公路桥梁施工中对挂篮技术的运用与质量控制.pdf

194 实 践 区域治理 PRACTICE 公路桥梁施工中对挂篮技术的 运用与质量控制 赵宁 青岛市公路事业发展中心 摘要：挂篮技术是实现现代公路桥梁不同块段有效施工的重要设备。公路桥梁施工中运用挂篮技术，需要着重围绕施工前准备、挂篮拼装、加载试验、挂篮及模板前移、混凝土浇筑、挂篮拆除等方面，对具体的施工技术标准加以规范，做好施工管理与监督工作，才能切实保障挂篮技术的运用质量。关键词：公路桥梁；挂篮技术；挂篮拼装；模板前移 中图分类号：U415.6;U445.57 文献标识码：A 文章编号：2096-4595(2023)30-0194-03 作者简介：赵 宁，生于 1981 年，汉族，本科，高级工程师，研究方向为公路及桥梁建设养护管理。对现代公路桥梁工程的施工而言，挂篮往往是极为重要的设备，直接关系到桥梁混凝土灌注施工的安全、效率以及质量。为了保障桥梁施工质量，施工队伍一定要从实际出发，合理运用挂篮技术，加强质量控制。接下来本文以某公路桥梁工程施工为例，对挂篮技术的运用与质量控制要点进行探讨。一、挂篮技术概述 挂篮作为悬臂施工中的主要设备，其在较大跨径悬臂梁桥施工中有着广泛应用，能依靠吊篮实现分段悬臂作业，具有结构轻、拼制简单方便、无压重、刚度大、能承受梁段自重以及施工荷载、适用性广等优势。目前被广泛应用的挂篮形式较为多样，主要有平行桁架式、平弦无平衡重式、弓弦式、菱形式、滑动斜拉式、预应力斜拉式、三角形组合梁式、自承式等类型。其中平行桁架式挂篮是受力主桁架通常为等高桁梁、尾部一般设置有平衡重的挂篮，其具备结构简单、稳定性良好、能利用施工现场各种杆件与梁等优势，不过也有着自重大、对梁体施工阶段的荷载承受能力要求高、挂篮自身承受荷载能力有限、悬灌施工过程中挠度变形大等缺陷，故而其逐渐在现代公路桥梁工程施工中的应用有所减少。平弦无平衡重式挂篮实际上就是通过取消压重、增设前后上横桁对平行桁架式挂篮进行调整后得到的产物，其优势在于前后上桁架能减小倾覆力矩并消除平衡压重，相应的挂篮自重会明显减轻，故而其相较于更为平行桁架式挂篮并没有因平衡压重而带来的各种缺陷与不足。弓弦式挂篮又被称作曲线式挂篮，即其主桁架为弓形。该挂篮的特点在于随着弯矩会随着桁高变化而变化，整体受力更为合理与平衡，故而挂篮自重较轻，而且还可在挂篮内部施加预应力来消除非弹性变形，也具有较为广泛的应用价值。菱形挂篮的特点在于上部桁架为菱形结构，菱形结构前端有伸臂小梁、后端锚固在箱梁顶板上，也不需要进行平衡压重处理。滑动斜拉式挂篮即为上部结构是斜拉式体系、包含上下限位装置的挂篮，通过后端的锚固处理以及前端的斜拉处理兼顾稳定性与移动性，在悬灌施工中较为实用。预应力斜拉式挂篮即在斜拉式挂篮中施加了预应力后得到的产物，其结构进一步简化，自重变轻，施工应用要求更低。三角形组合梁式挂篮是将传统挂篮上部设置为三角形组合梁结构的产物，其兼具斜拉杆的拉力作用以及主梁的单构件实体型钢优势，需要进行平衡压重处理。自承式挂篮即挂篮的桁架由模板支撑的挂篮，挂篮前行时需要通过安上主梁与走行桁架或用临时吊车悬吊的方式进行移动，主要适用于跨度较小的等高箱梁。1 二、公路桥梁施工中对挂篮技术的运用与质量控制要点（一）施工前准备 正式制作挂篮并进行施工前，应做好相应准备工作，从而为高质量施工奠定良好基础。首先，材料准备。对包括水泥、细骨料、粗骨料、水、外加剂、钢筋、锚具、支座等在内的材料进行准备，具体需要根据公路桥梁工程实际需要以及挂篮技术需求规范相应的材料规格以及质量要求等加以确定。其次，施工组织设计编制。施工前施工管理人员需要对设计图纸进行熟悉与审核，根据施工需要提出相应的改 195 实 践 区域治理 PRACTICE 进、改善意见，及时发现设计的不足与问题，以此保障设计的合理性。同时落实施工调查工作，既要对相关资料数据进行研究和分析，又要深入施工现场进行调查、勘探与分析，从而了解施工现场的具体情况。在此基础上将设计图纸与施工现场条件相结合，科学编制施工技术方案以及具体的施工组织计划，为后续施工做好准备。然后，桥位控制方案制定与定位测量。