悬臂挂篮技术在桥梁施工中的应用探索

刘敏 李延望 纪召新

济南金曰公路工程有限公司 山东 济南 250200

引言

悬臂挂篮技术在桥梁施工中的应用是为了实现高空作业、提高施工效率和保障工人安全。然而，由于该技术的特殊性，施工过程中存在一系列技术难题和安全风险。因此，对悬臂挂篮技术在桥梁施工中的应用进行深入研究和探索，具有重要的现实意义和科学价值。本文旨在探讨悬臂挂篮技术的构造和工作原理，并介绍悬臂挂篮的施工技术。同时，重点探讨悬臂挂篮在桥梁施工中的应用，并提供一些施工中的注意事项，为悬臂挂篮技术在桥梁施工中的应用提供参考和指导。本研究将为推动桥梁施工的现代化和安全化进程做出有效贡献。

1 悬臂挂篮的构造和工作原理

1.1 悬臂挂篮的构造

悬臂挂篮的构造设计主要由挂篮平台、悬臂臂杆、拉杆、毛石滚轮和脚手架组成。挂篮平台由钢管和扣件构成，具备足够的强度和稳定性，是施工人员的工作区域。悬臂臂杆连接挂篮平台和起重机，采用钢管材料保证刚性和承载能力。拉杆调节挂篮的水平位置和倾斜角度，确保施工人员的安全和作业顺利进行。毛石滚轮减少挂篮的摩擦阻力，使其移动顺畅。脚手架用于支撑和稳定挂篮和悬臂臂杆。

1.2 悬臂挂篮的工作原理

悬臂挂篮的工作原理是通过建立支撑结构，将悬挂在悬臂臂杆末端的吊篮与连杆相连。在工作时，悬臂臂杆施加向上力，通过连杆传递给吊篮，平衡吊篮上人和设备的重力。调整悬臂臂杆和连杆的长度和角度，实现吊篮的升降和平衡，确保安全运行。悬臂挂篮通过平衡原理和合理设计，能够高效、安全地进行高空作业和运输。

1.3 悬臂挂篮技术的主要特点

悬臂挂篮技术具有灵活性和高效性两个主要特点。它可以悬挂在主体结构上方，不受地面限制，能够自由移动和调整位置，适应各种施工场地和工程要求。此外，悬臂挂篮设计合理，工作平台宽敞，可容纳多人和多种作业设备，提高了作业效率。同时，它还可以进行升降、旋转和伸缩调节，使施工作业更便捷和高效。悬臂挂篮在设计和制造过程中，考虑到各种荷载和力学特性，采用高强度材料制作工作平台，保证了稳定和安全承载荷载。此外，加装安全防护装置、定期检查和维护等安全措施也得到加强[1]。

2 悬臂挂篮的施工技术

2.1 挂篮的组成

挂篮是悬臂工程施工中常用的临时装置，它由上下边梁、跑道、挂点、立杆、传动装置和安全设施等几个主要部分组成。上下边梁是主要的承载结构，由上下两片厚钢板组成，承受着挂篮的自重和工作荷载。跑道是挂篮上行进的轨道，通常由两根圆管或者槽钢支撑并固定在上下边梁之间。挂点是连接挂篮和吊车的部件，常用钢丝绳、吊环或者钢索。立杆是支撑挂篮的立柱，一般采用钢管制成，并通过支架固定在地面或结构体上。传动装置是挂篮上的动力来源，可以是电动机、液压马达或者人工动力。安全设施包括防护栏、安全网、应急停机装置等，用于保障挂篮使用过程中的安全。这些部分协同作用，实现了人员和材料的运输和工程施工过程的安全与高效。因此，在悬臂工程施工中，准确、规范地组装和使用挂篮非常重要，必须按照设计要求进行安装和操作，以确保施工顺利进行和施工人员的安全。

