关于桥梁施工中悬臂挂篮技术的研究

张厚法（中铁五局集团第一工程有限责任公司，湖南长沙410117）



关于桥梁施工中悬臂挂篮技术的研究

张厚法（中铁五局集团第一工程有限责任公司，湖南长沙410117）

近年来，随着我国科学技术的迅速发展，悬臂挂篮技术在桥梁施工中获得了较为广泛的应用，该项技术具有灵活性与便利性特征，能够为施工减少投入的人力与物力，并且还可确保施工质量。此情况下，本文首先分析了悬臂挂篮技术概念与工作原理，其次对悬臂挂篮技术要点进行了详细的阐述，最后某工程为例，探讨了其在桥梁施工中的应用，以供参考。

桥梁施工；中悬臂；挂篮技术

1　引言

挂篮是一种较为沉重的结构，其可沿着桥梁顶部滑动或滚动，常在大跨径桥梁中运用，具有刚性大、变形小、施工快速、易操作特征，特别是在河流、湖泊等大型桥梁工程中，挂篮技术是最主要的施工技术。现阶段，挂篮技术已逐渐趋于成熟，但因其用于高空作业，具有一定的危险性，结构也较为复杂，施工技术要求也相对严格，此情况下，对桥梁施工中悬臂挂篮技术进行深入的研究具有十分重要的意义。

2　悬臂挂篮技术概述

2.1悬臂挂篮技术

悬臂挂篮技术主要是通过挂篮移动作业完成桥梁施工的各工程，挂篮具有轻巧、便捷、承重性高的特征，可有效提升施工安全性。但在采用该项技术进行工程施工之前，桥梁施工都利用大型吊机，施工难度极大。因此，在进行挂篮设计时，需确保挂篮的稳定性与承重力度，提升挂篮的安全系数，为工程施工质量提供保障。

挂篮技术指标：①挂篮自重按最大节段重量的30～36%进行设计。②施工荷载（模板、振动力、人员、机具）分项系数1.4。③抗倾覆稳定系数大于2.0。④挂篮行走时的冲击系数大于1.2。⑤前后横梁和外模的刚度取为1/400，内模刚度为1/300，整体刚度为1/600。

2.2工作原理

由于桥梁工程设计跨度通常较大，所以采用悬臂挂篮技术。在施工过程中，应在桥墩两侧位置布设工作平台，使得挂篮能够平衡稳步前进，并且还要向悬臂浇筑水泥混凝土梁体，之后在逐段施加预应力，确保挂篮作业的顺利完成。悬臂挂篮技术的重点是一对能够行走的挂篮，该技术应用的基础是桥墩与桥头已经建设完毕，挂篮在墩身与梁段的链固定处移动，绑扎钢筋、建模、混凝土的浇筑、预应力控制都在操作平台上进行，原理图如图1所示。此外，施工任务分段完成，将挂篮对称式的平衡移动，可进行下一阶段的施工，依次循序渐进，直至完成悬臂梁段浇筑作业。

3　悬臂挂篮技术要点分析

3.1挂篮的制作与吊装

图1　悬臂挂篮原理图

对于挂篮的制作、加工与拼装操作，可在施工场地中进行，主承重架与模板在挂篮选浇施工中是最重要、最关键的受力结构，在施工过程中，必须高度关注其使用。对于挂篮的制作与加工，需要严格按照施工图纸与有关施工规范进行。同时，为了确保挂篮施工的安全性与可靠性，需要对锚固精轧螺纹钢吊杆进行试验。在进行墩顶挂篮拼装操作之前，需要先完成墩顶叶梁段施工。墩顶挂篮拼装操作必须严格依据设计要求的程度对称进行，或是利用有利地形，在岸上先试拼装，之后再进行正式的拼装操作。拼装之前，需做好各方面准备工作，对于挂篮安装基本流程，如图2所示。

图2　挂篮安装流程图

此外，在安装挂篮之前，还要对其安全进行系统检查，主要是要详细的检查施工设备与施工人员。在安装过程中，应按照安装流程进行压重测试，以测验梁段的预拱度，确保操作平台的安全，避免物品坠落，并且还要做好封闭处理与安全防护工作，保证施工人员的安全。在完成挂篮安装之后，还需对其进行全面的检查，以确保项目施工安全与质量。

3.2挂篮的预压试验

在进行每次悬臂挂篮施工时所使用的挂篮都是新制作的，此情况下，为了减少挂篮施工过程中的危险性，必须对其进行预压试验。在开始挂篮施工之前，通过非挂篮的模板系统、锚固系统、主桁架等结构进行预压，能够有效减少施工过程中施工人员由于非弹性因素所造成的危险事故，并且还可确保施工质量。在完成悬臂挂篮安装作业之后，需对其挂篮进行预载荷试验，以明确悬臂挂篮的负载量。通过预载荷试验，可对桥梁施工中悬臂挂篮的承载力进行有效的测量。

