桥梁施工中单侧悬臂挂篮法技术分析

戴龙斌

（南昌公路桥梁工程有限公司，江西 南昌 330077）

0 引言

随着我国社会经济的持续发展，基础设施建设的高速开展，桥梁等大型工程项目也日益增长，开始向着大型化、大跨度的方向发展，但是从桥梁施工现场的实际情况分析，地形、车辆荷载等方面因素给施工带来不利的影响。应用悬臂挂篮施工法，可以产生非常好的效果，单侧悬臂挂篮法具备较高的灵活性，操作更加方便，所以优势明显，很多桥梁工程建设都在应用该施工方式。

1 桥梁施工中的单侧悬臂挂篮法概述

1.1 单侧悬臂挂篮法的内涵

在桥梁工程项目的实施中，采用单侧悬臂挂篮法进行施工是比较常见的，也是基础性施工技术。在应用单侧悬臂挂篮法施工前，先选择灵活的模架，再应用悬臂方法进行循环浇筑施工，最终形成桥梁结构。单侧悬臂挂篮法主要是通过单侧悬臂的施工方式进行，具体包含下述几种设施：

其一，主框架。该结构主要的作用是承载、支撑，确保项目施工达到安全、稳定性的要求。

其二，模板系统。该系统包含内模与外模两个部分，如果内模需要滑动前行，应通过悬臂滑梁的支撑、支护结构实现。而外模要想正常使用，需侧模和底模同时作用。

其三，挂篮行走系统。挂篮结构在行走时，要通过轨道实现，而轨道不能产生滑动力需要通过牵引系统才能实现，避免挂篮出现偏移的情况。

其四，现场施工与悬吊施工都需要通过单侧悬臂挂篮平台实现。

1.2 单侧悬臂挂篮法的分类

在桥梁工程的施工中，应用的单侧悬臂挂篮法主要包含桁架式、斜拉式两种形式，所以现场施工有不同的方式，主要是如下类型：其一，桁架式。该方式又可以细化分为菱形、弓弦式。菱形挂篮结构简单、操作方便，受力条件比较好；弓弦式挂篮受力更加均衡，稳定性好，强度性能优越，施工效率非常高。其二，斜拉式。该方式可以细化分为三角斜拉、滑动斜拉两种，其中三角斜拉更加稳定，而滑动斜拉可以减小摩擦力，结构性能非常优越。

2 单侧悬臂挂篮法的优势

在桥梁项目中，单侧悬臂挂篮法的优势非常明显，具体包含如下几点：

2.1 不易受到干扰

在桥梁工程项目施工作业中，利用单侧悬臂挂篮法可以提升底部结构的完整性、稳定性。即使受其他各种因素影响而出现问题，也不会造成失稳，所以现场施工作业的安全性较高。

2.2 适应性强

单侧悬臂挂篮法可应用在多种施工项目中，桥梁、建筑项目都可使用，有些公路项目也能使用，尤其是在桥梁项目产生非常好的效果，综合利用价值较高。

2.3 应用效果良好

在桥梁工程项目建设施工环节，应用单侧悬臂挂篮法不仅可以提升施工效率，还能降低项目建设的成本。从实际应用效果分析发现，三角斜拉的挂篮结构非常稳定，强度性能较高，不容易发生安全事故。滑动斜拉的形式在摩擦力影响下依然可以保持行走滑动，但是对工程材料的施工要求比较高，所以应根据现场的实际需要，选择最佳的施工方式，以提升桥梁施工的效果和质量。

3 工况概述

某大型桥梁项目上部为（90+150+90）m 预应力连续钢构形式，箱梁施工材料为C55 混凝土。根据设计方案的要求，标准段宽度为10m，边跨为缓和曲线形式，桥面宽度呈现出渐变的趋势，最大宽度为10.464m，箱梁应用单式直腹板断面。箱梁横坡通过腹板高度做出调整，底板达到水平的状态。根据工艺方案的要求，先进行T 梁施工，再进行悬臂浇筑施工，最终合龙形成整体结构。

4 挂篮选择

在悬臂浇筑施工环节，挂篮施工的主要形式是菱形和三角形两种。在选择挂篮时，结合悬臂浇筑的单块尺寸、重量来确定施工方式。综合分析挂篮设计是否达到合理性，整体结构形式是否满足挂篮质量和梁段混凝土质量比，通常设定在0.3～0.5 之间。三角形、菱形挂篮施工比较方便，安全性好。虽然三角形挂篮的受力条件要比菱形挂篮较好，但是施工操作面空间相对较小，不如菱形挂篮施工作业面宽敞；菱形挂篮结构的受力点比较好，挂篮横向稳定性好，但是加工难度较高；三角形挂篮结构受力重心较低，稳定性要超过菱形挂篮，同时加工工艺要求低，加工方便。总之，综合分析桥梁的施工特点，总结国内外的经验，分析各种桥梁挂篮结构形式，最终该桥梁项目采用三角挂篮形式。根据设计方案的要求，挂篮结构比较轻便，一套挂篮重量在60t 左右，该桥梁项目的悬浇阶段最重为1，重量在180t 左右，标准挂篮与1块重量比系数为0.32。

