某桥梁工程挂篮施工技术要点分析

杨 飞

福建建工集团有限责任公司

1 工程概况

某大桥跨越道路与河流，桥梁总长335m。本桥主桥上部结构采用66+120+66m连续刚构。下部构造采用空心薄壁墩，基础采用承台及钻孔灌注桩；霞浦岸引桥为2×25m简支T梁，柘荣岸引桥为1×25mT梁，过渡墩为薄壁墩及柱式墩，桩基础；桥台采用重力式桥台，扩大基础。桥宽11.0m，桥梁中心桩号为：K17+608.911，起点台采用U台，终点台采用U台。桥台处各设置一道D80 伸缩缝，2、5#桥墩处设置D-160 型伸缩缝。悬浇梁0#段采用大型型钢制作的托架进行施工，边跨也采用托架现浇，其他段采用挂篮对称悬臂浇筑。梁体混凝土标号为C55，桥纵向预应力钢筋采用高强低松弛Φs=15.2mm，Ry=1860MPa钢绞线，竖向预应力筋采用Φ25精轧螺纹级钢筋。

2 连续刚构梁挂篮施工总体方案

（1）该桥梁工程不同结构采用了不同的施工工艺。其中采用吊篮现浇施工的是合龙段，采用托架现浇施工的是边跨直线段、连续刚构梁桥0#段，剩余的其他桥段则采用三角挂篮悬臂对称施工。此外该工程的工序步骤是按照先合龙边跨，再合龙中跨的次序完成。

（2）该工程挂篮预压施工采取内力法形式，预压效果利用千斤顶压力实现。即在0#段腹板处锚固倒置三角架，而后将千斤顶安放在中部，将大型型钢安放在挂篮底模系上。

（3）现浇段预压采用堆积物或在承台上预埋精轧钢并用钢绞线牵引借助千斤顶进行反拉，或者在墩顶预埋精轧钢，用大型型钢（或贝雷片）作为反力架逐级次加大荷载；

（4）为提高钢筋的生产及布置效率，该工程采取了以机械为主导，人工配合的主要形式，直径大于等于25mm 钢筋采用直螺纹套筒连接，其他则采用搭接的方式。

（5）该工程混凝土的搅拌及浇筑施工与大多数工程相同，采取了场外搅拌站生产拌和，罐车装罐运送，待泵送入模后利用振捣器等设备加固，最后加喷专用养护剂等养护。

（6）与钢筋生产及安装类似，该工程预应力的张拉也采取了机械为主、人工为辅，相互配合的穿束方式。

3 桥梁工程挂篮施工技术

3.1 号梁段施工要点

（1）施工方法：主跨0 号梁段采用托架，进行现浇混凝土施工。

（2）悬浇梁的0号块托架作为承重的临时大型结构，在使用前必须经过预压这一环节，其目的一是检验结构的安全稳定性。

（3）托架预压是在使用前消除托架的非弹性形变，测出其弹性形变，为底模的预抛高程提供理论依据。

（4）预压分为五级预压进行，连接各个部件，检查完成后，4台千斤顶同时加载，从而达到预压的目的。

3.2 悬臂梁段施工要点

3.2.1 挂篮设计要求

（1）挂篮设计与桥梁工程设计密切相关，特别是刚强度、稳定性等重要指标性能应优先结合工程设计指数，例如为适应梁段的高度变化、混凝土浇筑时梁段的搭接要求等，挂篮的外形、大小都应着重考虑。

（2）在混凝土浇筑及挂篮行走时，应保证挂篮的抗倾覆稳定系数大于2。

（3）为保证整个结构的平衡性，挂篮及相关设备的自重应小于最重两端的40%。

（4）在悬臂梁段浇筑时应特别注意施工的安全性，将已浇筑完成的梁段与挂篮的后端进行锚固。

3.2.2 挂篮结构设计

（1）结合工程实际情况及挂篮施工工艺特点，连续刚构梁桥悬臂梁段施工选用三角挂篮结构，挂篮行走时的稳定系数大于2.0。

（2）挂篮由主桁承重系、外模系、内模系、底模系、悬吊系、锚固系、行走系等七大系统部分组成。具体结构示意见图1、图2。

图1 挂篮结构示意图

图2 挂篮结构示意图

3.2.3 挂篮安装要求

（1）拼装步骤应谨遵设计要求及安装次序完成，挂篮拼装工艺流程图如图3所示。

（2）吊杆使用前必须验收合格，安装时必须保证垂直。

（3）滑道安装时顶部涂抹黄油，滑道保持平且直。

（4）挂篮安装应严格按照高度相同、水平等原则。

（5）挂篮安装应符合工程施工中高空作业等各类规章制度的要求。

（6）正式施工前应由专业质检部门对挂篮安装效果进行核验。

图3 挂篮拼装工艺流程图

3.2.4 挂篮安装预压

为保证施工安全性，正式施工前应对挂篮安装的稳定性、承载能力等安装效果进行检验，通常采用施加荷载预压的形式进行试验。试验过程中应密切观察挂篮各部位变化并详细记录试验结果，而后得出施工预拱度等相关结论，预压方式采用千斤顶预压。借助千斤顶提供压力，从而达到预压的目的。

