大桥悬臂箱梁的挂篮施工工艺及质量保证措施

高青伟

中铁十六局集团第五工程有限公司

1 引言

为充分发挥悬臂箱梁挂篮施工工艺优势，本文以某大桥工程为例，探讨悬臂箱梁在挂篮施工中的要点，包括挂篮构造及安装、挂篮荷载试验、钢筋绑扎及预应力束管道定位、悬臂灌注梁段混凝土施工、合拢段施工等环节的具体步骤与注意事项。同时，提出该工程在施工建设期间采取的一系列质量保证措施，包括技术、组织、管理、制度、检查和质量信息反馈等，以充分维护施工质量与效率[1]。

2 工程概述

某大桥工程主梁悬臂浇筑采用菱形挂篮，每个挂篮自重（含模板及操作平台）约92.9t。施工顺序为：在浇筑完成的主梁0#块上拼装挂篮，然后采用挂篮对称悬浇施工1～21号节段。拟配备10套20个挂篮左右同步进行悬臂浇筑施工，按设计要求合拢。

3 挂篮施工工艺

3.1 挂篮构造与安装

挂篮结构包含有模板系统、底篮、后锚系统、吊挂系统、行走系统、承重系统。基于设计要求，标段当中悬浇梁段最大浇筑重量是218.6t。在工厂进行挂篮加工与制作，挂篮结构件完工后运输到施工现场柱墩部位，在塔吊利用下安装到位。挂篮安装步骤如下。

（1）检查预留孔和预埋锚栓位置，对后锚、前支座部位箱梁顶面实现找平处理，将挂篮主梁中心线置于梁顶，随后将找平砂浆均匀铺于0 号块箱梁顶面轨道之下，将走道垫梁安放在砂浆上。

（2）在塔吊的运用下对纵梁进行吊运，将其安设于垫梁之上，以主纵梁为目标展开调平和校正工作。

（3）对挂篮前支点实现安装作业，保证前支座其中心线完全重合于挂篮主梁中心线，同时前支点中心和0号块件对应端线保持60cm 间距。安装期间，先临时固定前支点，防止后续对主纵梁安装时前支点失稳倾倒。

（4）以临时锚固的形式把主纵梁安装于箱梁0号块件相应精轧螺纹钢上。

（5）将主梁置于前支座和垫块上，然后调整主梁中心线与设计中心线重合，安装前支座与主梁的连接螺栓并拧紧螺母。主粱安装完成后在缆绳利用下发挥临时固定作用，避免主梁失稳倾倒。

（6）安装后锚平联及剪刀撑，然后吊装平联贝雷梁，贝雷梁在场地拼装完成，平联与主桁间通过螺栓连接。

（7）安装前上横梁。

（8）安装前后下横梁及底平台。

（9）安装外滑粱及外模。

（10）检查挂篮各部分的连接紧固情况，对挂篮加载试验。

3.2 挂篮荷载试验

按照挂篮使用过程中实际荷载分布，在挂篮底模平台上设置加载装置。模拟施工工况下具体的挂篮受力情况，同步加载挂篮。预压荷载涵盖有风荷载、混凝土重量、施工荷载以及挂篮自重等。预压荷载采用智能液压千斤顶张拉的方式施加，由1台智能控制台统一控制，保证各加载点的加载按荷载试验要求有序进行。

3.3 钢筋绑扎和预应力束管道定位

于制作场环境下制作钢筋并成型，进而将其转运到主墩部位，在塔吊运用下实现垂直起吊，进而调至安装部位。若钢筋直径在25mm以上采用机械连接，直径在25mm以下主要选择绑扎或焊接连接。作业环节如果相邻钢筋在空间方位出现矛盾需适度调整，不过均要符合混凝土保护层厚度需求。预应力筋在制作场环境下定尺制作，在细铁丝运用下实现成束绑扎并编号，进而运输到目标施工部位展开安装。安装前先放样，在井字型筋的利用下定位，此时需要合理控制误差。埋设预应力管道过程中，严格根据设计规范埋设出浆口和压浆口。施工中要防预应力筋发生淬火情况，严禁于预应力筋上设置焊机搭铁线。钢筋绑扎完成后，后续施工期间禁止作业者踩压钢筋，进而引发钢筋下陷或者预应力管道发生位移等问题[2]。

