桥梁工程中预应力现浇箱梁挂篮悬臂施工技术解析

徐宏敏

云南省公路工程监理咨询有限公司 云南 昆明 650032

桥梁施工普遍显示出环境复杂的特征，因此需将预应力混凝土现浇箱梁作为重要应用对象，通过此种方式来对环境干扰性较大的问题进行一定解决。预应力现浇箱梁具有适用多种环境的特性，属于桥梁构造中的重要组成，会对桥梁施工质量产生较大影响。同时，挂篮悬臂施工作为大跨度桥梁施工的关键性技术，是推进预应力现浇箱梁现浇箱梁施工质量提升的重要技术，对于连续梁桥行车的稳定性、舒适性提升都具有重要促进作用。

1 挂篮形式的选择

挂篮形式具有多样性特征，在开展实际的桥梁施工过程中，需要将工程项目的实际需求作为依据进行合理化选择。三角挂篮属于施工常用挂篮形式，具有承载力强、稳定性高的特点，可为施工中各项操作的开展提供一定便利。本次研究以此种挂篮作为主要研究对象，主要由主梁承重结构、模板结构、底板、悬吊结构、锚行走系统、滑梁系统构成[1]，具有一体化特征表现。

2 挂篮悬浇段的设计

将预应力现浇箱梁挂篮悬臂施工技术应用于桥梁工程项目当中，需要施工人员做好挂篮悬浇段设计流程的充分掌握，将实际的施工情况作为依据，对分段长度进行合理划分，确保相应设计与工程荷载需求保持一致。在对挂篮长度进行设计时，需以悬臂灌注最大分段长度作为。对挂篮横断面进行设计时，需综合考虑桥梁宽度、截面情况来确定。若桥梁横截面由单箱结构构成，全截面仅使用1个挂篮即可施工，反之则使用多个挂篮实施分别施工，发挥出挂篮施工的灵活性特点[2]。在对挂篮荷载进行设计时，可以将施工部位、所处阶段作为依据来实施荷载的灵活性计算。此外，为对挂篮施工稳定性进行保障，还需在设计中重点关注高空作业安全系数与重量等因素。

3 挂篮的制作与安装

对于桥梁工程项目而言，挂篮的制作与安装属于非常重要的环节。在对挂篮进行制作之前，需要将设计图纸作为主要参考依据，完成挂篮几何尺寸、技术要求、材料材质以及精确度等数值的确定，所有施工人员均不可对挂篮相关设计要求、材料进行随意性变动，待挂篮零件完成加工后于厂内试拼。挂篮技术参数如下表1所示。在安装挂篮之前，需确保安装环境处于安全状态当中，并且所有施工人员均需以安装手册相关要求作为主要遵循。在具体安装中，需在水泥、砂浆施工中做好梁顶面铺部位的找平工作，然后于前支座位置铺设3根枕钢（距离≤50cm）[3]。完成钢枕铺设后进行挂篮轨道的安装，先是在两侧位置各安装长钢轨一根，再将预应力筋穿入其内部，接着找平轨道顶面并确认无误做好固定化处理。完成挂篮轨道安装后实施主构架的分片吊装工作，主是是利用脚手架形成临时性支撑，然后借助长螺杆将扁担梁与主构架连接在一起，为后续吊装作业的开展提供一定方便。

表1 挂篮技术参数

4 挂篮的预压

完成挂篮的安装施工之后，还需通过预压试验为挂篮系统强度、刚度做好保障，最大限度地消除非弹性形变。一般来说，预压压力都是控制在挂篮自身重量的1.2倍，同时还要通过测量与计算的方式针对挂篮的弹性变形值进行的测量与计算，接着做好模板预压数值的合理化设置，并且要将箱梁的标高调整到相应的位置。在具体的预压操作当中，多使用千斤顶张拉钢绞线的方案开展相应试验，主要在钢绞线上端位置使用千斤顶展开分级加载预压工作[4]。此外，挂篮前端扰度存在引发桁架形变的可能性，还需重点关注出力与位移之间的关系，以此作为底模、标高的调整依据。实际操作过程中，可于实际情况结合在一起合理调整试验方案，最大限度地降低工作量。

