桥梁工程挂篮施工的主要工艺及施工技术要点分析

摘　要：本文介绍了挂篮施工的主要工艺，并结合挂篮施工所具有的特点．对工程施工中的主要技术要点进行了简要的阐述，从前期的准备到挂篮的制作和安装进行详细的描述，供大家参考。
关键词：挂篮; 桥梁工程; 施工; 刚度
1.前言
　　挂篮施工是悬臂浇筑法施工中的一种主要施工方法，它不需要架设支架，不使用大型吊机。与其他方法相比，具有结构轻、拼制简单方便和无压重等优点。本文就悬臂浇筑法常用的三角形和菱形2种挂篮形式，从设计、加工和安装等方面对大跨径桥梁挂篮施工技术进行论述。
2.挂篮施工特点
　　2．1新浇筑梁段混凝土重量通过斜拉带、斜拉梁等作用在已成梁段上，因而结构受力合理、明确，安全可靠。对于倾覆稳定性的解决．采用箱梁竖向预应力筋解决，减少了配重，减轻了挂篮的重量；
2．2走行安全、可靠，可通过液压驱动、整体走行一次到位的方式．使得走行安全、可靠．自动化程度高：
　　2．3主导梁、前横梁等主要受力构件全部由型钢制作，单件构件轻，有利于挂篮转移和组装，施工进度大大加快；
　　2．4挂篮承载力大，刚度好，有利于保证箱梁混凝土的施工质量。
3.施工技术要点
3．1前期准备
　　3．1．1挂篮是实施悬臂灌注施工的主要设备。它是一个能够沿轨道行走的活动模架．并悬臂挂在已完成悬臂施工的悬臂梁段上，用以进行下一梁段施工，如此循环直至梁段浇筑完成。
　　3．1．2由于梁段的模板安装、钢筋绑扎、预留管道安装、混凝土浇筑、预加应力及管道压浆等工序均在其上进行又系高空作业．且为梁段的承重结构。所以挂篮设置除应保证强度安全可靠外，还应满足变形小，行走方便、锚固、装拆容易、重量轻以及各项施工作业的操作要求．并有安全防护措施。
3．2挂篮组成
三角形和菱形挂篮主要由以下几部分组成：
　　1)主桁架。主要杆件通常由2片槽钢组焊而成，槽钢的截面由结构分析确定，各杆件间的连接为高强螺栓或销接。
　　2)走行系统。由钢枕、滑道及上滑板构成，其中钢枕为槽钢加1块钢板焊接而成，滑道为2根槽钢组焊而成，上滑板为厚钢板。滑道由竖向预应力钢筋锚固在桥面上，用来平衡挂篮空载走行时的倾覆力矩。
　　3)内外模板系统。内模分顶模和内侧模，由型钢组焊成模架。内模工作时由滑梁支承在内吊梁上，脱模时松开内吊梁，滑梁落在内吊梁上，即可滑行前移；顶模板为组合钢模板，内侧模板由部分木模组成，以适应梁高的变化。外模由侧模板和底模构成，侧模由外吊梁悬挂，为型钢和钢板组焊的整体钢模板；底模由底纵梁、底横梁及模板组成，通过底横梁的前后吊带悬挂在挂篮主桁的前吊点、已浇梁段和外吊梁上，随主桁一起前移；底纵梁由型钢组焊成桁架，底纵梁由工字钢组焊成格构式梁。
　　4)悬吊系统。由螺旋千斤顶、小横梁、吊带及精轧螺纹钢组成，用于悬挂模板，调整模板的标高。
　　5)张拉操作平台 悬挂于主桁上，提供立模、扎筋、灌筑砼、张拉预应力束及移动挂篮的工作面。桁架、锚固、平衡系统、吊杆和纵横梁等根据挂篮设计图纸加工而成。
3．3挂篮设计
　　为保证施工质量，加快施工进度，挂篮的设计是关键，在设计中要求挂篮自重轻，结构简单，受力明确，移运方便，并要求坚固稳定．变形小．便于锚固、拆装，尽量利用现有构件。
