大跨度桥梁施工中菱形挂篮悬臂浇筑施工技术分析

黄佩

（宜春市公路事业发展中心上高分中心，江西 宜春 336000）

0 引言

相较于普通的公路桥梁工程，大跨度桥梁的跨度大、操作项目多且现场潜在风险更多，这一定程度上提升了施工难度，对各项施工操作的专业性及质量也提出了更高的标准。

在施工过程中想要进一步提升大跨度桥梁的安全系数、减少不良因素的影响，可有效应用菱形挂篮悬臂浇筑施工技术完成施工任务，菱形挂篮的制作流程相对简单、拼装便捷、结构受力性强且能满足大面积的作业要求。

对此，施工人员应加强工程规范操作意识，充分掌握此项技术的应用要点，通过规范化、标准化的施工操作提高施工质量，确保大跨度桥梁整体结构的稳固性。

1 菱形挂篮的设计原则

当前，在大跨度桥梁施工中常见的菱形挂篮有3m、4m 两种规格。通常，挂篮整体重量随着悬臂长度变化而变化，同时，挂篮荷载和结构受力情况也会随之发生改变。

在对菱形挂篮进行整体设计时，为了避免因结构参数计算错误而引发质量问题，防止发生安全事故，应结合大跨度桥梁梁块的重量进行综合分析，依照大跨度桥梁的建设标准、行业规章对挂篮结构和梁块重量比进行准确计算，确保最终的计算参数能达到行业设计指标。在设计过程中还要充分考虑施工操作的复杂性，在对菱形挂篮悬臂结构尺寸进行规划时应预留出充足的施工空间，以免尺寸过小影响施工人员的正常操作，也要防止尺寸过大增加制作成本，在综合分析多项因素后确定最佳的结构尺寸，确保菱形挂篮设计的合理性。

2 大跨度桥梁菱形挂篮悬臂施工技术分析

2.1 菱形挂篮的安装操作

2.1.1 制作挂篮

制作菱形挂篮时要严格依照工程设计规定的尺寸加工挂篮所需的所有构件，加工人员不得随意更改尺寸参数，加工构件所用材料的性能、质量标准等都必须符合工程设计指标才可实施加工作业，从根源把控好菱形挂篮的加工质量。在加工构件的螺栓孔洞位置时，加工人员要先按照设计图纸确定加工位置，然后借助数控切割机等专业化设备实施操作，保证孔洞位置的准确性，提高孔洞尺寸的精准度。

另外，在对加工构件实施焊接作业时应遵守高效、严谨的操作原则，严格把控焊接质量，确保挂篮焊接的牢固性。由于挂篮的组成构件较多，焊接工作量较大，操作人员必须依照不同构件的焊接标准展开作业，为避免发生漏焊、过焊等问题，操作人员可按照挂篮的拼装顺序，对焊接构件进行合理划分，在充分了解焊接标准前提下，根据构件的材质、功能性要求，选择合适的焊条和焊接技术，然后依次开展焊接作业。在焊接过程中，操作人员要把控好焊接温度和时间，以防构件出现破损等问题。此外，完成挂篮加工工作后，操作人员可利用超声波检测法对挂篮缝隙进行全面检测，确保各类构件的加工质量均能满足设计标准。

2.1.2 挂篮拼装

挂篮构件是由加工厂制作完成的，其拼装操作大多是待挂篮构件运输至现场后，在施工现场完成的。挂篮构件进场后，施工人员首先应对挂篮构件进行详细检查，确定各类构件均无破损、锈蚀等问题后方可进行安装操作。安装滑道前，施工人员需用钢枕对其进行相应的调整，安装过程中可用锚固筋进行加固处理，然后依次安装滑道前滑、后钩板、主桁架、行走与锚固系统及各杆件，完成箱梁上部结构的安装工作后，便可开展挂篮吊带系统，底平台系统，内、外、堵头模板系统的安装。需要注意的是，施工人员必须加强对挂篮各锚固件的检查工作，切实保证挂篮锚固的可靠性，确保安装结构的整体性，通过规范化的安装操作提高挂篮结构的牢固性。

