公路桥梁工程挂篮悬浇施工技术研究

摘要：随着现代交通基础设施建设的快速发展，公路桥梁工程作为连接不同地域的重要纽带，其施工技术的创新与进步显得尤为重要。挂篮悬浇施工技术作为一种高效的桥梁施工方法，在提高施工速度、保证工程质量以及降低工程成本方面发挥着重要作用。本文旨在深入探讨公路桥梁工程中挂篮悬浇施工技术的要点，旨在为桥梁建设提供更为科学、合理的施工方案，以期达到提升桥梁施工效率和质量的目的。

关键词：公路桥梁；挂篮悬浇；施工技术；施工效率；工程质量

1工程概况

某大桥全桥总长532m，由东到西桥面纵坡分别为3.98%，主桥位于直线上。主桥为（82+150+82）m连续刚构，箱梁采用变截面三向预应力单箱单室连续箱梁结构，引桥采用30m和20m简支T梁，桥面连续。

2公路桥梁工程挂篮悬浇施工技术的要点

在箱梁建设过程中，计划采用三角斜拉式挂篮悬臂浇筑技术。该技术的核心组成部分包括两个桁架结构，它们构成挂篮的主要架构。具体而言，挂篮由主桁架、底模平台及其吊挂系统、内外模吊挂及走行系统、后锚固装置、内外模以及千斤顶牵引系统等关键要素构成。

2.1荷载

在设计挂篮以满足桥梁施工图的要求时，挂篮的总重量（包括模板和其他施工承载）不超过100t，并同时满足交通运输部颁发的公路桥梁设计与施工规范中规定的各项荷载系数和安全系数，荷载系数取值如下：（1）混凝土浇筑时的超载系数（1.05），混凝土浇筑时的动力系数（1.2），将这两个系数结合，可以得到混凝土浇筑时挂篮所需承受的总荷载系数为：总荷载系数=1.05×1.2=1.26，在混凝土浇筑时，挂篮及其上的所有荷载（包括混凝土）的总重量不应超过100t÷1.26≈79.37t（为简化计算，可取79t作为设计上限）。（2）挂篮空载行走时的冲击系数（1.3），由于挂篮空载行走时的重量远小于满载时的重量，且此系数仅适用于空载情况，因此它主要影响挂篮行走系统的设计和材料选择，而不是直接限制挂篮的总重量。然而，在设计行走机构时，必须确保它们能够承受这一冲击系数下的荷载。（3）浇筑混凝土和挂篮行走时抗倾覆稳定系数取2.0。（4）自锚固系统的安全系数取2.0。

2.2承重系统

承重系统作为挂篮悬浇施工技术的核心组成部分，其设计和选择直接关系到整个桥梁施工的安全性和稳定性。承重系统主要由主桁架、吊带、横梁、纵梁以及锚固装置等组成，各部分相互协作，共同承担施工过程中的各种荷载。主桁架通常采用高强度钢材制成，具有足够的刚度和承载能力，能够抵抗施工过程中的各种变形和应力。吊带则连接主桁架和底模平台，将混凝土的自重和施工荷载传递到主桁架上。横梁和纵梁则起到支撑和固定模板的作用，确保混凝土浇筑过程中的稳定性和准确性。此外，锚固装置也是承重系统中不可或缺的一部分。它通过将挂篮与已浇筑的梁段连接起来，为挂篮提供稳定的支撑点，防止挂篮在施工过程中发生倾覆或滑移。锚固装置的设计应充分考虑施工过程中的各种因素，如荷载大小、风荷载、温度变化等，以确保其安全可靠。在承重系统的设计和选择过程中，需要充分考虑桥梁的跨度、高度、荷载等参数，以及施工过程中的各种特殊情况和要求。通过科学合理的设计和选择，可以确保承重系统具有足够的承载能力和稳定性，为桥梁施工的顺利进行提供有力保障。

2.3提升系统

前后受力吊杆均采用直径为32毫米的PSB930精轧螺纹钢筋，鉴于其自重较轻且抗拉强度高，便于施工人员操作。前下横梁除两侧靠近腹板的四根采用190毫米×30毫米Q345b钢板吊带外，其余三根均使用精轧螺纹钢筋作为吊杆；后下横梁以及顶板内外滑梁的吊杆亦全部采用精轧螺纹钢筋。前下横梁配置2×10吨、后下横梁配置2×10吨的手拉葫芦，作为挂篮移动时的双重保障及调整挂篮模板标高的工具，以减轻劳动强度、提升生产效率，并增强挂篮施工的安全性，缩短施工周期。

