关于桥梁施工中悬臂挂篮技术的探究

魏 凤

(中铁二十四局集团福建铁路建设有限公司， 福建 福州 350000)

悬臂挂篮技术是一种较为常见的施工技术手段，在当前国内桥梁工程项目施工建设过程中应用非常的广泛，不仅可以有效确保悬臂挂篮施工质量，而且能够保证桥梁工程施工安全稳定性。

1 桥梁工程悬臂挂篮施工技术要点分析

1.1 制作和安装挂篮

挂篮制作与吊装是桥梁工程悬臂挂篮施工的首要环节。一般情况下，制作和吊装挂篮要严格按照施工设计要求进行，其中，挂篮制作在按照施工图纸设计内容及要求进行制作加工外，重点要对其安全结构进行控制，避免在挂篮走行和施工过程中发生坠落事故，对施工产生不利影响；此外，在挂篮制作完成后，根据吊装施工方案，提前检查施工现场，了解施工环境、施工设备及工艺流程，确保施工顺利进行。吊装施工期间，注意对防护措施进行应用，提高施工安全性，防止挂篮及其部件掉落，施工结束后对安装牢固性进行检查，验收通过即可进入下一道施工工序。

1.2 挂篮预压及荷载试验

在挂篮按照完成使用前，主要针对挂篮主桁架等构件的非弹性变形进行预压试验，同时验证挂篮承载力。新的挂篮主桁架往往有非弹性变形方面的安全隐患问题存在，通过预压试验可以有效控制挂篮非弹性变形，以此来保证挂篮性能施工安全可靠性。在悬臂挂篮作业时，主要是将已经分段好的结构进行对称性的浇筑。挂篮按最大梁段设计，挂篮承载力一般根据最大梁段施工时总荷载进行设计，且稳定系数为不小于1.3，需兼顾挂篮施工作业技术性与经济性要求。

1.3 钢筋混凝土施工

第一，普通梁段施工。在悬臂挂篮施工过程中，挂篮是是关键施工设备，其具有较强的支撑能力，同时也是钢筋混凝土工程施工作业的移动平台。混凝土浇筑设计时，需综合考虑施工环境条件，比如温度等。同时，还要注意浇筑的厚度、次数以及连续性控制，加强振捣以及施工完成后的养护管理。浇筑混凝土之前，应当先对钢筋以及锚头的数量和规格等进行严格的检查，确保其与施工图纸保持一致。混凝土浇筑施工过程中，应当从悬臂端部位置开始，逐渐向悬臂根部依次进行，以免因挂篮前端下挠而导致已浇筑混凝土开裂。各节段施工操作完成后，应当对混凝土的浇筑施工质量影响因素进行分析，采取有效的措施和方法来确保施工质量。

第二，合拢段施工质量控制。在合拢段施工过程中，其操作顺序是先边跨后中跨。在合拢施工时，应当科学地压重以及卸重，以免出现施工开裂现象，提高合拢精度。同时，压重以及卸重与边跨和中跨合拢段的混凝土浇筑同步等量。边跨合拢时，随边跨合拢段混凝土浇筑同步等量对两个中跨端进行加载压重，以免中跨端出现上挠问题。中跨合拢施工时，对中跨合拢段进行混凝土浇筑，并且同步卸除中跨端（两个）的压重。合拢段施工过程中，应当严格控制混凝土开裂。桥梁合拢段混凝土采用强度等级较高的微膨胀混凝土材料，这有利于新、旧混凝土之间的有机结合。

2 悬臂挂篮技术在桥梁施工应用实践

2.1 工程概况

石门特大桥，全长2209.11m，孔跨布置为(12+12)m框架+(1-7)m框架+(15-32)m简支T梁+(1-3.5)m框架+(8+12.3+12.3+8)m框架+(1-4)框架+(15-32)简支T梁+1-（40+56+56+40）m连续梁+(6-32+2-24+1-32)m框架+1-（40+64+40）m连续梁+(14-32)m框架，在44～47#墩处设计一联（40+64+40）m连续梁。结合工程特点，本连续梁采用挂篮悬浇施工方法。

2.2 挂篮安装

本桥悬浇段施工采用三角挂篮进行施工，挂篮制作采用工厂加工制作方式，在挂篮结构构件运达施工现场后，利用汽车吊吊至在已浇好的0号梁段顶面拼装，拼装完毕后，对挂篮施加梁段荷载进行预压，充分消除挂篮产生的非弹性变形，悬灌施工过程中，将挂篮的弹性变形量纳入梁段施工预拱度计算。需要注意的是，在进行挂篮现场拼装施工前，注意结合挂篮拼装施工的实际地形情况，进行试拼装测试，确保符合相关要求与情况下，再进入现场进行拼装实施，以避免对拼装速度及质量效果产生影响。此外，在挂篮安装施工中要始终保证有四个锚点锚固每个上主梁，在挂篮走行过程中要始终保证每篮至少有二个保险点，以确保挂篮安装施工的安全防护全面并且到位。

