桥梁工程中的挂篮施工技术要点

翁健成　郑民锋　王兆林　李运政

（福建省建筑科学研究院）

桥梁工程中的挂篮施工技术要点

翁健成郑民锋王兆林李运政

（福建省建筑科学研究院）

本文与工程实例相结合，首先对挂篮施工的特点进行了简单分析，然后针对工程施工中使用的主要挂篮施工技术展开了深入的分析和论述，从前期准备工作到挂篮制作与安装，再到施工过程中的监测展开了比较全面的阐述，希望本文的分析可以为同行的研究带来一些参考或者借鉴。

桥梁工程；挂篮；施工技术

挂篮施工实际上就是悬臂浇筑法，在施工过程中需要使用一些施工机械设备，不需要大量使用支架，这样一来整个建造过程变得非常方便，也不会受到跨度的限制，并且随着跨度的增加，经济效益会不断提高，因此，这种挂篮施工目前已经在大跨度连续桥梁施工中得到了广泛的应用，不仅保证了工程的质量，同时还节省了大量的人力和物力，经济效益也得到了极大的提高。虽然我国在挂篮施工技术上的经验比较丰富，但是始终要在施工过程中将每一个细节控制好。

1　工程概况

某大桥两岸均为居民区，桥型为预应力混凝土变面连续箱梁，跨径组合为31m+42.6m+73m+45.6m=192.2m，其主体采用3跨单箱单室变截面预应力混凝土连续梁桥，其采用平衡悬臂挂篮施工法；箱梁顶宽14.25m，底宽8.31m，悬臂为3.5m，箱梁高度按二次抛物线变化，箱梁采用C50混凝土，纵向预应力体系。

2　桥梁工程挂篮施工的特点

正因为挂篮技术在施工过程中存在很多优点，使其在桥梁工程中得到了非常广泛的应用，并且获得了非常好的经济效益，从整体上来看，这项技术的特点主要体现在以下几方面：

2.1保证桥梁整体受力安全

在斜拉梁和斜拉带的联合作用下，新浇筑桥梁混凝土在已经建好的桥梁上进行建造，这样的设计可以保证桥梁整体受力的安全性，同时还能使桥梁倾覆稳定性的问题得到解决，充分借助箱梁的竖向预应力，配重得到减少，这样就可以对桥梁整体上的稳定性和安全性进行保证。

2.2走行安全及自动化程度得到提高

走形系统充分借助于液压取得和整体走形，走形过程中的到位得到了实现，同时走形的安全程度以及自动化程度也得到了提高。除此之外，从主要受力结构来看，是利用型钢进行制作的，这样可以极大的减轻单构件重量，不仅挂篮的组装和转移非常方便，同时施工进度也得到了加快。与此同时，挂篮承载力、刚度的强硬程度都得到了增强，极大的促进了桥梁施工质量的整体控制。

3　桥梁工程挂篮施工技术要点

3.1前期准备

挂篮是悬臂灌注施工过程中非常关键的设备之一，它是一种可以沿着轨道行走的模架，将悬臂挂在悬臂施工已经完成的悬臂梁段上，这样就可以进行后续梁段的施工，按照这样的施工顺序反复循环，一致到梁段浇筑完成。因为梁段模板安装、绑扎钢筋、安装预留管道、浇筑混凝土、预加应力以及管道压浆等相关工序，都要在挂篮上进行，同时这些工序有属于高空作业，加上对梁段承重结构的考虑，因此在挂篮设置的时候，不仅要对挂篮安装的强度、安全性与稳定性进行保证，同时还要使行走方便、变形小以及装拆容易等施工作业操作要求得到满足，还要配备相应的安全防护性措施。

3.2挂篮组成

挂篮主要由锚固系与平衡重、悬吊系统、行走系统、模板系统、工作平台以及主桁架等部分构成。其中主桁架是最主要的受力结构，一般来说可以利用万能杆件、贝雷架或者大型型钢等拼装完成；锚固系与平衡重的设置是为了避免挂篮在现浇混凝土过程中倾覆失稳，并对施工过程中挂篮的安全性进行保证，因此锚固系与平整的设置非常关键。必须对挂篮在空载行走装填以及浇筑混凝土过程中的倾覆稳定进行验算，稳定系统在1.5以上即为合格。锚固重和平衡重在设置的过程中应对腹板竖向预应力筋进行尽可能的利用；悬吊系统的主要任务是将张拉平台以及模板系统的重量传递到主桁架上，一般情况下由两端带有螺纹的圆钢或者钻有销孔的钢带组成，可以利用钢丝绳、刚吊带以及链条促成张拉平台的悬吊系统；行走系统可以利用滑移或者滚动的方式，其动力可以利用液压油缸或者倒链等；模板系统主要由侧模、底模、端模等组成，结合梁段长度对模板长度进行确定，结合各梁段高度对侧模高度进行确定，侧模用基本块加附加块的方式组成，减少减少模板的型号，可以达到节约材料的目的，对整体模板进行尽可能的使用，这样可以有效减轻重量，而内模可以采用组合钢模板。

