监理在桥梁挂篮施工全过程中的安全与质量控制应用研究

向俊岭

摘 要：桥梁悬臂施工中使用较为普遍的一种结构物为挂篮，采用挂篮施工能为梁段的浇筑提供良好的施工作业平台。本文结合工程实例，对监理在桥梁工程悬臂挂篮施工全过程的安全和质量控制要点进行了论述。研究成果可为相关应用与研究提供参考。

关键词：桥梁工程;悬臂挂蓝;施工监理;安全控制;质量控制

1 前言

挂篮施工是连续箱梁悬臂施工中的一种常见的施工方法，特别在地形等其他受限条件下多使用这样的方法开展施工，它不仅能够节约成本，同时能够提高施工的质量，以上优点使得该方法有着推行性和可行性。因此。如何采用这种方法做好监理工作，并结合自己的经验阐述下以自身的体会。

2 连续箱梁挂篮施工中监理的主要管控内客

2.1 对开展施工的单位进行监督，同时完成挂篮承载的试验

在初期的计算阶段，要充分考虑到挂篮的纵向以及横向的刚度、强度以及稳定性的计算和分析。为了能够更好的完成挂篮预拱度的参数设置，我们还要对其荷载-位移曲线有着充分的了解，同时还要得到挂篮本身的非弹性以及弹性形变，同时在挂篮投入使用前还要求相关单位做好挂篮的承载以及分级承载试验，这能更好的为今后控制标高打下基础。

2.2 为了减少箱梁的早期裂缝情况的发生，必须严格控制原材料，并做好混凝土的配合比工作

（1）要选取水化热低的水泥;（2）水灰比以及水泥的使用量还要严格控制;（3）通过试配完成混凝土外加剂的添加;（4）对于泵送混凝土的配比也要严格把关，对于坍落度要实现更好的控制。

2.3 为了保证有效预应力。严格控制张拉力

由于采用挂篮施工工艺进行施工的桥梁，其主桥跨度都比较大， 因此预应力施工质量是否达到设计要求，便成为施工成败的关键。因而预应力施工是大跨度连续梁最为重要的施工作业环节，对预应力施工质量必须高度重视。

2.4 明确桥梁工程质量控制的重点和关键部位

严格按照既定的设计来执行施工组织，重要环节进行重点关注，对于核心位置进行重点标注，这样能够在整个监理过程中更好的完成质量盯控的任务。重点部位可以采取24小时不间断监控，能够对于存在问题及时发现及处理，将带来的损失降到最低值。

2.5 加强首件工程的认可工作，严格把控工程质量关

首件工程认可是对施工工序或分项工程能够进一步开展的重要保障，也是对施工单位的施工工艺可行性的事先考查，对桥梁工程施工尤为重要，可让工程质量处于受控状态，避免不必要的返工，提高工作效率。在首件认可工作中，我们一方面对施工方案进行严格仔细审核，对可能会遇到的问事先提出题，并要求施工单位补充相应的措施内容，另一方面要求监理工程师和施工单位项目经理、总工参与旁站，以便能够及时发现不足之处，做出相应的处理。如有必要，可召开开专题会对首件进行讨论，对原施工方案和监理实施细则进行相应的改进。

2.6 加强现场施工质量监督

作为监理监控的重要手段之一，现场监督，它主要通过巡视观察以及在一旁站立观察实现，进行监理的人员要对整个施工过程进行检查、巡視以及抽查，如果发现问题要对相关单位进行提醒，并监督其进行整改，以便充分保证施工质量。

3 桥梁挂篮施工监理安全与质量控制工程实例分析

3.1 工程概况

某大桥为拆除重建桥梁，桥梁中心桩号为1+799（河道桩号）。老桥为3×20m，设计交角为90。新建桥梁跨径组合为3×25+40+60+40+4×25m=315m桥梁，桥梁与河道正交。桥梁总宽度为36m，分为左右两幅，每幅桥宽为17. 75m。主桥两幅上部皆为（40+60+40）m具有三跨预应力的混凝土通过变截为单箱双室连续箱梁结构，其高度从跨中计算为2.00m，到达主墩中心的距离为1.00m按照二次抛物线变为3.70m的长度。施工方法采用挂篮悬臂浇筑，除0号块采用现浇的方式，其他的都使用对称平衡悬臂的方法来进行每个的浇筑。0号块的浇筑距离达到10.Om，其他的箱梁纵向浇筑长度分别为3×3 m+2×3 5m+2×4 0m，边跨以及中跨的合拢长度都为2.0m，并且边跨的0号块浇筑距离为8.90m。悬臂现浇粱段中最大重量为148.71吨，施工机具以及挂篮本身的质量为37吨，施工时采用的施工机具和中跨合拢段施工吊架的质量为19吨。箱梁的施工工艺。具体的工艺程序如图1所示：

