公路桥梁施工中挂篮悬浇施工技术应用分析

李洪国

（中建八局浙江建设有限公司，浙江 杭州 310020）

0 引言

长距离桥梁架桥施工难度大，施工单位应研究新的施工工艺和施工方案。挂篮悬浇施工技术的出现，很好地解决了这一问题。因此，挂篮悬浇技术也开始流行起来，但在应用过程中有许多问题值得研究和探讨。从功能的角度看，挂篮悬浇施工技术是公路桥梁施工中的关键技术。挂篮悬浇施工技术以挂篮为操作平台，操作灵活，可根据施工实际需要进行调整。人员可以利用该技术在短时间内有效地完成浇筑工作。基于这一技术优势，加强挂篮悬浇施工技术应用研究具有重要意义。

1 挂篮悬浇施工技术的工作原理及优势

对公路桥梁挂篮悬浇技术的分析，首先要详细分析挂篮的主要应用形式，为今后具体应用提供必要的设备支持。根据道路桥梁挂篮的类型，可以分为黏结型、型钢型、索杆型、混合型，也可以根据其主要结构分为不同的结构形式。挂篮主要由梁、锚固系统、上下梁、模板系统、行车系统、交叉连接系统等组成。主梁桁架为主要支撑结构，大多数为两点式。锚固系统的主要功能是为结构提供向下的反作用力，所述向下的反作用力可产生大的后弯矩以形成稳定的平衡结构。上梁和下梁的结构分为前部和后部，根据其位置确定。模板系统主要包括地板、侧面模板和内部模板。交叉连接系统是各种结构件交叉连接的主要结构，主要包括梁、连接器、销等部件[1]。

目前，在大量桥梁工程的实际施工案例中，挂篮悬浇技术已被广泛应用。挂篮悬浇技术与传统工艺相比，能够在最大程度上免除支架安装的工序，降低桥梁建设工程项目施工过程中对大型机械设备的依赖。此外，其还具有极高的灵活性，能够极大程度地满足桥梁施工任务要求，提高建设效率。桥梁工程建设过程中采用挂篮悬浇技术，前半部分工程建设完成后，后半部分的施工人员就能接着进行施工，这不但免去了施工时移动大型机械设备的等待时间，还减少了准备时间，有效地提高了工程施工效率。

该技术的高度自动化，使机器能够进行特定的操作，从而减少了成本和人为失误的情况，提高了公路桥梁的施工精度和整体质量。

同时，索杆梁的设计，可以保证混凝土张力在桥梁任意位置优化，具有很强的科学性和规范性。挂篮悬浇技术还可以提高桥梁结构的整体稳定性，保证公路桥梁的安全。

此外，挂篮悬浇技术解决了传统工艺难以分解的问题，打破了大型设备的局限性。不仅可以提高公路桥梁施工的灵活性和整体效率，而且可以提高施工的综合优势。

2 公路桥梁施工中挂篮悬浇技术应用现状

现阶段，挂篮悬浇技术在我国已初步推广，广泛应用于公路桥梁工程。与传统铸造工艺相比，挂篮悬挂浇筑技术更易于操作。挂篮悬挂浇筑技术有效减少了大型起重机的使用率，节约了支架的施工成本，具有较高的使用价值和经济优势。挂篮悬挂浇筑技术仅使用挂篮即可完成施工中的实际浇筑任务。公路桥梁工程一般采用分节段悬臂施工。前段工程任务完成后，人员可转移挂篮进行下一阶段工程。在转移的过程中，采用钢轨和悬挂系统的施工方法可以进一步提高施工效率，使施工单位合理控制施工时间和施工周期[2]。

总的来说，我国的挂篮悬浇技术适合长距离、大跨度桥梁的施工，能有效降低长距离桥梁的施工成本，提高企业的经济效益。但在小型公路桥梁施工过程中，挂篮悬浇技术虽然能够显著提高工作效率，但是增加了施工成本，这不利于企业的效益。在修建小型公路桥梁时，如果其他传统技术不能有效使用，工人可以首先考虑挂篮悬挂浇筑技术，以克服一些技术难题。例如，在一些山路交叉口工程中，施工单位建设支柱的难度系数较大，成本显著增加。在这种情况下，采用挂篮悬挂浇筑技术，可以为施工单位创造更好的条件，有效降低施工成本。

