大跨度挂篮施工技术在跨线国道上的运用

贺志坚

（中国水利水电第八工程局有限公司，湖南 长沙 410004)

0 引言

挂篮支架施工方法是一种非常关键的悬臂吊机浇筑支架施工技术方法，不需要搭建悬臂支架，也不需要使用大型悬臂吊机。相比较其他各种施工工艺方法，挂篮施工方法具有超轻无压重、拼制方便和整体结构轻等几大特点。本文就跨线国道施工中挂篮技术设计、构造和拼装等方面进行了分析。

1 工程概况

本工程项目为广东省肇庆市鼎湖区佛肇城际轨道交通工程，该项目一处桥梁工程上跨G321 国道，新建线路纵线与国道呈45°夹角。在确保不中断、不影响交通的前提下，新建上部跨线桥梁工程，桥梁跨径结构形式为70m+120m+70m。

2 挂篮施工技术在跨线桥梁施工中的优势

为利于行走工作与挂篮拼装，最大限度加快施工速度，系统构件均为优质钢材料，关键构件（如主桁梁）多数使用的是型钢，其他构件则相对比较轻巧；该技术应用广泛，梁高会经常变化，底模架能够升降，因此对各种变化能够快速适应；在新梁段浇筑时，因斜拉梁与斜拉带之间的相互作用，机构受力较为均匀，能够确保施工的安全性；在箱梁上使用竖向预应力筋，可以有效减轻挂篮重量，提升抗倾覆的稳定程度；想要提升行走系统的稳定程度与自动化能力，需积极采取液压驱动等方法；挂篮施工技术有着较好承载能力、刚度与强度等优势，对加强现浇砼施工质量有积极促进作用。

3 现场管理加强挂篮施工安全性

为提高挂篮的安全性和稳定性，现场管理部门要制定有效的管理措施，从各方面保证挂篮施工过程的安全。

3.1 选择合格的材料

材料采购部门在选择挂篮材料时，必须选择授权厂家的合格产品，这是保证挂篮结构安全稳定的基础。尤其是复合梁连接、后锚杆、索窗连接、背压轮安装、吊索销连接、钢焊缝等薄弱环节所使用的原材料和构件质量必须严格控制，只有这样才能消除影响挂篮施工安全的因素。

3.2 严格控制挂篮的组装质量

组装挂篮时，要选择有资质的施工单位进行挂篮的搬运和安装。组装挂篮时，先安装并设置三角组合梁和上横梁，防止锚倾倒。然后依次安装前后悬挂系统、底模架的前后下梁、底模板和下纵梁。在组装挂篮的过程中，现场管理人员应经常检查各个连接器连接和焊缝的焊接质量，只有确保这些薄弱部件的质量，挂篮施工的安全性才能得到保证，还应特别注意控制锚杆的锚套质量。

3.3 运行模拟负载测试

组装好后，应测试挂篮各部分的承载能力和变形情况。根据施加在机架上的机架负载总力，采用模拟负载检测方法。两个挂篮在沙袋中分阶段对称装载，装载重量为施工载荷的1.2 倍。分为三个载重等级，分别为总重量的50%、100%、120%。每级负载后，保持负载2～3 小时，并以百分比测量挂篮各部分在负载下的变形值。第三级荷载完成后，保持荷载24 小时，并测量挂篮各部分在荷载作用下的变形值。之后分三个阶段卸荷，测量准备阶段的弹性变形值，绘制弹性变形曲线作为各注入段的控制标高，并结合最终设计标高综合考虑。同时，现场施工管理人员需要实时观察挂篮的关键受力部件。

4 拼装挂篮流程

4.1 加工制作

（1）在对加工主体和钢构架的各节点与加工杆件连接进行加固施工之前，必须准确地准备和使用加工螺栓样品，确保加工螺栓孔间距。（2）如果模板外模为立式模板框架，要安装立式工作台和夹具，消除加工时任何模板的焊接点和变形，保证加工模板的结构平整度。（3）焊接关键部位要由经验丰富的专业焊工人员进行无缝焊接，确保焊接质量。焊接与验收加工件的焊接质量与加工验收处理方法必须按照《钢结构工程施工验收规范》标准执行。

4.2 现场拼装

（1）找平辅枕。在张拉梁段过程后，运用比例为1:2 的水泥砂浆对梁顶面的辅枕进行找平。

（2）至少铺设一根钢枕，在前端后支座垫的位置至少铺设3 根，且每个钢枕之间的连接距离一般不应超过50cm。

（3）轨道支架安装。从轨道中心向两边分别安装2 根长度大约为2.5m的圆形钢轨，轨道中心穿入位于垂直轨道方向的一根预应力筋，并对其在轨道顶面中心进行自动找平，确保在轨道上与中心的间距准确无误后，使用锁定螺母将其对轨道中心进行自动锁定。

（4）前后支座的安装。先从轨道前缘通过后支架，后支架放好后再放前支架。放置支架前端的电动支架时，先将一层黑色不锈钢板直接铺平放在支架前端轨道的顶部，将一层聚聚乙苯四氟乙烯滑板放在前端滑板（300mm×500mm）放在不锈钢上，放置前支架。

