桥梁工程中悬臂现浇箱梁挂篮法施工技术探析

周丽

摘 要：悬臂挂篮法是一种具有较高价值的施工方法，与现浇箱梁技术共同使用，能够满足大跨度、特殊地形的施工需求。基于此，本文以悬臂挂篮法以及现浇箱梁概述作为切入点，分析桥梁工程中悬臂现浇箱梁挂篮法施工工艺、技术要点，并结合实例对相关内容进行说明，最后进行施工总结，以期通过分析完善理论，为后续实际工作的开展和优化提供参考。

关键词：桥梁工程；现浇箱梁；悬臂挂篮法；弹性下扰度

中图分类号：U445 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）05-0091-02

1 悬臂挂篮法以及现浇箱梁概述

悬臂挂篮法一般应用于混凝土连续梁、T形钢构和悬臂梁分段施工工程中，是一种能够满足大跨度桥梁施工的工艺，可以沿轨道整体前进，确保现浇箱梁等特殊施工形式的成效。目前常用的挂篮施工方式包括三角式挂篮、桁架式挂篮、斜拉式挂篮、棱形挂篮等。

箱梁是桥梁工程中常见的一种梁，内部通常为空心状，上部两侧有翼缘，外形与普通箱子类似，因而被称为箱梁。按结构不同可以分为单箱箱梁、多箱箱梁等；按制作工艺的不同可以分为预制箱梁和现浇箱梁，现浇箱梁是指在施工现场浇筑的箱梁，一般为钢筋混凝土结构。现代路桥工程中现浇箱梁的使用十分广泛，其在保有箱梁基本功能的情况下具备制作简单、造价低等优势。

2 桥梁工程中悬臂现浇箱梁挂篮法施工工艺与技术要点

2.1 桥梁工程中悬臂现浇箱梁挂篮法施工工艺

一般来说，悬臂挂篮法、现浇箱梁往往应用于跨度较大的桥梁工程，其施工对总体方案和细节的要求均较高。施工开始阶段，要求挂篮大跨度斜拉桥施工工艺挂脱空，后反力点作用力此时是向下的，挂篮挂梁的作用力则通常向上，应确保负弯矩由挂篮主纵梁承受。箱梁的浇筑过程中，应使挂篮呈单臂状态前移、后移，负弯矩依然由挂篮主纵梁承受。整个施工过程中，还需要保证挂篮端部弹性下扰度不大于规定值。总体浇筑完成后，对梁段标高进行检测，混凝土结构自然风干、达到强度标准后，张拉预应力束，完成悬臂现浇箱梁挂篮的阶段性施工。桥梁工程中悬臂现浇箱梁挂篮施工基本模型如图1所示。

2.2 桥梁工程中悬臂现浇箱梁挂篮法施工技术要点

大跨度桥梁对施工精度的要求很高，如果选取相向施工模式，施工开始阶段的小偏差也会导致合拢阶段的大问题，这对悬臂现浇箱梁挂篮法施工技术提出了很高的要求。在施工开始阶段，要求设计人员进行严格的测绘，进行挂篮的安装标高，并严格按照要求设计给定值、确保安装到位。为避免拉杆、吊杆受到拉应力影响，要严格保证预留孔位置达到设计要求，误差不能大于1-3mm。挂篮所受的预拉力，应在进行安装前予以模拟，确保其达到使用要求，所有锚固螺栓应通过千斤顶等工具进行固定。锚垫板处的外侧膜要预留一定空间，不能完全封闭。挂篮的水平移动应平稳进行，避免单一方向受力；竖直位移应在移动前和移动完成后进行标注，并确保移动幅度与设计要求相符合。混凝土的制备应在挂篮安装时同步进行，以当地条件和施工要求为基准，合理搭配水灰比，需注意保证混凝土的流动性，浇筑时，从挂篮的前端分层均匀的向挂篮尾端进行，选用的钢筋材料大小、长短应是均匀的，并进行分散式排布，以保证混凝土箱梁干凝后的整体性，也可以避免出现结构上的空洞。此外，当施工存在较大跨度时，还应注意行走系统的整体润滑保护。

