试析桥梁悬臂挂篮施工工艺

王运华

【摘要】作为桥梁工程建设的主要构成部分，悬臂挂篮施工工艺的合理利用，可全面提升工程建设的整体质量，为此，本文在工程概况充分了解的同时，对挂篮的作业原理与桥梁悬臂挂篮施工流程进行了分析与探究。

【关键词】桥梁工程；悬臂挂篮；作业原理；工程概况；施工流程

一、挂篮的作业原理

挂篮是指一个沿着轨道行走的活动脚手架，在箱梁梁段已张拉锚固的情况下悬挂挂篮，悬臂浇筑时在挂篮上进行箱梁梁段模板安装、钢筋绑扎、管道安装、混凝土浇筑、预应力张拉、压浆等工作。完成一个梁段施工程序后，挂篮可将锚具解除，并向下一梁段移动。因此挂篮不仅是空间施工设备，也是预应力筋没有张拉前梁段的承重结构，，目前在大量施工项目中应用该设备。

挂篮施工是指较大跨径悬臂梁桥浇筑施工过程中，选取吊篮的方式，就地分段悬臂施工。其无需支架架设及大型吊机。与其他方式比较，挂篮施工的优点为结构轻、拼制简便，无压重等。

二、工程概况

某桥梁工程总长度为432米，位于直线段内，纵断面位于R=30000米、T=214.61米、E=0.768米凸型竖曲线上，K124+595为变坡点，11.8米为标高。132米为设计跨径，主桥选取预应力混凝土变截面箱梁（36米x60米x36米），13.5米为半桥宽度、5.5米为箱梁底宽度、4米为两翼悬臂长度。1.5米为2边防撞护栏的宽度，中、边跨梁高度应根据二次抛物线全部由3.4米改变为1.7米。三向预应力为预应力布设的主要形式，选取钢绞线作为纵、横向用材，选取精轧螺纹粗钢筋为为竖向用材。普通钢筋都选取II级钢筋，选取C50混凝土施工，灌注桩、水中承台、薄壁墩等为下部结构主墩。在施工中本大桥可选取悬浇箱梁挂篮施工方式。

三、桥梁悬臂挂篮施工流程

1、挂篮拼装

完成0块施工后，在其梁面上进行挂篮组拼作业，首先，抄垫各个挂篮2片桁架下滑道位置，确保其平整度符合施工规定，以此满足挂篮安装高度需求。最后进行挂篮下滑道铺设，及前滑板、后勾板安装。在挂篮菱形构架安装后，需进行挂篮后锚固系统、横联、平联、前上横联安装。再次，完成挂篮底模平台拼装安装工作后，需进行其他位置安装，如内滑梁、内模、外滑梁等。

2、1#块悬浇施工

将2只对接好的挂篮对称拼装到0号节段上，完成底模安装作业后需及时进行载重试验。按照施工要求，对底模高程进行适当调整，并做好底板、腹板钢筋绑扎作业，及预应力波纹管、竖向预应力钢筋安装施工。在内箱模板安装后，需将顶板钢筋进行绑扎，并穿横向预应力束。梁体混凝土一般选取旋臂浇筑方式，随后张拉预应力束，做好管道压浆作业。

3、挂篮走行

在1#块完成浇筑后需向前进行滑道拼接，并将挂篮后锚固解除。挂篮走行到设计要求处时，可在外模支架位置临时挂吊底模平台，或在外滑梁位置直接挂吊，并在外滑梁位置设置外模支架。通常情况下，挂篮走行需一次完成，其主要部件为菱形桁片、内滑梁、外滑梁等。当水泥浆强度为20Mpa后（压浆后）需及时对挂篮进行移动施工。在挂篮走行时需做好以下工作：

第一，轨道安装；第二，选取2台手拉葫芦（5吨）用于底模平台后横梁在外模走行梁悬挂的主要设备；第三；底模平台后吊带拆除；第四，前吊带、外模走行梁前吊绳与悬吊滚轮安装，确保自重作用下底模平台与外侧模可脱模；第五，挂篮后锚拆除；第六，手拉葫芦安装于轨道前端，对主构架前移起到牵引作业，并确保其对底模平台、外侧模起到带动作用，确保其同时前移。

4、拆除挂篮

完成最后一段梁体张拉作业后，即可将挂篮拆除，顺序如图。

图1 挂篮拆除顺序

5、线形控制

根据设计图，施工前期需详细核算各节段线形控制高程。悬浇线形控制，应对悬臂长度和重量、挂篮重量和施工荷载等因素进行充分考虑，并做好施工调整作业。悬浇梁段时，需定期测量、复核中线里程，及时总结预施应力前后、温度影响变化情况。测量放样时，需确保相同孔、节段具有一致的高程、中线位置等，以此保證合拢和成桥线形的正确性。在挠度控制中要求，按照监控单位提供的数值进行预拱度设置。施工中一节梁段浇筑后，需对梁段产生的挠度情况进行详细观测，并同时计算值调整下一梁段浇筑施工程序。

6、边跨施工

将吊篮设置于已浇筑悬臂段或过渡墩为边跨不对称现浇梁段施工方式。选取边跨现浇梁段挂篮应与主跨施工方式一致，当混凝土强度与设计规定相符后，可对预应力筋分批张拉，随后进行压浆封锚施工。