5 挂篮的行走、移动

挂篮的行走与移动需以某一梁段的混凝土浇筑施工为基础，做好相应的预应力张拉施工之后，可依据实际施工进度安排挂篮沿着行走轨道进行滑移，到达下一个点位之后即可继续投入到使用当中。具体来说，施工人员需按照以下流程实施挂篮的行走、移动。（1）挂篮移动前需针对移动轨道的布置位置做好精准性测量，做好梁段顶面的找平工作。待确定好安装的位置之后，需于指定区域安装垫枕、轨道，做好脱模处理之后，与倒链滑车配合在一起，完成底模的转移，然后利用千斤顶将配套装置移动到下一个施工点位，并将其再次固定于轨道上，为后续施工提供便利；（2）在对外侧模走行梁后吊架位置进行选定的过程中，多以梁段位置为主要操作点，待其处于稳定状态后，由施工人员针对其中一个梁段后吊架实施拆除处理，然后降低移动到预留孔道的位置上，完成相应安装施工后，再对另一个吊架做出解除处理；（3）全面检测挂靠整体装置的安装，对走行梁的位置安装准确性进行判断，经由检测确定与工程设计相关要求处于相符状态之后，允许施工人员针对挂篮外模、底模标高等结构进行合理调整。待底板、腹板两个位置的钢筋经过绑扎成型处理后，由施工人员及时做好内模板车撤出处理，做好相应封闭施工[5]；（4）通过在挂篮主桁架尾部位置配备滚轮的方式实现挂篮在预设轨道上方的滑行操作，同时要选取强度高、表面光滑的四氟滑板安装在桁架支座与滑道梁之间的位置中，利用此种方式降低移动中所产生的摩擦力，促使挂篮运动灵活性得到有效提升；（5）需借助前支座配套装置来实现挂篮主桁前端的滑动稳定性，当挂篮处于前移状态的时候，施工人员可针对手拉葫芦做好灵活性调控，通过此种方式实现对挂篮厚后锚、桁架尾部的有效控制，促使挂篮稳定性得到有效保证；（6）在开展底篮下放施工时，需对千斤顶实施精细化操作，通过平衡下放的方式来强化现场施工的安全性，严禁操作面下方站人。在下放之前做好吊杆的标记，将其视为参照的基准，能够进一步提升施工的精度。此外，为保证挂篮运行的平稳性，需重视挂篮轨道的坚固性，避免在长时间使用下出现功能异常表现。

6 合拢段施工

对于连续梁建设而言，合拢段的建设是非常重要的一项内容，该施工环节中包含着众多细节内容，需注意到不同细节的作用，确保桥梁建筑结构处于更加稳定的状态当中，让大跨度连续梁的建设质量得到有效保证[6]。（1）在合拢段操作过程中，需将合拢速度控制在适当的范围当中，同时要对其对称性进行保障。在对合拢部分的混凝土进行选取过程中，需以微膨胀混凝土作为首选，通过此种方式来强化混凝土的整体性强度，并且要在封闭段的混凝土浇筑作业中做好混凝土自重的精准性测量，将其作为后续施工的重要参照；（2）在开展合拢段施工过程中，需按照合理工序开展相关施工。首先是对边跨直线、合拢段实施浇筑处理，待混凝土强度达到规定标准之后，对边跨顶板预应力筋实施张拉处理。其次需针对临时搭建的过渡性墩支柱进行拆除处理，做好墩顶部永久性支柱的锁定操作，让整个结构都呈现出两个单悬臂梁的表现形式。最后需针对跨中合拢段实施锁定，并且要将墩顶部的永久性支座装置进行及时拆除处理。

7 模板的安装

模板安装工程属于挂篮悬臂浇筑施工的一项重要内容，需在正式安装之前做好模板的彻底性清洁，特别要重点关注模板内侧的杂物，为模板工作的顺利开展打下良好基础。同时，还要合理选择脱模剂，避免模板安装质量受到脱模工艺的不利影响。此外，施工人员还需针对施工构件做好严格检查，避免受到构件性能影响。具体来说，各部分模板的安装要点如下所示：（1）底模施工。先对底模的边线进行测量、放样处理，将其作为安装施工的依据，同时要综合考虑到挂篮预压获得的弹性变形量，为底模标高的设定合理性提供一定保证。为降低外部因素带来的侵扰性影响，可将该施工尽量安排在早晨时段，并通过多次测量复核来强化准确性；（2）测模施工。先对模板走行梁前吊杆进行一定调控，同时要要针对模板高度做好合理化控制，将上述误差控制在允许范围当中。在具体的施工操作中，施工人员还需强化中线的调整与检测，通过多次的校正与核对来降低侧模安装存在的偏差性问题；（3）内模施工。该施工环节一般是在底板、腹板完成钢筋绑扎、预应力张拉施工之后开展，施工中需重点关注内模架、钢模板两个部分。在此过程中，需要严格遵循相关施工相关要求，将钢模板提升到指定位置当中，于内模架上完成相应的拼装施工。在具体的拼装施工中，施工人员可利用螺栓对内模实施连接处理，利用拉杆施工对内外模板实施连接处理。此外，需在混凝土浇筑之前按照1.5cm的间距提前预留振捣处理的窗口，待完成下部的混凝土浇筑施工后，可利用适当尺寸的钢板实施封堵处理，接着实施剩余部分的浇筑[7]；（4）端模施工。将设计相关要求作为依据进行端模的安装操作，同时需利用拉杆式钢槽来提升端模的稳定性。完成所有模板施工工作之后，需借助钢丝绳等装置来进行紧固处理，检查模板质量过程中，可按照“先自检、后监理检验”的流程来进行检查，由此实现模板工程质量的保障。

