大跨径桥梁挂篮施工技术的应用分析

摘要：随着科技的发展，许多新型技术逐渐应用到桥梁工程的施工过程中。挂篮施工技术就是其中悬臂浇筑法施工中的一种主要施工方法，其在桥梁的施工中发挥了非常重要的作用。本文简单介绍了挂篮的结构形式、功能原理及设计原则，并结合实践，探讨了挂篮施工技术要点。

关键词：桥梁工程；挂篮施工

中图分类号：K928文献标识码： A

1. 挂篮施工技术概述

悬臂施工中通常使用的机械设备是挂篮，挂篮悬臂浇筑使用少量施工机具设备，避免大量支架，可以方便地建造跨越深谷、流量大的河道和交通量大的立交桥，而且施工不受跨度限制，跨度越大，其经济效益越高。按照结构形式的不同挂篮可以分为四种形式：即桁架式、斜拉式、型钢式及混合式。挂篮通常由承重结构、悬吊系统、锚固装置、走行系统和工作平台等几个组成部分。作为挂篮的主要受力构件，承重结构要承担所有施工设备及浇筑节段的全部重量，然后通过支点及锚固装置再将荷载转移到已经完成施工的梁上。挂篮的行走系统通常采用轨道或四氟乙烯滑板，而牵引动力大多采用电力卷扬机。为保证浇筑混凝土时挂篮有足够倾覆稳定性，往往在挂篮的尾部设置后铺同，一般通过埋存梁肋内的竖向预应力筋实现，当后锚能力不够时，也可以采用尾部压重等设施。因此，挂篮不仅要求有足够的强度保证，还要有足够的刚度及稳定性，自重轻，移动灵活，便于调整标高等。

2. 大跨度桥梁挂篮施工技术要点

为保证施工质量，加快施工进度，挂篮的设计是关键，在设计中要求挂篮自重轻，结构简单，受力明确，移运方便，并要求坚固稳定，变形小，便于锚固、拆装，尽量利用现有构件。

2.1设计挂篮长度

设计挂篮长度应按悬臂灌注最大的分段长度而定。挂篮的横断面布置则取决于桥梁的宽度和箱梁截面形式。当桥梁横截面为一个箱时，全截面用一个挂篮施工即可。当箱梁为多箱结构时，为了使挂篮的施工中有一定的灵活性，也可用多个挂篮分别施工。

2.2 挂篮的设计荷载

按计算的部件和施工阶段不同，采用不同结合，一般可以分为如下类别：（1）模板重量(包括侧模、内模、底模、端模等各部件)．可先按平均重0.8-1.OkPa 计，待模板尺寸确定后再进行详细计算；（2）振动器重及振动力，主要是附着式振动器，在进行挂篮底模架设计时，可假定模板梁上的振动为振动器自重的4 倍；（3）施工人群荷载可按2kPa 估算；（4）千斤顶、油泵重量；（5）最大节段混凝土重量（6）挂篮自重。这六种分类要结合不同的施工情况进行单算或者是结合计算。挂篮的平衡稳定性要强，在设计时必须考虑高空作业的安全系数，而且重量要与估计相符。

2.3 挂篮的验算

挂篮应验算空载走行状态下的平衡稳定．浇筑混凝土时的倾覆稳定。由于挂篮系可移动的模架，又属高空作业．所以在设计时必须保证有足够的稳定性、刚度和强度安全系数。挂篮重量应和设计操作施工阶段验算中估计的重量相符，并应将实际的挂篮重量和有关数据及时反馈给主梁设计部门，以便进行阶段验算。

3. 桥梁挂篮悬臂浇筑施工技术实证分析

3.1工程概况

某大桥为特大型重点桥梁， 全长在110.4 米。该桥为双向六车道单层桥， 其桥式布置为：4×30m 简支梁+（51+3×80+51）m 连续刚构+6.7m+（106+2×160+106）m 连续刚构+3×30m 简支梁。桥面宽：15.75m+1.0m 宽中央分隔带+15.75m。全桥选择左右半桥分修。基础除0 至2-1 墩桩径为1.5m 外，其余均为φ2.0m 挖孔桩。该桥上部是连续刚构，桥墩选择双薄板墩，边墩选择柱式墩，箱梁选择单箱单室，底宽8.0m，顶宽15.75m，按三向预应力设计。