3.2 挂篮的设计加工与加载试验

3.2.1  挂篮的外观设计与加工制作

本工程悬浇采用的挂篮外观为菱形。它的主要结构由菱形桁架、行走部分、动力部分、模板部分等组成，整体的重量大约为37t，挂篮设计容许最大变形值为20mm。

3.2.2 挂篮安装。

对于安装固定流程来说，可以先将主桁整体在桥下装配完成，之后将整体吊装到射击位置，最后进行固定，这样能供在拼装过程中减少工作复杂度，提高工作效率。具体先将梁底上的前后横梁和纵梁拼接完成，之后通过提升机将底梁模架进行整体的吊装，最后通过吊杆将底梁模架进行固定。工作台的焊接在前后横梁上进行，并在底模架上进行底模板安装;通过提升机进行外侧挡板安装，并利用走横梁将其固定在挂篮上，最后进行内模以及内模行走横梁的安装和固定。

3.2.3  挂篮加载试验

对于挂篮的稳定性以及刚度强度的评估是通过对挂篮进行预先加压测试来完成的，通过实际来确定挂篮的安全性能以及在不同的负载情况下可变换的数据和参数。根据施工规章的要求和设计规范，在拼装成为整体的挂篮上需要进行相应的测试实验。根据挂篮最大阶段的重量确定预压负载的数量范围在其基础的1.2倍左右，挂篮立模标高的参数设置为1.0倍的砼荷负载的变形数值的参考值，挂篮的安全性能是由1.2倍砼荷负载的来进行测试。通过采用千斤顶加压的方式对挂篮的主纵梁进行加压。挂篮在加压过程中会发生形变，记录不同加压过程中的变形系数大小并进行分析，同时对于挂篮在加压过程中发生的前吊结构外形变化系数进行分析，其变形有非弹性的和弹性的，都需要进行统计分析，并和设计数值相比，从而能够指导施工过程中挠度的控制，施工单位需要将加载载荷的测试结果进行整理，并按照规定上报监理以及相关的监管部门。测试过程中还需要对测试件的外观进行观察，是否存在相关的变形、连接销松动、形变量过大、焊缝脱焊等情况发生，当其所有的指标有一项不满足安全要求则严禁将其投入使用。

3.3  钢筋绑扎及预应力束管道的定位

预应力定位过程中的钢筋以及管道需要具备下面几个条件：

3.3.1 定位钢筋具有重要的作用，其定位的准确性直接影响到了后续施工的质量，所以其必须要和相关连的钢筋进行焊接固定，采用塑料垫块来保证砼保护层厚度。管道的位置一般不会与钢筋的位置发生施工冲突，但是实际中一旦出现冲突现象时，我们采用的措施只能是将钢筋进行整体的平移，一旦将多余的不需要的部分钢筋裁剪掉之后，在后面的施工步骤中要将钢筋的切断位置进行补焊。

3.3.2 箱梁式施工的施工中纵向预应力的管道应该时逐步增加的，管道的定位应该十分的准确牢固，以此来避免平弯和竖弯的曲线对于施工效果的影響，管道的接口处应该严密，不得出现毛刺卷边和折角等情况。在进行浇砼过程中，为了避免管道发生变形现象，可以在内部安装硬塑料材质的管芯，这样可以在浇砼之后将该模芯拔出，进而增强管道的包浆效果。最后采用空压机进行清孔处理，对存在问题的部分及时处理。

3.3.3 相互之间存在预应力的管道相对接时，保证纵向管道位置移动横竖向管道位置，但用作后锚的竖向预应力钢筋不得移动;横竖向相碰时，保证竖向移动横向预应力钢筋。

3.4 模板安装

腹板的底模、内模顶板、外模等部分的安装是与挂篮的安装同时进行的，在预应力孔道的安装完成后，对于箱梁头模和腹板内侧模进行进一步的安装。浇砼过程中产生的侧板压力大的问题，以桥主梁的腹板尺寸作为依据，拉杆采用Φ32精轧螺纹钢筋进行拉锚固定。

