挂篮悬臂浇筑施工技术在桥梁施工中的应用

叶 盛

（长沙市市政工程有限责任公司，湖南 长沙 410007）

在桥梁工程建设阶段，为了提高施工的质量、缩短施工周期，很多项目都采用了挂篮悬臂浇筑施工工艺，它不仅施工简便、移动灵活，还能适应多种桥梁施工环节，并可以重复回收利用。因此，研究分析挂篮悬臂浇筑施工技术在桥梁施工中的应用具有重要的现实意义。

一、挂篮悬臂浇筑施工概述

一些大跨径的悬臂桥梁工程，为了提高桥梁施工的质量，通常采用吊篮的方式，分段进行悬臂作业施工[1]。具体而言，就是在桥梁施工过程中，将其主体桥梁划分为2米到5米的不等分段，然后在施工现场设置挂篮施工平台，进行对称性的悬臂浇筑施工。将挂篮平台固定在已经浇筑施工完成的桥段，然后对下一段需要施工的区域开展部件固定、混凝土浇筑等施工工序。待施工阶段后，将挂篮平台移动到该桥段，以此进行下一段桥梁的施工，直到工程施工完成。由此可见，挂篮悬臂浇筑施工具有操作简便、移动灵活、结构稳定度强等优点。

二、工程概述

某桥梁工程项目采用48+80+45m变截面预应力砼连续箱梁结构，单箱底宽8.5m，两侧悬臂长4.25m，全宽17m，中支点处箱梁中心梁高4.8m，跨中箱梁中心梁高2.3m，梁高及底板厚均以二次抛物线变化。横隔板均设置了人孔以便施工。

本三跨连续梁整个体系由两个托架浇筑的墩顶0号梁段、在两个主墩上按“T”构用挂篮分段对称悬臂浇筑的梁段、吊架上浇筑的跨中合龙梁段及落地支架上浇筑的边跨现浇梁段组成。本工程的主桥连续箱梁悬臂段采用三角挂篮悬臂浇筑法施工，为了避免浇筑过程中混凝土出现裂纹等问题，悬灌梁段均采用一次浇筑成型，并在底板混凝土凝固以前全部浇筑完毕[2]。

三、挂篮悬臂浇筑施工实际应用

（一）挂篮构造

本工程采用的挂篮为三角桁架式挂篮，主要以工字钢为主，辅以特制杆件组装而成。施工过程中，主要采用两步到位的方式进行挂篮移动。挂篮的具体构造如下所示。

（1）主桁系统。本工程的主桁系统采用40#工字钢制作而成，采用型钢连接的方式使得两道工字钢形成一个整体，其横向连接则采用钢板进行连接，钢板的厚度鱼尾20mm。在主桁系统的腹板区域共设计有2道纵梁，长度约为12m，两者之间的中心间距约为5.3m。

（2）吊挂系统。本工程的吊挂系统包括了型钢横梁、吊杆以及拉链葫芦等部件。其中利用型钢横梁以及吊杆，将50%左右的荷载以及挂篮系统、混凝土系统的重量传递给了主桁架系统，再由其传递给梁段腹板。而剩余50%的荷载，则直接传递给梁段底板。

（3）底平台系统。当箱梁底腹板进行混凝土浇筑施工时，底平台系统作为施工操作平台，承担了混凝土的重量以及相关作业设备的重量。它的长度约为5.0m，宽度约为6.0m，主要由下横梁和下纵梁组成，前者采用悬吊的方式与上前横梁相连。当进行混凝土浇筑时，还需要利用后短吊杆，将下后横梁锚固在已经完成浇筑施工的箱梁底板上。

（4）后锚固系统。在挂篮施工过程中，为了避免挂篮出现前倾问题，通过型钢横梁的设置，可以有效利用后锚杆，完成荷载力向已浇梁段的传递。该结构应设置在主桁间横担处，压在主桁梁的尾部。本工程的后锚杆采用精轧螺纹钢制作而成，锚杆下接箱梁预应力束，设置在箱梁腹板上方纵梁处，共计2根，间距约为50cm。

（5）行走系统。本工程在挂篮行走系统设计过程中，未采用传统的滑道施工工艺，而直接用平滚置于主桁前支点下，后支点下设置16#方钢加工的托架，下用Φ32圆钢作滚筒，滚筒跑道采用钢板铺设而成，厚度约为5mm。在执行挂篮行走时，应在梁段顶部设置一个Φ16拉环，然后通过卷扬机牵引转向葫芦的方式，实现挂篮的行走。当其行走到需要进行混凝土浇筑的梁段时，采用钢板对其前支点进行固定，作为混凝土浇筑时的受力支点。该种行走工艺下，每20分钟可完成4m长块件的行走。