3.2梁部结构型式及材料

大桥上部结构形式是51+3×80+51+106+2×160+106m 预应力连续刚构，截面形式是单箱单室。箱梁根部梁高达8m，跨中大3.2m，高跨比分别为l ∶ 20 与1 ∶ 50，箱梁底宽8m，顶板宽15.75m，顶板厚度50cm，底板厚度：0 号段处1.2m，至跨中0.28m。箱梁采用C50 砼。设置三向预应力，纵向预应力采用OVMl5-27 的锚具，钢绞线为低松驰钢绞线Rb=1860MPa。锚下控制张拉力为5273.1kN，横向预应力采用OVMl5B-4 的锚具，锚下控制张拉力781.2kN，用250kN 千斤顶单根张拉，竖向预应力为由32 精轧螺纹粗钢筋，采用YGM型锚具，控制张拉力543kN。

3.3挂篮安装

（1）竖向预应力筋安装时，横向与纵向偏差＜3mm，以确保挂篮轨道安装位置的准确性；挂篮拼装、前移就位后，其中线应与桥梁中线重合，偏差＜5mm；（2）挂篮组拼完成后，为有效消除挂篮安装后的塑性变形，实测挂篮本身在加载状态下的弹性变形，需对组拼后的挂篮进行加载预压。预压采用砂袋模拟梁重堆砌法，分0.25、0.5、0.75、1.0、1.2五级加载，并及时测量每级加载后的支架弹、塑性变形值。预压测点布置在后支座、前支座、上横梁、下横梁、后横梁等处，每一级加载后，必须及时检查各杆件的连接情况和工作情况，及时作出是否继续加载的判断在每级加载或卸载时及时进行观测，在加载过程中要有专人检查挂篮各个部位，如发现异常应立即停止加载，及时处理。

3.4挂蓝的检测

为了提高工程所使用挂蓝的可靠性，在正式使用之前，必须对安装完毕的挂蓝按安全载荷的要求进行试压，从而准确掌握挂蓝在不同载荷和不同长度下的形变挠度值。试压的载荷作用点应位于主桁梁上，两侧的试压吨位应为最大悬浇块重量的1.2倍，初步拟定通过“千斤项加压法”进行试压。该方法的主要内容为：先在承台上设置一定数量的预埋件，并在预埋件的上方安置能够承受设计最大吨位的“Ω”字型钢支架。该支架的中心应对准挂蓝的受力中心，“Ω”字头和墩身要预埋铰接件，并与千斤项下的钢绞线连结在一起，从而使千斤顶在张拉后的反作用力作用于主桁的受力中心，从而完成对挂蓝的预压。需要注意的是，在进行第一次试压时，要根据砼浇筑的重量分级加载，并在加载结束后，根据挂蓝各部件的工作状况和连接情况来决定是否继续加载。如在第一次加载后挂蓝的工作情况良好，则应反复加载，最终测量出挂蓝能承受的最大重量。

3.5挂篮拆除

其拆除步骤为：（1）底篮系统，利用倒链滑车连接在外滑梁上，解开其他约束，通过倒链滑车吊放拆除。（2）外滑梁及外侧模，通过前后横梁利用倒链滑车吊放拆除。（3）前横梁、斜拉横梁、后横粱及主梁采用摇头扒杆吊运拆除。（4）内模系统及内滑梁采用人工在梁箱内拆除，倒链滑车吊放。

3.6安全措施

为了使全体作业人员熟悉施工工序，严格执行施工工艺要求和技术要求，施工技术主管必须向所有参加挂篮施工的作业人员进行技术交底、安全交底；保证施工环境整洁，各种材料堆放要整齐，工具应放在工具袋内，传递工具不得抛掷：高处绑扎钢筋，要搭设好操作平台和挂好安全网；另外挂篮施工属于在大型钢结构件上作业，在用电方面要严格要求不得乱接乱拉，严防发生触电事故；禁止在雷雨天气或者风力在六级以上的情况下施工。

4. 结语

综上，近年来随着我国桥梁建设事业的飞速发展，挂篮施工技术也获得了长足进步，已越来越广泛地应用于大跨度桥梁的施工中。因此对该施工技术的探讨具有重大的显示意义。桥梁工作者应该在今后的实践中继续加强对挂篮施工技术的实践研究，切实提高挂篮施工的技术水平，从而从桥梁工程质量打下坚实的基础。

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