2.2 挂篮的安装

挂篮的安装在悬臂挂篮施工技术中起着至关重要的作用。安装过程分为确定安装位置、安装支撑结构和安装挂篮本体三个步骤。首先，根据桥梁设计和施工方案确定安装位置，并考虑挂篮的作业范围和施工进度。其次，选择合适的支撑结构，并使用钢管、钢板、钢梁等材料进行搭建，以确保支撑结构的稳定。最后，使用起重机将挂篮吊装到预定位置，并通过固定装置与支撑结构连接。在安装过程中，需要注意挂篮的水平和垂直度，以确保平衡和牢固。安装过程需要严格按照规范和施工图纸要求进行，同时根据实际情况进行调整和修正，以确保安装的准确性和安全性。只有正确安装好挂篮，才能保证桥梁施工的顺利进行，提高工程质量和效率。

2.3 挂篮的拆除

在完成预定的施工任务后，悬臂挂篮的拆除和移走是一个关键步骤。这一过程的目的是确保工地的安全，并为下一阶段的施工做好准备。因此，在拆除之前，必须进行周密的计划和准备工作。首先，需要检查挂篮的结构，确认其完好无损。同时，还需要评估拆除环境和条件，包括施工现场的空间、高度和周围环境等。其次，需要制定详细的操作方案和安全措施，以确保人员和设备在拆除过程中的安全。拆除过程中必须严格按照操作方案进行，并遵守安全规范和施工标准。完成拆除后，还需要进行必要的清理和整理工作，保持施工现场的清洁和安全。因此，悬臂挂篮的拆除对于施工的安全和顺利进行至关重要，需要进行详细的计划和准备，并严格按照操作方案和安全措施进行。

2.4 挂篮的安全措施

悬臂挂篮施工过程中，需要采取一系列安全措施以确保工人和设备的安全。在安装过程中，首先要检查挂篮各部件并确保其完好无损。安装要按照规程进行，确保挂篮稳固地安装在桥梁上。操作人员需要具备技能和安全意识，并持有资格证书。在使用挂篮时，要正确操作设备，严禁超载和超高运输，并遵守操作规程和安全操作规范。安全装置如制动器、防倾倒装置和吊篮抛锚装置需要定期检查，确保其正常工作。施工现场应设立挂篮安全监测系统，及时发现和处理问题和隐患。拆除挂篮时需按程序进行，确保不影响周围环境和工人安全[2]。

3 悬臂挂篮在桥梁施工中的应用

3.1 悬臂挂篮的荷载设计

悬臂挂篮的荷载设计在施工中扮演着关键的角色，确保施工安全和质量。荷载设计考虑了动态荷载和静态荷载两个方面。动态荷载是指施工过程中工人和材料等因素产生的荷载，如人员活动和材料运输。静态荷载是指挂篮本身重量和承载的工程材料等静止状态下的荷载。荷载设计首先明确了挂篮的使用条件、工作要求和载荷标准，包括使用时间、工况和结构强度稳定性要求。然后根据挂篮的结构特点和材料特性进行荷载计算和分析，确定不同施工阶段和工况下的荷载大小。荷载计算需要考虑挂篮本身重量、工程材料重量和最大承载能力，同时也需要考虑施工中的突发情况和应急措施，以确保挂篮在任何情况下都能安全承载荷载。合理准确的荷载设计对挂篮施工非常重要，可保证施工质量和工期，降低事故风险，提高工程效益。

3.2 安装与制作挂篮的要点

在安装和制作挂篮时需注意几个要点。首先，在选择安装位置时需要考虑施工需求和安全因素，确保挂篮能稳固地固定在桥梁结构上，并能承受预计荷载。其次，组装挂篮时要按规范进行，确保部件连接紧固，防止松动。对于需要焊接的部位，还需进行非破坏性检测以保证焊接质量符合要求。同时，对挂篮进行预压试验以确保其稳定性和承载能力。制作挂篮时要选择适合的材料并采用规范的制作工艺，确保各个零部件制作精细，以保证装配时的匹配度和稳定性。

3.3 钢筋混凝土浇筑操作

钢筋混凝土浇筑操作是悬臂挂篮技术施工中的关键环节。为确保混凝土施工准备充分，必须进行严格的检查工作。首先，要检查设备，包括混凝土罐、泵车和输送系统，确保其完好无损。其次，要检查悬挂机构、铺装系统和喷头的安装情况，确保设备稳固可靠。同时，还要核查混凝土的配合比和骨料质量，确保符合要求。在混凝土浇筑过程中，需谨慎控制浇筑速度和高度，确保混凝土充分填充模板。此外，还需控制浇筑压力，避免混凝土出现分层和空洞。浇筑完成后，要及时进行必要的养护工作，保持混凝土湿润，有利于强度的发展。正确规范的钢筋混凝土浇筑操作对于确保工程质量至关重要。