8 混凝土浇筑

在全面开展混凝土浇筑工作之前，需要施工人员针对不同节段的施工进行关注。一般来说，箱梁混凝土浇筑多将悬臂内端作为起点，让根部与前段的混凝土保持在相连状态，使用两端对称的方式实施浇筑施工，并且需要配合相应措施来对预应力管道进行全面性保护，做好管道内部的残渣清理工作。在实际浇筑施工当中，需要同步推进方式施工，借助两台泵车实施联合性作业模式。（1）浇筑需从底板与腹板的接头位置开始，然后按照底板、腹板、顶板的顺序进行浇筑，每个部分的浇筑都需保持连续性，避免对整个结构的完整、稳定性造成不良影响；（2）振捣是对混凝土浇筑质量产生直接性影响的关键性环节，需合理使用振捣设备并选用适当振捣方法，因为振捣设备具有非常强的作用力，容易因方法不当给钢筋模板、预埋件产生损伤性影响。在具体振捣施工中，可选用小型30振动棒，利用插入式振捣方法钢筋等构件高密度分区域实施振捣，让不同材料的位置稳定性、结构完整性得以保障。同时，需以分层施工方式开展作业，本层振捣时将设备垂直地插入到前一层当中（深度5～10cm），通过联合两层的方式，实现共同振捣，利用此种方式达到层间结构稳定的效果。此外，振捣需以“快插慢拔”作为主要原则，待混凝土表面不表现出气泡、下沉现象，并且伴随出现泛浆现象的时候，将振捣棒以缓慢速度拔出混凝土，避免速度过快造成局部混凝土密实性较差的现象。

9 预应力施工

预应力施工的效果会对桥梁结构的安全性、稳定性产生直接性影响。因此，在开展挂篮悬臂施工过程中，需从张拉时间、原则、程序以及方法出发，针对预应力施工相关要点进行一定分析。（1）张拉时间需以梁体混凝土强度设计值为依据，一般情况下需要≥设计强度要求的90%，同时需保证龄期≥7d；（2）张拉原则以“先腹板束、后顶板束、对称推进”为主要遵循；（3）张拉程序主要是按照“0→0.1σcon →1.00σcon →锚固”的顺序来展开具体施工；（4）张拉方法是以同步推进为基础，自双端开始实施同步性张拉，针对具体张拉力实施合理化控制，做好反复校准工作，避免出现实际伸长量与理论参数间存在较大误差现象。对于无法满足上述要求的现象需及时寻找原因并做好针对性处理。

10 孔道压浆与封锚

孔道压浆施工以真空压浆工艺为主，以运行压力0.7 MPa的压浆机为主要设备，利用此种装置对孔道中空气进行抽取，当真空度处于＞80%状态时，借助推动性作用将浆液充满到孔道当中。完成孔道压浆施工后，需由施工人员做好钢绞线的检查后，做好剪除处理后清理施工现场，随后实施封锚施工。一般来说，可利用无收缩水泥浆实施相应操作，通过此种方式来发挥出防护性作用。

11 挂篮拆除

开展挂篮拆除工作前需做好吊装机械、配套设施的检查，然后按照“内模骨架及内模、侧模、底模以及主桁架”顺序实施拆除工作，并做好各类部件的分类保管。在具体拆除工作中，需遵循“自梁段开始，同步推进”的原则，避免受到安全性问题影响。完成拆除后，需针对拆除下来的模板材料进行一定的清理与修整，将可重复利用的材料妥善保管好，为后续施工提供一定重复应用材料，促进可持续发展。

12 结语

现浇箱梁挂篮悬臂施工技术在桥梁工程中显示出明显优势形特点，一方面可以实现成本节约，另一方面可以降低事故发生率，在提升施工质量方面显示出非常重要的价值。但该技术的施工要求较高，需要针对关键性工艺多加关注，通过不断完善、优化的方式来强化施工技术水平，更好地适应现代化桥梁建设。