3 挂篮悬浇技术在公路桥梁施工中的重要性

对于公路桥梁施工来说，挂篮悬浇技术能够促进施工工作的顺利开展，具有十分重要的现实意义。首先，随着我国科技的进步，自动化系统被广泛应用于生活的各个领域。自动化系统在公路桥梁工程中也很受欢迎。当前，挂篮悬浇技术已经具备了全自动化的功能。将该技术应用于桥梁工程，可在一定程度上减轻施工人员的压力，确保施工人员的安全，同时也显著节约人力资源成本。其次，对提高混凝土结构质量具有重要作用，承载桥梁的均匀受力，可进一步提高桥梁技术的稳定性和安全性。最后，挂篮悬浇技术与其他工艺相比，在装配和拆卸方面更加灵活，相对缩短了施工周期，避免了一些大型设备的使用，有效地提高了施工公司的经济优势。

4 挂篮悬浇施工技术应用的注意点

4.1 管控施工质量

挂篮悬浇技术的应用和公路桥梁施工的整体质量息息相关，所以必须重视对其施工质量的管控。施工开始前，要派专业人士前往施工场地展开详细的调查和勘测，以所获数据与信息为基础来改善已定的挂篮悬浇技术应用方案和表明其中所需注意的重点因素，并结合之前的施工经验对可能产生的施工问题进行预判性的模拟和制定对应的应急解决方案，以此保障挂篮悬浇技术的高效应用。除此之外，相关施工人员在整个施工作业完成以后，必须要根据相关规定检测施工质量，以此保障挂篮悬浇技术应用能够达到施工方案的原有目标以及后续的改进和完善，其中，在检测时要将施工作业划分为不同部分依次展开细致化的工作，挂篮行走的速度等都必须纳入检测工作之中。

4.2 确定合理设计参数，做好准备工作

在公路桥梁施工中应用挂篮悬浇技术的过程之中，管理人员要对整个施工过程和实际操作有深入的理解。与此同时，在前期工作中，要对桥梁路段承重展开多次计算，保证公路桥梁的承重能力和强度都要满足理想效果，还要对挂篮抵抗变形能力与可拆卸性进行分析，确保挂篮悬浇技术的合理应用。除此之外，还要针对挂篮制定防护计划，以此保障具体施工作业的安全性。

为了满足桥梁建设工程对于有关设计参数在准确性上的实际要求，首先，要落实桥梁设计的实际载荷数据。其次，考虑到两侧外模块的实际重量，做好均衡计算，比如在单侧的模块重量是5t 的话，两边重量之和就是10t。在后续施工中，安装承重桁架片时，一般会借助千斤顶对其按照工程作业的实际需求进行合理的规划和调整，以此降低和避免其由于发生非弹性形变，对工程埋下的安全隐患。再次，吊装锚固的施工环节在安装外部模块时，要提前严格按照工程安全标准和实际需求组装施工平台，这是安装外模板和滑动梁的前提条件。在平台组装好后，就使用卷扬机将建材吊到指定位置进行安装。最后，组合安装顶板构件，利用塔吊将与内模结合的顶板吊装到指定位置，用螺纹钢筋连接和加固顶板，提高挂篮的安全性，完成安装组合内模与顶板的最终工序。

4.3 合理制作以及安装

挂篮作为公路桥梁施工建设项目中的重要操作平台，必须具备不易变形、容易移动及安装拆除，以及优良的载重性能等优点，而且能够确保施工阶段的人员安全。因此，在应用挂篮悬臂施工法施工之前，要做好前期准备工作。在制作悬臂挂篮前，要事先了解公路桥梁施工阶段中所需要的最大承重及强度，从而根据这些参数来设计挂篮的施工图纸，并严格按照设计图纸进行制作，使挂篮能够满足具体施工的需要。制作完毕之后，对悬臂挂篮的主要参数进行检测，确保悬臂挂篮的制作质量能够达标，避免出现安全事故。

安装之前，需要事先对悬臂挂篮所应用的施工现场进行检测，比如构架的稳定性以及施工设备的安全性等能够符合施工技术规范要求。此外，还需要事先了解清楚安装悬臂挂篮的流程以及注意事项，严格按照规定进行悬臂挂篮的试拼装，保证悬臂挂篮的安装是合理且规范的，从而确保悬臂挂篮的组装能够满足工程需求。拼装完成之后，要查看悬臂挂篮的安装步骤是否合理，是否契合施工图纸所展示的步骤，是否能够满足公路桥梁施工建设工程中的实际需要，并进行荷载试验，试压的最大荷载一般按最大悬浇梁端重量的1.3 倍进行。