5 挂篮计算

5.1 主要技术参数

混凝土自重GC=2.6t/m；钢材弹性模量Es=2.1×10MPa；容许挠度为1/400；Q235B 强度设计值在90～170MPa 之间。

5.2 荷载系数

按照公路桥梁设计标准规范要求，了解到此次工程的施工需要，荷载系数取值如下：综合分析混凝土浇筑环节出现的胀模问题，超载系数按照1.05 计算；混凝土浇筑时动力系数按1.2 计算；挂篮空载时按1.3计算；浇筑和空载时抗倾覆系数为1.5 计算。

6 单侧悬臂挂篮法施工工艺

6.1 挂篮安装

在单侧悬臂挂篮法施工中，挂篮的安装是核心的施工工序。通过塔吊开展安装施工，需要按照轨道、前支点、后锚、主桁架、上横梁、吊带、下横梁、底平台、模板的顺序开展施工。严格执行施工工艺，确保整个挂篮结构的稳定性、安全性合格，不会出现施工质量问题。在安装0块的环节，应预埋精轧螺纹钢筋，轨道梁与枕块应用高强度螺栓开始连接施工。三角主桁架通过轨道梁连接的方式，使用倒链左右连接固定，后锚则应用精轧螺纹钢筋与枕块进行连接。对于三角主桁架来说，连接时采用穿销子的方式进行。安装施工之后，底部吊带与后部底横梁进行连接，前顶端横梁应用6 根前吊带安装施工，再进行纵梁上部的底板铺设施工。外模板的滑梁安装施工时，需要在结构上预设两个滑块，前滑块和前端横梁进行稳定的连接，后滑块以及翼板的精轧螺纹钢筋连接。两侧外模是利用滑梁上的倒链梁进行连接，直接和1块连接。模板滑梁的连接环节，需要先在上部安装两个滑块，前滑块与前端横梁连接，后滑块则直接和精轧螺纹钢连接。内模板滑梁中设置内模骨架的形式，并且需要在骨架上安装内模模板，形成施工结构。

6.2 钢筋混凝土的浇筑

在目前的桥梁工程项目中，应用单侧悬臂挂篮法进行施工，混凝土浇筑主要是应用泵送方式实现。浇筑现场施工作业开始前，技术人员进入现场进行全面勘查和分析，对现场有足够的了解，尤其是现场的环境温度、天气状况以及地形条件等。以现场情况为基础，选择合适的施工材料，并且制定合理的施工方案，组建经验丰富、技术过硬的现场施工团队，加强浇筑施工现场管理，提高施工的效率和质量，保证工程质量和安全性。对于现场施工的钢筋和锚杆位置进行固定管理，加强安装控制，检验合格后才能进行浇筑施工。在现场浇筑施工环节，钢筋网的作用是非常明显的，确保管道不会因为重量较小而导致上浮的问题。

施工人员需要重视钢筋网连接、混凝土裂缝，避免产生严重的质量问题。最后，还要选择科学合理的施工方法，降低裂缝发生率，消除各种病害的问题，使工程结构达到整体性的要求，预防发生裂纹的问题。在混凝土浇筑施工工序中，对于每个环节和部分都要进行全面的监督与管理，由专人进行管理。如果发现有质量问题或者不符合施工方案和技术标准的情况，应及时组织人员返工处理，达到工程结构质量性能的要求。

6.3 单侧悬臂挂篮

在桥梁项目施工时，单侧悬臂挂篮法有着非常明显的优势，对于工程效果和质量有着至关重要的影响。在现场施工中，应确保支撑效果合格，是提升施工质量的关键。在机头安装中，加强管理和控制，达到科学性、合理性的要求，从而实现混凝土浇筑施工效果的全面提升。在单侧悬臂挂篮法的施工中，支架模板的作用非常大，将其设置在操作平台的位置。在结构设计环节，必须达到工程的安全性要求，在浇筑施工后不会发生质量缺陷和问题，有效地提升工程施工效果和安全性，规避安全事故问题，对于提升工程的总体水平有着积极的意义。

