桥梁悬臂施工法浅议

摘要：悬臂浇注法施工已经在国内得到了广泛的使用，本文首先对这一施工方法的优点进行了列举，然后对常见的形式进行了分类汇总，并提出了几点该工法的设计施工建议。

关键字：挂篮施工；悬臂浇注；大跨径桥梁施工；

Abstract: cantilever pouring construction method has been widely used in home, this article first has carried on the list to the advantage of this construction method, and then to the common form of classification and summary, and put forward some Suggestions for the method of design and construction.

Key words: hanging basket construction; The cantilever pouring; Long-span bridge construction;

中图分类号：U448.21+4 文献标识码：A文章编号：2095-2104（2013）04-0000-00

悬臂浇注法施工首先使用以来，发展至今，已成为修建大中跨径桥梁的一种有效施工手段。由于悬臂施工的技术含量高，设备投入少，施工方便，而且现在的箱梁应力和弯矩分布更加合理，故越来越多地在大跨径桥梁中应用。

悬臂浇筑施工法是把桥体沿桥梁轴线分成若干节段，从桥墩附近开始使用挂篮对称在两侧就地浇筑混凝土的施工方法。在桥梁工程上施工大跨度箱形梁之类的连续钢构桥墩时，先施工桥墩，由桥墩向两侧先施工一段箱形梁，等到它的强度达到设计值时，在这段悬臂梁上用挂篮向前伸出后再支模板，再浇筑一段梁，反复这样，直到由两侧施工的悬臂梁最后在中间相遇合龙，桥梁结构部分施工完成。

因此，悬臂浇筑法是应用悬臂挂篮悬挂在已浇注梁段上，进行主梁悬臂浇筑的一种施工方法。悬臂浇筑法的主要设备是挂篮。挂篮在施工时是附属在桥体上的一个临时结构，除求受挂篮自身重量外，要考虑浇注一个节段混凝土的最大重量，因此不但要求挂篮自身轻，强度安全可靠，而且要求刚度大，变形小，保证混凝土浇筑施工质量。同时需要移动灵活，拆卸方便，操作安全等方面的要求。

挂篮的一般构造由主析承重系统、模板系统、锚固与平衡重系统、悬吊及调高系统、走行系统和工作平台（作业台）几部分组成。

一、悬臂施工的优点

悬臂施工方法从发明到现在，之所以能够被广泛地应用，正是因为它具有其特别的优点：

1．适用面比较广、经济性强。悬臂施工比较适用于大跨径桥梁，对于跨越河道、沟谷更加适用，而且受地形影响小。适用于多种桥梁类型，如梁式桥、刚架桥、拱桥、斜拉桥等。当桥梁跨度越大、桥跨越多，则越能体现挂篮施工的优越性，也就越经济。

2．施工效率高。悬臂浇筑可以减少施工机具设备，避免大量支架，吊装等程序，一次成型，简化了桥梁施工程序。由于施工的主要作业都是在挂篮中进行，实现机械化和循环重复作业，容易实现连接及中跨合拢，有利于高效率工作和保证施工质量。

3．线形好控制。节段浇筑采用长线法，长线法是在按梁底曲线制作的底模上分段浇筑砼的方法，能保证梁底线形。

4．施工误差小。悬臂浇筑机械化程度高，便于在施工中不断调整节段误差，提高施工精度。

二、挂篮的形式与构造

连续粱悬臂浇筑施工国内早期大多采用平行衍架式挂篮，随着全国铁路桥梁工程的发展，挂篮形式出现多样化，挂篮结构越来越轻型；受力越来越合理。目前按构造形式可分为衍架式、斜拉式、型钢式及混合式；按走行方式可分为滑动式和滚动式；按平衡方式又可分为全压重、半压重和自锚式。

（一）衍架式挂篮

衍架式挂篮型式又可分为平行弦衍架无平衡重挂篮（简称平弦无平衡重挂蓝）、菱形衍架式挂篮、弓弦式挂篮等。

1．平弦无平衡重挂篮的代表工程是三门峡黄河公路桥。此挂篮由于其自重大，只是在早期使用比较多。

2．菱形衍架式挂篮具有结构简单、受力合理和一次移动到位的特点，其结构简洁，受力明确、空间大，施工人员操作方便，普遍受到欢迎。代表工程是南京长江第二大桥北汉大桥，其主桥主跨为165m，是目前国内悬臂浇筑预应力混凝土连续梁桥中跨劲之首，挂篮重与节段混凝土重之比仅为0.31，自重较轻，由此而使挂篮加工、运输、拼装、移动、拆除等方面都比较省力。它是选用菱形衍架式挂篮作为悬臂浇筑的主要设备。由主衍架、前上横梁、前、后吊装置、底模架、内外侧模板和走行及钳固装置等组成。

