桥梁挂篮悬臂施工法探讨

摘要：悬臂浇筑法施工是目前大跨径桥梁施工中采用较普遍的方法之一，它具有施工简便、结构整体性好等诸多优点。本文结合实际工程经验，对桥梁工程中应用挂蓝悬臂浇筑施工的相关技术进行分析。以挂蓝的构造为出发点，对挂蓝的安装以及悬臂浇筑技术进行分析与探讨。

关键词：桥梁工程；悬臂施工；挂篮

中图分类号：K928文献标识码： A 文章编号：

1 前言

随着各种各样施工技术的发展与完善，给桥梁箱梁施工效率及质量水平提高带来极大保障。挂蓝悬臂施工技术凭借结构简单、便于操作、施工效率高以及不需要额外设置支架或应用起吊设备等优势，已经在诸多桥梁工程中广泛应用。虽然挂蓝悬臂浇筑施工技术日趋成熟，但是由于属于高空作业，仍客观存在较大安全风险，而预应力混凝土箱梁的结构较为复杂，对挂蓝悬臂施工技术提出更高要求。只有掌握施工中的关键技术，强化各环节的控制与管理，才能真正提高桥梁工程施工质量水平。

2挂蓝的构造分析

在现代桥梁工程中应用的挂蓝多种多样，以结构形式划分，主要为三角形、菱形、斜拉自锚式、预应力束斜拉式等，其中以三角形挂蓝和菱形挂蓝最为常见，它们的组成部分如下：

2．1主桁架

在挂蓝中，一般通过两片槽钢组焊的模式形成主要杆件，通过客观分析结构，最终确定槽钢截面；在各个杆件之间，利用销接或者高强螺栓连接。

2．2走行系统

该系统主要包括钢枕、上滑板及滑道。其中，钢枕主要为钢板与槽钢焊接，上滑板为一块厚钢板，再利用两根槽钢组成滑道。通过竖向预应力钢筋将滑道固定在桥面上，以此确保蓝空载运行时的稳定性，保持一定的倾覆力矩。

2．3悬吊系统

悬吊系统主要包括吊带、小横梁、螺旋千斤顶以及螺纹钢等，一般在悬挂模板中应用，可对模板标高进行调整。

2．4内外模版系统

内模可以分为外侧模与内侧模两部分，以型钢组焊模式，搭建一个横架。在内模工作过程中，利用滑梁的支撑作用，将其在内吊梁中支撑起来；在脱模过程中，将内吊梁放开，此时滑梁将掉落到内吊梁中，即完成滑行前移过程；外侧模主要包括底模与侧模板两部分，利用底横梁位置的前吊带与后吊带，将其悬挂到挂蓝主桁中，随着主桁完成前移过程。

2．5操作平台

操作平台悬挂在主桁中，为浇筑混凝土、张拉预应力等过程提供支持面。而其他系统如平衡系统、锚固系统、桁架系统以及纵横梁系统等，需要根据挂蓝的施工设计图纸进行加工。

3 悬臂端施工

梁段混凝土的浇筑一般采用泵送的方式，坍落度需控制在l4～18cm，当温度等因素变化较大时，浇注速度应适当调整。

在浇筑混凝土的过程中，还必须进行施工控制，即变形控制和应力控制。所谓施工控制，即在浇筑混凝土前，需要严格检查挂篮中线的位置、底模标高和预应力筋管道的位置，只有在检查没有错误之后才可以继续浇筑混凝土。各阶段箱梁模板标高=设计标高+预拱度+满载后的挂篮变形。在浇筑一段混凝土之后，应对实测结果进行观测，并对将要继续浇注的混凝土标高进行调整，以逐渐消除误差，使结构线形均匀。所谓应力监测，是对施工过程中以及成桥后的结构的应力状态进行控制， 以使结构在任何状态下都是安全的。具体来说，我们需要对每一个施工过程进行模拟分析，找出在理想状态下，每个阶段的受力和变形特征，并有针对性的进行调整，最终使桥梁结构满足使用要求。

施工监测是施工控制的重要组成部分，它的目的就是对应力和变形进行计算与观测，在施工过程中通过监测主要结构关键部位在各个施工阶段的应力，并了解结构各个部位的工作状况，它主要包括以下几方面内容：

3．1测定设计及监控所需参数

为保证施工质量，具体参数有如下几个：(1)与挂篮有关的实验参数；(2)混凝土弹性模量；(3)临时施工荷载；(4)其它参数。

3．2监测主梁线形

3．2．1监测控制截面挠度

挠度观测资料是控制成桥线形最重要的观测依据。一般采用在每个施工梁段上布置左、中、右三个观测点的方式，__此种方式可以同时观测箱梁是否有扭转变形。

3．2．2预拱度的设置

预拱度设置应根据挠度的数值确定，影响挠度的因素有梁段混凝土自重及弹性模量、挂篮自重及变形，预应力张拉及损失，混凝土的收缩、徐变和温度变化等多种因素。挂篮体系的变形包括挂篮弹性变形和塑性变形，对于挂篮的塑性变形可通过对挂篮的预压消除其影响。

3．2．3数据分析

统计实测的标高数据，利用桥梁博士等软件进行分析，准确得出下一阶段施工中需要的标高数据。分析中用到的施工修正值为挂篮变形和模板弹性变形的影响值，可通过挂篮的预压试验确定。当控制点立模标高确定以后，其它点的标高可通过控制点及桥面横坡进行推算。在灌注混凝土时全断面最好一次灌注，如果不能一次灌注时，最好按下列顺序进行：(1)两次灌注：从下向上灌注，先从底板到腹板下承托为第一次，第二次则灌注全部剩余部分。(2)分三次灌注：第一次还是从底板到下承托，第二次从下承托灌到预应力筋管道之上，最后一次直到顶板。灌注混凝土时，应从挂篮前段开始，这样可以避免新旧混凝土交界处产生裂缝。

4 合拢段施工

用悬臂施工法建造的桥梁，需在跨中进行整体合拢。一般情况下采用边跨、次边跨、中跨的合拢顺序。合拢段施工时通常由两个挂篮向一个挂篮过渡，所以先拆除一个挂篮，用另一个挂篮走行跨过合拢段至另一端悬臂施工梁段上，形成合拢段施工支架。合拢时间宜选在低温时段合拢。应采用临时锁定措施，张拉部分预应力筋，浇筑合拢段混凝土，待合拢段混凝土达到设计强度后，张拉其余预应力筋，最后再拆除锁定装置。合拢段施工是体系转换的过程，通过合拢段的施工，使桥梁完成体系的转换。结构体系转换应注意以下几点：

(1)梁体由双悬臂状态转换为单悬臂状态时，结构的受力图示将发生变化。因此应采取措施防止梁体产生过大位移。

(2)对梁体临时锚固措施的释放，应采用缓慢均匀对称的方式。

(3)对将要转换为超静定结构的梁体，需要考虑结构次内力的影响。

(4)临时锚固解除后，梁体将落在正式的支座上，这时应根据已知高程调整支座高度及支反力。

5 结语

悬臂施工时，应认真测量各工况数据，按理论计算值调整标高，以达到合拢设计标高曲线，并注意梁上施工机具的布置，做到平衡施工，以减少附加弯矩对结构的影响。合拢段的施工是桥梁施工的重要环节之一，施工时应采用早强、高强、少收缩混凝土，浇筑时间应选在1天中温度较低时进行，并使混凝土浇筑后温度缓慢上升为宜。此外，还应加强混凝土的养护。