3.4 挂篮预压试验

悬臂挂篮技术在桥梁施工中应用十分重要，其中挂篮的预压试验是不可或缺的环节。挂篮作为高空作业设备，负责人员和材料的运输，必须具备良好的安全性和稳定性。为确保这一点，挂篮的预压试验是必要的。该测试是在正式使用挂篮之前进行的压力测试，旨在评估其承载能力和结构稳定性。测试步骤包括加装试验荷载，并在规定时间内进行全面观察和检测。试验荷载应根据实际情况确定，并满足挂篮的设计承载能力。同时，需要对挂篮进行全面检查，确保组件、连接件和支撑结构等方面完好无损。预压试验结果必须符合相关技术标准和规范要求。如果挂篮在测试中出现问题，如变形、破损或其他安全隐患，必须采取相应修复或更换措施。只有通过预压试验和专业人员的认可，才能确保挂篮在实际使用中具备安全性和稳定性。这是桥梁施工中使用悬臂挂篮技术的重要步骤，通过压力测试和结构检查，评估其承载能力和稳定性，从而确保高空作业的安全性。预压试验的合格结果是使用挂篮进行工作的前提，也是保障施工人员和施工质量的重要保证[3]。

4 悬臂挂篮技术施工中的注意事项

4.1 混凝土浇筑前进行检查

混凝土施工质量的确保离不开混凝土浇筑前的检查工作。在这一阶段，施工人员需要细致检查模板的制作和安装情况，保证符合规范要求，避免倾斜和变形问题。钢筋铺设也需要检查，确保符合设计要求，间距合适且连接牢固。同时，需要检查混凝土搅拌设备的正常运转和搅拌比例的准确性。混凝土原材料的质量也要检查，特别是水泥、骨料是否符合标准，保证混凝土的强度和耐久性。施工现场的环境因素如温度、湿度、风力也需要考虑，确定是否适宜施工。对特殊要求的混凝土工程需要特殊检查，如抗冻混凝土需要检查抗冻剂的掺量和分散性等。通过细致检查，可以及时发现并解决施工中的问题，确保混凝土质量和工程安全性。

4.2 挂篮移动控制要点

在悬臂挂篮施工过程中，安全和稳定是控制移动的关键。要确保挂篮结构完好无损，无松动部件，并检查维护其结构。同时，必须勘察和加固地基，以满足挂篮的承载需求。在移动过程中，必须严格控制挂篮的速度和重量，避免超载和过快移动造成的振动和失稳。此外，需要关注气象条件，避免在恶劣天气中进行挂篮移动，如大风或降雨。此外，必须控制坡度和曲线半径，避免在过大坡度或转弯处移动挂篮，以确保稳定和安全。在移动过程中，还需密切监控悬挂设备和索具的状态，确保其正常运行。

4.3 将质量控制及监督工作落实到位

为确保悬臂挂篮施工的安全和质量，关键在于将质量控制和监督工作落实到位。我们需要建立完善的质量管理体系，明确各项工作的责任和要求，并制定详细的施工方案和操作规程。同时，要定期巡查和检查施工现场，及时发现和解决问题。对材料的质量控制也是非常重要的，只选用符合要求的材料，并在使用前进行严格的检测和试验。此外，要特别监控和抽查施工过程中的关键节点和重点环节，如钢筋混凝土浇筑和挂篮安装拆除，以确保施工质量和安全。

5 结束语

悬臂挂篮技术能够提高施工效率、减少浪费，提高工程质量和完成进度。其次，悬臂挂篮技术能够实现自动化施工，降低劳动强度，减少工伤事故的风险。此外，悬臂挂篮技术具有适应各种复杂环境和需求的特点。本文对悬臂挂篮技术在桥梁施工中的应用进行了深入的阐述，并提出了一些注意事项和建议。希望本研究可以启发工程师和研究人员，推动悬臂挂篮技术在桥梁施工中的广泛应用，进一步促进工程技术的发展。