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摘要：采用菱形挂篮悬臂浇筑施工桥梁具有很多优点，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，因此该施工方法值得推广。本文以工程实例探讨了桥梁菱形挂蓝悬臂浇筑的施工技术。
关键词：菱形挂篮，悬臂，施工技术。
中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：
一、工程概况
嫩江大桥位于嫩江铁路大桥下游，引道建设拟在建民村附近经肇新路在新站镇连接林肇路。大桥为一级路桥，桥面宽27米，桥长1708米，斜拉式桥，大桥引道长21.85公里，设计为一级路2.823公里，二级路19公里。嫩江大桥建成后，将会在原有陆路、水上运输的基础上打开全县陆路交通西大门，加快形成大流通、大市场、大商贸的格局。
主桥上部梁体为变截面连续箱梁结构。顶板厚度由40 cm~50 cm、50 cm~60 cm， 按折线变化；底板厚度40 cm~120 cm，按直线线型变化；腹板厚60 cm~80 cm、80 cm~100 cm，按折线变化。
二、挂篮设计要点
掛篮设计相当关键，为确保工程质量、施工安全、施工进度，要求挂篮自重轻、结构简单、受力明确、方便拆装、牢固稳定、变形满足要求。挂篮设计应该满足以下要求：C1）挂篮的结构尺寸必须满足箱梁全部浇筑段施工需要。（2）挂篮自重应该控制在最重节段重量的0.3~0.5 倍。（3）挂篮验算时，其行走及施工状况下的抗倾覆安全系数不得小于2；自锚系统的安全系数不得小于2；挂篮的最大变形量（包括吊带变形的总和）不得超过20mm。
挂篮技术指标参数为：行走时抗倾覆稳定系数≥2，浇筑时抗倾覆稳定系数≥2；另外，挂篮质量大小一般取最大悬浇段的0.4~0.6 倍，通常取0.5 倍进行设计；前后横梁和外模的刚度取1/400，内模刚度为1/300，整体刚度为1/600。
三、菱形挂篮拼装与预压
3.1 菱形挂篮施工工序
轨道安装、锚固→主桁架安装→前后横梁桁片安装→挂篮后锚安装→外模板系统安装→底篮系统安装→内模系统安装→各工作平台安装→调试
3.2 挂篮构件拼装
挂篮拼装必须严格按照总装图及详图施工，为加快施工速度可以在吊装能力许可范围内在地面上进行部分构件的预拼装。拼装结束后必须严格检查连接构件的稳定性和可靠性，才可进行挂篮的预压。
3.3 挂篮构件预压
为了保障挂篮的强度、刚度和稳定性，拼装完毕后采用水箱加压法，逐次对挂篮进行预压，充分消除挂篮的非弹性变形。在加压过程中应通过测量仪器观测变形数据，只有在挂篮弹性变形和非弹性变形参数均符合设计要求后，方可正式投入使用。
3.4 挂篮使用注意事项
（1）挂篮行走时，两侧千斤顶的顶升速度应基本一致，防止走偏卡轨。
（2）混凝土浇筑时应注意左右对称，防止偏载过大，应同时注意挂篮的变形观测。
（3）施工时应特别注意以下部位的观察：①前横梁；②后横梁及止退钢销；③前、后中纵梁；④挂钩、滑船及滑道，应注意挂钩是否有滑出滑槽现象。
（4）止退钢销悬臂长度应控制在15 cm 左右，最大不应超过18 cm，防止钢销受弯破坏。
四、挂篮施工
4.10# 和1# 梁段工艺流程
其工艺流程如图1 所示。
图1 0# 与1# 梁段施工流程
4.22# 梁段悬浇段施工