3.4 悬臂灌注梁段的混凝土施工

在悬臂灌注梁段施工期间，为最大程度保障施工质量，缩减施工接缝出现概率，悬臂灌注梁段均需保证一次浇筑成型。梁体浇筑选择C55强度的混凝土。按照底板→腹板→顶板的顺序灌注。过程中同一挂篮的左右两侧基本对称进行。底板前端为浇筑作业起点，两套挂篮只要位于同一个T构，那么其内部所悬浇的混凝土要保持基本一致。腹板灌注环节分层灌注，每层厚度一般保持在300mm～400mm。顶板混凝土浇筑厚度如果在40cm以上需分成两层逐层灌注，对小于40cm的一次灌注到位。

3.5 合拢段施工

在此大桥工程中，连续梁合拢段主要被划分为两段，即中跨合拢段还有边跨合拢段。中跨合拢利用一侧挂篮进行，具体程序是：（1）悬臂箱梁施工后进行边跨现浇段作业，中跨合拢为先，边跨合拢在后；（2）完成一侧挂篮后，退至0号段周边展开拆除作业，向前移动另一端挂篮，前横梁中心进入另一悬臂端500mm，于双侧悬臂端底板上分别锚固安装前吊杆和后吊杆。以滑移的形式把挂篮内模放置于合拢段部位，于双侧悬臂端顶板上分别实现内模走行梁吊杆的锚固；（3）在水箱利用下于中跨两悬臂端设置配重，双侧平衡重吨位施加量是合拢段重量的1∕2，进而复测箱梁顶高程；（4）合拢作业前一晚锁定两悬臂端；（5）合拢段的混凝土在符合设计强度要求之后对预应力筋展开张拉；（6）拆除挂篮。

边跨合拢段施工前，需拆除影响挂篮合拢的直线段的部分模板和底模纵梁，拆除挂篮底模平台中前吊杆，将边前吊杆锚固点转换到前横梁的悬臂梁上。将挂篮的内模滑移至合拢段位置，内模走行梁吊杆分别锚固在两端悬臂的顶板上。多日跟踪观察边跨现浇段，根据观测资料及应力应变的定量分析确定边跨合拢施工工艺，在合拢前一晚锁定悬臂端和边跨现浇段。同中跨锁定一样。以合拢口为目标实现临时锁定后，安装边跨合拢段的钢筋和预应力管道，合理加固挂篮模板。混凝土浇筑期间按照级别逐步卸除T 构双侧平衡重[3]。在混凝土强度符合设计要求后，以双向对称形式对底板预应力束展开张拉作业，最后拆除临时性质的预应力束，同步进行管道压浆。

4 质量保证措施

4.1 组织保证措施

建立一个从工程计划到安全质量、施工环保、综合协调、物资设备采购再到工程试验检验、项目施工保证的质量保证系统，把质量管理相关的各个细节、阶段涉及的质量职能串联起来，制定一个任务、权限、职责明确且可以彼此促进与协调的质量保证体系。由项目部门牵头建立质量管理小组，组长为项目经理，副组长为副经理及总工，进而连通其他部门主管共同组成决策层，设置安全质量部这一重要的管理机构，合理分配质量管理任务至各个部门与人员身上，落实责任到人。

