桥梁工程项目中悬臂挂篮施工技术分析

引言

为适应复杂地理环境，满足交通运输需求，我国大跨度桥梁建设规模日益增大，数量也日益增加。悬臂挂篮施工具有施工过程对周边环境影响小、无需大型支护、可实现对称浇筑等优势，已广泛应用于连续梁桥及连续刚构桥。对悬臂悬挑篮施工技术进行深入研究，明确其技术要点及适用规范，对解决其施工技术难题、确保工程质量与安全具有重要意义。

一、悬臂挂篮施工技术原理

悬臂挂篮施工工艺就是指在在桥梁施工中，浇筑跨径较大的悬臂桥梁时所接受的吊篮施工方法，挂篮本身就是悬臂施工中的主要设备，依据其结构形式的差异，挂篮主要分为桁架式、斜拉式、型钢式及混合式等4 种类型。悬臂挂篮施工技术是基于悬臂施工法而形成的，其核心思想是利用已建桥梁墩身（段）作为支撑，以挂篮作为移动施工平台，分段对称浇筑上部结构梁段，最终实现桥梁上部结构的整体成型[1]。

二、悬臂挂篮施工关键工序控制

（一）挂篮设计与选型

挂篮的设计与选型对施工质量、安全及施工效率有重要影响，在设计阶段，根据桥梁跨度、梁体截面尺寸、混凝土重量及施工荷载等因素，对挂篮各构件进行受力计算，确保各构件的强度、刚度及稳定性满足设计要求。同时为满足不同梁段施工的需要，还应考虑挂篮的通用性与可调性，以减少挂篮改建次数，降低造价。大跨度连续刚构桥因梁自重大、工期长等特点，常选用承载力高、结构稳定性能好、施工空间大的桁架挂篮，菱形挂篮、三角挂篮结构紧凑、重量轻、移动灵活，是中小跨连续梁桥中应用的一种新型挂篮式挂篮结构。此外，在选择挂篮时，还应考虑到施工场地条件，方便运输、安装，同时也要考虑到经济因素，这样才能确保挂篮既能满足施工技术要求，又能降低工程成本。吊篮制作完成后，应严格检查各构件的材质、尺寸及焊接是否符合设计要求，然后在现场进行挂篮预压试验，开展挂篮受力、变形及锚固系统可靠性的仿真试验。预压试验采用砂袋法、水槽法，分层加载，实时监测挂篮位移及应力，发现异常及时调整或加固，确保施工安全。

（二）挂篮安装与调试

在采用吊篮法施工时，吊篮法施工质量对挂篮施工的安全及梁的施工质量有重要影响。安装前，先对已浇筑完的0 号块梁段顶部进行清理，测量放线，确定挂篮轨道和锚固点等关键位置，确保安装位置准确。在安装过程中，应遵循先支承、后行走、模板、张拉等工序，严格控制各部位的安装精度。作为挂篮的主体结构，其安装精度对挂篮施工至关重要，安装时，需调整主桁架的垂直度和间距，使其连接牢固，并采用临时支撑固定，防止安装过程中出现位移。在安装吊卡时，应检查卡具是否完好，确保卡具无损坏、变形，并将吊卡长度调整至设计要求，以确保卡具的高度准确。吊篮安装完成后，还需全面试运转。首先要调试行车系统，检查行车线路铺设是否平整，滚轮是否转动自如，牵引装置是否正常，确保行车顺畅。其次，调试模板系统，调整模板的平面位置、标高、垂直度，用测量仪器检查模板的尺寸，确保模板与梁的设计尺寸一致。最后，通过调试张拉系统，检验张拉装置的精度与可靠性，确保张拉应力与伸长量的精确控制。调试完成后，需要对吊篮吊挂进行空载试验，模拟吊篮吊装和浇筑施工过程，检查各系统的运行状况，发现问题及时修正[2]。