3.5 砼的浇筑

混凝土的施工过程，要求其原材料的计量要精确，根据不同的天气环境，采用不同的坍塌高度，并要使砼的搅拌均匀，落差高度应该控制在15～20cm以内。砼水平分层浇筑时，每层厚度不应超过30厘米。上层砼的浇筑必须在下层砼初凝前进行。为了使挂篮的实现大部分的未微小变形，在进行浇筑施工时建议从挂篮的前端开始进行浇筑，这样可以使新旧砼之间不会发生裂纹。

3.6 预应力施工

预应力对于具有大跨度连续箱梁的主桥来说具有关键性意义，同样本座桥梁的施工效果的关键在于初始的设计标准是否被严格执行，最终要求是否被满足。因此，设计标准十分重要，在实际施工中预应力施工应该严格按照设计标准进行，它也是在大跨度连续桥梁最终性能保证的一个最为关键的环节。

3.6.1 施工工艺流程图

3.6.2 张拉施工

3.6.2.1  张拉施工前的准备工作

在进行张拉工作之前需要对砼浇筑的质量进行测试，当砼期大于7天并且达到设计强度90%之后才可以进行。张拉顺序：待砼达到设计要求的强度后，采用先肋后顶的步骤对纵向预应力钢筋进行张拉。

纵向预应力钢束张拉是指在横向的断面上对其进行对称性的张拉，组成钢束的两端张拉时也需要对称进行。

3.6.2.2 张拉施工的具体流程

首先设置10%的初始张力，之后测量变形伸展数值δ0，然后拉至测试的吨位P并持续2min的时间，在测量变形伸展数值δ1，最后进行固定。当测量得到的延伸数值大于或等于理论数值的95%且小于其106%，则认为张拉测试合格。如果张拉结果没有满足条件，应该重新对真个测试过程进行检查之后再次进行继续张拉。最后完成张拉时应该注意不要对锚头以及钢束进行撞击，多余的钢束可以采用切割机进行切割，但要保留3cm。

3.6.2.3 在进行纵向的预应力张拉时，需要注意以下几个问题

3.6.2.3.1 张拉时按照规范记录伸长量、油表数值，预应力的增加要分级增加，整个过程要稳定，在最后一级的张拉中应该保持2分钟，最后记录总的伸长量;

3.6.2.3.2 实际砼的期限在7天以上且强度是设计强度值的90%以上;伸长量和预应力的增加应该是两端同时进行;伸长量如果两端的数值不一致应该重新检查整个测试过程，改进之后再次进行张拉;

3.6.2.3.3 张拉初始阶段要由小吨位的千斤顶对于管道中的钢绞线进行平滑张拉，保证在进行大吨位的张拉时，每根钢绞线能够受到均匀的拉伸力。张拉力的预拉应该控制在每根钢绞线张拉力的20%～40%之间;

3.6.2.3.4 在张拉钢束中如果产生滑移的钢索有一根或者多根时，在满足设计规范的前提下，可采用单根或者整束拉伸，此时注意不能超出设计允许值;如果不能满足前提，则需要全部重新进行张拉，该过程中如果存在钢绞线的磨损较大现象，需要全部将钢束进行更换。当发生断丝的现象时也要全部对钢绞线进行更换;在张拉结束之后，测量得到的伸展量和计算数值之间的差距高于设计数值时，应该对张拉设备、测试钢索的力学性能，并在松张之后张拉应该重新进行;

3.6.2.3.5 在张拉过程中测得其拉伸回缩量高于理论数值时，张拉需要重新进行;张拉使用的夹片发生损坏或者移动时，应该重新设置夹片之后再张拉，张拉过程中为减少磨损可增加水溶性的润滑剂，不过需要再灌浆之前对润滑剂进行清洗，保证灌浆的纯洁性。

3.6.3 压浆及封锚

压浆是预应力施工质量的关键环节之一，固完成预应力筋的张拉锚后，要马上孔道灌浆，防止预应力筋的锈蚀。采用真空辅助压浆工艺压浆，为保证孔道内水泥浆的密实，应严格控制水灰比，水泥浆里适当添加阻锈剂。

压浆质量的要求：经过试验来确定水泥浆的配比，施工的过程中不能随便变动。每次压浆应至少进行两次的水泥浆粘稠度的测试;28天后，测定压浆液的强度;压浆结束检查凸起处密封性;压浆后48 h内构件的温度必 须≥5。C ;压浆过程一次性完成。

