高速公路桥梁连续刚构挂篮悬浇段施工技术的应用

黄卫雄

（惠州交投公路建设有限公司，广东 惠州 516000）

0 引言

高速公路桥梁作为重要的交通基础设施，对于保障道路运输安全和畅通起着至关重要的作用。而高速公路桥梁的施工过程中，传统的施工方法存在施工周期长、质量控制难、耗费人力物力等问题。针对这些问题，连续刚构挂篮悬浇段施工技术应运而生。

1 工程概况

某大桥施工工程在主桥上部结构中采用了混凝土连续刚构，主梁使用了C55 混凝土，在1、2 号梁段使用了钢管柱支撑现浇，3~13 号段使用了挂篮悬臂浇筑。桥梁全长为74632km。本文将结合该工程项目对高速公路桥梁连续刚构挂篮悬浇段施工技术进行深入分析。

2 连续刚构桥梁的基础结构

（1）基础结构设计。在选取桥梁跨度和形式时需要考虑多个因素，如地质条件、荷载特点和施工限制等。其次，基于对地基的调查和评估，确定桥墩的布置方式和尺寸。常见的桥墩形式包括矩形、圆形和T 形等。为确保桥墩与地基之间的稳定连接，常在桥墩底部设置扩底或桩基[1]。

（2）受力结构设计。设计人员需综合考虑桥梁在正常使用和极限状态下的荷载特点。首先，桥梁承受的主要荷载包括静载荷载（如车辆荷载）和动载荷载（如风荷载和地震荷载）等。其次，在桥梁结构设计中需要充分考虑各种力的作用，包括弯矩、剪力和轴力。为了满足这些受力要求，常采用合适的断面形式和材料，如钢筋混凝土、预应力钢筋混凝土和钢桥梁等。

3 目前连续刚构桥梁施工中常见的问题

3.1 混凝土问题

混凝土的强度和质量对于桥梁的承载能力和使用寿命起着至关重要的作用。然而，在实际施工过程中，可能存在混凝土配合比不当、浇注质量不均匀等问题，导致混凝土存在强度不达标和质量不稳定的情况。而且由于混凝土受外界环境影响较大，经常出现混凝土裂纹的情况，比如在连续刚构施工中，外界环境温差过大，就会导致混凝土出现膨胀裂缝与温度裂缝[2]。

3.2 钢筋锈蚀问题

钢筋作为连续刚构桥梁的重要构件，其表面的锈蚀会降低钢筋的强度和延性，从而对桥梁的承载能力和安全性产生不利影响。钢筋锈蚀可能由于施工过程中未保护好钢筋，或者受到外界环境因素的影响，如潮湿、受化学物质侵蚀等，这不仅会直接降低钢筋结构的整体强度，还会为高速公路桥梁建设工程留下一定的安全隐患。

3.3 预应力体系张拉压浆质量问题

预应力体系对桥梁的承载能力和变形控制起着重要作用。然而，在实际施工中，预应力体系的张拉质量存在不均匀、压浆不充分等问题，一旦出现上述问题，就会对桥梁连续刚构的稳定性和强度造成影响，进而威胁使用人员的生命安全。

4 高速公路桥梁连续刚构挂篮悬浇段施工技术

4.1 挂篮的选择

下文将对挂篮选择的要点进行详细分析。

（1）挂篮需要能够承受混凝土浇筑时的重量和有效分布载荷，确保安全稳定地进行施工。为满足这一要求，挂篮应具备足够的强度和稳定性，以承受混凝土的重量和施工人员的动态荷载。此外，挂篮还应具备一定的防风能力，以应对恶劣天气条件下的风荷载。

（2）在选择挂篮时还需要对施工现场的实际情况进行综合考虑，施工现场的地形、空间和交通状况等因素会对挂篮的选择产生影响[3]。例如，在本次工程施工中，由于桥梁施工会跨过正在使用的铁路，所以挂篮在移动过程中会受到铁路封锁窗口的影响。通常情况下铁路封锁窗口为2h 左右，因此，工作人员结合其他工程施工经验采用了4 对轻型梯形挂篮进行箱梁悬臂浇筑施工。

（3）施工进度紧张的情况下，挂篮的安装、卸载和调整等操作需要尽可能迅速和高效。因此，挂篮应选择易于安装和拆卸的设计，同时具备灵活的调整功能，以适应不同挂篮段的长度和高度要求。例如，在本次施工中挂篮主要由底篮、悬吊系统、主桁承重系统、行走系统与模板系统组成，这种构成能够在施工中实现快速拆卸，并且可以对其中的系统进行单独调整，以保证作业的灵活性。