（5）主体构架的安装。支座主支架构件应分片进行安装，分别放置在前后两个支座上，拧紧支座连接处的螺栓。用活动脚手架对其进行临时活动支撑，防止迅速倾倒。

（6）安装主结构之间的连接系统。

（7）前上横梁支架安装。横梁主构安装之前，将横梁主构梁直接放置在设有作业台的平台上。前后上下梁各横梁的2 根钢筋承吊带、上下梁的垫层横梁与4 个千斤顶都要在组装工作完毕后，对横梁进行整体组装起吊并安装。

（8）用于安装下平台模架与安装下平台模板。下模板支架起重上吊前，先用手拆下挂在梁段底部的前端支架，将梁段下端梁模板后部吊带挂在梁段底部，用吊带销子将前端的吊带与梁段前端支架连接。如果起重支撑能力不好，无法完全支持其将框架下面的模板模架吊起，则可以先将下面的模架模板吊起，然后再进行铺设下框架模板。

（9）对内部梁模架的前部走向平行梁前部进行框架吊装，对后部有吊杆的梁进行框架安装，前和后吊需分别使用两条倒链与两根钢绳。

（10）外侧模板安装。首先要在梁段施工中使用外侧模，在对上述程序进行拼装前，需在外模竖框架上放置外模走行梁，并将其后端从后吊架顶板的预留空中穿过，保证后吊架放置的完整性与安全性。

5 应用大跨度挂篮施工技术的注意事项

5.1 对模板进行就位与板正

在安装挂篮底部的各个横、纵梁上均可实施外侧底模框架支撑，外侧的底模需单独使用外侧内框架模板预装一个整体，内框架模板不一定适合单独做成一个预装整体，因为其结构需根据各自的梁段要求进行高度方向上下的修改。砼箱梁浇筑的使用方法一般需要厂家结合实际浇筑箱梁的横截面结构状况进行抉择。在变速箱梁较高的高速状况下，传送减速砼时候还需分别使用手动减速器和漏斗。进行二次主体浇筑时，需先对主体进行侧钢筋模具、侧板、底板、预应力和侧钢筋等各个工序的安装，再对主体顶板和侧钢筋、内模进行安装。每两年浇筑一次的水箱横梁，必须将其底模重新提升一次高度，当提升高度较小时，可使用支垫底模的方式；当高度较高时，使用挂篮对底模进行提升。

5.2 挂篮加载预压施工

挂篮建设程序和预压更加复杂。首先，制造商需要选择挂篮两个主桁架，将其放在平坦的地面，然后用水平尺或其他工具来检查水平度，并用精轧纱将后端收紧，将其锁紧。如果要分离背衬板的中心，需使用两个主桁架，用千斤顶负载支撑主桁架的前端。为了确保部分施工质量，项目建设中首次使用挂篮结构之前，必须事先进行相应的压力测试。悬挂确定挂篮的负载设计值标准，2M、3M 的压力承载能力，用4M 的标准水平，逐渐增加对挂篮的负载，测量它的形变和偏转值。通过处理在水槽加压方法的钢板被加工成水箱，可以挂成品轧制螺纹厚钢棒。在试压过程中，严格按照混凝土结构的重量分级，有序增加荷载。当千斤顶耐压性能达到每个级别的负荷基准值，需在一段时间内保持该数值不变。实际变形值与根据负载设计基准值的时间稳定性值一致，直到负载要求达到其1.2。此外，在加载过程中，相同的压力必须加载到在同一时间两个插孔，在整个加载过程中保持压力设置一致。

5.3 挂篮悬灌施工

安装挂篮主要包括以下项目进程。首先，完成衬垫束的铺设。以测量线、支点、安装滑动梁、主桁架到指定的位置然后安装。要打开梁和柱，解除篮底部的安装基座、穿悬挂杆、底模、内模、支承等外部模具，放置后使用上模框。提升挂篮之前需要预先压缩，主要是为了检查悬浮组装后筐的安全，检查变形和实际的支撑力的程度，最大限度消除结构的非弹性变形。通常用1.2 倍最重梁部的重量负载测试值，精确测量挂篮结构的非弹性变形。挂篮到指定位置时，适当调整模具，在合适的位置进行腹筋与底板的安装，将垂直预应力筋卸到合适的区域。预应力管道和顶板的钢筋安装完成后，浇注混凝土并进行连接。顶板和底板形成光束张力，最后取出内模和外模，适当的松动篮筐，移动到下一个块。挂篮悬臂结构在大跨度连续梁桥工程项目建设中是重要的施工环节，在正式施工阶段，有必要准确地安装挂篮，确定标准的固定位置与各种部件。固定连接需要对砼进行对称浇筑，以保证在挂篮所有链接密切相连。

6 结束语

大跨度挂篮施工技术的应用与实际桥梁荷载能力有直接关系，会严重影响后续使用状况，要保证大跨度挂篮施工的可靠性与科学性，严格监督各工序的施工质量，保持严谨的态度对待实验工作，对工程项目的施工质量提升与发展有积极促进作用。