2.1.3 挂篮预压试验

为了避免菱形挂篮在施工中出现变形问题，完成挂篮拼装作业后需要对挂篮主桁架等构件进行预压试验，由此消除挂篮产生的非弹性变形，提高施工操作中的安全性。在预压计算时，一般需要将挂篮产生的弹性变形量归纳至梁段预拱度计算中，预压压重则依照悬臂最重梁段的1.2 倍进行计算。同时，施工人员可采取装载砂堆预压法进行试验（见图1），依次加载至20%、50%、70%、100%、120%，加载完毕后应停留约30min，待沉降值逐渐稳定后对变形数据进行详细分析，且满载后应停留24h 再进行观测分析。在试验环节施工人员要详细记录加载数据、加载状态以及挂篮的变形情况等相关数据，确保试验数据的完整性。

图1 菱形挂篮装载砂堆预压法示意图

2.1.4 验收挂篮

完成挂篮拼装和预压试验工作后，现场监管人员及施工单位应对挂篮安装项目进行验收，严格依照大跨度桥梁菱形挂篮悬臂浇筑施工的相关规范及建设标准对挂篮各组装构件的尺寸、焊接质量等进行全面验收，详细查看挂篮构件表面是否存在锈迹、主桁架的立柱垂直度是否同设计标准一致、锚固深度是否在标准范围内。在验收环节，相关部门及人员必须秉承真实、客观的态度落实检验工作，确保挂篮施工的各项工艺均能达到标准要求，为后续的施工操作奠定良好的基础。

2.2 混凝土浇筑施工

菱形挂篮的混凝土浇筑作业应自悬臂至根部展开，严格按照设计标准及测量数据控制浇筑质量和规格。对腹板结构的浇筑工作应从顶板处开始，并将卸料板覆盖至进料口处，以此保证顶板混凝土的初凝效果，避免出现裂缝等问题。在浇筑过程中，施工人员要处理好腹板和底板之间的倒角问题，按照边浇筑边振捣的方式展开作业，确保混凝土的密实度，避免出现翻浆现象。同时应注意，禁止将混凝土直接倾倒在钢筋网上，以防影响整体结构的稳定性。

为了提高混凝土施工效率，施工人员可在顶板、腹板处安装“天窗”，并沿腹板每隔1.2～1.5m 设置一个漏斗，确保腹板振捣作业的高效开展。

2.3 合龙段施工

合龙段施工操作主要为退挂篮，施工人员需要先拆除相邻段的挂篮，同时清理梁面物件，并依照施工图纸将配重水箱、设备等安装在指定位置，然后对梁段观测点标高进行复测，确定其同设计指标相一致后，锁定永久支座，同时拆除临时支座。

将临时支座拆除后，施工人员要再次复核两面标高，尽可能将相邻两端顶面标高的差异值控制在15mm 以内，并利用线性控制软件对水箱配重方法进行合理调整，确定无误后方可展开下一道工序。一般情况下，合龙段施工分四种方式，即一次性全桥合龙、先产生双悬钢构再合龙、中跨到边跨合龙以及边跨到中跨合龙。施工人员需要依照菱形挂篮的实际安装情况选择合适的合龙方式。

具体操作时，施工人员可先进行边跨合龙，将边跨挂篮改为吊架，完成体系转换后，在边跨合龙段安装劲性骨架，然后将钢筋绑扎牢固，通过混凝土浇筑完成合龙，待混凝土强度指标达到设计标准的90%以上、养护时间维持在7 天以上时，便可根据先长束后短束的原则对段顶、底板束和垂直预应力束实施张拉处理，其中可采取交替张拉的方式对底板和顶板束进行张拉处理。

3 大跨度桥梁菱形挂篮悬臂浇筑施工质量的控制策略

3.1 严格规范挂篮安装操作

挂篮安装操作是否标准、规范关乎后续悬臂浇筑的质量。因此，在安装环节应提高挂篮安装操作的规范性，保证基础环节的施工质量。在实际安装操作中，菱形挂篮的轨道安装极易出现误差，为了将轨道安装的误差值控制在允许范围内，在安装轨道垂直预应力筋时，应将其垂直、水平两个方向的安全误差均控制在3mm 以内。完成拼装工作后，施工人员应在现场技术指导人员的正确指引下，将挂篮前移至规定位置，确保挂篮同桥梁中线呈对齐状态，且两者之间的偏差值应不超过5mm。最后，施工人员应落实自检工作，全面查看挂篮的变形情况，同时依照技术规范对变形值进行合理调整，将每次调整的范围控制在5mm 左右，以免调整范围过大提高其变形率，确保挂篮安装的质量能达到大跨度桥梁的施工要求。