4.2 挂篮施工技术

施工人员需要结合工程施工要点，在连续刚构施工中结合以往施工经验开始施工。

（1）在挂篮的安装方面，需要根据挂篮的设计参数和场地条件，确保挂篮能够牢固地固定在桥梁结构上。在挂篮安装前，需要对支撑架的稳定性进行评估，以确保其能够承受挂篮的重量和施工荷载。在安装过程中，需要遵循安全规范，使用适当的工具和设备，确保挂篮的准确安装和调整。

（2）为了保证挂篮的适用性，工作人员需要在施工中结合实际情况对挂篮的长度、高度和倾角等参数进行调整，以适应不同悬挑段的需求。在调整过程中，需要注意挂篮和支撑架的相互配合，确保挂篮平稳、均匀地承载混凝土和施工人员的重量[4]。

4.3 挂篮悬浇段施工技术

4.3.1 预压工序

高速公路桥梁连续刚构挂篮悬浇段的施工过程中，挂篮预压是一个关键的工序，它对确保混凝土的质量和桥梁结构的稳定性起着重要的作用。

（1）在挂篮预压之前，需要检查和清理挂篮的工作区域，确保没有杂物和障碍物，以便顺利进行预压工序。

（2）挂篮预压前应进行材料准备。预压钢束或螺栓应按照设计要求进行布置，确保在混凝土浇筑时能够实现均匀的预压力。同时，需要准备好预压设备和工具，如油压泵和压力表等。

（3）进行挂篮预压之前，需要进行预压力的计算和设置。根据设计要求和桥梁结构的特点，确定预压力的大小和分布。对于连续刚构桥梁而言，预压力应根据桥墩的位置和挂篮的间距进行合理设置，以平衡桥梁的荷载。

（4）在施加预压力时，应保证预压力的均匀分布，避免偏斜和不均匀加载。在预压过程中，需要通过压力表或其他测量设备对预压力进行检测，确保预压力的稳定性和准确性。同时，应及时记录预压过程中的数据，以备后续的分析和评估。需要注意的是，工作人员需要在这个阶段结束之后保持24h 时间在继续测量，以保证测量数据的准确性[5]。

4.3.2 挂篮前移

在进行挂篮前移工序之前，需要对前移段周边的施工区域进行清理和检查，确保没有杂物、障碍物或安全隐患，以保证前移过程的顺利进行。此外，需要对前移段的支撑结构进行评估和检查，确保其完好无损，能够承受挂篮的重量和施工荷载。挂篮前移的过程中，应根据挂篮的设计要求和施工步骤，进行逐步移动。在前移过程中，应注意控制挂篮的速度和稳定性，避免突然加速或减速造成振荡和不稳定的情况。另外在前支座部分的连接处理中，工作人员需要利用手拉葫芦牵引处理。

4.4 模板施工技术

在本次工程挂篮施工完成之后，工作人员需要铺设行走轨道和平台，以提高后续模板施工的便利性。一般情况下，模板施工中要做到以下要点。

（1）模板应符合设计要求，并经过严格的检查和测试，确保其质量和可靠性。在模板制造过程中，应采用统一的模板制作标准和工艺流程，以保证模板的尺寸、形状和结构的一致性。这样可以使安装和拆卸更加高效，减少误差和改动的可能性。在本次工程中底板的模板尺寸为4.5m×15.4m。外侧模板采用了1.5m×2.5m 的钢模，翼板模板为4.5m×3.85m。

（2）外侧模板的安装可以通过模板支撑架和连接件等进行固定，以提供支撑和稳定。外侧模板的安装需要根据设计要求进行位置和倾斜角的调整，以确保模板的垂直和水平度符合要求。同时，还需要注意外侧模板与其他构件的配合，保证模板的牢固固定和连续性。

（3）在外侧模板的组合安装中，需要对模板顶端进行特殊处理。由于外侧模板的高度较大，为了实现模板的连续性和安全性，可以在模板顶端设置连接件和保护装置。连接件可以确保模板的连接牢固，防止模板之间的间隙和位移。同时，保护装置可以保护模板顶端免受外界因素的影响，如风荷载和振动等。这些特殊处理措施有助于增强模板的稳定性和工作效果[6]。

4.5 钢筋施工技术

在钢筋安装过程中工程人员需要按照底板-腹板-顶板的顺序进行施工，如果在施工中遇到钢筋相互干扰的问题还需要对钢筋位置进行及时调整。同时，在钢筋安装中，施工人员需要结合工程要求按照一定的间距间隔进行，通常情况下钢筋的绑扎需要形成梅花状。