为了保障公路桥梁工程施工中桥位准确，需做好相应的定位测量工作，并制定相应的桥位控制方案，要求施工人员在施工过程中按照方案要求对梁体中线、水平、变形等进行测量，从而强化桥位控制。再然后，设备选型与采购。根据公路桥梁工程施工需要，对配套的机械设备、运输起吊机具、供水设施等相关的设备进行选型和采购，制定好合适的机械设备入场方案，通过设备支持施工活动高质量开展。2最后，规范质量保证措施以及质量标准。（二）挂篮拼装 对挂篮进行拼装，是公路桥梁工程施工中运用挂篮技术的基础。在拼装前应当做好准备工作，然后按照安装主梁、施加主梁后锚、安装主梁平联、安装立柱底座及立柱、安装斜拉带、安装立柱平联、消除主桁非弹性变形、安装主桁前横梁、安装主桁中横梁与后横梁、安装挂篮前吊带与后吊带、拼装底篮与底模、安装底篮、安装行走小车、安装内外模滑梁、内模模板与外模模板前移就位的顺序进行安装即可。1.准备工作。安装挂篮前需做好基本的准备工作，主要是铺设好相应的行走轨道。先按照施工要求于箱梁两侧腹板顶面位置进行测量放样，得到行走轨道中心线，然后再使用准备好的砂浆对该中心线进行调平处理，确保调平后两侧中心线的高差在 5 mm范围内，最后则需等到砂浆凝固并达到设计强度要求后再铺设好行走轨道，为挂篮的行走做好准备。中心线及行走轨道的允许偏差不得超过 2 mm。2.拼装挂篮主桁。行走轨道铺设好后，施工人员可于轨道的前后支腿处铺设滚筒走辊并安装好前后支腿，之后再在支腿上安装挂篮主梁，使用螺栓将主梁和支腿稳固连接，并在主梁后锚处使用扁担梁和螺纹粗钢筋将主梁锚固好。待主梁锚固后，再进行主梁平联的安装，并将行走小车安装好。之后可在挂篮主梁上安装立柱座板以及上中横梁，使用螺栓将主梁和立柱座板进行稳固处理。再然后便可在立柱座板上安装立柱，并通过立柱安装斜拉带，最后再完成前、后横梁的安装。在挂篮主桁系统拼装结束后，需使用千斤顶将挂篮立柱顶起来，确保主梁、立柱以及斜拉带之间长期处于紧绷状态，从而对非弹性变形进行有效处理。3在使用千斤顶顶立柱前应当先将挂篮主梁前端顶面高程进行测量，并在顶立柱时确保高程增量不超过 20 mm。而且操作过程中应当动态检查斜拉带松紧情况，一旦发现同一侧相邻两根斜拉带存在松紧度不一致的情况需采取打入钢楔的方式进行紧绷处理。3.安装挂篮前后悬吊与底篮。拼装好挂篮主桁系统后，下一步应当落实挂篮前后悬吊与底篮的安装工作。在挂篮上前横梁吊带处安装扁担梁以及前吊带，至于后吊带则需配合扁担梁安装在上中横梁以及箱内吊带处。完成前后悬吊的安装后，便可使用螺栓将底篮的前、后横梁以及纵梁进行拼装，并使用卷扬机把底篮起吊到预定位置，再将已经拼装好的底篮系统通过销子与底篮上扁担梁进行销接，从而完成底篮的安装。4 4.安装挂篮模板。挂篮模板是挂篮系统中极为重要的部分，也是挂篮拼装的最后部分。挂篮模板一般包括底模、内模、外模，其中底模通常为大块钢膜并可直接铺在挂篮底篮上。内模和外模的安装需要相应的滑梁作为支持，故而应当先在挂篮上安装内外模滑梁，然后再安装钢木组合的内外模板。5.挂篮拼装检查。在拼装挂篮的过程中，需要由专门的现场技术员进行指导和检查，对挂篮拼装的质量指标进行全面、综合检查，只有通过检查的挂篮才能投入使用。（三）加载试验 将挂篮投入使用前需进行挂篮加载试验，通过试验测量挂篮于不同静力试验荷载作用下的变形情况，从而判断挂篮结构在工作状态时能否达到设计期望值，并为挂篮主桁、吊带以及底篮非弹性变形的消除提供支持，测出挂篮前端在各个块段荷载作用下的竖向位移。一般采取“水箱加载法”进行挂篮加载试验，通过分级逐级增加荷载的方式完成试验，荷载总重量应当为桥梁最重块段荷载的 1.25 倍。实验中需要在主梁后锚处、主梁前支腿处、主梁前端销接点处、上前横梁的四根吊带处、上前横梁的跨中处、底篮前横梁的四根吊带处设置观测点，进行变形观测，而且日照条件下进行试验还需要对日照温差影响进行修正。通过加载试验确定变形在设计允许范围内后，方可正式将挂篮用于公路桥梁工程施工。（四）挂篮及模板前移 完成公路桥梁某块段工序之 196 实 践 区域治理 PRACTICE 后，需要对挂篮及模板进行前移处理。