桥梁悬臂挂篮施工技术探析

[摘 要]挂篮悬臂浇筑施工技术具有施工速度快、成本低、跨越能力强、操作方便等优点，是桥梁工程施工的重要技术。本文结合某桥梁工程挂篮悬臂浇筑施工实例，从挂篮的设计和施工工艺两方面对桥梁工程的挂篮悬臂浇筑施工技术进行了详细的分析，以望能为类似工程提供参考。

[关键词]桥梁工程；挂篮悬臂浇筑；施工技术

随着我国社会经济的快速发展，我国的交通事业也蒸蒸日上，而桥梁作为交通事业的重要内容之一，其工程建设也越来越多。在桥梁工程建设中，挂篮悬臂浇筑施工技术是桥梁工程施工的重要方式，该技术无需支架设置，同时还无需通过大型的设备起吊，具有结构轻盈、操作方便、可以重复使用、施工速度快等优点，因此被广泛应用于跨越山谷、河流、湖泊、铁路、公路等桥梁工程中。对此，笔者分析了桥梁工程的挂篮悬臂浇筑施工技术。

1工程概况

某桥梁工程上部结构采用40m+60m+40m的变截面连续梁桥。其结构宽度宽、高度高，位于高架第3层，整幅施工每块段的质量较大；同时，桥梁位于大圆曲线上，半幅超高，桥梁底板宽度渐变。该工程箱梁为单箱五室变宽变高截面，箱梁顶宽31.5米，支点处梁高3.5米，箱梁底宽20.4米，跨中处（梁高2.0米）箱梁底板宽22.5米。0号块段长10.0米，合龙段长2.0米，1～2号节段长3.5米，3～4号节段长4.0米，5～6号节段长4.5米，最重悬臂浇筑段为1号段，其重约289.4t；质量最小的为4号段，其重约243.4t。连续箱梁0号块段在支架上浇筑，采取一次性立模整体浇筑的施工方案；1～6号块悬臂段施工采用挂篮悬臂对称浇筑。中跨、边跨合龙段均采用合龙段吊架施工，边跨直线段在支架上现浇。

2挂篮的设计

考虑到工程的实际情况和施工设计要求，决定在进行悬臂浇筑施工时采用三角桁架型挂篮，挂篮采用主桁架与底篮不分体移动的结构形式，以提高前移行走时挂篮的整体性，装配式三角桁架型挂篮质量较小，施工灵活方便、刚度大、变形小。

2.1三角桁架型挂篮的结构组成

为了保证挂篮悬臂浇筑施工的安全，在摇篮设计时决定在施工中每单端采用4副主桁架；由于工程位于超高段上，因此，将2副主桁架拼成1联（见图1），同时在底模设计时，因为底板宽度渐变，横坡不同，在中线处设计成下横梁铰接，即在下横梁在中线处穿孔，通过锚栓将两侧下横梁铰接，可以方便地调节横坡；因该桥有5个箱室，若采用整体刚性内模一方面将增加挂篮自重，另一方面将影响挂篮整体移动的灵活性，因此本文采用竹胶板内模。由于左、右半幅的底模采用铰接，在挂篮整体移动时底模将发生一定的变形，所以本文在底模上设置2道下滑梁，如此既能保证挂篮移动时的灵活性，又增加了挂篮的整体性能。

2.2三角桁架型挂篮结构的适用性分析

根据《公路桥涵施工技术规范》JTG/TF50―201116.5mm的要求，挂篮与悬浇梁段混凝土的质量比宜≤0.5，挂篮的最大变形（包括吊带变形的总和）应≤20mm。

本文依托工程的主梁悬浇节段恒荷载为2434～2894kN，本文所述的三角桁架型挂篮总计重力荷载约1040kN。1040/2894=0.36

根据上述三角桁架型挂篮的结构组成及实际工程的荷载情况，利用MIDAS/Civil进行了建模计算，挂篮主桁、各横梁与纵梁等材料的受力及变形均能满足要求，挂篮结构的总体变形为17.2mm

本文所述的三角桁架型挂篮的自重及受力变形情况能够满足依托工程的施工要求，同时，采用三角桁架型挂篮施工保证了被跨越路线的正常通车及其结构安全。

3挂篮悬臂浇筑施工工艺

根据依托工程的实际情况，梁体施工的总体过程主要包括临时固结墩施工、0号块施工、挂篮悬臂浇筑施工、边跨现浇及合龙段施工等几个部分，本文主要针对挂篮悬臂浇筑施工部分进行阐述。