4.6 浇筑施工技术

浇筑施工的质量直接决定了悬浇段结构的强度和稳定性。在浇筑施工前，需要进行混凝土的搅拌和调整。混凝土应按照设计配合比和施工要求进行搅拌，确保混凝土的均匀性和流动性。在搅拌和调整过程中，需要进行适时的水泥投放、水添加和外加剂控制，以减少混凝土裂缝的出现。同时，混凝土的浇筑应从一端开始，逐步向另一端推进。在浇筑过程中，应采取适当的措施，如振捣和振动等，确保混凝土在模板内充分密实，避免空洞和松散的情况发生。同时，还需要注意浇筑混凝土的温度和湿度，以防止过快或过慢的固化导致质量问题。

4.7 挂篮拆除技术

挂篮拆除是施工的最后一个重要环节。挂篮拆除的过程需要注意安全和细心操作，以保证工程的顺利完成。

（1）在挂篮拆除过程中，施工单位需要使用钢丝绳对设备底部平台模型进行固定，以减少拆除中的安全隐患。

（2）挂篮拆除需要根据拆除方案进行有序的操作。首先，应先解除挂篮与混凝土的连接。这包括解除挂篮与混凝土的预压钢束或螺栓的连接，并确保解除后的挂篮不再与混凝土发生任何牵引力。其次，可以采用逐层解除的方式拆除挂篮。

（3）拆除现场应设置合适的警示标识和安全防护措施，如安全网和安全绳索等。施工人员应该严格按照操作规程进行，避免过度倾斜或过快拆除，以防发生意外。

5 提高连续刚构桥梁施工质量的有效措施

5.1 加强混凝土的管理养护

（1）混凝土配合比的设计和调整是确保混凝土均匀性和强度的关键。正确控制水灰比、水胶比和骨料的质量和比例可以提高混凝土的抗裂性能。并且，在施工过程中，要确保混凝土搅拌均匀，浇筑连续，避免浇筑过早或过迟，同时保持适当的浇筑速度和质量。

（2）混凝土需要经过充分的硬化和养护过程，以提高其强度和抗裂性。养护包括保持适当的湿度、温度和极端环境的控制。在完成顶板浇筑之后施工人员需要对其进行保湿养护，时间需要在7d 以上。

5.2 钢筋的防护处理

（1）钢筋的防护层起到防腐蚀和抗氧化的作用，因此其厚度和质量的控制至关重要。在施工过程中，应按照设计要求和规范要求进行钢筋的摆放和覆盖。

（2）可以选择抗腐蚀性能好的钢筋材料，如不锈钢钢筋或镀锌钢筋等，以提高钢筋的耐腐蚀性能。同时，可以对钢筋进行防腐处理，如喷涂防腐涂料或进行防锈处理等，以增加钢筋的抗腐蚀能力。

（3）施工过程中应注意保持施工现场的清洁和干燥，并避免积水和湿润环境的产生，因为湿度是钢筋腐蚀的主要原因之一。另外，要控制化学品的使用，避免有害物质对钢筋产生腐蚀。

5.3 加强张拉施工管理

在进行张拉施工时，混凝土强度一定要达到设计值的90%以上，在选择压浆材料时，应注意其黏度、流动性和硬化性等性能指标。理想的压浆材料应具有良好的流动性和充填性，能够充分填满预应力构件内部的空隙，形成均匀的黏结层。

同时，在实际施工中施工人员需要准确控制张拉力的大小和施加时间，确保预应力构件的变形和应力处于设计要求的范围内。此外，应合理安排压浆工艺和施工顺序，确保压浆材料能够完全覆盖预应力束和填满空隙，避免产生空洞和不均匀的现象。

另外，提高施工人员的技术水平和质量意识也是关键。施工人员应接受专业的培训和指导，熟悉预应力体系的施工要求和工艺流程。他们需要掌握正确使用压浆设备和工具的方法，合理调整用量和压力，以确保压浆材料的质量和效果。

6 结语

随着交通运输需求的不断增加，高速公路桥梁的建设和维护工作也越来越重要。连续刚构挂篮悬浇段施工技术作为一种创新的施工方法，具有显著的施工效率、质量控制和成本节约方面的优点，得到了广泛的应用。通过实践证明，连续刚构挂篮悬浇段施工技术在提高工程进度、确保施工质量和减少施工成本等方面具有重要的作用和广阔的应用前景。