浅谈改良三角挂篮悬臂施工技术创新

浅谈改良三角挂篮悬臂施工技术创新

鲍静

江苏平川建设工程有限公司 225700

［摘要］挂篮作为悬臂浇筑施工中的关键设备，是沿既定轨道进行移动的关键承重结构。在施工环节中，挂篮悬挂在已完成张拉锚固的箱梁梁段之上，承担着模板安装、钢筋绑扎、管道安装、混凝土浇筑、预应力张拉、压浆等多项关键施工任务。待一个梁段的施工流程全面完成后，挂篮解除后锚，平稳、安全地转移至下一梁段，继续施工进程。因此，挂篮不仅在施工流程中占据重要地位，而且在预应力筋张拉之前，更是扮演着梁段承重结构的不可或缺的角色。

［关键词］挂篮；悬臂浇筑；承重结构

1、引言

五里大桥悬浇预应力砼连续箱梁施工上部结构采用箱梁悬臂现浇施工， 桥面宽幅大，节段较重，施工工期紧张，中跨节段要求一次性浇筑成型。鉴于施工需求的不断提高，对于悬臂浇筑法与挂篮施工的技术要求亦需相应提升。本项目对传统三角挂篮进行优化，横桥向设置四榀主桁架，两相邻主桁架之间增加横向斜撑，前上横梁在横桥向方向上，以对称的方式安装了两榀三角架。挂篮行走使用牵引行走减少铺设轨道工作量。通过本技术项目研究，在保证桥梁工程施工质量的同时，结合现场具体情况，对挂篮施工这一较先进工艺，进行升级优化，来降低施工成本，提高施工效率， 同时也能够为将来类似工程的施工提供一定的借鉴。

2、技术特点

增加横向斜撑，通过水平撑和剪刀撑连接，增强挂篮的抗扭和整体稳定性。

横桥向设置四组主桁架，使用钢管和型钢连接，前上横梁设置对称三角架，增强整体刚度和安全性。

采用千斤顶和反力架进行整体预压，提高施工速度，免去堆载预压的繁琐。

使用无轨道式牵引行走系统，增加行走压梁和限位装置，实现双侧挂篮同步行走，提高行走效率和安全性。

3、适用范围

本技术适用于各种大跨度，宽幅箱梁采用悬臂现浇法施工的桥梁工程，特别适用于无法实现堆载的挂篮预压施工。

4、工艺原理

在桥梁0#块部位，以纵向对称方式安装三角挂篮。在横桥向，设置四榀主桁架，并通过水平撑和剪刀撑将其连接成一个稳固的整体。立柱、主纵梁和前后斜拉杆需进行焊接，以形成桁架结构。前上横梁需沿横桥向对称焊接两榀三角架。反力架应固定于0#块腹板上。在完成挂篮和箱梁底模安装后，于反力架与底模间放置千斤顶。随后，启动千斤顶施加压力，使底模下压并同步上拉吊杆，以模拟挂篮在实际工作状态下的受力情形。通过此方式，对挂篮进行全面预压处理，以确保其在实际工作中的安全性和稳定性。

挂篮行走使用滑轮代替轨道，采用千斤顶和钢绞线配合牵引行走，千斤顶将挂篮顶起，在前支点位置放置支撑，支撑上放置滑轮，张拉千斤顶进行牵引行走。

图 1 三角挂篮构造图

5、施工工艺流程及操作要点

5.1施工工艺流程

图 2 施工工艺流程图

5.2操作要点

预压工作完成后，启动反力架的安全拆除工作。钢筋的绑扎工作划分为两大阶段：首要任务是底板、腹板钢筋的安装，以及竖向波纹管和预应力钢筋的固定；紧接着是箱室模板的安装，随后进行水平普通钢筋的绑扎直至顶部，同时完成纵向和横向波纹管的安装工作，并确保顶板普通钢筋的稳固性。所有钢筋的布设位置和间距均须严格遵循设计要求，特别是受力筋的间距误差必须控制在10mm以内。钢筋的绑扎工作必须精确到位，对于边角部分，需采用双绑丝以增强稳固性。在翼板钢筋的布置中，应避免钢筋重叠，确保结构安全。此外，横梁钢筋的规格和外露尺寸亦需满足设计要求，并应采取适当的加固措施，以防止在浇筑混凝土时发生位移。同时，锚区处的钢板与波纹管孔道的垂直度亦需得到保证，以确保整体结构的稳定性和安全性。

为确保挂篮前移工作的安全，在预应力张拉和压浆作业完成后，启动挂篮前移工作。在挂篮移动之前，先拆除模板支撑或拉杆，并适当放松前后吊杆锚固，确保挂篮模板与梁体完全脱离。随后，利用千斤顶将挂篮稳妥顶起，并在前支点位置稳妥安置刚支撑和固定滑轮。完成安装后，应使用螺栓将滑轮装置上的限位锚杆牢固固定。紧接着，安装牵引装置及行走压轮，并采用张拉千斤顶进行稳妥牵引移动。在整个挂篮行走过程中，必须设置行走限位装置，以确保工作安全无误。

6、质量控制

经过在地面上将挂篮的各构件组装成完整的拼装单元后，将其吊至墩顶进行进一步的拼装。拼装过程中，遵循先安装桥面上部构件，待其锚固稳定后再安装桥面下部构件的原则。所有构件的规格尺寸必须严格符合预先设计的方案。挂篮安装完成后，需经过项目组织的验收，并且在预压测试合格之后，方可正式投入使用。

