桥梁挂篮悬臂施工技术及线性控制的研究

摘 要：挂篮悬臂施工技术是大中跨径桥梁工程的重要施工技术，具有自重轻、工期短、质量可靠等优点。本文将结合扶典口西江特大桥2#主桥工程案例，探讨桥梁挂篮悬臂施工技术的主要内容，并对其线性控制方法进行研究，包括参数测定、施工拱度计算、挠度控制、施工质量控制等，以期提高工程施工技术水平，为此类工程提供参考。

关键字：桥梁挂篮；悬臂施工技术；线性控制

一、工程概况

扶典口西江特大桥2#主桥建设工程共设置有4个边跨合龙段和2个中跨合龙段，合龙顺序是先中跨再边跨。在该工程中，合龙段采用CF60型号高性能混凝土，每个合龙段的体积和重量均相等，单个合龙段重量为87.4吨，体积为33.6m2。在施工过程中，以挂篮体系作为桥梁的支撑体系，采用挂篮悬臂施工技术作为主要施工技术，在悬臂段施工完成后，进行中跨的挂篮吊架施工，然后进行锚固施工和钢筋安装施工。在钢筋安装施工过程中，要控制好关键施工环节，确保边跨合龙的顺利实现。该工程合龙段施工基本流程如图1所示。

二、桥梁挂篮悬臂施工技术

首先在进行钢筋安装时要注意以下几点：（1）合龙段底板与顶板有纵向波纹管经过的部位，建议将钩筋纵向按照20cm布置加密处理，无纵向波纹管的部分按照20cm×20cm进行布置。纵向钢筋建议采用绑扎搭接的方法进行操作，长度应该额外附加预顶10cm.（2）中跨合龙段需要进行预顶，梁体发生纵向水平位移时模板锚固系统应该预留出足够的可调节空间，等到预顶到位后进行模板的最终固定。其次，在进行水箱配重时应注意中、边跨水箱重40T，各墩悬臂端对称进行加水配重，水箱支架立杆的底部设置纵向连接，顶部设置斜撑来确保装置的稳定性；水箱内部要固定标尺，便于观察水箱内的水量，一旦有泄水情况发生时应采用水泵进行泄水，以便控制浇筑混凝土的同时保证泄水的精准程度。

中跨预顶，锁定劲性骨架是一项关键操作。在进行操作时应该注意以下几点：（1）顶推采用位移的方式，以位移控制为主进行双控制办法，在顶推过程中进行跟踪测试确保计算值认为顶推到位，顶推如果按照20%-40%-60%-80%-100%依次推进，预顶时对称同步进行。（2）顶推过程中，为了达到同步和准确的效果，应该由项目部的管理人员进行统一负责，即每个人负责一台千斤顶的预顶工作。（3）顶推到位后，要进行劲性骨架的焊接工作，与此同时，千斤顶一直处于稳压的状态，直到劲性骨架焊接工作完成为止。

MB1、MT1预应力张拉进行时，也就是合龙段劲性骨架锁定之后，要对MB1、MT1各2束分别张拉50T。

在进行混凝土浇筑与养护步骤时，要严格观察气温变化，统计气温变化的数据。如果全天气温都在20℃以下，昼夜温差比较大，建议综合相关信息进行分析考虑，选择在0：00-4：00的时候进行合龙段混凝土的浇筑工作。浇筑时，建议采用水泵进行泄水，根据每一个部位计算出混凝土量，从而得知水箱水位下降到标尺的相应刻度，努力做到浇筑与泄水同步进行，此外还要加强振捣操作，保证混凝土密实程度和外观质量。

桥梁挂篮悬臂施工技术最后的一个步骤时预应力施工，张拉前由相关试验部门对合龙段混凝土强度进行回弹处理，张拉前确保龄期不低于7天，强度上不低于设计强度的90%。相关部门进行回弹时，如果满足要求，那么就可以进行下一步的操作。张拉分为两个阶段进行，建议先长后短、先底板后顶板的方式，对称同步的进行张拉，压浆时注意冲洗未张拉的管道，从而避免管道堵塞。

三、线性控制方法

（一）线性控制参数测定

为确保施工过程中的结构安全性，要对桥梁线性受力状态进行分析，测定关键控制参数，确保其符合设计要求。线性控制参数测定的主要内容包括挂篮变形值、混凝土容重、预应力损失、混凝土弹性模量和施工临时荷载等。具体测定内容及方法包括：（1）挂篮变形值，一般难以做到精确计算，需要通过试验进行测定。采用挂篮荷载试验方法，对其进行分级加载，测定挂篮在对应等级的变形值，从而得到荷载与挠度之间的关系曲线；（2）混凝土弹性模量测定，也需要采用试验方法测定，主要应用万能实验机，测定不同龄期的弹性模量E值，得到完整的E-t曲线；（3）预应力损失测定，主要是指预应力钢绞线管道摩阻损失，需要采用电阻应变以期进行测量，检验其与设计值是否相符。

（二）施工拱度和挠度计算

施工拱度计算是桥梁悬臂施工的重要保障，必须确保其计算精确度。在实际施工过程中，悬臂箱梁的預拱度难度较大，需要根据实际施工情况，采用专业技术软件进行计算。根据设计标高和悬臂箱梁预拱度确定立模标高，并严格按照标高进行立模施工。

（三）施工质量控制措施

在对合龙段进行混凝土浇注时，要对新的浇注混凝土重量分级进行卸去平衡重步骤，保障施工平衡。在一天气温较低的时间段进行浇注，混凝土的浇注速度保持在十立方一小时，于四小时内浇注完，以便新浇注的混凝土可以一直处在气温上升的状态里。在这种情况下，防止了混凝土的裂开现象出现。合龙前期合龙段两悬臂进行临时连接，并保持相对稳定，避免合龙段混凝土在进行浇注过程中或前期硬化情况下裂缝的现象出现。合龙之前除了“T构”悬臂端按照平衡的需求下设置平衡重以外，还要根据施工控制的需求，对合龙段采用调整措施。一般情况下，需要将合龙中两端的差额限定在20mm以下，中垮与边跨要进行同时控制，这就对于后期几段的施工的要求更加严格，立模、拆模及浇注都能影响合龙的连接效果，这些细节在做合龙之前就要做好计量调整。为了避免出现受力不匀的现象，做好合龙段的施工，是保证整体桥梁连接，保障施工整体质量的重要环节。

结语：综上所述，桥梁挂篮悬臂施工技术已经在桥梁施工中大幅应用。只有做好了基本参数测定，做好施工拱度、挠度的计算工作，施工过程中的质量控制和实施工作，才能保证全部桥梁工程的质量。发展桥梁挂篮悬臂施工技术，做好桥梁悬臂施工中的线性控制，才能保证整个工程的质量。

参考文献：

[1]牛跃辉.桥梁悬臂挂篮施工技术及线性控制探讨[J].交通世界，2017（08）：100-101.

[2]张海龙.桥梁挂篮悬臂施工技术分析[J].四川水泥，2015（06）：105.

作者简介：梁树锦 广西八桂工程监理咨询有限公司 530000