在前段浇筑、张拉、压浆工序结束后，便可检查挂篮前移必备条件是否准备好，并在准备好的情况下将底篮和外侧模降下，之后按照顺序依次完成外侧模滑轮小车锚固、挂篮后锚拆除、箱内吊带拆除、翼缘板吊带拆除、挂篮滑行动力装置安装、挂篮保险装置安装、挂篮行走、挂篮轴线及标高调整、挂篮后锚施加、箱内吊带装设、翼缘板装设、外侧模板调整、内模前移就位等工序即可。1.挂篮前移必备条件。要将挂篮前移，必须确保相应的条件准备就绪，否则不得进行操作。首先，确保已浇筑块段钢束张拉及压浆工序已经结束。其次，确保行走轨道一切正常，反压梁、螺栓、竖向预应力筋等不存在漏锚、锚固不紧等情况。然后，行走小车以及外侧模滑轮小车不存在异常情况，能正常工作。5最后，由技术主管进行检查与确认，只有经确认程序后方可将挂篮前移。2.连体挂篮解体。如果公路桥梁工程施工中使用的挂篮为连体挂篮，那么进行挂篮前移前需对其进行解体处理。先将挂篮一侧的后锚行走小车固定好，然后在另一侧主梁上使用扁担梁、螺纹粗钢筋等对挂篮进行加固处理，之后便可将主梁连接板拆除掉。这样就能将行走小车一侧的挂篮前移到要求为止，之后再将另一侧挂篮主梁接长，并可将经锚固处理的后锚行走小车进行前移处理。3.连体挂篮及分离式挂篮前移。挂篮前移行走前需进行测量放样、砂浆调平以及铺设行走轨道处理。挂篮行走前应当对行走轨道进行全面检查，确保不存在漏锚、锚固不紧等情况。挂篮行走时需先将底篮与模板系统的锚固钢筋松开，让底篮、模板下降，然后将后锚系统拆除掉，让后锚小车作为连接挂篮和行走轨道的中间媒介。使用挂在主梁上的葫芦让挂篮以及外侧模板行走，确保每片主桁上有 5 t葫芦挂住，否则很难保障行走过程中的安全性。行走过程中需一边前移小车，一边对葫芦进行松动，从而确保行走的流畅性。行走过程中尽量让两只挂篮同步前移，安排专人对挂篮、小车运行情况进行观察，确保两只挂篮的不对称距离偏差不得超过 50 cm 且不存在各种运行问题6。外侧模板则能在挂篮的牵引力作用顺着滑梁移动，并且也需要葫芦作为辅助。当挂篮快前移到定位处时，需对挂篮轴线位置加以调整，而在挂篮到位后则需对挂篮标高进行调整。然后便可将挂篮后锚、底篮、模板系统锚固钢筋等装设好，再进行锚固处理，最后再将外模板的轴线位置和标高调整好，立钢筋并对预埋件进行设置。挂篮锚固处理需使用扁担梁等以及螺纹粗钢筋，并要使用吊带进行加固。（五）混凝土浇筑 浇筑混凝土是公路桥梁工程施工中应用挂篮技术绕不开的部分。浇筑前对挂篮进行综合检查，确保挂篮主桁销子销接好、挂篮后锚固好、所有后锚锚固筋处于松弛状态、后锚行走小车不受理且处于松弛状态、每根吊带销子处于受力状态、顶升吊带的千斤顶不受力、内外模间每根拉杆两侧使用双螺帽紧固等，如果发现不符合规范应当立即进行处理。浇筑混凝土过程中需要加强监督和管理，安排专人对挂篮进行检查，确保浇筑时挂篮模板拼缝间隙不存在漏浆情况、未出现涨模现象、挂篮主梁以及上前横梁和底篮前横梁等不存在变形情况，如果发现异常和问题应立即进行处理，以免影响混凝土关注安全以及质量。（六）挂篮拆除 整个公路桥梁所有块段浇筑结束后，需将挂篮拆除掉。安排专人操作卷扬机将挂篮底篮吊起，然后将前后吊带拆除掉，让底篮下降并落到浮箱上方。之后再通过卷扬机将挂篮外侧模拆除掉，最后再使用浮吊将斜拉带、立柱及其平联、前横梁、中后横梁、主梁及其平联、前后支腿及行走轨道等依次拆除掉即可。结语 综上，合理运用挂篮技术是支持现代公路桥梁工程施工进程安全、高质量、稳定推进的重要手段。施工队伍应当全面深化对挂篮技术的了解、认知与应用，严格按照规范使用挂篮，注重挂篮使用的安全以及程序，从而确保挂篮作用能得到充分发挥并促进桥梁施工进程稳步推进，为施工质量提升奠定良好基础。参考文献 1 董鹏.悬臂挂篮技术在桥梁施工中的应用J.四川建材,2023,49(06):138-140.2 边晓龙,林潇.公路桥梁悬臂挂篮浇筑施工技术应用研究J.工程技术研究,2023,8(03):56-58.3 林立军,程自强.公路桥梁连续梁挂篮施工技术研究J.工程技术研究,2022,7(21):52-54.4 邹军建.公路桥梁连续梁挂篮施工技术及质量控制J.运输经理世界,2022(29):135-137.5 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