挂篮的滑动行走，同时在横座梁的下部设置有幅轨道，这样,通过滑梁、行走小车等设备，挂篮即可实现在箱梁上的行走。在副轨道上设置的链滑车即可实现对挂篮方向的改变。

3工程概况

本工程为某一公路桥梁施工建设项目。公路为双向6车道高速公路，整体式路基断面，标准宽度33.5m。设计汽车荷载:公路-Ⅰ级。设计速度：100km/h。设计基准期：100a。设计安全等级：一级。路线线型标准：主桥K7+851.20～K8+329.988段位于直线段上，K8+329.988～K8+376.20段位于半径R＝29000m圆曲线上；竖曲线半径16000m，左侧为2.0%,右侧为－2.0%。该桥梁为高墩大跨径桥梁，总长度为2km。桥梁主桥部分的上部结构为跨度800m的4跨预应力混凝土连续刚构，桥墩最高处达到65m。桥梁宽度:桥梁与路基同宽，上下行分离设臵，桥面净宽为15.45m×2。桥下防洪堤车辆通行净空：h≥5.0m。地震：地震动峰值加速度为0.11g，相应地震烈度为Ⅶ度，桥梁按Ⅷ度设防。根据工程的具体情况，经过综合的分析考虑，对于主梁的施工采用后支点挂篮式悬臂浇筑施工方案。

4后支点挂篮的设计要点

在进行挂篮设计时，应综合各种因素来确定合理的挂篮结构形式，主要考虑的内容包括安全、施工要求、经济性以及通用性等。一般情况下，挂篮的质量与梁段混凝土的质量比值应控制在0.3~0.5之间，同时最大的变形量应控制在20mm以内。根据设计要求，在挂篮行走时，其安全系数应控制在2以上。此外，在进行挂篮荷载设计时，还应充分考虑挂篮结构的稳定性和强度，从而确保结构能够充分的承担挂篮自重、人群荷载、施工使用荷载等。最后还应对挂篮结构进行安全设计，重点考虑挂篮拼装、模板拆除等多个环节。

5后支点挂篮施工安全技术的运用

为了有效地确保后支点挂篮施工的质量和安全，应从施工的前、中、后期进行严格的管理和控制。具体而言，主要应加强施工质量和安全控制的阶段，包括：挂篮的加工和拼装、挂篮悬臂施工等。以下将对这几个施工阶段进行详细的介绍。

5.1施工前期准备

为了确保施工工序的正常顺利进行，在正式施工前，必须做好充足的准备工作。一般情况下，在后支点挂篮施工安全技术中，施工单位应建立完善的安全保障体系，明确相关工作人员的具体岗位和职责，并设立施工安全管理机构。在保障措施严格制定的基础上，明确挂篮安全施工各个工序的安全目标，从而将施工现场的安全责任落实到各相关人员。由于在施工过程中可能出现各种突发状况，因此，各个相关部分应对于工程中可能出现的状况编制切实可行的紧急预案[3]。在后支点挂篮施工安全技术的要求中，最重要的是施工人员自身的问题。因此，需要选择素质良好的施工作业人员。施工人员进入施工现场时应佩戴相关的，如安全帽、安全绳等安全保障设施。

5.2施工中期的挂篮悬臂浇筑施工

1）施工工艺流程。

本工程中具体的施工工艺流程为：纵向预应力束张拉→拆除侧模和底模→挂篮前移到下一段后锚固→调模→绑扎钢筋→安装预应力系统→安装内模→浇筑混凝土。

2）主梁施工设备。

在后支点挂篮施工中，主要需要应用到的机械设备包括起吊设备、张拉设备以及挂篮系统等。各个相关设备应经过安全检查，确保处于良好的使用状态。

3）挂篮模板拆除。

当混凝土强度达到设计强度要求之后即可进行模板的拆除，首先将外侧模拆除。在进行拆模时，应先将侧模上的对拉螺栓松卸下来，接着安装内外滑梁滑移小车。卸除滑梁后锚固系统，并将内外模适当的降低。当纵向预应力束张拉施工完成之后，则采用前后上横梁的吊带对前后下横梁进行锚固。拆卸前后下横梁的锚固系统，以检验挂篮系统在各个工况下的结构受力情况。根据具体情况适当降低平台。为了确保施工操作环节的顺利进行，在施工之前应设置安全操作平台，作业人员在操作过程中，应佩戴安全绳、安全带等安全保障设施。

