基于悬臂现浇箱梁挂篮法的桥梁工程施工技术研究

前言

悬臂现浇箱梁挂篮法作为一种先进的桥梁施工技术，凭借其“分段浇筑、逐段推进”的独特施工原理和方法，无需大规模支架或预制构件运输，尤其适用于跨越深谷、河流或交通要道的复杂桥梁工程，在桥梁工程领域得到了广泛应用。本研究旨在深入探讨基于该技术的桥梁施工关键要素，包括挂篮系统设计、模板刚度控制、混凝土浇筑工艺优化及线性监测技术；同时系统梳理施工流程，涵盖挂篮安装调试、分段浇筑与张拉、体系转换等环节，并制定严格的质量控制措施，如材料检验、应力监测及成品验收标准。通过理论分析与工程实践结合，本研究可有效提升桥梁施工效率 30% 以上，降低质量缺陷率，推动桥梁工程向智能化、精细化方向创新发展，为大型基础设施的可持续建设提供技术支撑。

1 悬臂现浇箱梁挂篮法施工特点

悬臂现浇箱梁挂篮法作为一种先进的桥梁施工技术，具有一系列显著的施工特点，以下是对其特点的详细归纳：

1.1 结构轻巧，适应性强

结构轻：挂篮设计轻巧，主要由型钢、钢板等轻质材料制成，自重轻，便于组装和拆卸。

拼制简单方便：挂篮的构件可以预制，现场组装快捷，且可根据不同的桥梁截面尺寸和形状进行调整，适应性强。

1.2 无重压，利于桥墩稳定

无重压：在悬臂浇筑过程中，挂篮通过悬臂作用在桥墩上，不产生额外的垂直压力，有利于桥墩的稳定性和安全性。

1.3 施工灵活，效率高

前移和装拆方便：挂篮可通过轨道或滑道灵活前移，且装拆过程相对简便，可以迅速转移到下一个施工段，提高了施工效率。

施工速度快：由于挂篮法可以实现连续施工，减少了施工缝和等待时间，因此施工速度相对较快。

1.4 施工质量高

混凝土浇筑质量高：挂篮提供了稳定的施工平台，有利于混凝土的均匀浇筑和振捣，提高了混凝土的密实性和强度。

线形控制好：通过精确的测量和监控，可以严格控制箱梁的线形，确保成桥后的线形符合设计要求。

1.5 预应力施工方便

预应力管道安装准确：在挂篮上安装预应力管道时，可以精确控制管道的位置和角度，确保预应力筋的准确布置。

预应力张拉和压浆施工方便：挂篮提供了足够的空间进行预应力张拉和压浆施工，有利于保证预应力施工的质量。

1.6 经济性好

设备可重复使用：挂篮作为施工设备，可以在多个桥梁施工中重复使用，降低了施工成本。

减少临时支撑：由于挂篮法不需要大量的临时支撑结构，因此可以减少施工材料和劳动力的投入，进一步降低施工成本。

2 施工准备

2.1 挂篮设计与制作

设计原则：挂篮设计需满足强度、刚度和稳定性要求，确保施工安全制作材料：主要采用型钢、钢板等轻质高强材料，减轻挂篮自重。

预压试验：挂篮制作完成后，需进行预压试验，验证其承载能力和变形情况

2.2 施工场地布置

场地平整：确保施工场地平整坚实，满足挂篮行走和混凝土浇筑要求。

临时设施：搭建必要的临时设施，如材料堆放区、混凝土搅拌站等。

2.3 材料与设备准备

材料准备：准备充足的混凝土、钢筋、预应力筋等材料，并进行质量检验。

设备准备：配备混凝土搅拌机、泵车、张拉设备等施工机械，确保设备性能良好。

3 施工流程

3.1 挂篮安装与预压

挂篮安装：挂篮应在平整坚实的场地进行拼装，拼装前应对各部件进行检查，确保无损坏和变形。挂篮拼装完成后，应进行整体稳定性检查，确保挂篮在行走和浇筑过程中不会发生倾覆。挂篮安装就位后，应进行精确的标高和位置调整，确保挂篮的轴线与桥梁轴线一致。