为确保施工质量和安全，对施工人员进行全面的培训工作。技术人员深入学习和理解设计图纸、技术规范及操作规程。选择参与挂篮施工的作业人员时，优先考虑具备丰富施工经验的工人。在施工前，对所有工人进行技术交底，确保他们了解并掌握相关的技术和安全要求。

挂篮模板与已浇筑完成的混凝土之间的搭接长度应严格控制为15cm，确保模板与已成梁段的混凝土表面紧密结合，从而有效预防错台现象的发生。在每个节段浇筑工作完成后，清除挂篮上的混凝土废弃物，并对配备螺纹的杆件实施妥善的保护措施，以防止混凝土散落并硬化在螺纹上，确保后续使用的顺畅无阻。

在挂篮前移之前，确保已浇筑梁段对应的顶板束和腹板束已经完成了张拉、压浆工作，并且强度达到设计要求。箱梁顶部的混凝土表面，特别是腹板顶面，必须保持平整顺滑，以满足主导梁（或走行轨）的安装要求。埋设的精轧钢筋必须保持线性，不得出现过大错位。

为防止锚固杆和后吊杆附件的混凝土因应力集中而产生裂缝，须确保锚固杆和后吊杆的螺栓受力均匀。螺帽的松紧度应适中，垫木与混凝土的接触面应平整。

加强对波纹管的保护工作，力求降低波纹管的损伤，尽量减少电焊作业的次数。待普通钢筋骨架成型后，方可铺设波纹管。在振捣混凝土时，务必避开波纹管及其接头，以免产生损害。选用大规格的波纹管作为套管，套管长度设定为30cm。管道接头在套管内应确保对口、居中，两端的环向缝隙必须采用胶带进行严密封闭。

对于每条孔道的灌浆工作，必须确保一次性完成，且中途不应有停顿。

7、安全措施

7.1 挂篮安装安全保证措施

为确保挂篮安装环节的安全，须严格按照挂篮设计要求，保证挂篮所有构配件的规格与数量准确无误，检查相关的证明文件资料。在施工过程中，首先安装桥面的上部构件，并确保其锚固稳定后，方可进行下部构件的安装工作。在吊装过程中，需有专人负责指挥，以确保各吊点的升降动作保持同步。当安装工作完成后，必须对挂篮进行细致全面的检查，以确保后锚设备连接紧密牢固，前后吊杆及横梁受力状态正常，所有螺栓均已紧固到位。

7.2 挂篮行走安全措施

为确保挂篮在行走过程中的安全与稳定，在每次行走前，对挂篮的主要构件进行全面细致的检查。具体应确保其符合以下要求：

①挂篮后锚孔和吊杆孔的位置与尺寸必须准确无误，这是保证挂篮稳定行走的基础。

②行走千斤顶和手拉葫芦等设备的技术性能必须保持良好状态，以确保在行走过程中能够正常运作。

③行走压轮、支点上滚轮限位锚杆、制动装置等安全设施必须有效，这是防止意外发生的重要保障。

在挂篮行走过程中，必须确保吊杆、模板等与挂篮完全分离，同时安排专人进行实时观察，确保行走过程正常。

一旦在行走过程中发现异常情况，必须立即停止并迅速查明原因，待问题得到妥善解决后，方可继续行走。对于挂篮的调整，可以通过在挂篮主桁架与桥面间使用手拉葫芦进行。这样既能确保调整的准确性，又能保障调整过程的安全与稳定。

7.3 挂篮安全防护措施

为确保挂篮的安全使用，在挂篮临边和已浇筑段落的临边设置防护栏杆，并悬挂安全网。同时，各预留洞口、模板空隙、后浇带、张拉平台等区域设置警示标识，并采取硬质防护措施。之字爬梯作为工人上下挂篮的主要通道，必须确保其牢固可靠，并配备防护网。此外，爬梯与墩身之间应设置连接点以增强稳定性。为确保工人的安全，上下挂篮时必须设置可靠的临时爬梯。

8、效益分析

8.1 经济效益

采用本技术，单个挂篮主桁架数量为 4 片，4 组挂篮共节省 8 片主桁架，单片

主桁架重量为 5.5t，钢材租赁费按 10 元/天计算，整个技术应用期间（共 120 天） 共节省钢材租赁费 5.8*8*10*120=52800 元；采用挂篮整体预压的方式节省堆载预压人工 8 个，人工费 160 元/个，预压全部施工时间 30 天，共节省 8*160*30=38400 元，同时采用无轨道式牵引法进行挂篮前移，省去了轨道的材料费和安拆费用，每个节段安装、拆除滑轨需人工 6 人，耗时 1 天。按人工费平均 300 元/天，轨道材料费 12000元，挂篮前移时间缩短 80%。

采用此技术可节省直接费用 52800+38400+1800+12000=105000元，总工期缩短

15 天。

8.2 社会效益

该技术所采用的挂篮设计通用性强，可在同类工程中循环利用，大幅减少工程施工中临时结构材料消耗，有效降低了施工成本。此外，该技术运用悬臂挂篮法实现无支架施工，极大地方便了在大河、深谷等复杂地形条件下的施工操作，展现出显著的技术优势。同时，挂篮施工全程均在施工平台上进行，对环境的污染极小，且采用对称浇筑、流水作业的施工方式，有效缩短了工期，保证了施工质量的可靠性，具有较高的推广应用价值。