2.3 短平台施工

短平台施工作业中，悬臂现浇箱梁挂篮法施工法的应用相对而言并不多见，立交桥或者干涸河床的桥梁施工会进行短平台搭建，应用复合型牵索挂篮施工，较一般的大跨度桥梁施工、斜拉桥施工有一定区别。短平台复合型牵索挂篮由挂篮平台、悬吊系统、微调定位系统、锚固系统、走行系统、水平支承系统、牵索系统、三角架共同构成，在箱梁浇筑前，应对水平、竖直位置进行标注，并在搭建复合型平台时制备混凝土。主梁的施工阶段，为保证前吊杆所受拉力符合设计要求，要使挂篮牵索和前吊杆共同作用，通过测力计了解受力水平，其施工流程与普通大跨度桥梁工程的悬臂现浇箱梁挂篮法施工几乎相同，但浇筑的节段长度受到限制，需要利用斜拉索的作用变悬臂负弯矩受力为简支正弯矩受力，确保现浇箱梁的承重能力和浇筑成效。

3 实例分析

3.1 工程概况

某地为完善交通系统，规划建设公路，需要进行跨河施工。经测量河道宽度66.7米，两岸河道存在护坡，护坡倾斜度34.7°，考虑公路水平高度的影响，拟建设与河面高度落差8.6m的桥梁，最终确定桥梁建设长度为84.9m，预计工期22天，取甲供材料、BT合作模式，由于施工地点的特殊性，选取悬臂现浇箱梁挂篮法施工法。

3.2 施工过程

施工的开始阶段，先进行综合测绘，包括土质、沉降率、倾斜角度、水平高度等，并建立坐标系、选取附近两处作为参照，确定三个基准点，作为施工标准参考，给予记录，完成参数计算。之后由技术人员利用BIM模拟软件对施工工程进行模拟，主要为了解沉降率，模拟结果如表1所示。

根据BIM模拟结果，获知方案可行，并进行施工。在悬臂现浇箱梁挂篮法施工阶段，鉴于桥梁跨度较大，为保证向量承重能力，选用多箱箱梁并应用斜式挂篮法进行施工。选用强度拉索与挂篮进行连接，并在连接端应用多条连接拉索环绕挂篮保证连接有效性和稳定性，经测力设备测定，挂篮主纵梁承受81%的拉应力，连接拉索以及挂篮其他结构承受19%的拉应力，实测在移动中作用力基本平衡。为求保证工程效率，现场浇筑取相向施工法，分别在河流两岸搭配施工平台，同时进行浇筑作业，施工过程中，设计人员随时通过水平仪了解误差，以便调整施工方向。施工进行的第2天，左岸人员发现两处存在0.2°偏差，人员及时进行了调整，之后的观测再无异常情况。施工过程中，人员通过水平移动进行浇筑，取人工振捣的方式保证浇筑成效。浇筑完成二分之一后，进行二次索力张拉。总体浇筑完成后，进行梁段标高进行检测，并周期对混凝土结构进行养护，有效避免了裂缝出现，整体工程如期完工。人员在施工期间进行了沉降观测，结果表明沉降率符合安全要求，具体结果如表2所示。

3.3 施工总结

桥梁工程中悬臂现浇箱梁挂篮施工技术虽然成熟，但设计要求高，施工情况复杂，需要注意的内容也较多，结合工程实例，对相关技术进行分析，总结需要注意的实际问题如下：

在斜拉桥模式下，要注意避免长悬臂不对称问题，如果施工过程中出现长悬臂力失衡，则应调整挂篮位置，并分析原因进行优化，确保力学稳定性。在进行索力张拉时，要测试斜拉索的力学性能，严格避免应力松弛，为避免斜拉索耐久性不足导致的快速老化，可使用延展性适中、刚度较大的材料。此外，考虑到当地天气因素，本次施工选择在夏末进行，避免春秋季节较大风力、冬季低温影响。在施工过程中，还应注意非对称力问题，包括机械设备自重的影响，振捣、浇筑作业对力平衡的影响等等，要求在施工作业开始前通过模拟了解非对称力的情况，做好应对准备，本次施工的应对措施为环绕式拉索连接，最大程度保证了挂篮受力能力，考虑到部分地区存在全年风沙天气，应在施工时进一步提升挂篮性能。在挂篮安裝过程中、安装完成后，应由现场负责人对锚固系统、支点、吊带等进行全面细致的检查，确保其受力符合设计要求。

4 结语

通过分析桥梁工程中的悬臂现浇箱梁挂篮法，了解了相关基本内容。在现代桥梁工程施工中，为求提升施工效率、缩短工期，现浇箱梁得到广泛使用，悬臂挂篮法施工则有利于特殊环境下的工程作业，其施工是高度流程化的，应在实际工作中注意各项技术细节，并通过模拟加以完善，从而确保工程的质量。

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