4.2 管理保证措施

实际施工之前展开施工调查工作，严格、认真复核设计资料和施工图纸等。由专业人员编制现浇梁施工组织设计计划，在获得监理工程师的审核与批复之后落实。结合此工程特点以及质量目标、要求，配备具有较强责任心和丰富工作经验且技术娴熟的管理者及工程技术者。为确保施工稳定、有序推进，要求所选专业化施工队伍具有较强质量意识，作业者的专业程度高、作风过硬。作业中着重选择具有较强实用性且先进性突出的机械设备，同时严格把好原材料的采购关、检验关、进场关以及使用关，保障各项原材料质量均合格。

施工中还要强化全过程质量管理，基于相关规范条例及设计要求对各道工序加强管理，落实现场管理制度，包括工序三检制、三不交接、复核签认制以及五不施工等制度，确保所有工序均可控。科学、严谨地做好试验以及计量等工作，落实技术标准，严禁发生无计量作业。对工程中的重点部位、重点工序以及重点阶段做好测量检查与复核，严禁由于测量失准或缺失引发质量问题。积极应用各种新材料、新设备以及新工艺、新技术等，在科学技术优势发挥下保障建设质量。还要对全员展开质量及安全教育，使其更加自觉与积极地遵守质量管控要求，并在接受质量教育及技术培训过程中不断增强专业操作技能和施工水平。

4.3 制度保证措施

为最大程度保障施工质量，按照级别从上至下制定工程质量责任制。在质量责任书中明确划定岗位职责以及质量保证义务，逐步健全与优化质量责任制度，最大程度控制施工质量。在工程建设过程中，为实现质量管理目标，还要结合工程实际情况合理制定“三自管理”制度、技术交底制度、质量预控制度、质量目标管理制度等。

4.4 技术保证措施

该工程贯彻落实技术负责制，并将总工程师设为主要负责人，针对各级技术人员建立完善的岗位责任制，保证责任到人，严谨把好每一层的质量关，确保整个施工过程中各项方法与程序都和技术管理制度及具体规范要求相符。施工前，通过周密的调查获取工程相关数据，在此基础上合理编制施工组织计划，经监理人员批准后实施。施工中动态管理，结合具体施工情况动态调整与变更施工方案，保证施工始终在受控状态下。针对单项工程，主要在专业工程师的牵头带领下对施工现场展开深层次调查，制定科学的施工技术方案，经系统化对比与分析，最终明确最佳方案，经监理部门批准之后落实。施工前必须做好技术准备，围绕施工图纸展开会审，所有的图纸资料以及设计文件都要经过认真核对，在正确掌握设计意图基础上保证后续施工顺利，如果发现存在设计不足，可在开工之前克服。保管好各项技术资料，详尽记录整个施工过程，齐全收集与科学整理各项原始资料，根据有关规定填报业内资料，进而办理签认手续。

4.5 检查和质量信息反馈措施

第一，完善并贯彻落实质量检查制度，定期或不定期进行自查与检查，不仅要关注内部检查，还要联合实施外部检查，不断优化与完善质量检查制度。除了质量检查人员动态检查施工现场，质量管理小组也要在项目经理领导下按月对工程进行一次全方位、全过程的质量检查，通过逐层把关保证工程质量符合要求与标准；第二，积极利用信息化技术动态收集与整理质量信息，加强数据处理与分析。质量管理部门做好信息化建设，配备设备，便于记录各项质量数据；第三，认真、完整填写所有质量记录，将各项资料根据类型分别归档管理；第四，全面掌握质量信息动态，通过多种形式学习先进的检测手段、检验手段、质量管理经验，使工程质量及质量管理工作保持更高水平。

5 结束语

大桥悬臂箱梁挂篮施工工艺具有施工灵活、结构完整、质量轻、安装便捷且变形小等优势，通常在长度为3m 的梁段进行施工，自移动挂篮直至就位只要耗时2h，且内模可以全面抽拉，不用重复安装，有助于减少工程建设成本，缩减施工工期，便于质量控制。为充分发挥该施工工艺的优势，需要相关施工单位及人员把握好各环节施工要点，在施工全过程加强质量管控。