4）挂篮前移。

当已浇筑梁段的混凝土达到设计强度要求之后，同时在预应力施工完成之后，即可开始进行挂篮的前移作业。

5）挂篮就位。

当挂篮前移达到下一施工段落时，在调整精确就位后，即可采用锚杆对挂篮进行锚固锁定。如果发现预埋孔出现偏位的问题，应对锚杆底座孔的位置进行修整，同时需要采用贴板进行加强处理。

6）挂篮锚固。

在进行底平台的提升操作时，需要注意的是为了确保施工安全，各个锚固点受力应确保均匀。在混凝土浇筑施工前，应采用经过校验的千斤顶对后锚，根据设计的吨位以此对各个锚固点的锚固力进行检查，从而确保锚固点的受力均匀。如果锚固点受力存在偏差，应及时采取措施，结合情况进行调整。

7）挂篮模板安装。

当进行挂篮模板的安装时，应在所有的临空面设置安全操作平台、防护栏杆以及防护网等，以此确保施工作业人员始终处于封闭的空间状态下，以确保施工的安全性。

8）钢筋、预应力束安装。

在进行钢筋的安装时，应严格按照设计图纸的要求进行钢筋的绑扎。对于钢筋之间的连接可以采用焊接或者机械连接的方式。钢筋接头的质量应确保充分满足设计和规范的要求。在进行预应力管道的安装时，应严格确保位置准确、固定牢固。在施工中应避免预应力筋出现损伤。在腹板钢筋的安装过程中，为了有效的确保施工人员的安全，应设置临时安全操作平台。

9）混凝土施工。

当对悬臂混凝土进行浇筑时，应按照分层对称浇筑的方式。两对称梁段之间的不平衡重量偏差应控制在设计和规范的要求以内。

6结语

后支点挂篮施工技术为高墩大跨径桥梁施工带来便捷。文章结合实例，针对该桥梁为高墩大跨径桥梁，采用后支点挂篮式悬臂浇筑施工方案实施主梁施工。并提出施工前应结合安全、施工要求、经济性以及通用性等选取合理的挂篮结构形式，从挂篮施工准备技术以及挂篮在悬臂浇筑中的具体实施过程展开探讨，总结出了可行的施工控制技术措施，为同类工程提供了参考实例。

【参考文献】

【1】汪碧云，杨君.高墩大跨径桥梁后支点挂篮施工安全技术措施[J].西南公路，2010（4）：90-93.【2】任祥瑞.特大型桥梁挂篮的设计与安装[J].甘肃科技纵横，2008（6）：136.【3】李中华，周世清.北中路悬臂现浇箱梁施工创新技术[J].华东公路，2014（5）：41-44.

第二篇：大跨径航道桥梁拆除施工与监控预警技术

大跨径航道桥梁拆除施工与监控预警技术

摘要：某斜腿固端梁桥主跨94.4米，由于实际运营情况及城市道路的拓宽改造，需对该桥进行拆除重建。但由于该桥跨越运河和两条市区快速通道，拆除过程中不能长时间影响陆路和水运交通，另外两岸无场地堆放桥梁拆除后的混凝土块段，给该桥的拆除工作带来很大的难度。为保证桥梁的顺利拆除，需制定有效的施工方案，同时，为保证拆除过程安全，还必须对整个过程进行严格监控。本文介绍了该桥在拆除过程中的施工关键技术以及监控预警技术，为后续类似桥梁的拆除施工提供参考和借鉴。

关键词：大跨径桥梁；航道桥梁；斜腿固端梁；拆除施工；监控；预警

Key words: large span bridge;Waterway Bridge;oblique leg fixed end beam;demolition;monitoring;www.xiexiebang.com，early warning

1、概述

某城市斜腿固端梁桥，建于八十年代末九十年代初，主跨为94.4米斜腿固端梁，桥台为支承在桩和土基上的框架结构，台后接有抗推构造物，主桥采用双幅双室箱梁组成，两幅箱梁之间采用50厘米宽纵向后浇混凝土连接，引桥为钢筋混凝土简支T梁。

桥梁定期检查表明该桥存在明显的混凝土开裂状况，主要表现为主跨主梁腹板出现典型剪切裂缝，裂宽超过2mm，且向下贯穿底板。综合考虑该桥的实际运营情况及城市道路的拓宽改造，需对该桥进行拆除重建处理。