7、合拢段施工

完成各T构悬浇作业后，需及时进行全桥施工，其合拢顺序如下：2边孔合拢（完成2边孔合拢作业后，需解除主墩位置临时墩梁固接）—主孔合拢（实现主桥合拢体系转换）—微膨胀混凝土掺加—水箱加压法施工（中间合龙段除外，在混凝土灌注施工中其他合拢段都需加平衡重，其选取的主要方式为水箱加压法，在灌注混凝土时需将水同时注入到水箱内）。根据工程实际情况，合龙段施工方法包括以下几点：

（1）拆除挂篮与安装模板。完成T构施工后，需将T构挂篮拆除，边跨合拢段施工需对直线段模式与支架施工加以充分利用。通常选取挂篮模板进行其他中间跨合拢段施工。在合拢段外侧梁段底板位置需锚固挂篮底模平台，在本梁段翼板上悬挂外侧模，并在底板顶面设置内模，选取对拉螺栓拉紧内外模。（2）合拢梁段混凝土临时锁定。因自然因素的影响，将产生拉裂、压坏合拢段混凝土的现象。为此可通过刚性支承对合拢2端进行临时锁定，确保其能够对相应弯矩剪力结点起到承受作用。锁定温度需与设计规定相符，要求在2悬臂端支承必须具备良好稳固性，以此确保支承顶面质量。

8、钢筋施工

（1）加工钢筋。调直与清理工作需在钢筋加工前进行，不能出现油渍等问题。按照梁体钢筋编号、供料尺寸等进行合理下料，选取连续配料的方式施工可将钢筋损耗降到最低。钢筋弯制时一般顺序为由中间向2端弯制，需一次完成弯钩作业。选取闪光对焊、电弧焊等措施对钢筋接头进行焊接，试焊作业需在正式施焊前完成，并对各项技术参数进行全面掌握，确保其质量符合设计要求后才能施工。（2）绑扎钢筋。底板—腹板—顶板钢筋为绑扎钢筋的顺序，同时还需对其他位置波纹管进行安装。在车间加工的钢筋为半成品，在向现场运至后，即可进行绑扎作业。钢筋施工中需对不同钢筋绑扎顺序进行合理安排。完成绑扎作业后，则应利用细石垫块作为保护层，将其强度控制在45Mpa以上，布设成梅花形对钢筋加以保护。

9、混凝土施工

混凝土施工中，需对称平衡灌注悬臂施工的2个对称节段。分段分层灌注为混凝土灌注的主要方式，30厘米为分层厚度，混凝土灌注的自由落高需控制在2米以下，当其在2米以上时，则需选取滑槽、串筒等措施。要求灌注混凝土时必须具备连续性，与初凝时间相比，上、下层间隔时间必须控制在其合理范围内。同时避免模板碰撞钢筋、预埋件等问题的出现。一般以“插入式振捣器”作为混凝土振捣的主要机械，为避免漏振等问题的产生，必须做好振捣检查工作。

10、预应力施工

选取塑料波纹管作为预应力孔道材料，与被接长的波纹管直径相比，波纹管接头需高一点，为波纹管施工提供便利。为确保预留孔通畅性，需将波纹管内径小的厚壁胶管插入到纵向波纹管内，并在灌注混凝土与初凝之间做好重复抽动、旋转施工，确保混凝土初凝后需将其立即拔出。为确保波纹管能够有效粘结水泥浆，应将波纹管外面的杂物清理干净。波纹管和锚下垫板需保持同心，支承板需与管道轴线垂直。在钢绞线切割梳理后应进行穿束施工，随后间隔2到3米选取扎丝进行一道一道绑扎，需在钢绞线空隙内放置扎丝扣，编束后可分类放置与储存。在预应力束张拉前需标定千斤顶与油压表，安装锚具夹具前则应对钢筋质量进行检查，避免裂纹、变形问题的出现。以应力作为张拉的主体，以伸长量校核实施双控，并在-6%到+6%之间控制实际伸长量和计算伸长量的差额。

11、孔道压浆和封锚

通常分2次压浆，各个孔道需在2端前后各进行一次压浆，30到45分钟为2次间隔时间，为确保压浆具有饱满性，也可选取一次性压浆施工方式。从下到上为孔道压浆的顺序，需先集中完成一个位置的孔道压浆工作。为降低水泥浆收缩现象，需将0.1%铝粉掺加到水泥浆内，并充分混合水泥浆。灌浆施工前，先通过0.3到0.5MPa压力水将孔道冲洗干净，再按照从下到上顺序灌浆，并将稳压阀设置于孔道末端，另一端在灌浆施工中出现浓浆溢出现象后需将稳压阀关闭，随后进行1分钟屏浆，有压情况下水泥浆凝结，应确保压浆质量。灌浆施工中应确保各条孔道一次灌注成功，不能存在中断现象。

四、结束语

综上所述，随着社会经济的快速发展，我国桥梁工程行業也得到了极大的进步。为全面推进工程规模的进一步扩大，为实现国民经济的可持续发展，要求施工企业必须重视桥梁工程建设质量。悬臂挂篮施工作为桥梁建设的主要施工技术之一，只有规范施工流程，才能实现工程建设的社会价值。

参考文献

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[2]李君君，刘晓庆.拼装组合式挂篮的介绍与数值模拟[J].石家庄铁路职业技术学院学报，2010（03）