通常情况下，桥梁悬臂挂篮上所施加的载荷应当为最大节段重量的1～1.5倍，因此，技术人员必须在预载荷试验中详细记载悬臂挂篮的承载能力，以确保立模标高的合理性，并且还能避免在日后施工过程中由于超过最大负荷而发生施工事故，但在此过程中，必须严格按照试验步骤进行悬臂挂篮的预载荷试验和预压试验，并准确地记录试验数据。通过正确落实试验，可确保悬臂挂篮施工安全，从而保护工作人员生命安全，确保桥梁施工质量。

3.3钢筋混凝土浇筑

在进行钢筋混凝土浇筑施工之前，施工人员需做好细节的处理，以确保钢筋混凝土质量满足施工标准。同时，还要详细的检查各种材料钢筋和锚头的数量，并且还要掌握正确使用钢筋与锚头安装的方式。在确定施工中需要的所有材料之后，需依据工程实际情况，选用合理的施工浇筑工艺。在进行混凝土浇筑时，应当连续进行，如果需间歇施工，需确保其满足表1要求。

表1　混凝土间歇浇筑要求

此外，由于天气与温度变化会影响到钢筋混凝土浇筑施工，所以，施工人员还要依据施工所处环境的天气与温度情况，制定科学的、合理的浇筑方案，保证钢筋混凝土浇筑的方法的正确性，为桥梁施工整体质量提供有效的保障。

4　悬臂挂篮技术在桥梁施工中的具体应用

4.1实例概述

某桥梁工程全长1321m，该项目主要施工内容为简支梁施工与连续刚构施工等。同时，对于该桥梁工程桥面结构，具体为：两侧宽度为15.75m，中央隔离带宽10m。桥梁上的箱梁施工是整体工程的重点环节，该次使用强度等级为C50的水泥混凝土进行施工，施工中的总张力控制可达568kN。

4.2悬臂挂篮施工设计

在该项目施工设计过程中，应当依据具体的分段长度进行，并且还需确保其满足荷载设计要求。该工程采用悬臂挂篮技术时，还需要对桥梁的箱梁结构与桥面宽度进行综合分析，主要因为在于此桥梁横截面积是一个整体结构，所以可直接使用悬臂挂篮。

对于该项目施工设计，主要内容包括：①模板载荷设计。将0.8～1.0kPa作为基础和依据，后续施工中可根据实际情况与要求进行适当的调整。②振动载荷设计。根据桥梁浇筑混凝土辅助振动器的分布，对悬臂挂篮的模架进行设计，载荷设计结果应超出振动器限度的四倍以上。③人员载荷设计。挂篮上受到的人员荷载主要来源于施工人员自身重量以及作业机具，此时需要对各种工况下的荷载分布进行充分的考虑，并且还要选取最不利工况进行设计。④最大桥段载荷设计。该桥梁的最大桥段载荷应切实满足其自身载荷需求。通过对以上设计内容的综合分析和考虑，得出该桥梁实施悬臂挂篮施工的设计方案为：挂篮上的主要承载物是底部横梁，首先需要确保其刚度得以充分发挥，横梁下层结构应具备足够的抗压能力，布置详细的测点，便于数据监测与计算。锚固系统的安全性是悬臂挂篮技术的生命线，设计时应保证足够的安全储备。

4.3悬臂挂篮技术应用

在该桥梁项目施工过程中，在采用悬臂挂篮技术进行施工时，应当严格遵循相应的施工规范进行。在该项目施工过程中，应当采用挂篮作为模板承重结构，各分段梁段均一次浇筑完成。同时，在进行混凝土浇筑施工时，应当从悬臂端部向悬臂根部顺序进行逐段对称浇筑，两悬臂容许对称重量不得超过一个梁段底板的自重。此外，对于节段施工混凝土浇筑施工，也应当从悬臂端部向悬臂根部顺序进行浇筑，以避免因挂篮前端下挠而引起已浇筑混凝土的开裂。

5　结语

综上所述，在桥梁建设领域中，悬臂挂篮施工技术具有十分重要的作用与意义，是一项必不可少的、较为便利的技术形式。近年来，随着工程项目的迅速发展，悬臂挂篮技术获得了越来越广泛的应用，此情况下，为了确保项目施工质量，避免安全事故与各种意外事故的发生，必须对该技术各项细节部分进行深入的分析与研究，并采取有效的措施及时解决其中存在的问题，促进我国建筑行业的持续发展。

［1］朱小亮.桥梁施工中单侧悬臂挂篮法的施工关键技术分析［J］.城市建设理论研究：电子版，2012（17）：13～14.

［2］麻文燕，陈善勤.关于桥梁挂篮悬臂浇筑法施工技术应用的探讨［J］.城市建设理论研究：电子版，2014（28）：25～26.

［3］雷宇.桥梁施工中单侧悬臂挂篮法的研究［J］.科学与财富，2013（12）：196.

张厚法（1974-），男，工程师，本科，主要从事项目施工管理工作。

U445.4

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2095-2066（2016）10-0198-02

2016-3-8