3.2.5 挂篮安装预压前线形控制

（1）线形控制是连续刚构梁桥施工的重要环节，只有对各节段线形控制高程检验无误后，才可允许施工，其目的是为了在保证设计需求的前提下避免桥结构尺寸等发生变化。

（2）悬浇线型受诸多外界因素影响，其施工控制应特别注意温度变化、预加应力大小、挂篮自重等。

（3）高程是悬浇梁段施工需要特别注意的重要指数，只有在认真检验无误后才可进行混凝土浇筑施工。

（4）中线里程受温度变化等因素影响并不是一成不变的，在梁段悬浇时应保证一定频率的反复检验，结合设计要求及时进行调整。

（5）对于同孔同节段的工程，在进行测量放线应将里程、高程、中线偏位等保证相同。

3.2.6 挂篮行走及拆除

（1）将外模系、底模系、内模系等所有的部件，均由吊杆将其与挂篮桥面结构连接起来。

（2）清理轨道前方垃圾，调平前部轨道。

（3）固定好顶座，放置千斤顶；检查外模系、底模系、内模系等所有的部件，是否有梁体脱离。

（4）打开油泵，开始行走；主梁行走就位后，最后根据需要依次锚固外模系，内模系，及底模系，重复以上步骤，施工其他悬浇梁段。

（5）挂篮拆解大多借助塔吊等设备完成，其拆解步骤是安装步骤的逆序，安装顺序在前的杆件最后拆，安装顺序在后的最先拆。

（6）从梁体挠度最大处开始按横桥向同步卸落，然后向两端对称、均匀卸落相邻托架节点。

（7）为保证挂篮拆解的安全性，拆解施工中应时刻关注梁段是否有变形现象发生，一旦出现荷载节点异样，应结束拆解施工并加固现有结构。

（8）强风、雨、雪等特殊天气及夜间，不能对托架进行拆除工作。

3.3 边跨直线段施工要点

（1）根据本桥墩高、边跨段梁段长度及周边施工条件，决定边跨现浇段采用托架施工，具体施工工序为：设计验算-托架施工-预压-模板安装-钢筋工程及预埋件-预应力管道安装-混凝土浇注-养护-张拉压浆。

（2）为保证墩身不产生过大的拉弯应力，故施工时在墩身的另一侧也安装托架进行配重，配重可采用水箱或在承台上预埋精轧钢并用钢绞线牵引借助千斤顶进行反拉配重，在浇筑混凝土的过程中，边浇筑边在配重端施加荷载，以平衡墩身两侧的荷载。

3.4 合龙梁段施工要点

（1）根据图纸设计施工步骤及要求，先合龙边跨，再合龙中跨的顺序进行。

（2）边跨悬浇段施工完毕后，将边跨挂篮继续前移，使挂篮的外滑梁、内滑梁及前托梁均能锚固在边跨现浇段为止，随后将上述挂篮杆件锚固在边跨现浇段上，随后安装底板、绑扎底板钢筋、波纹管、穿临时张拉束，再安装翼缘板、绑扎腹板钢筋、安装内模支架及内模、绑扎顶面钢筋、波纹管等工序。

（3）在当天气温最低时将刚性骨架锁定，掌握合龙期间的气温预报情况，根据桥梁监控量测数据，择时对合龙段进行混凝土浇筑，养护、拆除等工序。

（4）中跨合龙时也是利用一端的挂篮进行合龙，同样根据桥梁监控量测数据分析结果，择时对合龙段进行混凝土浇筑，养护、拆除支座临时锁定结构、钢性骨架、张拉、压浆等工序，最后拆除桥面所有挂篮。

4 桥梁工程挂篮施工注意事项

（1）为避免挂篮移动出现倾斜现象，挂篮移动首先应尽量平稳，合理控制移动速度、晃动幅度，通常来讲移动速度应小于1.5m/h，晃动的幅度应小于1cm。

（2）挂篮的锚固应严谨细致，精准的锚固接口位置是保证锚固安全的首要因素。各结构相连处若有缝隙可借用铁楔块进行找平，若横梁位置需要调整可借助千斤顶来完成。

（3）考虑到挂篮自重较大，为保证施工过程中挂篮的平稳性，应密切注意挂篮主梁的变化，降低因偏心荷载增大带来的不利影响。

（4）对电焊等设备的使用状态以及梁段、块段的高程等系数，应在挂篮悬浇前进行细致把控并反复核验。

（5）箱梁悬臂浇筑施工过程中，首先应保证挂篮及附属设备自重符合相关设计要求，通过加载试验的形式，对已拼装完成的挂篮结构承载能力等指数进行测验。

（6）各梁段混凝土的浇筑用量也应严格按照相关设计要求把控，以保证挂篮悬浇箱梁施工的平衡性、对称性。

（7）悬臂作业前，应尽量预设千斤绳在主梁后端，并在挂篮布置完成后及时安装后锚设施，保证悬臂作业的安全性。

5 结语

综上所述，挂篮施工工艺对于桥梁工程施工的安全性、时效性等具有重要意义，所以施工单位要不断研究总结挂篮施工工艺，积极探索先进的挂篮施工技术，形成一套更为完善的挂篮施工工艺体系，让每一个桥梁工程施工能更安全更便捷，从而促进我国公路行业的不断发展。