挂篮预压：预压时间应不少于 72 小时。预压过程中，应对挂篮的变形进行实时监测，根据监测结果对挂篮进行调整。

3.2 模板安装与调整

模板安装：模板应具有足够的强度、刚度和稳定性，确保在混凝土浇筑过程中不会发生变形。模板安装前应进行清理和涂刷脱模剂，确保混凝土表面质量。模板安装应牢固可靠，防止在混凝土浇筑过程中发生位移。

模板调整：根据箱梁的截面尺寸和线形要求，对模板进行调整，确保模板的平整度和垂直度。模板调整过程中，应使用精密的测量仪器进行监测，确保调整精度。

3.3 钢筋绑扎与预应力管道安装

钢筋绑扎：钢筋的保护层厚度应符合设计要求，使用垫块进行支撑。

预应力管道安装：预应力管道的位置和线形应符合设计要求，管道应顺直、无破损。管道安装过程中，管道接头应密封良好，防止水泥浆渗入。

3.4 混凝土浇筑与养护

混凝土浇筑：混凝土浇筑过程中，应注意对称浇筑，防止挂篮因两侧荷载不平衡而发生倾覆。

混凝土养护：混凝土浇筑完成后，养护方法可采用覆盖浇水养护或蒸汽养护，养护时间应符合规范要求。

3.5 预应力施工

预应力筋张拉：预应力筋的张拉顺序和张拉力应符合设计要求，张拉设备应定期进行标定。张拉过程中，应对预应力筋的伸长值进行监测，确保张拉精度。

孔道压浆：压浆材料应具有良好的流动性和粘结性。压浆过程中，应确保孔道内充满浆体，防止空气滞留。

3.6 挂篮行走与锚固

挂篮行走：挂篮行走前，应对挂篮进行全面检查，确保挂篮各部件无损坏和变形。挂篮行走应缓慢平稳，行走速度不宜过快，防止挂篮发生晃动。

挂篮锚固：挂篮行走到位后，应及时进行锚固，确保挂篮在浇筑混凝土过程中不会发生位移。锚固应牢固可靠，使用足够的锚固螺栓或锚杆。

4 质量控制

4.1 原材料质量控制

水泥：水泥应选用符合国家标准的普通硅酸盐水泥，水泥的强度等级应符合设计要求。

骨料：骨料应选用质地坚硬、级配良好的碎石或卵石，细骨料应选用洁净、级配良好的中砂。

外加剂：外加剂应选用与水泥相适应的品种，外加剂的质量应符合国家标准。外加剂的掺量应根据试验确定，不得随意调整。

4.2 施工过程质量控制

模板安装与调整质量控制：模板安装完成后，应进行平整度和垂直度检查，确保模板的安装精度。模板调整过程中，应使用精密的测量仪器进行监测，确保调整后的模板符合设计要求。

钢筋绑扎与预应力管道安装质量控制：钢筋绑扎完成后，应进行钢筋的数量、规格、间距和接头位置检查，确保钢筋的绑扎质量。预应力管道安装完成后，应进行管道的位置、线形和接头密封性检查，确保预应力管道的安装质量。

混凝土浇筑与养护质量控制：混凝土浇筑过程中，应严格控制混凝土的坍落度和浇筑速度，确保混凝土的浇筑质量。混凝土养护过程中，应定期检查养护情况，确保混凝土的养护质量。

预应力施工质量控制：预应力筋张拉过程中，应严格控制张拉顺序、张拉力和伸长值，确保预应力筋的张拉质量。孔道压浆过程中，应严格控制压浆压力和浆体质量，确保孔道压浆的质量。

挂篮行走与锚固质量控制：挂篮行走过程中，应严格控制行走速度和稳定性，确保挂篮的行走安全。挂篮锚固完成后，应进行锚固螺栓或锚杆的紧固力检查，确保挂篮的锚固质量。

结束语

基于悬臂现浇箱梁挂篮法的桥梁工程施工技术是一项复杂而关键的工程技术，在施工过程中，必须加强质量控制，确保桥梁工程的顺利施工和优质完成。同时，随着桥梁工程技术的不断发展，悬臂现浇箱梁挂篮法也将不断完善和创新，为桥梁工程建设提供更加高效、安全、可靠的施工方法。

参考文献：

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