挂篮悬臂施工法通常适用于纵向坡度小于6.8%的桥梁，以免桥梁纵向坡度太大引发挂篮不受控制地滑动，造成安全事故。采用泵送方式浇筑梁端混凝土时，必须严格控制坍落度在140～180mm，并且根据温度、湿度等外界因素变化情况，适当调整悬臂段混凝土的浇筑速度。并且在浇筑梁端混凝土过程中，要双管齐下地进行变形控制及应力监测。

第一，桥梁工程施工技术员需预先检查并记录浇筑前的挂篮中线位置、底模标高及预应力筋管道位置，确保无误后再进行悬臂段混凝土的浇筑作业。每浇筑一段混凝土，就要实时测量记录梁标高，与梁模板标高进行对照，其中梁模板标高应为设计标高、预拱度以及挂篮满载后的变形程度之和。目的是使下一段混凝土的浇筑高度得到针对性调整，使误差越来越小，桥梁工程的悬臂段结构线变得平滑均匀。第二，为了观测悬臂梁是否发生扭转变形，可以在施工梁段设置左、中、右三个控制点，监测其控制截面挠度。然后在基于实测标高数据基础上，利用桥梁博士等软件分析下一施工阶段的标高数据。尤其是定下控制点立模标高数值以后，通过控制点和桥面横波推算其他点的标高数值。

此外，桥梁工程师还应该对悬臂段施工的每一阶段进行受力和变形模拟，分析出其理想受力及变形程度，从而能在施工时做出针对性调整措施，还要在悬臂梁施工阶段，实时监测主要受力结构的应力状态，掌握其工作状况，使桥梁结构的抗压强度、抗剪强度均达到要求，确保桥梁在施工以及成桥都处于安全状态。

4.4 浇筑混凝土

泵送浇筑混凝土在工程作业时，混凝土不易受到外部影响，能够很好地保持混凝土的稳定性。因为混凝土未干时本身稳定性较差，为了避免由于混凝土温度升高发生硬化现象，影响工程质量最终降低浇筑效果，施工时应当根据实际环境和具体情况做好混凝土管理上的安排，严格把控混凝土的制作和运输过程。比如在现场施工的同时制作混凝土，就能很好地控制混凝土质量。为了避免完工后的混凝土表面出现裂缝，提高浇筑效果，混凝土浇筑作业要在初次凝固之前一次性完成施工。为保证混凝土的最终浇筑效果，工程监管部门也要做好施工的监督管理工作，及时发现施工过程中的问题并加以改正。

4.5 挂篮行走

工程建设人员在挂篮行走的过程中，要加强安全意识，提前制定可能发生的问题的防范措施。因为在挂篮行走时，不但将其自身的重量完全交由桥梁结构承担，还会占用很大的空间，此时容易发生意外事故。挂篮行走是桥梁建设过程中挂篮悬浇技术灵活性优点的主要表现部分，但在这一过程也是采用挂篮悬浇技术的公路桥梁工程事故易发区。所以在施工时，技术人员要保障挂篮行走的安全性，将提高挂篮行走稳固性的反压轮设置安放在挂篮主导梁和立柱部位，控制和降低挂篮行走的风险。在挂篮行走作业时，施工人员要时刻注意挂篮情况，如果反压轮发生故障，施工人员需要及时接手控制，甚至暂停作业，全力保障工程的安全进行[3]。

4.6 合龙施工

在公路桥梁挂篮悬浇的过程中，需要对合龙施工进行重视，严格按照规定进行施工，提升合龙施工的标准化程度，保证连续梁的质量，提升公路桥梁的安全性与稳定性。科学的受力状态是合龙施工首先应该考虑的因素，科学的受力状态能保证合龙体系的转化稳定，对其起到有效的支撑作用。工作人员在最开始的操作时就需要考虑有关平衡重量的方案，保证方案的可靠性与可行性，然后按照此方案严格地进行操作。通过同步增减配重的方式，使公路桥梁两边的重量几乎相等，处于一个相对平衡的状态，在此之后，进行边跨合龙承接与中跨合龙处理。除此之外，还应该配有专门的工作人员负责对合龙温度进行监测，保存温度的实时数据，从而方便后期的管控工作，及时避免环境温度对合龙安全和质量的干扰。

5 结语

综上所述，山区和危险地区公路桥梁建设的不断深入，对公路桥梁建设提出了更大挑战，施工难度系数增加。在现阶段的长距离公路桥梁工程中，挂篮悬浇技术与传统公路桥梁工程技术相比有着无可比拟的优势，在河谷等危险区域的长距离桥梁工程中更能发挥这种长处。因此，要进一步加大挂篮悬浇施工技术的研究力度，使挂篮悬浇施工技术在公路桥梁建设项目中得到更广泛的应用，提高公路桥梁建设的质量和效率。