悬臂挂篮施工技术在桥梁工程中的应用

摘要：文章对桥梁工程中的悬臂挂篮施工技术进行分析，通过对这些技术进行合理应用，可以充分发挥悬臂挂篮施工技术优势，确保工程质量。希望通过本次分析，可以为悬臂挂篮施工技术的应用与桥梁工程施工质量的提升提供一定参考。

关键词：桥梁工程;悬臂挂篮;技术原理;施工设计;

悬臂挂篮施工技术的工作原理主要分2种工况。第一是悬臂浇筑。在此过程中，主要通过底桁架来承担梁段荷载，并通过前后吊带将其分别传输到底模架后方锚点以及菱形承重主桁架上，而菱形承重主桁架上的不平衡重力则通过主纵梁后方的锚点来抵抗。第二是吊篮行走。在此过程中，需要将后锚点拆除，使底模架和模板重量分别传输到菱形承重主桁架以及内外模板走行架，而菱形承重主桁架上的不平衡重力则通过主纵梁反扣在梁体竖向预应力筋上的滑轨翼板来抵抗。

1 挂篮设计

1.1 挂篮选型

（1）桥梁各区域混凝土结构采用一次性浇筑工艺。浇筑作业坚持平衡、对称原则。

（2）基于桥梁结构设计要求，挂篮结构为“菱形挂篮”，采用连续箱梁悬臂浇筑工艺。

（3）挂篮结构主桁片尾设计为“方形截面”，前横梁、后下横梁使用2H400×200×7.5×13.5型钢。底部纵梁采用H350×180×8×10.5型钢。外滑梁、侧导梁位采用普通热轧槽钢。

1.2 挂篮设计荷载及组合

（1）设计荷载：

1）挂篮区域桥梁混凝土每立方重2.68 t;2）施工人员挂篮安装浇筑所需设备荷载为2.7k N/m2;3）超载系数取值为1.06;4）浇筑混凝土动力系数设定为1.1;5）挂篮行走冲击系数为1.25，抗倾覆稳定系数为2.12。

（2）荷载组合：

1）挂篮自主+行走稳定性（冲击系数）；2）混凝土重力+挂篮自重+施工机具重量+动力附加系数；3）混凝土重+挂篮自重+施工人员、施工机具。

（3）荷载传递路径：

挂篮顶板—挂篮底板—前上横梁。翼缘板—外滑梁结构—前上横梁。腹板荷载—腹板纵梁—前下横梁+后下横梁。挂篮底板—腹板纵向梁结构—前下横梁—后下横梁，各个组合共同作用于挂篮主桁架。

2 桥梁挂篮悬臂浇筑施工技术要点

2.1 挂篮安装

2.1.1 轨道

（1）测放挂篮行走时的轨道线路，根据轨道轴线铺筑水泥砂浆，将轨道垫梁安装底部区域整平，找平后分别安装轨道垫梁及行走轨道。施工时，应严格管控轨道间距，轨道中心间距应符合设计图纸，轨道顶面水平度与设计值保持一致，高差<5 mm。

（2）锚固轨道时，竖向安装螺纹钢固定、压紧轨道结构，轨道顶部采用螺母锚固。斜腹板、竖向钢筋间设置垫块后绑扎，施工时应垂直拉紧精轧钢筋。可用精轧螺纹钢筋连接器锚固钢筋、轨道。

（3）钢尺复核轨道间距、锚点距离。每2 m轨道锚点>2，螺母拧紧后的力矩>100 kg/m。

2.1.2 主桁

（1）安装挂篮主桁架上的支座、轮组时，应设置临时支座以区分主桁结构。

（2）基于轨道结构设计方案，测量放样主桁位置、垂直基水平轴线，调整挂篮支座，安装临时性钢支座，确保箱梁在施工前的主桁区域箱梁支撑面相对平整，可满足挂篮、大块混凝土的浇筑需求。

（3）单片主桁片杆件、结点箱体应先在地面租拼，拼接为单片三角形。拼接主桁片、结点箱体时，应同时吊装反口轮，注意控制主桁腹板高低差、支座高低、反扣轮吊带长短。

2.1.3 横向联结桁架

（1）安装垂直向的联结杆件，杆件长20 m。应用螺栓锚固主桁架杆件，拧紧后吊装水平桁架。

（2）固定箱梁顶部的支撑杆件，吊装另一片主桁片，固定杆件两侧主桁片，连接横向支撑架，设上下水平杆件，固定桁架，焊接杆件，焊缝宽度为8 mm。

（3）横向联结桁架水平杆应使用14#焊接，接触点满焊。

（4）地面拼装杆件、结点箱体成三脚架，吊装三角桁架，拼接菱形挂篮主桁架。可点焊底篮纵梁，形成挂篮平面整体结构。

3挂篮移动的控制

主要采取以下几项技术措施来控制悬臂挂篮的行走：

1）根据实际工程设计与施工需求，将悬臂挂篮轨道接长，并做好锚固处理，将润滑油合理涂抹到轨道表面，以此来为后续的挂篮行走奠定良好基础。

2）将底模后吊带拆下，将内模与外模前后锚杆松解，确认模板与混凝土分离之后，将内模与内模架落在降低的内模滑梁上，将外模板落在底模走行纵梁上。

3）将后锚杆主桁架拆除，使其后支座受力，将底模前吊带放松，使底模与梁体分离10厘米左右。

4）在对桥墩两侧进行施工时，一定要确保两侧的挂篮对称移动，其行走速度应控制在0.1米/分钟及以内，两边距离之差应控制在设计范围内，即平衡重在8吨及以内，中线偏差应控制在5毫米及以内。

