桥梁挂篮悬臂施工技术分析

杨家松

(贵州桥梁建设集团有限责任公司)

0 引 言

在现代化的桥梁建设之中，挂篮悬臂施工技术是一项重要的技术手段，应用此项技术可以确保桥梁具有更强的稳定性，确保后期使用功能的全面性。在挂篮悬臂施工技术之中的关键点就在于挂篮施工部位的控制以及桥梁合拢的要点控制，全面的针对技术的核心难点进行探讨，有助于提升挂篮悬臂施工技术的应用水平。

1 工程概况

虎跳河特大桥主桥位于1.7%的纵坡上，其箱梁0 号段长16 m，主墩“T”构纵桥向划分29 个节段，梁段及梁段长度分别为12 ×3.0 m、7 ×3.5 m、10 ×4.3 m，悬臂累计长度103.5 m。另有中跨合拢段30 号段4 个，边跨合拢段31 号段2 个，现浇段32 号段2 个(单幅)。连续刚构半幅桥宽采用单箱单室，50 号混凝土，三向预应力，箱宽6.7 m，翼板悬臂2.65 m，全宽12.0 m。箱梁1 ～29 号段采用三角形桁式组合挂篮进行对称悬臂浇筑，全桥共需10 套挂蓝。采用先支架合拢边跨，再吊架合拢中跨的方案进行施工，所有梁段均一次浇筑成形。

2 悬臂施工方法及原理

在我国桥梁工程中，预应力混凝土连续梁桥己成为主要桥型之一，悬臂施工法用于建造预应力混凝土桥梁，它其最大的优点是施工不受季节、河道水位的影响，不影响桥下通航，不需大量的支架和临时设备，因此这种施工方法在国内外都得到了广泛的应用。挂篮悬浇施工方法适用于大跨度桥梁和特殊环境条件下的桥梁上部梁体结构现浇施工，挂篮悬臂施工一方面需要利用竖向预应力筋进行墩梁临时锚固，另一方面需要纵向预应力筋将梁段连接成为一个整体。桥梁采用挂篮悬臂施工技术的前提条件是，在施工过程中，桥墩与梁固结，同时桥墩需承受不对称弯矩。本桥采用悬臂浇筑法施工。各块段混凝土采用一次浇注，并保持平衡对称施工。

3 桥梁挂篮悬臂施工技术

3.1 挂蓝安装

篮悬浇施工方法综合了后张法预应力混凝土箱梁和支架现浇箱梁的特点，在墩上正式拼装前，一般来说，挂篮的制作实在工厂内完成。挂篮安装具体施工步骤如下:吊运轨道就位，用预埋竖向精扎螺纹钢筋锚固挂篮轨道;用塔吊将主桁架吊运至箱梁0#段进行拼装，并利用塔吊吊装到位，锚固于挂篮轨道;安装前横梁及前吊带，悬吊底模板及工作平台;安装内吊梁，吊杆和内模架，内模板;安装外模吊梁和吊杆悬吊外模;安装其他部件。

3.2 挂篮预压(荷载试验)

在桥梁工程挂篮预压荷载试验中，采用张拉锚固在挂篮底部的钢绞线进行加载，钢绞线的张拉反力由事先预埋在承台内的钢绞线通过分配梁提供，张拉采用60 吨穿心式液压千斤顶及配套油泵，每个挂篮8 个千斤顶，逐级同时张拉8根精轧螺纹钢筋，每级张拉前后对应力、应变测试仪器进行读数并且作好记录。

3.3 箱梁的悬浇施工

(1)上挂篮

挂篮是主梁悬浇施工中的主要受力结构构件，是主桥上部结构施工的关键，要求有足够强度。必须先浇筑0#、1#块并进行张拉，在已浇筑的0#、1#块箱梁顶面对水平及中线施测，临时固结支座后上挂篮。本工程根据设计要求，在确保承载力、刚度的情况下，铺设轨道后拼装挂篮杆件，将挂篮进行对称处理，移动到指定位置后完成锚固处理，设计挂篮自身重量控制在150 t 左右，挂篮最大悬浇节段重量为310 t，尽可能轻型化，以便在挠度控制环节将立模调至指定标高。

(2)模板校正与就位

在吊篮底的横、纵梁上做好底模支承处理，外模预先由外框架装成整体。墩顶支架现浇段施工，本工程首先对墩顶0#块进行施工，然后在0#块上组装挂篮，再对后续悬浇块段进行悬浇施工。本工程挂篮的底模采用定型钢模板，规格为1.2 m×3.2 m，一次浇筑成型。从根部到端部，桥梁箱梁通常按设计，每浇筑一梁段，就要对底模进行相应的调整。外侧模及箱梁翼缘板用钢管支架支撑，为了便于装拆和修改，内侧模采用组合钢模。