（三）混凝土浇筑施工

悬臂挂篮施工的核心工序就是混凝土浇筑施工，混凝土浇筑质量要求为毫米级，确保梁体混凝土强度满足要求（如 C50 梁体需满足 28 d 抗压强度 ⩾50MPa， ）、密实度无孔隙、外观平整度误差在3 mm 以内。对浇筑前的准备工作逐一进行检查：一是模板轴线偏差小于 ±5mm ，模板底标高误差小于 ±2mm ；二是钢筋绑扎前进行节点间距（偏差 ⩽10mm. ）、保护层厚度（满足设计要求 ±3mm） ，同时用高压水枪冲洗模板中的木屑、焊渣等杂物，用海绵吸净积水，再均匀刷一次脱模剂（厚度为0.1-0.2 mm），防止脱模过程中粘模。一是混凝土配合比应根据具体情况而定，如夏季高温时，可加0.2%缓凝剂，确保坍落度为 180±20mm ，砂石计量误差控制在 2% 以内，水泥、外加剂质量控制在1%以内，拌和时间控制在90 秒以内。使用搅拌车（转速2-4 转/分），进场后做坍落度试验，不合格的严禁使用。二是采用对称分层浇筑法，上下两头浇筑速率相差不大于 0.5m/h ，每层厚度严格控制在30 厘米以内（用标尺杆监测），振捣采用φ50 插入式振动器，插入深度超下层5 cm，搅拌20-30 秒，搅拌至表面无气泡，杜绝漏振。三是安排两名监理，用全站仪每30 分钟测量一次挂篮位移，位移超过10 mm 时，立即停止浇筑，调整后再施工。混凝土浇筑后12 小时内应进行养护，当温度≥25℃时，铺设土工布，每隔2 小时浇一次水，保持表层湿润。当温度低于 5℃时，改为喷洒（0.2 公斤/平方米）养护剂，养护时间至少为7 天，C60 或以上强度等级混凝土可延长至14 天，以确保稳定的强度增长[3]。

（四）预应力张拉与锚固

预应力张拉与锚固是梁施工中的关键环节，必须对每一道工序的质量进行严格控制。张拉前，用回弹回弹-回弹仪和钻芯法检测混凝土的强度，检测其强度不低于设计值的 80% ，且弹性模量小于 5%： ；同时逐根检查预应力筋，确保无锈蚀、断丝，锚具齿纹完好，张拉设备如千斤顶、压力表需第三方标定，精度误差控制在 ±2% 。采用两端对称同步张拉方法，先施加 10%张拉控制应力（1860 MPa，施加 186 MPa），静置 2min ，按“分步加载、缓加”的原则，检验预应力筋的平直度及锚固件的贴合度，然后依次加载至 50% 、 80% 、每阶段3 分钟的稳压，施工过程中，采用千分表实时监测伸长量，当实测值与理论值偏差大于 ±6%H ，应立即停车检修，如发现预应力筋计算参数错误，千斤顶校准过期，需整改后重新张拉。锚固过程中，夹片和锚环间距要一致，外露长度要控制在 2-3 mm 以内，防止滑脱，预应力筋外露部分应采用砂轮锯切断，切断处至锚具间距≥30 mm，切勿气割，以防高温损伤。

（五）挂篮移动控制

为了实现连续多节梁的连续施工，必须严格控制起吊速度、吊装精度，确保吊装过程的对称、平稳。施工前应做好施工前的准备工作，将模板及已浇筑梁段的连接螺栓拆除，清除轨道表面杂物，检查行走系统各部位是否完好，对已浇筑的箱梁进行预应力张拉，保证梁体承载力满足挂篮吊装要求。采用对称同步牵引方式，牵引装置带动挂篮沿轨道运动。在施工过程中，应安排专人监测挂篮位移，用全站仪和水准仪实时测量挂篮两端的高程及水平位移，确保两端移动速度一致。

结束语

悬臂挂篮技术作为大跨度桥梁建设的核心技术，因其独特的优点，已成为桥梁建设中的一项重要内容。在分析工艺流程原理、关键工序控制、质量与安全控制措施及优化方向的基础上，确定了工艺流程的关键技术要点。为了确保工程的质量与安全，必须对挂篮的设计选型、安装调试、混凝土浇筑与张拉等关键环节进行严格控制。本项目以此为基础，持续推进技术创新与工艺优化，将智能化、绿色化技术应用于悬臂挂篮施工，提升其应用水平，为我国桥梁工程建设高质量发展提供有力支撑。

参考文献

[1]官建民. 桥梁工程项目中悬臂挂篮施工技术研究[J].汽车周刊，2024，（12）：114-116.

[2]饶振华，贺强. 桥梁工程中悬臂挂篮施工技术分析[J].运输经理世界，2023，（26）：119-121.

[3]龙科. 桥梁工程中悬臂挂篮施工技术分析[J].运输经理世界，2023，（15）：115-117.