桥梁施工过程中的挂篮技术

摘要：挂篮是桥梁施工过程中的一个常见技术，因此挂篮技术的应用对桥梁质量来说是非常重要的。在实际的应用中，目前比较常用的挂篮为菱形挂篮和三角形挂篮，本文就以三角形挂篮为例对挂篮组成进行分析，并且对挂篮受力计算、挂篮的预压试验以及箱梁挂篮悬浇施工工艺进行研究。

关键词：桥梁施工；挂篮；技术

1.挂篮组成

（1）主桁架。主桁架主要是起到承重底篮的作用。后上横梁用工字钢,可在两悬臂端焊钢板加强。前上横梁中间部份用工字钢重叠加焊组合受力；用工字钢,放在后横梁与主桁支点交接位置上,每个挂篮共两根,横桥向设横联,纵桥向与斜拉带连接形成一个三角形的受力结构；用钢板焊成,通过立柱连接形成一个三角形传力到主桁上,改善主桁的受力结构。（2）吊挂系统。直接承受悬浇段施工荷载。吊挂系统由前后下横梁、活动铰、底模纵梁组成。（3）模板系统由底模、侧模、顶板及翼板模、端头模组成。（4）锚固系统。后锚是主桁梁自锚平衡装置,由锚杆、扁担梁及滑槽、滚棒组成。主桁顶面上焊有滑槽,后锚上扁担梁底放置滑块,滑槽内有滚棒,挂篮前移时,通过后锚扁担梁滑块与滚棒移动,后锚保持在原位不动。

2.挂篮受力计算

计算强度时只考虑挂篮和结构自重。主要控制计算挂篮走行状态抗倾覆稳定及内外模走行梁走行状态的强度和刚度。对挂篮自重乘以1.2的动力系数，同时考虑风荷载。按照规范要求挂篮必须满足：主构架前节点最大下挠值＜20 mm。前上横梁、走行梁、底模平台横梁和纵梁挠度＜计算跨径的1/400。底模板、外模刚度＜计算跨径的1/400。内模刚度＜计算跨径的1/400。工作状态抗倾覆系数＞2.0。走行状态抗倾覆系数＞2.0。对挂篮构件采用计算软件进行整体空间内力分析，按允许应力法进行验算，计算模型全部采用梁单元，主桁架考虑节点次弯矩。计算时将外侧模和外模走行梁自重、箱梁翼缘板混凝土重量及其上的施工人员、材料、机具荷载转换为集中荷载施加在前上横梁上。内模和内模走行梁自重、箱梁顶板混凝土重量及其上的施工人员、材料、机具荷载转换为集中荷载施加在前上横梁上。计算图示见图1。

图1 挂篮计算示意图

3.挂篮的预压试验

3.1试验目的

挂篮加载试验,主要是通过测量挂篮在各级静力试验荷载作用下的变形,了解挂篮结构在工作状态时与设计期望是否相符。(1)消除挂篮主桁、吊带及底篮的非弹性变形。(2)测出挂篮前端在各个块段荷载作用下的竖向位移。

3.2试验方案

挂篮的预压通常采用水箱加压法、试验台加压法及砂袋法，本桥用水箱加压法，水箱悬挂于底篮前横梁上以水箱和水自重作为试验荷载，采取逐级递增加载逐级测量的试验方法。加载总重量为最不利块段荷载的1.25倍。利用底篮拼装平台作为挂蓝加载试验的操作平台。在平台上放置水箱，一只挂篮设置2个水箱，一个水箱上设置2个吊点。然后将水箱与底篮之间用2根精轧螺纹钢筋连接，在未加水前用千斤顶提升水箱脱离平台30cm左右。然后采用水泵逐级加水,加水时两边平衡进行，直至试验完毕。并用精密水平仪观测挂篮各个部位的变形值，并观测主桁前端的挠度。两斜拉钢带的受力变形情况及吊杆的受力。

4.箱梁挂篮悬浇施工工艺

4.1挂篮施工方法

在上一段纵向预应力束张拉完成后，再对侧模和底模进行拆除，然后将前支点用千斤顶顶起来，纵移轨道后将轨道锚固，将行走小车悬挂后，将后锚拆卸掉，同时安装内外滑梁的滑移小车以及对滑梁的后锚点进行卸除，然后将挂篮迁移到下一段中，并且将后锚点进行锚固。为了进一步下一循环流程，最后要进行调模、安装预应力系统、浇注混凝土等。

4.2拆除挂篮模板

等到前一段箱梁混凝土达到规定强度后，首先将外侧模拆除掉，在拆除过程中，先将侧模上的对拉螺栓进行松卸，将滑梁锚固点安装好，外滑梁的前后锚固系统用千斤顶同步缓慢进行卸除。将箱梁纵向束张拉完成后，将前后下横梁的锚固系统用千斤顶进行同步缓慢拆卸，同时前后下横梁锚固用前后上横梁的吊带进行，也就是说，将底平台的拆卸这项工作完成。最后内滑梁的前后锚固系统用千斤顶进行同步缓慢卸除，最后将内滑移小车安装好。总而言之，挂篮拆卸步骤：底模下落-将挂篮底、侧模后移-将挂篮主桁架拉回到桥墩顶部-卷扬机与底模连接-将侧模、底模下落至地面。

4.3挂篮前移

将模板的拆卸完成后，用千斤顶顶起挂篮上、下游前支点，将轨道锚梁放松，将轨道移到下一节段箱梁上指定位置，此步骤主要用手动葫芦进行，准确定位轨道，然后用锚固梁对轨道进行锚固，最后卸载千斤顶，在轨道上安放挂篮的前支点。安放好轨道之后，为了能够把行走小车安装在主桁架上，用千斤顶将后锚适当向下压，然后把后锚拆卸掉。将后锚的竖向锚杆拆卸后，挂篮迁移主要用两台液压千斤顶来进行驱动。

然后再进行挂篮锚固。及时对挂篮进行锚固。最后，安装挂篮模板。安装内外模板主要是在底板和腹板钢筋绑扎后进行。

在挂篮过程中，其施工安全是非常重要的，不可忽视。为了确保挂篮施工安全，首先可以配备挂篮施工班组；其次，挂篮使用前腰进行调试组拼；再次，做好各机具的准备和检查工作；最后，在施工过程中，一定要按照相关规定的要求进行施工。

参考文献：

[1] 魏安清.悬臂施工挂篮设计与施工技术[J].北方交通.2007(08).

[2] 王永.连续梁三角挂篮设计与施工[J].科技资讯.2010(29).

[3] 朱成.挂篮悬臂浇筑施工工艺[J].科技资讯.2010(19).

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。