3.6.4 箱梁悬浇施工控制

主要工作内容：标高观测、应力观测、温度测量、砼弹模检测、砼容重检验。

3.6.5 箱梁挂篮悬浇施工安全和质量保证措施

3.6.5.1 在拼装开始前，要先平整和稳定好支座;在拼装中，为了主桁的稳定，可采用临时稳固的措施并根据需要增加操作平台和走道来加固。在悬臂端拼装作业时，为了使主桁稳固，必须将后锚点锚牢固。当挂篮拼装完成后，必须按照图纸逐一检查各结点、销子、螺栓、锚杆的连接情况，确保安全。

3.6.5.2 精轧的螺纹钢需要预拉合格之后才能使用，而且具有钢筋外套的橡胶管，在使用的过程中严防弯曲、碰撞、电火花触及等。螺母外露丝口处三圈以上保证拧紧，在使用连接套的地方，为使锚固的长度一样，可用红油漆进行标记。

3.6.5.3 精轧螺纹钢的后锚和吊杆需步伐一致。

3.6.5.4 通过在行走船和轨道之间抹一层黄油来减少挂篮行进的阻力。挂篮行进时，工作台上保持整洁，主梁的端头放限位设备固定。

3.6.5.5 为了保证孔道的垂直，避免锚杆和吊杆出现倾斜现象，必须按照图纸精准埋设各种预留孔。

3.6.5.6 千斤顶的后锚和吊杆升降处安装了双螺帽（升顶用上螺帽，承重用下螺帽），当升顶完成后一定要把下螺帽拧紧。

3.6.5.7 箱梁內外模锚杆和下横梁的后锚杆安装一定要结实。

3.6.5.8 挂篮使用前要进行全面安全检查，遇大风或雷电天气时严禁移动。

3.6.5.9 挂篮的韧性和安全度影响箱梁浇筑过程中是否变形。

3.6.5.10 浇筑、挂篮拆除时，悬臂施工段必须保持对称性。砼浇筑按底板、腹板、顶板的顺序依次展开，最后浇筑结合部位，其中出现的施工缝必须按照要求严格处理。

3.6.5.11 要求施工单位的砼工有丰富的经验和较强的责任心，尽可能的杜绝漏振时产生的蜂窝麻面。

3.6.5.12 为不损坏裂缝和边棱，箱梁砼必须达到一定强度后再拆非承重的侧模，而在预应力舒张完才能卸下底模。

3.6.5.13 由于纵向预应力束必须保证两端同步张拉，而且张拉完后不可以撞击锚头和钢束，所以我们采用切割机切除钢绞线和粗钢筋的长度。

3.6.5.14 为保证箱梁施工线形的顺适，实现高精准的合拢。对于施工期间数据的收集、各阶段的控制分析和调整等都要及时进行，积极配合监控单位做好监测工作。

3.6.5.15 为保证砼的质量和施工的安全，必须时刻关注天气变化。

4 结语与建议

在挂篮施工管理过程中，任何一个施工环节的安全、质量控制都尤为重要，这就对我们在进行现场安全、质量管控要求更为严格，因为任何一个施工环节出现问题，都有可能引发安全或者质量事故，给工程带来巨大损失。因此建议在施工中建设单位应聘请有经验的专家加强技术力量指导和监督，寻找有专业资质的测量单位加强进行观测，以便发现问题能够及时解决和处理。

4.1  施工安全监理要点

（1）严格执行施工的工艺和技术要求;（2）保证施工环境的整洁，不得抛掷传递工具，高处不得绑扎钢筋，要搭建好操作平台和安全网，使用前要进行检查，确保安全可靠;（3）现场临时施工用电，不得乱接乱拉，防止触电事故的发生;（4）遇雷雨天气或大风天气严禁进行施工作业。

4.2  施工质量监理要点

（1）挂篮安装完毕，需要对箱梁底进行检测，中线和标高如有偏差需要及时纠正;（2）全程监控悬臂梁体的挠度、应力，悬臂梁体的弹性及非弹性变形的参数进行分析，以便于指导现场施工作业;（3）箱梁浇筑完成后，需要对梁块的上翘值和扭曲值进行张拉复测。（4）砼坍落度要控制在12-14cm之间，浇筑混凝土要保证每层在30-50cm范围内;（5）根据施工实测值来调整预拱度的数值。另外浇筑混凝土时要注意其浇筑的顺序，纵向上前端开始，根部与前段梁体合拢;横向上，从两侧灌注，腹板顶合拢;（6）做好张拉的相关记录。

参考文献：

[1]童峭峰，特大桥建设工程中挂篮施工技术的探讨[J]广东科技，2010.1总第229期.

[2]梁文军，连续葙粱挂篮施工监理要点初探[J]山西建筑，2010，（7）