2、拆桥准备

2.1 重点难点分析

结合该桥的桥型结构、病害情况以及所处的地理位置，分析得出该桥在拆除过程的主要难点和重点在于：

（1）桥梁横跨运河，据统计平均通过该桥断面的船舶达1.4艘/分钟，如此高密度的过往船只必将给桥梁拆除施工带来一定的难度；

（2）桥梁横跨两条市区快速通道，车流量极大；待拆桥梁旁边还有新桥正在施工，两岸无场地堆放桥梁拆除后的混凝土块段；

（3）桥梁位于市区，机械拆除施工时会产生一定的噪音和粉尘污染，给周围居民的生活和车辆、船舶、行人的通行带来不便；

（4）待拆结构损伤明显，拆除过程存在较大的风险，需采取可靠方案以保证拆除过程的安全。

2.2 施工对策分析

（1）施工方案比选

桥梁拆除从原理上来讲，主要有爆破法和机械拆除法。爆破法主要用于旱地桥梁的拆除，施工周期短，但是在爆破过程中会产生较大的噪声和环境污染；机械拆除法即使用大型切割机械对桥梁进行逐段切除，将切割下的梁段使用吊装机械运走，该方法主要用于航道桥梁的拆除，对航道运输影响小，对环境污染小、噪声小，但施工周期较长，而且与爆破法相比，在施工前应对施工方案做周密考虑，以保证施工期间安全。综合考虑通航、环保等因素，本次采用机械拆除法。

（2）逆向工序法

根据该桥的结构形式和建造时的施工工艺，可采用与建桥施工工序相反的“逆向工序法”（逆作法）对桥梁进行逐段切割拆除：采用钻石钢丝切割和锯片切割工艺，对混凝土梁段逐段切割；采用悬臂吊梁对切割下的混凝土块段进行吊装（与建桥时使用的挂篮施工类似）；使用运输船将吊装下的混凝土块段运走。有效降低施工过程中机械设备所产生的噪音，同时也能避免产生大量的粉尘污染，尽可能的减少对航道通航的影响以及对运河水质的污染。

（3）监控预警技术

考虑桥梁损伤以及拆除逆作法的施工难度，为使桥梁拆除施工安全、顺利地向前推进，并最终保证达到拆除要求，还必须对整个拆桥过程进行严格监控与预警，即利用高效计算机程序，分析原有旧桥结构现有的工作状态，以及在每个拆除施工阶段下的受力状况，对数据进行分析处理；与现场监测所得数据进行比较和误差分析，确定结构当前的工作参数和受力状态，指导下一个阶段的施工；预报施工中可能出现的不利状况，并明确措施，同时结合现场监测信息及时发出预警信号便于及时调整拆除工序，最终确保拆桥工作的安全、顺利实施。

3、拆桥施工

该桥“逆向工序法”施工工艺具体如下：

（1）桥面系拆除：主要包括桥面铺装、伸缩缝、防撞护栏和人行道的拆除；

（2）箱梁翼板切除：采用切割法将箱梁翼缘板进行切割拆除；

（3）跨中合拢段切除：合拢段的拆除存在结构体系转换的过程，是整个拆桥过程的关键，也是施工的重点和难点。此工况下首先将跨中合拢段（2m范围）的梁顶、底板混凝土凿除，露出预应力钢束及刚性骨架，然后切除底板的预应力钢束，并对腹板混凝土进行开槽，放入千斤顶（中性轴偏上位置，以保证在实际顶推过程中能有效防止由于顶推对截面产生的附加弯距）进行顶推，进而切除顶板预应力钢束及刚性骨架，并通过千斤顶的分步回油来逐步释放合拢段的纵向预压应力，最终实现合拢段的完全解除。合拢段切除过程需始终对合拢段顶板的挠度和桥梁关键控制截面的应力进行监控，以保证桥梁处于安全状态，并为现场施工进行指导。

