浅谈桥梁施工中的挂篮悬臂浇筑技术

　　摘要：本文将对桥梁施工中的挂篮悬臂浇筑混凝土施工技术进行探讨，分析其结构组成，对施工中的主要控制要点进行说明，以加强对挂篮悬臂浇筑混凝土系统的控制。
　　关键词:桥梁施工；挂篮悬臂浇筑；施工技术
　　挂篮悬臂浇筑技术凭借着工程造价低、适应性强、操作性好及施工效率高等优点，在我国的桥梁工程的连续梁、连续钢构、斜拉桥及悬索桥的建设中应用广泛。挂篮的工作原理是首先在已浇筑完成的梁体上进行固定，然后挂篮在承重体系的支撑下，采用滑动或滚动的方式前进，为桥梁工程的后续梁段提供工作平台，如模板安装、钢筋施工、埋设预应力管道、混凝土浇筑等施工操作。当前一个施工段完成浇筑后，当挂篮满足移动条件后，且保障措施到位的情况下，进行向下一施工段的移动，重复这样的施工步骤直到整个桥梁的挂篮悬臂浇筑工作全部完成。下面将对挂篮系统进行具体的介绍。
　　1挂篮的结构形式
　　挂篮系统由受力的承重结构、悬吊系统、锚固装置、走行系统及工作平台等几部分组成。
　　1.1承重结构
　　挂篮的承重结构是指底模架与底模板构成的受力体系及主桁架，底模架、底模板及主桁架的组成构件都必须经过力学计算确定，底模板一般是整体钢模板，而底模架则是由工字钢及槽钢搭设成的横梁与纵梁组成；主桁架由型钢组成的受力杆件所构成，主桁架可分为三角桁架、平行桁架及贝雷桁架，其中三角桁架构成的挂篮，配合由桁架及H型钢构成的底蓝能较好的适应于小跨径箱梁的悬臂浇筑施工，如在钱塘江5桥、6桥及润扬大桥引桥中都有应用。
　　1.2悬吊系统
　　悬吊系统在一定程度上也承受着荷载作用，通过吊带及锚固设备来进行荷载的传递。
　　1.3走行系统
　　挂篮的走行主要依靠滑梁进行，滑梁锚固在完成浇筑的梁体上，在牵引设备（如千斤顶）的拉动作用下，完成挂篮的走行。
　　1.4工作平台
　　为保证质检人员对施工质量进行检查、预应力张拉施工及对模板方位进行调整等工作的顺利进行，应提供一个能保证工作人员安全、并可开展相关操作的工作面，平台周围焊上安全栏杆，同时安设好安全网。
　　2挂篮悬臂拼接施工
　　2.1挂篮的拼装
　　在挂篮拼接施工前，应首先进行桥面清理工作，清除影响施工的障碍物，并剔除无用的钢筋，并安排专人进行挂篮锚固的施工管理，确保挂篮的变形规律在每次都保持一致。为避免挂篮拼装材料因质量不合格而影响整个挂篮的拼装，应在正式拼装前，进行挂篮的试拼，以确保挂篮的拼装材料的进场质量符合施工要求。在挂篮的拼装过程中，应注意以下几个问题：在安装初始阶段，应首先进行梁顶滑道的铺装，再实施支座及三角形组合梁的安装，为保持结构的安全稳定性，应及时将梁尾端相连锚固起来，并按照规范要求施加配重；在进行底模平台及侧模支架的起吊时，为保证构件间的连结质量，应将其整体起吊，并对施工现场进行布置，确保能够垂直起吊；自2号梁段起，两挂篮将在两端同时工作，挂篮尾部通过设置接长梁与箱梁固定。在江苏某总长为1328.24米的桥梁挂篮拼装中，为保证挂篮拼装质量，规定在完成箱梁0号、1号块的施工后，通过设置1:2水泥砂浆找平层，来完成铺枕木的找平，并在挂蓝的每根主梁下设一对间距为40cm的钢轨（用来挂蓝行走），将长度为100公分的硬枕木垫于钢轨下，并保证其间距为40cm，其中挂蓝的每根主梁前后支腿处为并列的四根，确保挂篮拼装的安全。
　　2.2挂篮的加载试压