3.3挂篮设计

为了对整体施工质量进行保证，同时加快施工进度，挂篮设计成为重中之重，在设计过程中要求挂篮的整体结构要简单，自重还要轻，体现出移运方便、受力明确、变形小、坚固稳定、便于拆装和锚固等一系列特点，尽量要使用现有的构件。

（1）挂篮长度的设计应由悬臂最大分段的长度而定。箱梁宽度和箱梁截面形式直接决定了挂篮横断面的布置，如果桥梁横截面是一个箱，那么全截面只用一个挂篮进行施工即可，如果箱梁是多箱结构，那么为了在挂篮施工过程中体现出一定的灵活性，应该使用多个挂篮进行分别的施工。

（2）按照计算部件和施工阶段的不同，挂篮设计荷载可以采用不同的组合，一般来说主要有以下几种类别：①模板重量，主要涉及到侧模、底模、内模以及端模等部件，可以先按照平均重0.8～1.0kPa进行计算，得到模板尺寸得到确定以后，再进行相对详细的计算；②振动器中既振动力，主要是指附着式振动器，在设计挂篮底模架的时候，可以将模板梁上的振动假定为振动器自重的4倍；③施工人群荷载按照2kPa进行估算；④油泵和千斤顶的重量；⑤最大节段混凝土重量；⑥挂篮自重。

（3）在验算过程中应对空载行走状态下挂篮的平衡稳定进行验算，还要对浇筑混凝土过程中的倾覆稳定进行考虑。因为挂篮是可以移动的，同时又属于高空作业，因此在设计过程中一定要保证有足够的刚度、稳定性和强度安全系数。在实际操作过程中，挂篮重量应该和设计操作施工验算中估计重量相符合，并将相关数据反馈给主梁设计部门，这样可以使后续阶段的验算变得更加方便。

3.4挂篮的制作与安装

3.4.1挂篮制作

在挂篮各结构部件制作过程中应严格按照设计图纸中的要求进行加工，不能对其中的设计要求进行随意改变或者采用代用材料，如果确实需要变更，应首先征得设计部门的同意，并得到签认之后才能进行变更。完成挂篮加工之后还要在工厂进行组装试拼，并展开全面的检查，必要的情况下还应该针对主要受力构件进行单件试验。

3.4.2挂篮安装

当完成墩顶叶梁段施工之后，需要在墩顶对挂篮进行拼装；同时为了使水上高空作业的工作量得到减少，并克服工作面小的困难以及工作条件差等不利影响，应该在开始拼装之前将准备工作做好，并利用有利的地形条件在岸上完成试拼装，每一个拼装的程序都应该严格按照设计要求程序进行；挂篮安装完成之后，还要展开全面的技术与安全检查，并按照设计荷重展开压重试验，分级进行加荷与卸荷工作，对残余变形和弹性变形进行检测，通过这种方式对各段梁段抛高量加以控制；在挂篮操作平台下应对相应的安全措施进行设置，还要采取避免物体坠落的隔离措施，保证其安全性，按照要求在挂篮周围设置全封闭的护栏，上层设有专用扶梯，便于操作人员的工作；在施工过程中应经常对挂篮锚固系及平衡装置进行检查，保证挂篮在浇筑混凝土作业和走形过程中的安全；在通航河流上作业的时候，一定要加强水上管理，并与航道相关部门协商，对船只通航进行限制，将防护性措施做好，明令禁止不能在挂篮正下方通航，还要在航道上下游及施工现场设置明显的施工标志；最后，对已经安装完成的挂篮模板的位置进行测定，并对标高进行核对，校正中线。

4　结语

综上所述，在挂篮悬臂浇筑施工过程中，使用的机具和设备相对较少，这使得跨越深谷、交通流量大的立交桥建设非常方便，同时在施工过程中不会受到跨度的限制，跨度非常大，可以带来非常高的经济效益，因此，一些大跨度连续梁桥工程中经常会使用这种挂篮悬浇施工的施工方式。

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TU74

A

1673-0038（2015）29-0304-02

2015-7-6

翁健成（1987-），助工，硕士，从事桥梁检测工作。