2.3 挂篮荷载试验

挂篮拼装完毕后，进行荷载试验以测定挂篮的实际承载能力和梁段荷载作用下的变形情况。以（40+64+40）m连续梁为例进行荷载试验，按1.2倍最大施工荷载进行静载试验，分五级进行加载，各级荷载分别为20%、60%、80%、100%、120%进行加载，每级加载完毕1h后，测量挂篮的变形值，测点设置在前后支点、上下横梁、后横梁的两侧及中部位置。试验中，荷载全部加载完毕后，每隔1h测量一次每个测点变形值，连续预压4h，当最后测量时间段的两次变形量之差小于2mm时，即可结束。荷载试验时，加载按施工中挂篮受力最不利的梁段荷载进行等效加载，测定挂篮自身弹性变形和非弹性变形值，作为悬灌梁立模时的参考数据。

表1 加载点及加载量表

根据各级荷载作用下挂篮产生的挠度绘出挂篮的荷载—挠度曲线，为悬臂施工的线性控制提供可靠的依据。根据最大荷载作用下挂篮控制杆件的内力，可以计算挂篮的实际承载能力，了解挂篮使用中的实际安全系数，确保安全可靠。加载方法根据现场采用混凝土预制块及砂袋进行预压。

2.4 悬浇段施工

悬臂挂篮施工主要包括挂篮前移、挂篮调整及锚固、钢筋及孔道安装、混凝土灌注及养护、预应力施加、孔道压浆六个工序，以循环方式进行浇筑施工。悬灌梁段施工长度3.5～4米，当混凝土强度和弹性模量达到设计要求后进行预应力张拉。在前一梁段施工完毕后，解除放松各吊点，使模板脱离梁体，解除梁上后锚点，进行锚固转换，行走小车托力转换在滑道上，通过手拉葫芦拖拉主桁采取整个挂篮前移动至下一梁段位置。挂篮就位后，先进行主桁梁上锚固转换给梁体的锚筋上和底篮后锚安装转换在梁体上，然后通过测量仪器进行中线、高程测量、定位，通过千斤顶进行标高调整，经过检查确定合格后，最后进行全面锚固。

接着进行钢筋安装及预埋件施工，检验合格后进行混凝土浇筑，混凝土浇筑要考虑施工环境温度及混凝土运输速度等因素；桥梁箱梁混凝土浇筑施工中，注意做好挂篮中线以及挂篮底部模板标高、三向预应力束管道、预埋件位置等情况的检查确认。混凝土浇筑由挂篮前端开始逐步进行浇筑，注意做好新旧混凝土浇筑的衔接，避免发生断裂或者是裂缝等问题，对预应力束管道周围的混凝土浇筑，需要在管道内进行硬塑料管插入作为衬填，以避免混凝土浇筑对管道造成压迫，影响混凝土及预应力管束的性能作用。

2.5 连续梁合拢及合拢段施工

连续梁合拢段施工，首先，对连续梁合拢方法的选择，需要结合梁温及有关情况进行合理选择，并且对合拢口的锁定，注意以迅速并且对称的原则进行锁定实施，同时注意快速进行连续梁合拢的外刚性支撑以及梁端预埋件焊接，在焊接完成后，注意快速进行临时预应力束张拉，对连续梁合拢端口部位的混凝土，其性能等级设置注意要比桥梁工程的梁体混凝土性能等级高出一级，以微膨胀混凝土进行施工应用，并针对其配比、浇筑施工以及养护管理进行加强管理和控制，确保连续梁合拢口稳定状态下进行混凝土浇筑，或者是结合情况通过在悬臂端增加同等混凝土配重，以实现对称梁轴线的加卸载，确保其符合施工要求，对浇筑混凝土并达到强度要求的情况，可通过部分张拉预应力钢索对其劲性骨架进行解除后，在根据施工设计要求进行预应力束张拉。总之，连续梁合拢段施工必须严格按照施工设计要求进行，确保其梁体线性状况良好，避免出现施工误差，以连续梁中成桥设计的弯矩预应力筋作为连续分段悬浇施工的支撑进行施工实施，根据连续梁合拢悬臂施工中，桥梁T梁结构的受力变化，其施工工序严格按照各边跨、次边跨以及中跨的先后顺序进行施工实施，以确保桥梁悬臂挂篮施工效果。

3 结束语

综上所述，桥梁工程施工过程中采用悬臂挂篮技术，利用可以行走支架悬挂于梁段之上，混凝土浇筑时可在挂篮上作业。目前桥梁工程施工中的悬臂挂篮技术应用较为成熟，实践中需严格控制施工技术要点，以此来确保挂篮以及桥梁工程施工质量。

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[2]朱海江.试析桥梁施工中悬臂挂篮的技术要点[J].黑龙江交通科技，2015（4）：125-126.

[3]《新建铁路福州至平潭铁路新建工程施工图DK46+865.394石门特大桥》福平施（桥）-23。

[4]《新建铁路福州至平潭铁路新建工程施工图（40+64+40）m连续梁（桥面宽12.6m）》福平施（桥）参-10。