（二）挂篮安装施工

本工程在0号梁段施工完成后，从其中心向两侧进行挂篮安装，主要安装步骤如下所示。

（1）先进行2道三角桁架纵梁的拼接、门架的拼接以及底平台系统的组拼工作。其中，三角桁架按两段的总长度（13.6m）进行拼装，底平台的拼装在1#块下方空地进行。

（2）对0号梁段梁面两腹板区域进行清理，确保无杂物后，进行测量画线，按照测量进行桁架前后支座以及其他相关组件的安装。

（3）挂篮安装后，用经纬仪对中，拔正挂篮中线位置，用水平抄平，用吊杆调整标高，经中线水平检查无误后，便可进行1号梁段钢筋施工。

（三）预应力管道施工

本工程所采用的预应力孔道，均是由金属波纹管制作而成，该材料具有质量轻、刚度强、施工简便等优点，在实际施工阶段，可以根据不同的预应力筋束及锚具型号，来选择相对应的金属波纹管。金属波纹管的内径为100～120mm，管壁厚0.25～0.3mm。施工关键要点如下。

（1）管道安装。对于在挂篮悬臂浇筑施工过程中存在的较高高度差的波浪型曲线束，应该在孔道的峰顶处设置泌水孔，而对于较高起伏的曲线孔道，则应当将排水孔设置在曲线的最低处，排气孔一般每间隔12米左右设置一个，主要是设置在直线孔道区域以及存在竖向弯曲的孔道处。

（2）孔道接长。在进行预应力孔道接长施工时，应采用大5mm的波纹管作为接头管，且接管的长度不宜低于200mm。施工结束后，应当采取胶带纸包裹等方式避免浆液漏水。

（3）防堵孔措施。在混凝土浇筑施工之前，还应当在预应力孔道内穿入硬塑料管，并在混凝土终凝后取出，避免预应力孔道在混凝土浇筑过程中出现堵塞。

（四）混凝土浇筑施工

本工程在进行混凝土浇筑施工时，先对两腹板的混凝土完成对称性浇筑，然后再进行底板的浇筑施工。在对底板、腹板下部浇筑施工时，应采用串筒导流入模的方式实现混凝土的浇筑。最后待底板混凝土浇筑施工结束后，采用分层的方式完成腹板的混凝土浇筑施工，每层混凝土的浇筑厚度约为30cm。

（1）振捣施工。本工程采用的振捣方式为插入式振捣器和平板式振捣器两种，对于腹板区域的混凝土，则主要以插入式振捣器为主，底板和顶板则是采用两者相结合的方式加强混凝土的振捣效果。在实际振捣施工过程中，插入式振捣的混凝土厚度约为30cm左右，其深度至少应插入下一层混凝土当中10cm处。直到混凝土不再出现下沉、气泡冒出时，待施工结束，缓慢抽出振捣棒后，对混凝土进行养护。

（2）混凝土养护。待混凝土浇筑施工结束后，应对其洒水并覆盖塑料布养护。等到混凝土的强度达到工程设计要求的90%时，撤去塑料布，并对混凝土继续洒水养护至少14天以上。在整个养护过程中，不应忽视混凝土地面、侧脸的有效养护。

（五）预应力张拉施工

根据本工程的设计要求，采用由下而上的方式进行预应力张拉施工。在施工过程中，时刻关注预应力筋的伸长参数，避免其误差超过6%。一旦误差超过限制，应立刻停止施工，并安排专人找出具体原因，并采取有效的措施进行解决。在张拉施工结束后，应对孔道进行压浆处理，本工程采用纯水泥浆（水灰比0.4～0.45）进行孔道压浆施工，压浆的压力以保证压入孔内的水泥浆密实为准，开始较小，逐步增加到0.5～0.7Mpa，并稳压至少3分钟。压浆施工结束后，对锚槽进行全面的清理，确保无异物后，方可进行封锚施工。

四、结束语

综上所述，随着社会经济的发展，桥梁工程项目日渐增多。为了提高桥梁工程的施工质量，越来越多的新技术和新材料被应用到工程当中。尤其是挂篮悬臂浇筑施工技术，本身具有操作简便、施工灵活、可重复利用等优势，极大地提高了桥梁的建设质量。因此，相关工作者应当重视挂篮悬臂浇筑施工技术的研究[3]，加强施工过程的监控，减少施工误差，确保施工质量，推动桥梁工程的可持续发展。