2.4后锚系统

鉴于项目采用无后配重的轻量化设计，后锚系统采用直径为φ32mm的精轧螺纹钢筋作为主要锚固元件。每根主纵梁配置两组共8根PSB830级别的精轧螺纹钢筋，这种高强度的钢筋材料赋予后锚系统极高的承载能力。经过精确计算，后锚系统的安全系数远超3，满足了施工过程中的安全性能要求，展现出极高的可靠性和稳定性。进一步优化后锚系统的传力路径，箱梁混凝土中预先埋设了直径为5cm的孔道，不仅便于后锚钢筋的安装与固定，更能够将后锚产生的上拔力通过特制的斜钢垫板直接、高效地传递至已浇筑的箱梁混凝土上。这种设计极大地减少了力的传递损失，提高了整个后锚系统的效率与安全性。后锚分配梁采用2Ⅰ32a工字钢，钢材具有良好的承载能力和刚度，在混凝土浇筑过程中，即使受到较大荷载作用，也能保持结构的稳定与安全。在挂篮行走时，后锚系统还可与行走轨道上的分配梁及行走系统相互配合，形成双重保险机制，进一步提升施工过程中的安全性。

2.5行走系统

挂篮行走系统采用了创新的双功能设计理念，融合了60吨液压千斤顶作为主要动力源。这些千斤顶不仅负责挂篮的推进，还充当了张拉φ32毫米精轧螺纹钢筋的工具，从而实现了资源的高效利用。在挂篮的行进过程中，φ32毫米精轧螺纹钢筋的一端被牢固地锚定在轨道前端的牛腿上，而另一端则与挂篮前支点的60吨千斤顶相连。通过精确控制油泵供油，千斤顶产生推力，推动前支点沿轨道滑动，进而带动整个挂篮平稳前进。每当挂篮完成一次行程，油泵便执行回油操作，千斤顶重新锚固，为下一个行程的推进做好准备，如此循环，直至挂篮达到预定位置。为了进一步提升行走性能，挂篮前支点被设计为支撑在2I32b轨道上，并在接触面涂抹黄油以显著降低摩擦阻力，确保挂篮在移动过程中顺畅平稳。同时，主纵梁的后端采用反力钩紧扣于轨道翼缘上，反力钩沿轨道上翼缘底面滑动，这不仅简化了结构，还通过2[16型钢分配梁与箱梁内预应力的φ32毫米精轧螺纹钢筋相锚固，有效替代了传统挂篮尾部的配重，既减轻了挂篮自重，又确保了行走过程中的安全性与稳定性。

2.6挂篮安装和拆除

挂篮的安装是确保后续施工顺利进行的关键步骤。在安装前，需要对挂篮的各个部件进行仔细检查，确保其完好无损且符合设计要求。安装时，应按照既定的顺序和步骤进行，首先安装主桁架，然后依次安装吊带、横梁、纵梁以及锚固装置等。在安装过程中，应严格控制安装精度，确保各部分之间的连接牢固可靠，避免出现任何松动或错位的情况。同时，还需要对安装好的挂篮进行全面的检查和测试，确保其能够满足施工过程中的各种荷载要求，并具有足够的稳定性和安全性。在桥梁施工完成后，挂篮的拆除同样需要谨慎操作。拆除前，应制定详细的拆除方案，明确拆除的顺序和步骤，以及所需的人员和设备。在拆除过程中，应严格按照方案进行，避免对桥梁结构造成任何损伤。同时，还需要做好安全防护措施，确保拆除过程中的人员安全。拆除完成后，应对挂篮的各个部件进行清理和维护，以便后续使用。

3结语

通过对某大桥挂篮悬浇施工技术的深入研究，详细探讨了挂篮悬浇施工技术的各个要点，包括荷载计算、承重系统设计、提升系统选择、后锚系统优化、行走系统创新以及挂篮的安装和拆除等关键步骤。这些要点不仅体现了挂篮悬浇施工技术在桥梁建设中的高效性和实用性，也展示了其在提高施工速度、保证工程质量以及降低工程成本方面的显著优势。本文的研究成果不仅为桥梁建设提供了更为科学、合理的施工方案，也为后续类似工程的实施提供了有益的参考和借鉴。

参考文献

[1]周军，李志辉.道路桥梁施工中挂篮悬浇施工技术分析[J].汽车周刊，2024（10）：246-248.

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