3.1挂篮制造和安装

3.1.1挂篮制造与验收

挂篮选择有相关资质的厂家定做，进场前对材料质量、构件数量、组装尺寸等相关细节进行详细检查，由于挂篮关系整个工程的施工质量及施工安全，主要受力构件需经检测，确保构件原材无内部损伤。具体要求包括以下几个方面。

1）主桁架的装配位置和主要尺寸必须符合设计图纸的要求，并达到相关规定的精度要求，各连接部位的连接形式正确。

2）按图纸和规范要求，确保焊缝质量。焊缝表面平整饱满、焊缝宽度均匀、焊缝尺寸合格，不得出现咬边、弧坑、焊瘤、表面气孔、表面裂纹等现象。

3）下横梁、底模纵梁、吊杆及后锚系统的制造和安装必须达到设计要求，各连接节点的位置正确，尽量减少结构的安装应力。挂篮采用的模板必须满足其刚度和平整度要求。

4）挂篮支撑平台除要有足够的强度外，还应有足够的平面尺寸，以满足梁段的现场作业需要。挂篮在厂内试拼后，解体装车运至现场，吊车吊至已浇好的0号块顶面进行拼装。

3.1.2挂篮安装

三角桁架型挂篮的安装顺序为：拼装挂篮滑道、安装前后支腿拼装挂篮主桁、安装后锚固安装上横梁安装前、后吊带主桁锚固并调整横梁位置吊挂两侧底模平台安装外侧模试压调整模板尺寸及标高进行梁体钢筋、预应力制孔、梁体混凝土等施工。

三角桁架型挂篮的安装具体包括以下几个方面。

1）安装主桁架及其配件，先将基座安装好，再将三角形钢桁架安放在工作位置，保证三角形钢桁架平直，用精轧螺纹钢进行锚固。

2）安装主桁横联，横联由双拼[10焊接而成，使用高强螺栓与主桁架连接。

3）安装前上横梁。前上横梁采用双拼I45a，每隔1m焊接10mm厚钢板，前上横梁用销子与主桁架连接。

4）安装锚梁、扁担梁、各吊杆等。悬吊平杆安装完成后用型钢将悬吊平杆和主桁下平杆进行斜连并焊接牢固，以免挂篮行走时摆动。

5）安装底模。在桥墩下搭设平台，将前、后横梁安装完成后，在横梁上按照设计好的间距安装纵梁，在纵梁上铺设间距为15cm木方，并仔细检查调整及加固，最后铺设底模。在主桁前吊点及已施工梁顶各设2组滑轮组，通过钢丝绳悬吊于前、后下横梁相应位置上，通过卷扬机悬吊底模至相应位置。安装底锚，同时安装前下横梁各铰点。

3.2悬臂浇筑施工

本工程悬浇箱梁采用混凝土泵车浇筑，由于桥梁位于立交第3层，空间位置较高且宽度较宽，选用57m臂长的泵车两边同时对称浇筑。

在0号块浇筑完成后混凝土强度达到设计强度的90%且龄期达7d后，张拉预应力并完成压浆。在已完成施工的0号块梁顶拼装挂篮各部件，依次对称施工1～6号块件。

梁段混凝土悬臂浇筑时，严格遵照对称、平衡的原则进行，严格控制各块件的浇筑速度及混凝土用量，严格控制箱梁顶、底板厚度。在混凝土浇筑时，严格控制施工荷载，力求两端平衡，以确保施工安全。

3.3挂篮结构拆除

主梁悬臂浇筑梁段施工完毕后，进行挂篮结构拆除。拆除时，先在最后浇筑梁段的位置按拼装时的相反顺序拆除挂篮的底平台、模板系统及挂篮主桁杆件等。挂篮的拆除应在T构的两悬臂端对称进行，使T构平衡受力，保证施工安全。

4结语

总之，挂篮悬臂浇筑施工技术是桥梁建设施工中的重要施工技术，其施工技术水平的高低将直接影响到桥梁工程的整体质量。因此，在进行挂篮悬臂浇筑施工前，要考虑到工程施工环境的情况，合理地对挂篮进行设计；同时，在施工时要掌握其施工技术要点，提高其技术水平，严格控制施工质量，确保桥梁工程的整体质量。

参考文献

[1]游柯.探讨菱形挂篮悬臂浇筑施工技术在桥梁工程中的应用[J].科技创新与应用.2014（06）

[2] 叶晓平.桥梁工程挂篮施工技术探讨[J].科技创业月刊.2013（04）