　　当0号块上挂篮安装工作完成后，应及时作挂篮的加载试验，并记录下加载与挂篮变形之间的关系曲线。在加载工作实施前，应将加载方案报予项目管理部门进行审批，获得通过后方可实施。在加载过程中，应严格执行分级加载，分级标准应按加载方案或规范要求执行，尽量确保对所有挂篮都进行加载试验。江苏省内的南京市龙潭特大桥的37#—40#连续梁采用了挂篮悬灌现浇技术，将加载过程分为三级，分别为80%、100%及120%，在第一级加载时，在底模增加87t重的砂；第二级加载时，总重为108.8t；第三级加载时，总重为130.5t。通过严格的观测及记录，顺利完成加载试压工作。
　　3钢筋混凝土施工
　　3.1钢筋施工
　　钢筋在制作场内制作成型，转运至主墩处采用塔吊垂直起吊运输至安装位置，纵向连接钢筋采用绑扎或滚扎直螺纹连接，凡因施工需要而断开的钢筋当再次连接时，焊接并符合施工技术规范的要求，施工中若钢筋空间位置发生冲突，适当调整布置，但混凝土保护层厚度必须保证。预应力筋应在制作场内定尺制作，采用细铁丝绑扎成束编号，然后运至施工处进行安装。当普通钢筋与预应力管道出现在同一位置时，应保证预应力位置，将普通钢筋位置进行适当调整。
　　3.2混凝土的浇筑
　　桥梁梁段的挂篮悬臂混凝土浇筑多采用泵送的方式，要求其混凝土材料的坍落度应在14cm—18cm之间，但应根据施工现场的施工条件及施工速度进行调整，应注意以下几个事项：
　　①为保证混凝土构件的浇筑质量，应对挂篮中线进行复核，保证挂篮底模位置正确；检查钢筋、锚头、人行道及其它预埋件的位置是否与图纸要求一致，确保纵、横、竖三向预应力束管道施工质量合格。在以上检查工作完成后，方可进行混凝土的浇筑。
　　②应尽量确保混凝土能一次浇筑完成，但如不能实现一次浇筑，应按下述的浇筑顺序进行施工。(1)二次灌注：第一次由底板至腹板下承托；第二次为剩余部分。(2)三次灌注：第一次由底板至腹板下承托；第二次是腹板下承托至腹板上承托预应力管道密集处以上的部位浇筑，第三次浇筑为剩下部分。
　　③当挂篮悬臂浇筑施工遭遇冬期施工时，应设置保温设施；当遇到雨季或日晒较严重时，应在挂篮上设置风雨蓬，尽量使挂篮悬臂浇筑施工保持在较适宜、稳定的环境下进行。
　　④在预应力束管道浇筑混凝土时，应在波纹管内插入硬塑管作衬填，避免管道受压破坏；管道的定位钢筋应与箱梁钢筋网固定，并设置成井字形，避免波纹管道上浮，防止造成梁体受力不合理，甚至出现混凝土崩裂。
　　3.3工程实例
　　江苏省内某大桥为74米＋140米＋74米连续刚构，为预应力混凝土结构，主梁采用双幅单箱单室截面。箱梁0＃段长11米，每个主墩“T”构纵桥向划分为16个对称梁段。梁段数及梁长度从根部至跨中分别为11米（0号段），8×3.5米，8×4.45米。1号～16号梁段采用挂篮悬臂浇筑施工，悬臂浇筑梁段最大控制重量1940KN，挂篮设计自重1000KN。由于此桥主梁腹板高，新浇混凝土对模板侧压力大的情况，对腹板采用Φ32精轧螺纹钢筋作对拉拉杆，模板侧压力根据所选用的模板自行计算，经计算要使模板的强度及刚度能满足全断面浇筑混凝土的需要，桥主梁高度高，混凝土强度为C50，而设计上要求混凝土一次成型的特点，我们在混凝土浇筑时更要注意把握混凝土混合料的搅拌、浇注、振捣3个环节，使浇出的箱梁混凝土外美内实。
　　4结语
　　随着近年来桥梁工程的兴建，在桥梁施工时会越到地质及工作面更加复杂的工程条件，挂篮悬臂浇筑施工技术的应用会越来越普遍，把握好施工的关键环节是成功完成挂篮悬臂浇筑施工的唯一途径。
　　
　　参考资料：
　　[1]雷俊卿.桥梁悬臂施工与设计[M]人民交通出版社.2000
　　[2]美瑞泰.大跨度连续梁桥挂篮设计与施工关键技术[J]铁道建筑.2009.9、

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