桥梁工程中的悬臂挂篮施工工艺

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摘要：通过对桥梁工程中悬臂挂篮施工工艺进行探究。介绍了悬臂挂篮中如主桁架、底篮平台、吊杆、移动体系、模板系统等组成结构。随后阐述了在桥梁工程中对悬臂挂篮施工工艺的实际应用，主要对悬臂挂篮施工中的挂篮施工准备、施工现场组装、固结施工设计等环节进行了深入研究。

关键词：桥梁；悬臂挂篮；桥墩

1悬臂挂篮的组成结构

在悬臂挂篮的组成中，首先是由菱形桁架与竖杆共同构成的菱形主桁架，该结构中主要是桁架所起到的连接作用，将主桁架竖杆进行连接。而该结构中的后上横梁则是桁架的外延水平杆，主要是在挂篮移动、升降时，将挂篮底部后横梁中的相关荷载进行利用。而底篮平台通常分为底纵梁、横梁与厚下横梁等，这些部分往往都在底篮平台中起到较为重要的作用。这就需要对相关挂篮进行切合实际的设计，确保底篮平台在使用时拥有良好的质量与性能，以保证挂篮系统能够达到预期的设计目标，从而保障桥梁工程的质量与安全[1]。同时要确保底篮平台的吊挂质量，预防倾斜、下落等问题，这就要对吊挂中的重要配件——吊杆进行质量检测，避免在吊杆作业中出现荷载过大的问题。后横梁两端也要进行吊杆安装、布设工作，从而保障挂篮的正常移动、升降。用高质量的吊杆确保吊挂过程中其能够承受住挂篮重力与对其施加的荷载。悬臂挂篮的移动主要是由滑道、滑板与后走行轮等配件组成，通过相关配件的共同工作，保障对挂篮准确的移动作业。而在这一结构中，相关的移动轨道往往在主桁架之下，由腹板与扁担梁对螺纹钢筋所起到的竖向精扎作用来取得锚固。在模板系统中，其主要是由底模、外模与内模三部分构成，其中底模一般是由大面积的钢膜构成，内模则是采用钢管手架、竹胶板等材料的拼装构成，而外模的主要构成材料是冷轧钢板。

2悬臂挂篮施工工艺的应用

2.1工程实例分析

某工程中，其桥梁上部结构选择了主跨为150m的预应力混凝土钢构连续箱梁，而施工中的箱梁跨径布置为（80m+4×150m+80m）。相关的结构体系采用了钢构连续体系，其中三个主墩的墩身与主梁相固结，两侧的主墩与主梁中间则应安装支座。为追求良好的主墩质量，该工程中的主梁主体所采用的拼装方式为节段预制法，将墩顶多个节段分别进行预制与现浇工艺，从而确保良好的施工效率与质量。根据该工程实际情况，边跨共划分了20个预制节段，全桥一共划分有383个预制节段。而参考该工程中的各项施工，对桥梁工程中悬臂挂篮施工工艺进行深入研究。

2.2挂篮施工准备

在对悬臂挂篮施工工艺准备中，要将加工完成的相关构件分别放置于组装台上，经过细致的拼接与调试，实现对挂篮的预组装。在组装台上还需严格检查相关框架的尺寸，将紧固机构进行整体固定，且安装完成后还要细致检查其整体的稳定性和安全性，确保其使用性能良好。在完成底膜支架的组装后，还应对挂篮横纵梁的尺寸、吊点、外观等方面进行细致检查，确保所组装的底膜支架符合设计要求[2]。在整体预装完成后，还需检查相关结构的配合度，确保挂篮质量。此外，该工程中在准备阶段还对各施工部门进行了分别编号，这一举措提高了挂篮的组装速度。