3．弓弦朽架式挂篮因其主衍的外形似弓状故而得名，又称曲弦衍架式挂篮。其实弓弦朽架式挂篮是从平行衍架式挂篮演变而来，桁高随弯矩大小而变化，受力比较合理，减轻了挂蓝自重；还可在安装时施加预应力以消除非弹性变形，取消平衡重，所以一般重量较轻。在虎门大桥辅航道桥施工中，连续刚构为270m，梁高变化为5～14.8m，最大节段混凝土重为240.5t，而挂篮总重为88.7t，挂篮重与混凝土重之比为0.37，它比南京草场门桥的指标还低。而且草场门桥为滑动走行方式，该桥为滚动走行方式，整体模板通过精轧螺纹钢筋传力的标高调整系统，结构受力明确，自重小，结构刚度大，移动灵活抗风能力强，可用于多箱梁悬臂施工。主桁架采用万能杆件拼装成弓弦式，形似动物老鹰，亦称鹰式挂篮，它的缺点是杆件数量多，制作较麻烦。

（二）斜拉式挂篮

斜拉式挂篮又可分为三角斜拉式、斜拉自锚式和滑动斜拉式三种：

1．三角斜拉式，又称斜拉组合式挂篮。它是在平行衍架式挂篮的基础上，将受弯桁架改为三角形组合梁结构。由于设置斜拉杆的受拉作用，将大大降低了主梁的弯矩，从而使主梁能采用单构件实体型钢。由于挂篮结构较轻，除尾部锚固外，还需配置压重。其底模平台及侧模支架等的承重传力与平行桁架式挂篮基本相同。代表工程有湖北沙洋汉江桥和杭州钱塘江二桥等。沙洋汉江桥施工采用挂篮重56t，而配置平衡重需50t，挂篮重与最大梁段重之比为1.06。

2．斜拉自锚式挂篮没有采用常规的垂直吊杆传力，而是通过4根主斜杆将全部荷载传于已成梁段，挂篮主要有主导梁系、桁架走行系、模板系、动力锚固系等几部分组成。这种挂篮形式在株洲湘江公路大桥上首次使用，亦称TREB110-I型挂篮，采用斜拉闭合受力体系。

3．滑动斜拉式挂篮，除具有上述挂篮的优点外，挂篮重量更轻，而且不用托架就能灌注1号梁段，挂篮成型不存在接拼挂篮桁架问题，施工周期短；挂篮构造简单．变形小，是比较受欢迎的一种挂蓝型式。不足之处是挂篮水平力制动装置尚不够理想，有时发生小量变形；对4根斜拉带的受力缺乏检测手段。

三、改进挂篮设计施工的建议

由于国内挂篮使用的日益增多，设计及使用方面已积累了丰富的经验，现在有必要也完全有可能在总结现有挂篮优缺点的基础上，进行进一步的改进和优化。下面就此提出一些建议如下：

（一）规范化施工

1．荷载系数、荷载组合、操作要求等重要指标做出量化的指标体系。

2．挂篮设备尽可能系列化和规格化，这样有利于上述指标体系的建立，有利于提高挂蓝的利用率，降低建桥成本，提高工程质量。

（二）精细化测量

悬臂施工尚需对桥梁和挂篮的稳定性和可靠性进行计算，对挂篮的受力、变形、安全性进行验算。同时关注砼的收缩、徐变引起的变形和应力重新分布，温度变化对悬臂施工的应力影响等。

四、结语

综上所述连续梁桥悬臂浇注施工法的种种优点，其操作方便、缩短工期等方面具有很大优势，在大跨径连续梁桥施工中不失为一种很好的方法。在实际施工时，由于悬臂浇筑施工各种挂篮各有持点，应该根据不同的桥挎、桥型，因地制宜地来选择使用；挂蓝的型式、构造和使用操作也在不断地发展和成熟，我国亦积累了丰富的设计和施工经验。

参考文献

【1】陈文忠．工型挂蓝的设计与试验[J]．桥梁建设，1999，（2）．

【2】王克兴．悬臂浇注预应力混凝土连续桥梁[M]．北京：人民交通出版社，2006，（1）