　　3．3．1设计挂篮长度应按悬臂灌注最大的分段长度而定。挂篮的横断面布置则取决于桥梁的宽度和箱梁截面形式。当桥梁横截面为一个箱时，全截面用一个挂篮施工即可。当箱梁为多箱结构时，为了使挂篮的施工中有一定的灵活性，也可用多个挂篮分别施工。
3．3．2挂篮的设计荷载
按计算的部件和施工阶段不同．采用不同结合，一般可以分为如下类别：
　　1)模板重量(包括侧模、内模、底模、端模等各部件)．可先按平均重0．8—1．OkPa计，待模板尺寸确定后再进行详细计算；
　　2)振动器重及振动力，主要是附着式振动器，在进行挂篮底模架设计时，可假定模板梁上的振动为振动器自重的4倍：
　　3)施工人群荷载可按2kPa估算：
　　4)千斤顶、油泵重量；
　　5)最大节段混凝土重量；
　　6)挂篮自重f包括平衡重)。
3．3．3挂篮的验算
　　挂篮应验算空载走行状态下的平衡稳定．浇筑混凝土时的倾覆稳定。由于挂篮系可移动的模架，又属高空作业．所以在设计时必须保证有足够的稳定性、刚度和强度安全系数。挂篮重量应和设计操作施工阶段验算中估计的重量相符，并应将实际的挂篮重量和有关数据及时反馈给主梁设计部门，以便进行阶段验算。
3．4挂篮的制作与安装
3．4．1挂篮制作
　　挂篮各结构部件要严格按设计图纸要求几何尺寸、材质和精度加工。不允许随意改变设计和采用代用材料。如确需变更，应征得设计部门同意并签认后，方可变更。
挂篮加工完毕应在工厂组装试拼．并做全面检查．必须时进行主要受力构件的单件试验。
3．3 现场拼装
　　1)找平铺枕。待1 梁段张拉完毕后，用1：2水泥砂浆找平梁顶面铺枕部位(包括0 梁段)。
　　2)铺设钢枕，前支座处铺3根，钢枕间距不大于50 cm。
　　3)安装轨道。从0 段中心向两侧安装2．5 m长钢轨各2根，轨道穿人竖向预应力筋，找平轨道顶面，轨道中心距无误后，用螺母把轨道锁定。
　　4)安装前后支座。先从轨道前端穿人后支座，后支座就位后安放前支座。安放前支座前，在相应轨道顶面铺81 mm不锈钢板，不锈钢上置放一块四氟乙烯滑板(300 mm×500 ram)，然后安放前支座。
　　5)吊装主构架。主构架分片吊装，放至前后支座上并旋紧连接螺栓。为了防止倾倒，用脚手架临时支撑。
　　6)安装主构架之间的连接系。
　　7)用长螺杆和扁担梁将主构架后端锚固在已成梁段上，前支座处用扁担梁将主构架下弦杆与轨道固定。
　　8)吊装前上横梁。吊装前上横梁前，在主构梁前端安放作业平台。前上横梁上的4个千斤顶、上下垫梁及2根钢吊带一起组装好后，整体起吊安装。
　　9)安装后吊带。在1 梁段底板预留孔内安装后吊带，先安放垫块、千斤顶和上垫梁，后吊带从底板穿出，以便与底模架连接。．
　　10)吊装底模架及底模板。吊装底模架前，拆除1 梁段底部部分支架，以便底模架后部能吊在1 段底部，前端与前吊带用销子连接，如起重能力不足，可先吊装底模架，再铺装底模板。
　　11)吊装内模架走行梁，安装后吊杆，前吊采用钢绳和倒链。
　　12)调整立模标高。以挂篮弹性及非弹性变形与设计立模标高之和作为2 段的立模标高。
5.语
　　挂篮悬臂浇筑施工使用少量施工机具设备，避免大量支架，可以方便地建造跨越深谷、流量大的河道和交通量大的立交桥．而且施工不受跨度限制，跨度越大，其经济效益越高，所以大跨度连续梁桥常采用挂篮悬浇施工。