（4）悬臂段切除：合拢段切除后，配合使用悬臂吊梁和运输船对悬臂段混凝土块段进行切割吊装。切割断面详见图2。悬臂吊梁由两层贝雷架搭设而成，并配备滑轮组、卷扬机，整体起重能力达到96吨，远大于分段切割后的箱梁块件重量，同时，考虑桥面纵坡，防止悬臂吊梁下滑，用两根长5mФ24的钢丝绳做保险，一端与悬臂吊梁相连，另一端锚定相邻梁体。梁段切割后，为安全起见，将块件用卷扬设备慢慢放置到离河中水面2.5米处，悬在河上，停止下降。同时考虑到在运河中央有一定流速，运输船很难定位，预先准备一艘定位桩船，停靠在河岸旁，块件下降至离水面2.5米时，定位桩船从岸边出发，离块件中心6米处，放置定位桩，定位桩船稳固浮于河中央。将运输船行驶至定位船旁通过系结缆绳定位，运输船舱口对准混凝土块件，然后上下协调，通过卷扬机缓慢同步将混凝土块件放下，将块件平稳放入舱内，运输船及时离开现场，将混凝土块运到指定堆放场地，再用100吨浮吊将混凝土块件吊上岸，进行粉碎。当前快件拆除吊装后，悬臂吊梁向后移位安装好，其余块段的切割、吊装与装船运输工艺与前述相同。

（5）边跨切除：直接采取落地机械法进行拆除。

4、监控预警

4.1 监控预警系统

施工监控预警系统包括数据比较分析系统和状态预警系统：

（1）数据比较系统：主要进行数据的理论值和实际测量值之间误差的比较，为状态预警系统提供详细的对比分析及模型参数优化数据，以判断当前的实际施工状态是否与预测值相符，为发出预警信息、采取应急处理措施提供数据支持。

（2）状态预警系统：如果一旦在施工中发现有异常数据产生或在结构仿真计算时发现未来施工状态有异常情况，应马上发出预警信息，暂停施工，待查明原因或采取相应的必要措施后，修改相应的施工控制数据后再继续施工。

4.2 监控预警内容

结合本次桥梁拆除工艺和现场桥梁状况，主要进行以下参数的监控与预警：

(1)梁体变形观测：在每一个施工节段处布置水准点，对整个拆除过程中每个工况下桥梁特定梁段的高程变化以及全桥的线形进行观测，检查桥梁的挠度变化值是否与计算预测值接近，特别是梁体的位移变化规律是否与理论计算的卸载规律一致；

(2)应力监测：拆除中对合拢段刚性骨架、梁段的顶板以及斜腿截面的应力进行监测；

(3)裂缝观测：在拆除过程中密切关注原有开裂梁体的裂缝状况。在桥梁拆除之前对已有斜裂缝进行编号和标记，在拆除施工过程中，对原有斜裂缝进行跟踪观测，跟踪裂缝的发展状况；并在拆除过程中，实时观测有无新裂缝发生。

5、现场实施

根据上述确定的拆桥施工方案和相对应的监控预警措施，经过近两个月的施工，老桥拆除工作顺利完成，从跨中合拢段解除开始到整个悬臂段的切除完毕，监控预警系统及时对采集的数据进行了分析与处理，为每个工况桥梁结构的受力状态做出了明确的判断，为桥梁的安全拆除施工提供了可靠保证：

（1）在桥梁拆除的每一个过程中，均进行了严格的检查和提供了准确的现场实测数据，为拆除过程的顺利实施提供了有力支持；

（2）桥梁跨中合拢段解除过程，桥梁结构各控制截面的应力和位移变化与理论分析相一致。在合拢段解除过程中，结构总体变形较小，且变化平稳，未出现突变现象；桥梁各控制截面的应力变化平稳，裂缝的变化趋势也与理论分析一致，结构受力状态明确，始终处于受控状态；

（3）桥梁在悬臂段切除过程中，桥梁结构各控制截面的应力和位移变化与理论分析基本一致，且结构未出现突变现象，梁段总体变形较小且变形平稳，过程受力明确，始终处于受控状态；

（4）整个桥梁拆除过程中，依据实时采集的数据和及时的数据分析，桥梁结构始终处于受控状态。

（5）桥梁拆除施工监控预警的实施对此拆除提供了全面的、及时的监测和控制工作，为保证施工质量、工程进度和结构安全提供了有力的保障。

6、结语

针对该斜腿固端梁桥所处区域的特点和桥梁的结构形式，采用了逆向工序法进行拆桥施工，制定了有针对性的监控预警系统，并全过程指导现场拆桥施工，保证了桥梁最终安全顺利的拆除，体现出较好的经济和社会效益。该桥的成功拆除也为今后类似桥梁的拆除提供了参考。