待进行张拉、压浆的灰浆强度和混凝土强度均达到设计强度的90%时，方可移动挂篮进行2# 段施工。2# 段工艺流程同1# 段相同。2# 段悬浇段底模、侧模、顶板挡头模板的结构形式与0# 和1# 段相同；内模采用箱内钢滑模的结构形式，其前端与挂篮的前横梁通过可调整的钢索连接，后端通过可延长的吊索与前段顶板预留孔相连。纵向、竖向、横向预应力索的张拉工艺与1# 段的纵向、竖向、横向预应力束的张拉工艺相同。预应力管道压浆工艺同1# 段预应力管道压浆工艺。
4.3 合龙段施工及注意事项
箱梁的合龙成功与否关系到工程的成败，因此必须对合龙工序和工艺严格控制。在箱梁的合龙过程中涉及到2次体系转换：第1 次体系转换是将结构由双悬臂状态转换为单悬臂简支结构，第2 次体系转换是将简支箱梁结构连接转换为连续梁结构。全桥分2 个合龙阶段，第1 阶段边跨合龙，第2 阶段中跨合龙，本工程也是采用这种方式进行合龙施工。
4.3.1 边跨合龙
安装落地支架，现浇施工边跨直线段；拆除边跨挂篮，安装边跨合拢吊篮模架；混凝土养护7 d，在强度达到设计强度90%时，开始进行顶、底板预应力束的张拉；拆除吊篮和边跨落地支架，更换支座，完成边跨合龙。
4.3.2 中跨合龙
两端挂篮拆除，在T 形结构的两悬臂端分别安装平衡重；安装合龙段钢支撑和吊篮模架，对称支撑于悬臂端；立模，绑扎钢筋和安装预应力管道，部分张拉合龙束；开始浇筑合龙段混凝土，同步逐渐开始卸载等量平衡重。
4.3.3 合龙段施工注意事项
（a） 在满足正常施工温度条件下，选择一天中温度最低时刻开始施工，并使混凝土浇筑后温度开始缓慢上升为宜；
（b） 多次测量合龙段长度，换算至设计合龙温度时的长度，根据此长度对连接硬支撑钢管2 次下料，保证合龙段尺寸满足施工需要；
（c） 应均衡对称进行对梁墩临时锚固的放松；
（d） 合龙施工前必须对合龙口梁面标高和中线进行测量，偏差不超出允许范围方可进行合龙施工。
五、施工控制
由于许多确定的和不确定的因素影响，施工中的实际结构状态将偏离预先确定的目标，在施工过程中应随时进行监控和调整。现场根据测量施工方案设置观测点，做好中线与水准点的测量工作；根据结构每一个施工阶段、每一施工步骤的挠度变化状态，确定逐步完成的各节段挠度曲线，并定出每节段前缘施工立模标高的理论计算值（必须考虑施工预拱度）。施工时挠度产生原因：一方面由梁段混凝土自重、张拉悬臂预应力筋、挂篮及梁上其他施工荷载等引起的，另一方面由挂篮变形、基础下沉等引起的；设置施工预拱度时要全面综合考虑。监控单位应根据现场实测资料和施工、设计要求控制施工程序，并对实测值验核，提出修正的控制数据，并和设计、施工各方面共同解决施工阶段出现的问题。
六、挂蓝施工安全技术措施
挂篮是悬灌法施工的关键设备，挂篮施工又是高空作业，必须精心设计，精心施工。施工时务须熟悉作业程序，遵守操作细则、严格自检、互检交接制，确保万无一失，并要求在施工过程中做到：
1．吊篮前移由作业队队长确认木工班已全面完成箱体内外模拆除工作（其中侧面支架和底侧平台由装吊工班配合实施分离），吊篮与新浇筑梁体无固定连接，前移滑道已测量定位后组织实施。
2．滑道前段设好保险限位挡块，严禁吊篮超量前移。前移时要有专人乘小吊篮观察下部吊梁位移情况。
3．挂篮移动时必须缓行，不得随意增加挂篮前端（包括在底模支架上）的荷载。