(3)普通钢筋及预应力管道的施工

挂篮加载试验结束后，必须重新对挂篮和模板系统进行调整校正。挂篮和模板调整校正好后，即可进行悬浇块段钢筋和预应力管道的安装工作。在普通钢筋及预应力管道的施工过程中，需要注意以下几个事项:按要求，在浇筑混凝土之前，需要做好预应力管道布置工作，挂篮下落到位以后，并优先保证其正确位置;用千斤顶在挂篮前支点处将挂篮主纵梁顶起，使之与前支点及钢轨脱空;为了能够确保孔道压浆效果符合预期要求，一般在纵向管道中间设若干压浆三通处理。

(4)混凝土的浇筑

对挂篮设计、加工、安装质量需要在进行混凝土浇筑之前全部完成，同时做好全面检验，这一步很关键，目的在于消除测弹性变形量和挂篮非弹性变形，额按成这一步后开始混凝土的浇筑。通常采用高标号的混凝土悬浇箱梁(本工程主桥箱梁为C60 高标号预应力混凝土)，同时要按照一定配合比进行混凝土配比工作，要求泵送和早强，必须精心施工，确保质量。施工时要对称浇筑，混凝土成型后用土工布覆盖并洒水养护。

(5)张拉过程控制

主梁为三向预应力结构，在施工中很容易出现质量和安全问题，所以施工中应特别引起足够重视。在进行张拉过程控制工作之前，按设计要求，要对张拉设备，例如油泵、千斤顶进行彻底清洗管道和校正工作，当混凝土强度和弹性模量达标后再分批、对称张拉。张拉时，严格按照先长束后短束、先纵向后竖向的顺序进行张拉作业，并尤其注意纵向束张拉时的对称性要求张拉竖向预应力筋时通常分两级进行，张拉后及时旋紧螺帽。

(6)压浆和拆模

管道压浆在张拉完毕后及时进行。预应力管道采用活塞式压浆泵进行压浆，压浆嘴后设置球阀以便于能维持恒压。悬浇块段预应力筋张拉和压浆结束后，即可放松挂篮底篮和模板，然后进行移挂篮。

3.4 挂篮的移动

挂篮前移时，上下后横梁之间用φ28 钢丝绳做保险绳，以防吊杆由于晃动而发生意外。在上一梁段张拉灌浆结束后，待水泥浆终凝即可移动挂蓝。挂篮走行前，在已浇好的箱梁块段上用粗砂找平，再铺设分配梁、滑道。

3.5 挂篮的拆除

在完成合拢段混凝土浇注，张拉完合拢段预应力后，即可进行挂篮的拆除工作。

4 桥梁挂篮悬臂施工技术质量控制要点分析

在进行挂篮悬臂施工技术操作之中需要注重几个关键的质量控制要点。首先是挂篮的施工质量控制要点，针对初期阶段的测量指标需要进行全面的掌控，并且保证误差在允许的范围之内，针对桥梁横桥向之间的偏差需要控制在5 mm 以内，针对顺桥向之间的偏差需要控制在10 mm 以内，而对于桥梁两个主梁逐渐的偏差，准则需要控制在5 mm之内，确保各个施工环节的精准性。另外，对于桥梁的合拢施工操作，在一般的合拢施工之中，桥梁两端部位的高度差需要控制在20 mm 之内，最常用的措施是将两边跨度以及中间跨度的两项进行严格的控制，避免出现偏差的现象。合拢阶段的施工是整个桥梁施工工程的连接与转换，确保在预应力的钢筋线张拉操作完毕之后，才开始对各个部位的桥梁部分进行合拢的施工操作，明确施工的重点，合理的对施工项目进行分配，确保焊接过程的科学性与操作性，保证桥梁的稳固性。正如上文所述，合拢操作是整个施工过程之中的重点环节，需要进行严格的控制。

5 结束语

综上所述，根据对挂篮悬臂施工技术操作之中的重点与难点进行全面的分析，从一个更加直观和明确的视角对现代化的桥梁建设施工进行了综合性的研究与细致的探讨，深入的分析了挂篮悬臂施工技术之中的混凝土的浇筑、挂篮位置的调整与确定、桥梁合拢阶段的施工操作等等，同时针对挂篮悬臂施工技术操作之中的重点质量控制环节，诸如合拢阶段施工质量的控制以及挂篮精准度的调整方案等等进行了研究，旨在进一步的提升现代化桥梁的施工建设技术水平，更好的应用挂篮悬臂施工技术，促进桥梁稳定性以及交通事业的不断向前发展。

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