桥梁挂篮悬臂施工研讨

蒋昌盛

(广西路建工程集团有限公司，广西 南宁 530001)

0 引言

在公路工程、铁路工程以及市政工程中，桥梁工程都是施工的重点和难点，连续箱梁、连续刚构、斜拉桥、甚至是拱桥都会用挂篮悬臂施工工艺，无论是悬臂浇筑还是悬臂拼装，挂篮本身就是一个值得广大路桥工作者深入研究的课题。本文旨在对挂篮的设计与加工方面提出讨论与研究。

1 挂篮设计与加工应考虑的因素

1.1 符合规范要求

规范一般10～15年就会进行更新，了解新规范、捕捉新动向，把规范运用于生产，这对路桥工作者是基本要求。

钢结构设计规范、桥涵施工技术规范等都是必须满足的，特别是规范发布新版本时，新旧规范的变动对于挂篮的设计会有较大的影响，《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T F50-2011)中就规定挂篮的总变形量≤20 mm。

挂篮的设计要以规范为依据，在规范允许的范围内进行各方面的优化。

1.2 结构设计合理，受力简洁明了

目前，施工中常见的挂篮有三角挂蓝、菱形挂篮、桁架挂篮、贝雷梁挂篮、前支点挂篮等，这些挂篮之所以能够在众多形式中得以存留推广，是因为它们的受力简明，这对于设计者来说是非常值得思考的问题，既要发扬传统，又要勇于创新，对于新材料的应用要了解材料力学性能，也要遵循结构设计原理。

1.3 满足加工与施工方便

一套好的挂篮最终是要用于实际生产的，无论是生产挂篮的加工车间，还是桥梁施工现场，方便都是必不可少的，只有方便了，质量才上得去，安全才能得到保障。挂篮的拼装、调节、行走、浇筑或吊装、拆除，每一个工序都关乎全局。一座桥的工期往往是以年为单位来计算的，任何一个环节在任何一个时间点都不能出现差池，一套好的挂篮能为项目创造良好的收益。

1.4 具有一定的前瞻性

近年来，我国桥梁建设发展迅速，挂篮本身也是企业的固定资产，它必须预见在自身的寿命周期内桥梁的设计变迁，满足更高、更大的桥梁的施工要求，避免浪费与重复投资。

1.5 检修方便

虽然挂篮不算是特种设备，也没有强制要求必须执证上岗，但社会各界对挂篮施工还是非常重视的。加工质量的检查、运行过程的保养以及配件的维修与更换，都是挂篮寿命周期内非常重要的措施，挂篮设计时应考虑为今后的举措提供方便。

1.6 安全方面

在挂篮设计初期加入安全设施，如吊装时的防打转设施、刹车系统、安全围栏、人行通道、安全带的挂座、备用系统，把安全配套设施纳入结构设计，免除后期增补安全设施，同时也减少现场对挂篮进行随意的改动。

2 挂篮拼装与预压

2.1 挂篮的拼装

出厂前应进行试拼，过程须按设计图纸进行，设计、加工单位有必要到现场指导拼装，并进行关键技术的交底。有条件的要运用BIM技术进行演示，让参与各方心中有数，做事有依据。

2.2 挂篮预压

预压是检验挂篮加工质量和承载能力的有效措施，预压应按既定方案进行，应逐级加载，按规范要求进行超压，作好相关的测量和记录，并留有足够的观察时间。卸载时也要逐级进行，不可突然卸载。水箱法、堆载法、模拟法是常见的预压方法，这些方法各有优缺点，应综合考虑各种既有的和可创造的条件，确定最具代表性的预压方案。

预压的重量要对重力和力矩两重数据进行验证，通过计算得出弹性形变、非弹性形变与受力之间的关系，为悬臂施工提供计算预抬值的重要参数。

3 挂篮底篮与0#块底模的结合

这是一个创新的思维方向。0#块作为挂篮安装的“根”，以往的施工中都是等0#块的混凝土达到凝期→预应力施作→拆除0#块模板→安装挂篮。如果能把0#块的底模和挂篮的底篮完美的结合，在材料、设备得到充分利用的同时，节省约7 d的工期。

从理论上看，这种创新思维是可行的。0#块的施工与桥墩的高度有关，矮墩一般采用落地支架，大多数是从承台上开始搭设；高墩一般采用牛腿支架更为经济。支架的设计要把底模如何分解、挂上挂篮纳入重点，使得这个大块头能够变形成功。

4 挂篮桁架如何兼顾起重功能

挂篮起重分两种情况：(1)悬臂拼装工艺；(2)悬臂浇筑工艺。

4.1 悬臂拼装

悬臂拼装所用的挂篮也叫桥面吊机、拱上吊机等。其起重能力需要达到整个节段的重量再乘上安全系数，是悬臂拼装工艺的主要指标和重点关注对象。

各种专业吊机、吊具通过最合理的搭配被安装到挂篮上，发挥着巨大的作用。多点同时起吊则用计算机技术、数控技术，能做到精准控制。

4.2 悬臂浇筑

悬臂浇筑所用到的挂篮起重功能则是辅助设备。波形钢腹板PC结合梁的挂篮需要满足钢腹板的安装，预应力箱梁需要满足张拉的辅助吊装。

起重量一般不超过1 t，桁车吊、桅杆吊、扒杆吊得到了很好的运用，如要起吊钢绞线、钢筋，则要按3 t设计。

5 挂篮调节与行走

5.1 挂篮调节

挂篮的调节是一个精细活，包括线形、预拱等关键参数，它将直接影响桥梁的质量与合龙精度，对桥梁运营与维修养护也具有重要意义。同时也是施工安全不可忽视的重要工序。

5.2 挂篮行走

挂篮行走是整个施工过程中最受关注的步骤，挂篮事故大多发生在行走过程，该过程的可控性还需要进一步加强，随着数控与智能技术的加入，挂篮行走也适应了我们的实际生产，成功加强了安全防线。

6 挂篮施工安全

安全不仅仅是法规上写的责任，更是广大参建人员的幸福，应从技术上杜绝一些常见隐患。

挂篮施工安全主要指结构安全，强度、刚度、稳定性须满足一定的安全系数。各工况的最不利条件应有备用启动机制。人可能到达的地方必须设计有效围挡。

施工中对安全设置要安装到位、使用得当、保护修缮，不可破坏、挪用安全设施。

7 结语

挂篮悬臂施工工艺在桥梁施工中是最常见的工艺，具有悠久的历史，也有着光明的前景，我们路桥建设者们应精益求精，不断开拓创新，把现有优点发扬到极致，并运用现代科学技术预防和解决存在的问题。