2.3施工现场组装

在进行施工前，需要先在施工现场将所用挂篮拼接完成。而由于挂篮中梁结构的重量较大，因此在拼装吊篮时需要质量较高的吊装设备，这就需要相关拼装人员在拼装时先对施工现场的吊装设备进行检查，确保其质量符合施工要求。而若施工现场缺少满足吊篮承载要求的桥梁构件时，则应利用走板等方式将挂篮移动至施工位置，可采用千斤顶抬升法对其进行纠偏调整，在抬升时将相关的轨道、支点等装置安装完毕。而在安装纵向主梁时，可采用锚固装置维持主梁的平衡性，预防倾斜现象的发生。对前部上梁的安装应采用现场安装方式。在组装中还要对拼接顺序进行合理调配，相关人员要杜绝遗漏现象，尤其是在进行立柱与斜拉杆安装时，一定要确保横梁的稳定性。此外，在安装完成后要对所安装的各部件质量进行细致检查，确保挂篮的承载力达到相关标准。

2.4固结施工设计

在固结设计时，应首先考虑施工时容易发生的问题，如梁体重量不均、节段安装不同步、节段最后安装时的坠落现象、吊机坠落现象、风荷载因素等。设计人员要针对相关问题做出详细的预防计划，管理人员也要在施工中进行严格管控，以预防发生其他问题。同时施工设计需要进行计算，固结施工也不例外，设计人员可采用MIDAS辅助计算，通过建立模型来设计预应力具体、详细的布置方式，对固结处存在竖向预应力的位置施加一定荷载，以确保节点稳定。在对墩梁固结处采用边界条件时，可以仅考虑竖向预应力的临时固结法，将纵向锚固的间距调整为合理距离，或者也可考虑竖向预应力与墩旁支架的两类临时固结法，从而确保更高质量的固结施工。而对竖向预应力临时固结的设计中，一般采用的是弹性连接模拟。同时在选取墩旁支架时可采用只受压弹簧进行模拟，相关的试算方式可选用竖向刚度按钢管柱与钢管混凝土柱两种。该工程中选择在墩旁布置了φ1000的钢管混凝土柱支架，从而在出现弯矩现象时能够分担临时固结所受的压力，起到共同承载的作用，而且钢管混凝土柱本身也能够符合受力要求，这就为桥梁固结处起到了一定的质量保障。

3悬臂挂篮施工工艺

3.1悬臂挂篮的浇筑施工

悬臂挂篮浇筑施工的主要内容是在桥墩两侧位置的分段梁体上依次进行混凝土浇筑施工，而若浇筑过程中混凝土强度满足要求时，则将挂篮前移并开始下一分段梁体的浇筑。相关人员要注意各分段桥梁中的梁体自重，通过对梁体自重、挂篮自重的平衡配重，将施工荷载恰当地分配于梁体之上并由此确定分段梁体的长度，以确保分段梁体的相关性能满足设计要求，一般情况下分段梁体的长度要求在3～4m[4]。

3.2桥梁中的托架设置

在进行托架设置时通常要根据施工环境、桥墩高度、承台类型等因素分别在施工地面、桥梁桥墩、承台等位置设置支撑挂篮的托架。而托架的设置高度则要根据相关的施工要求与现场所浇筑梁体的长度等因素进行调控，从而确保托架能够满足施工要求。一般情况下横向宽度要比箱梁底部多出1.5～2m，以便于设置梁腹板的外侧模板。在纵向上要尽量使托架顶部表面和箱梁底部表面的线形保持一致。此外，还可以应用水箱法对托架施加预应力，从而提高托架的承载能力，确保托架的质量与安全性。

4结语

综上所述，现代的悬臂挂篮施工工艺日渐发展，相关的技术不断革新、技术内容也不断丰富，但由于该项技术需要在空中进行调控，故现阶段该技术仍存在一定的不稳定因素。尚需要相关人员对悬臂挂篮施工工艺加强研究，不断优化和提高挂篮的灵活性、安全性等，从而保障桥梁的建设质量。

参考文献：

[1]王洪涛.关于桥梁施工中悬臂挂篮技术的研究[J].民营科技，2018（5）：130.

[2]杨辉.钢筋混凝土拱桥悬臂浇筑倒三角挂篮设计与施工[J].施工技术，2017（3）：102-106.

[3]冯晓丹.高墩大跨连续刚构桥悬臂挂篮施工线形控制[J].科学技术与工程，2017（27）：285-289.

[4]杨学营.试论桥梁施工中悬臂挂篮技术的应用[J].中国新技术新产品，2018（6）：144-145.

作者：王长军 单位：江苏省徐州市公路工程总公司