3.2 有效控制梁体挠度

为保证整体施工质量，在浇筑混凝土时施工人员可利用线性控制软件对施工进度、材料数目、设备摆放位置等进行全面控制，并以此收集相关数据，对梁体挠度参数进行综合计算，一般其变化范围应在5mm以内，若挠度参数超过5mm，则需及时排查挠度参数变化的原因。对各项影响因素进行详细分析后进行有效调整，然后将调整数据录入控制软件，并对挠度数值进行重新测算，确保梁段标高数据的精准度，为后期合龙施工提供可靠的保障。

3.3 落实水平测量的精度控制工作

水平测量精度的控制工作对菱形挂篮悬臂施工尤为重要。施工过程中，施工人员应提高质量管控意识，在保证施工操作规范性的基础上，严格依照施工图纸和施工方案实施操作。在水平测量工作中，应合理布设观测点，以防增加数据的离散性，为了避免出现重复测量的现象，施工人员可在观测点上进行标记，保证测量数据的准确性。另外，水平测量工作应在稳定的环境下进行，防止数据受到外界因素干扰而出现较大偏差。考虑到地形条件的影响，施工人员可在梁段顶面布设水准点，梁段施工结束后需参考水准点对标高进行复测，并利用线性控制软件和相应调整措施有效控制测量结果的精准度，进一步提高水平测量的准确度，保证整体施工操作的规范性。

4 加强大跨度桥梁菱形挂篮悬臂浇筑施工安全的有效措施

大跨度桥梁菱形挂篮悬臂浇筑施工属高空操作项目，危险系数较高，加之施工环境复杂、工艺流程较为烦琐，若施工过程中的安全管控工作不到位，则极易引发安全事故，不仅会影响整体工程的施工质量，还会危及施工人员的生命安全，给建筑企业带来严重的经济损失。鉴于此，在整体施工过程中，建筑企业应加强现代化工程安全管控意识，依照大跨度桥梁菱形挂篮悬臂浇筑施工的操作特点、施工标准，结合现场实际环境，采取科学有效的安全控制措施，积极落实安全技术指导工作，保证项目工程在安全的施工环境下顺利完成。

菱形挂篮悬臂浇筑施工环节是工程安全管理的核心，现场监管人员必须树立正确的工程管理理念，切实将安全控制工作落实到具体的施工环节，充分发挥出工程监理的效用价值，正确指导施工人员开展规范化操作。就滑道安装环节而言，施工人员可将保险限位挡板安装至滑道前端位置，以防在操作过程中出现挂篮前移的现象，在吊梁下放的过程中也应由专业人员对水平位移情况进行检测，确保下放位置的准确性，避免放置不平衡引发安全事故。铺设轨道时，施工人员需要严格按照施工方案进行铺设，切实将各项误差控制在标准范围内，保证轨道铺设的稳固性，规避轨道掉落风险。

在行走轨道的使用过程中，每次开启时施工人员都应详细检查前后横梁的稳定情况，查看其是否存在挂钩滑出滑槽、前后纵梁滑船等问题，确定无误后方可实施操作。另外，前移挂篮时，施工人员应注意将两只挂篮保持对称状态，之后同步向前移动，由此保持梁体的平衡性，以免梁体失衡发生安全事故。同时，要注意控制挂篮前移的速度，尽可能将其行走速度控制在10m/h 以内，待挂篮距梁端约1m 时应适当减速，以防影响梁体平衡性。无论是在挂篮施工中还是在轨道运行、挂篮前移环节，施工人员及现场监管人员都需加强安全观察，实时掌握施工环境、施工操作的变化情况，提高安全管控的精细化程度，消除施工中的安全隐患，切实保证施工操作的安全性，为大跨度桥梁工程顺利开展提供有力支持。

5 结语

菱形挂篮悬臂浇筑施工技术为大跨度桥梁工程的施工操作带来了一定的便利性，但在实际施工中还是存在一些安全隐患，施工单位想要充分发挥出该技术的应用价值就需要加强对技术操作规范的管控，严格把控工程测量精度，依照施工进度、操作项目的实际情况，采取针对性措施加以管理，强化施工操作的标准性及精细化，切实将工程安全管理工作落实到工程施工的全过程，做好基础保障工作，为桥梁工程的安全、稳定开展及后期的长效运营奠定坚实的基础。