7 单侧悬臂挂篮法在桥梁施工中的施工要点

7.1 施工准备阶段要点

在桥梁项目施工前，应做好各项准备工作。首先，施工团队对于单侧悬臂挂篮法有足够的了解，明确施工的工艺流程，了解施工的工艺顺序，加强思考和了解，归纳总结施工方案，确保图纸达到国家标准和要求，提高施工的水平。在单侧悬臂挂篮法的施工方案设计阶段，应对现场进行深度的考察和分析，对现场情况有足够的了解，这样才能设计出符合现场施工要求的图纸。根据设计方案和现场情况，明确施工方案，制定施工程序，尤其是多项工作同时开展的情况下，必须协调处理工作，避免相互扯皮、互相脱节的情况，以免给项目的顺利施工带来不利的影响。在钢筋混凝土浇筑施工前，应先明确具体的施工指标和要求，及时发现现场存在的问题，安装施工设备，加强定位分析，提高挂篮的荷载性能，提高浇筑施工的效率。只有如此，才能提升悬臂挂篮的稳定性与可靠性，达到施工标准要求。

7.2 施工过程中要点

在桥梁现场施工中，为了使项目施工可以顺利进行，严格执行设计方案和技术标准尤为重要。施工人员要积极学习理论知识，对于挂篮工艺有足够的了解，并且反复计算分析，确定各项参数。此外，在桥梁作业现场，每个环节都必须严格管理和控制，确保挂篮和轨道的有效结合，提升结构的承载性能，预防出现反向走动的情况，不会由于重力过大而造成设备的损坏，引起工程无法继续，产生严重的负面影响。

7.3 施工完成后的注意事项

在桥梁施工中单侧悬臂挂篮法施工结束后，加强质量监督与管理是重要的措施。积极组织开展质量检验工作，对施工工艺流程加强管理，如果出现施工工艺不合理的现象或者施工质量存在问题，应及时组织施工单位返工处理。对于发现的严重问题，及时和上级领导汇报，并且立即采取合理的应对措施，尽快解决事故问题。除了应加强技术、质量的管理之外，还要全面开展工程的安全管理。现场有足够的安全设施，每项工作都在安全条件之下进行，达到安全管理的效果。加强人员培训和教育，组织安全施工讲座。妥善保管现场施工设备和材料，遵循施工工艺流程，促进项目质量和安全的提升，达到施工的效果。

第一，在现场支座安装中，必须执行设计方案的要求，加强每个细节的管控；安装结束后，立即检查支座锁紧机构是否达到牢固、稳定性的标准；灌注高强度灌浆剂时，需要从固定的一角开始灌注施工，直到支座垫石和支座的空隙全部填充完成。

第二，底板使用厚度为1cm 的竹胶板，该材料容易发生变形的问题，所以现场施工应加强固定处理。在底板检查环节，除了要做好立模标高控制外，还要确定拼缝部位上2 块竹胶板是否在承压方木上。在外侧模施工中，确保垂直度、立模标高以及平整度符合要求；在现场施工环节，加强模板变形的控制，不会出现错台的情况。

第三，在钢筋绑扎环节，做好预应力管道连接，避免后续的波纹管安装时存在干涉的情况，还要确保顶板标高符合要求，再进行顶板面层钢筋绑扎施工。

第四，在内芯模加固环节，应用钢木结合的方式，在腹板部位上设置拉杆的结构，腹板拼缝结构施工应背上方木，避免浇筑时发生跑模的问题。

第五，在钢绞线张拉施工阶段，需要做好油表参数的控制。油顶和锚具在安装施工中，应加强喇叭口与工作锚的间距控制，并确保夹片和锚具的牢固性合格，避免出现伸长量超出标准的情况。

第六，在压浆施工环节，应加强配合比的控制，夹片和锚具达到牢固性的要求，具体通过安装到喇叭口的阀门加强浆液的密实度控制。

第七，拆除底板模板后，有碎渣残存在表面。在下一环节施工前，应用清水进行冲洗处理，绑扎底板钢筋前也需要冲洗，内芯模安装前二次冲洗，并在绑扎顶板钢筋前，落实底板冲洗操作。

8 结语

综上所述，在桥梁施工中，单侧悬臂挂篮法有非常明显的优势，可以提升工程的质量水平。在项目施工前，需要先确定施工方案，明确施工工艺标准要求，每个环节都必须严格管理和控制。做好各个结构部分的测量工作，使各个结构都处于管控范围内，提高施工质量水平。只有全体员工共同参与管理，做好每个工序的质量管理，加强施工进度管控，才能提升桥梁施工的水平，满足交通运行的标准。