4．挂篮行走轨道必须按要求铺设：腹板竖向预应力筋严格按设计的间距埋设，每根竖向筋纵横向间距误差不得大于10mm；在轨道铺设前，每根竖向筋按设计张拉力的50%进行张拉；轨道为钢轨组焊件，在使用过程中应加强观察，发现有脱焊时应立即采取措施，如补焊、增设加劲板等。
5．本挂篮无平衡重，在挂篮拖拉与悬臂灌注时，菱形桁架后端锚固筋必须与竖向预应力筋联结牢固，ф32mm精轧螺纹钢且按要求必须全部经冷拉处理。
七、挂篮施工的成效
（a） 挂篮拼装，每个节段施工时间为7 d~8 d；挂篮移位所需时间2 h~3 h，4 人~5 人即可完成，大大地缩短了时间和用工量；
（b） 与其他挂篮相比，菱形挂篮质量较轻，单只挂篮质量为56 t ，方便调整立模标高、逐段控制，保证桥梁线性准确；
（c） 箱梁悬浇采用专门设计的菱形挂篮对称悬浇，且挂篮行走时保证了T 形悬浇结构的稳定性；
（d） 采用梁墩固结体系，使箱梁悬浇时形成整体刚构状态，保证了T 形结构在悬浇过程中的稳定性；
（e） 菱形挂篮的通用性强，提高了设备的利用率。
八、结语
国内挂篮施工技术目前已趋于成熟，但也存在许多不足，通过嫩江大桥连续梁悬臂施工工程的实践和总结，对挂篮的运用提出的建议有：挂篮联接构件尽量选用特种钢材，尽量减少构件的数量，降低施工过程中的操作难度及工作量；挂篮施工进一步向轻型化、规格化、整体化、模块化方向发展的结构趋势，便于钢筋、模板等的安装操作。
参考文献
[1] 顾安邦,张永水.桥梁施工监测与控制[M].北京:机械工业出版社,2005.
[2] 雷俊卿.桥梁悬臂施工与设计[M].北京:人民交通出版社,2000.
[3] 张继绕,王昌将.悬臂浇筑预应力混凝土连续梁[M].北京:人民交通出版社,2004.
[4] 陈卫斌. 大跨径桥梁挂篮施工技术[J]. 公路与汽运，2007，（01）．
[5] 陈大鲸. 连续箱梁悬浇挂篮施工技术[J]. 江西建材，2012，（02）．
关键词：菱形挂篮，悬臂，施工技术。
中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：
一、工程概况
嫩江大桥位于嫩江铁路大桥下游，引道建设拟在建民村附近经肇新路在新站镇连接林肇路。大桥为一级路桥，桥面宽27米，桥长1708米，斜拉式桥，大桥引道长21.85公里，设计为一级路2.823公里，二级路19公里。嫩江大桥建成后，将会在原有陆路、水上运输的基础上打开全县陆路交通西大门，加快形成大流通、大市场、大商贸的格局。
主桥上部梁体为变截面连续箱梁结构。顶板厚度由40 cm~50 cm、50 cm~60 cm， 按折线变化；底板厚度40 cm~120 cm，按直线线型变化；腹板厚60 cm~80 cm、80 cm~100 cm，按折线变化。
二、挂篮设计要点
掛篮设计相当关键，为确保工程质量、施工安全、施工进度，要求挂篮自重轻、结构简单、受力明确、方便拆装、牢固稳定、变形满足要求。挂篮设计应该满足以下要求：C1）挂篮的结构尺寸必须满足箱梁全部浇筑段施工需要。（2）挂篮自重应该控制在最重节段重量的0.3~0.5 倍。（3）挂篮验算时，其行走及施工状况下的抗倾覆安全系数不得小于2；自锚系统的安全系数不得小于2；挂篮的最大变形量（包括吊带变形的总和）不得超过20mm。
挂篮技术指标参数为：行走时抗倾覆稳定系数≥2，浇筑时抗倾覆稳定系数≥2；另外，挂篮质量大小一般取最大悬浇段的0.4~0.6 倍，通常取0.5 倍进行设计；前后横梁和外模的刚度取1/400，内模刚度为1/300，整体刚度为1/600。