5）在挂篮行走之前，一定要做好其安全检查工作，尤其是对于挂篮的两个轨道，工作人员更应该将其作为安全检查的重点内容，使其保持水平，且和桥梁轴线保持平行，并沿河检查挂篮轨道的锚固效果及其支垫情况。同时，还需要按要求全面检查吊篮前后支座，并检查吊篮上有无施工人员作业。在确保上述所有项目均符合施工要求之后，才可以控制吊篮行走到下一个施工部位。

6）此次施工中，每一片主桁架的前移都借助于2台长行程的YC75-100型千斤顶来实现，通过千斤顶顶进的方式使其前移，并带动挂篮底模、侧模以及内模，使其同步完成前移动作，从而有效满足施工中的挂篮行走需求。

7）在挂篮行走到需要施工的位置之后，工作人员需要及时将底模后吊带安装好，将内模滑梁吊杆、外模滑梁吊杆与挂篮主桁架等的锚固装置安装好，并做好锚固处理。同时，也应将挂篮从临时受力状态转变成永久受力状态，以此来保障悬臂挂篮混凝土浇筑施工的安全性。

4 混凝土悬浇

（1）在上述桥梁项目中，桥梁结构为混凝土连续箱梁，采用挂篮悬臂浇筑工艺。挂篮模板、挂篮悬吊结构均为钢制模板、钢制吊带，且模板长度大于挂篮最长节段30 cm。各悬浇段施工时，应同时进行两侧浇筑作业，使挂篮对称行走。在正式施工前，应将连续梁施工设备、施工材料移动至1#块段。整体分析挂篮变形、钢束张拉、混凝土收缩徐变等基本规律后，计算混凝土连续箱梁块件的立模标高值。每浇筑一梁段，实时监测梁段挠度值，观察有无变化，及时修正浇筑工艺。

（2）在浇筑期间，应控制混凝土坍落度，约13cm，允许误差±1 cm。石子粒度上限<25 cm。浇筑边跨合龙段混凝土时，可利用泄水阀调整水箱内的材料配重，且需在2～3 h内完成浇筑作业。

（3）从混凝土箱梁结构的两侧进行浇筑，自外向内逐步移动。浇筑速度、浇筑量应保持均匀、缓慢。浇筑时应实时记录、分析挂篮支架杆件的受力状态，排查变形隐患。发现挂篮支架变形应立即终止浇筑。

（4）浇筑桥梁腹板结构时，下料起点位置应集中在顶板，可应用卸料板封堵进料口，防止腹板顶部混凝土凝结。振捣时，在腹板、底板连接区域的倒角内，混凝土浇筑作业可能存在“翻浆风险”，应优化混凝土振捣工序，确保振捣质量。

（5）倾倒混凝土浆液时，应避免混凝土直接接触箱梁结构中的钢筋网，减少混凝土对钢筋、波纹管产生的不利影响。

5 桥梁合龙段施工，完成悬臂挂篮施工作业

拆除一个挂篮，利用预留的一个进行合龙施工。合龙段施工要点总结如下：

（1）合龙前将T梁上非必要荷载卸载，确保受力平衡状态。

（2）箱梁合龙作业，先边跨再中跨。

（3）在温度相对较低的时间内完成合龙作业。

（4）完成合龙段混凝土浇筑并进行常规养护，达到一定强度后，组织预应力施工。

（5）解除临时支撑，完成施工。

6 施工安全管理

在实施施工安全管理过程中，施工单位应根据项目情况，完善安全管理条例，内容如下：

（1）在大风以及雷雨等恶劣环境下，应严禁移动挂篮。与此同时，在挂篮移动时，施工单位应设置观察哨，对移动过程进行安全检测。挂篮移动到相应位置时，技术人员应对0#块、吊带和锚点的锚固情况进行检查。

（2）在双层作业过程中，技术人员应规范操作，严禁出现施工疏漏以及工具掉落等问题。

（3）技术人员应对脚手架稳定性进行检查，在作业时，应正确佩戴安全保护设施。

（4）在挂篮行走以及安装时，技术人员应对荷载进行控制，必要时可增加设施，防止挂篮受力形式或结构出现变化。

结束语

综上所述，在现代桥梁工程连续箱梁边跨的建设施工中，悬臂挂篮施工技术是一种先进且有效的技术类型。此种技术在跨度较大、施工条件比较复杂的情况下非常适用。基于此，在具体施工中，一定要将实际的工程概况作为依据，结合具体的工程设计与技术标准等，对此项施工技术加以合理应用。通过这样的方式，才可以使复杂条件下的桥梁工程连续箱梁边跨混凝土浇筑施工效率、质量及其安全得到良好保障。

参考文献

[1]白忻炜.桥梁工程项目中悬臂挂篮施工技术研究[J].交通世界，2023（05）：162-164.

[2]刘祥.悬臂挂篮施工技术在桥梁工程中的应用[J].大众标准化，2023（11）：40-42.