三、菱形挂篮拼装与预压
3.1 菱形挂篮施工工序
轨道安装、锚固→主桁架安装→前后横梁桁片安装→挂篮后锚安装→外模板系统安装→底篮系统安装→内模系统安装→各工作平台安装→调试
3.2 挂篮构件拼装
挂篮拼装必须严格按照总装图及详图施工，为加快施工速度可以在吊装能力许可范围内在地面上进行部分构件的预拼装。拼装结束后必须严格检查连接构件的稳定性和可靠性，才可进行挂篮的预压。
3.3 挂篮构件预压
为了保障挂篮的强度、刚度和稳定性，拼装完毕后采用水箱加压法，逐次对挂篮进行预压，充分消除挂篮的非弹性变形。在加压过程中应通过测量仪器观测变形数据，只有在挂篮弹性变形和非弹性变形参数均符合设计要求后，方可正式投入使用。
3.4 挂篮使用注意事项
（1）挂篮行走时，两侧千斤顶的顶升速度应基本一致，防止走偏卡轨。
（2）混凝土浇筑时应注意左右对称，防止偏载过大，应同时注意挂篮的变形观测。
（3）施工时应特别注意以下部位的观察：①前横梁；②后横梁及止退钢销；③前、后中纵梁；④挂钩、滑船及滑道，应注意挂钩是否有滑出滑槽现象。
（4）止退钢销悬臂长度应控制在15 cm 左右，最大不应超过18 cm，防止钢销受弯破坏。
四、挂篮施工
4.10# 和1# 梁段工艺流程
其工艺流程如图1 所示。
图1 0# 与1# 梁段施工流程
4.22# 梁段悬浇段施工
待进行张拉、压浆的灰浆强度和混凝土强度均达到设计强度的90%时，方可移动挂篮进行2# 段施工。2# 段工艺流程同1# 段相同。2# 段悬浇段底模、侧模、顶板挡头模板的结构形式与0# 和1# 段相同；内模采用箱内钢滑模的结构形式，其前端与挂篮的前横梁通过可调整的钢索连接，后端通过可延长的吊索与前段顶板预留孔相连。纵向、竖向、横向预应力索的张拉工艺与1# 段的纵向、竖向、横向预应力束的张拉工艺相同。预应力管道压浆工艺同1# 段预应力管道压浆工艺。
4.3 合龙段施工及注意事项
箱梁的合龙成功与否关系到工程的成败，因此必须对合龙工序和工艺严格控制。在箱梁的合龙过程中涉及到2次体系转换：第1 次体系转换是将结构由双悬臂状态转换为单悬臂简支结构，第2 次体系转换是将简支箱梁结构连接转换为连续梁结构。全桥分2 个合龙阶段，第1 阶段边跨合龙，第2 阶段中跨合龙，本工程也是采用这种方式进行合龙施工。
4.3.1 边跨合龙
安装落地支架，现浇施工边跨直线段；拆除边跨挂篮，安装边跨合拢吊篮模架；混凝土养护7 d，在强度达到设计强度90%时，开始进行顶、底板预应力束的张拉；拆除吊篮和边跨落地支架，更换支座，完成边跨合龙。
4.3.2 中跨合龙
两端挂篮拆除，在T 形结构的两悬臂端分别安装平衡重；安装合龙段钢支撑和吊篮模架，对称支撑于悬臂端；立模，绑扎钢筋和安装预应力管道，部分张拉合龙束；开始浇筑合龙段混凝土，同步逐渐开始卸载等量平衡重。
4.3.3 合龙段施工注意事项
（a） 在满足正常施工温度条件下，选择一天中温度最低时刻开始施工，并使混凝土浇筑后温度开始缓慢上升为宜；
（b） 多次测量合龙段长度，换算至设计合龙温度时的长度，根据此长度对连接硬支撑钢管2 次下料，保证合龙段尺寸满足施工需要；
（c） 应均衡对称进行对梁墩临时锚固的放松；
（d） 合龙施工前必须对合龙口梁面标高和中线进行测量，偏差不超出允许范围方可进行合龙施工。
五、施工控制
由于许多确定的和不确定的因素影响，施工中的实际结构状态将偏离预先确定的目标，在施工过程中应随时进行监控和调整。现场根据测量施工方案设置观测点，做好中线与水准点的测量工作；根据结构每一个施工阶段、每一施工步骤的挠度变化状态，确定逐步完成的各节段挠度曲线，并定出每节段前缘施工立模标高的理论计算值（必须考虑施工预拱度）。施工时挠度产生原因：一方面由梁段混凝土自重、张拉悬臂预应力筋、挂篮及梁上其他施工荷载等引起的，另一方面由挂篮变形、基础下沉等引起的；设置施工预拱度时要全面综合考虑。监控单位应根据现场实测资料和施工、设计要求控制施工程序，并对实测值验核，提出修正的控制数据，并和设计、施工各方面共同解决施工阶段出现的问题。
六、挂蓝施工安全技术措施
挂篮是悬灌法施工的关键设备，挂篮施工又是高空作业，必须精心设计，精心施工。施工时务须熟悉作业程序，遵守操作细则、严格自检、互检交接制，确保万无一失，并要求在施工过程中做到：
1．吊篮前移由作业队队长确认木工班已全面完成箱体内外模拆除工作（其中侧面支架和底侧平台由装吊工班配合实施分离），吊篮与新浇筑梁体无固定连接，前移滑道已测量定位后组织实施。
2．滑道前段设好保险限位挡块，严禁吊篮超量前移。前移时要有专人乘小吊篮观察下部吊梁位移情况。
3．挂篮移动时必须缓行，不得随意增加挂篮前端（包括在底模支架上）的荷载。
4．挂篮行走轨道必须按要求铺设：腹板竖向预应力筋严格按设计的间距埋设，每根竖向筋纵横向间距误差不得大于10mm；在轨道铺设前，每根竖向筋按设计张拉力的50%进行张拉；轨道为钢轨组焊件，在使用过程中应加强观察，发现有脱焊时应立即采取措施，如补焊、增设加劲板等。
5．本挂篮无平衡重，在挂篮拖拉与悬臂灌注时，菱形桁架后端锚固筋必须与竖向预应力筋联结牢固，ф32mm精轧螺纹钢且按要求必须全部经冷拉处理。
七、挂篮施工的成效
（a） 挂篮拼装，每个节段施工时间为7 d~8 d；挂篮移位所需时间2 h~3 h，4 人~5 人即可完成，大大地缩短了时间和用工量；
（b） 与其他挂篮相比，菱形挂篮质量较轻，单只挂篮质量为56 t ，方便调整立模标高、逐段控制，保证桥梁线性准确；
（c） 箱梁悬浇采用专门设计的菱形挂篮对称悬浇，且挂篮行走时保证了T 形悬浇结构的稳定性；
（d） 采用梁墩固结体系，使箱梁悬浇时形成整体刚构状态，保证了T 形结构在悬浇过程中的稳定性；
（e） 菱形挂篮的通用性强，提高了设备的利用率。
八、结语
国内挂篮施工技术目前已趋于成熟，但也存在许多不足，通过嫩江大桥连续梁悬臂施工工程的实践和总结，对挂篮的运用提出的建议有：挂篮联接构件尽量选用特种钢材，尽量减少构件的数量，降低施工过程中的操作难度及工作量；挂篮施工进一步向轻型化、规格化、整体化、模块化方向发展的结构趋势，便于钢筋、模板等的安装操作。
参考文献
[1] 顾安邦,张永水.桥梁施工监测与控制[M].北京:机械工业出版社,2005.
[2] 雷俊卿.桥梁悬臂施工与设计[M].北京:人民交通出版社,2000.
[3] 张继绕,王昌将.悬臂浇筑预应力混凝土连续梁[M].北京:人民交通出版社,2004.
[4] 陈卫斌. 大跨径桥梁挂篮施工技术[J]. 公路与汽运，2007，（01）．
[5] 陈大鲸. 连续箱梁悬浇挂篮施工技术[J]. 江西建材，2012，（02）．