论文部分内容阅读
摘要：文章简述了挂篮的分类及结构特点，并介绍了挂篮悬臂施工工艺，同时结合工程实例，对挂篮在桥梁工程中的应用进行了研究。
关键词：桥梁;挂蓝;悬臂;浇筑
随着社会主义经济建设的发展，越来越多大型桥梁投入建设。悬臂浇筑法因其自身灵活性好，适应性强，不需要大量的施工支架和临时设备，不影响桥下通航、通车，施工不受季节、水位的影响，已成为连续梁桥施工中常用的一种施工方法。悬臂浇筑法施工从20世纪60年代由前西德首先使用，我国在20世纪70年代引进，并于20世纪90年代广泛推广使用，发展至今，已成为修建大中跨径桥梁的一种有效施工手段。悬臂浇筑施工中所用的主要设备是挂篮。为了拼制挂篮，在墩柱两侧常先采用托架支撑浇筑一定长度的梁段。
一、挂篮的分类及结构特点
目前，挂篮的形式很多，构造上亦有差异，按主要承重结构形式分类：桁架式（包括平弦无平衡重式、菱彤、三角形、弓弦式等）、斜拉式（包括三角斜拉式和预应力斜托式）、钢板梁式及牵索式四种;按挂篮使用材料分类：万能杆件、军用梁、贝类梁等制式杆件组拼和型钢加工制成两种;按其走行方法分类：一次走行到位和两次走行到位两种;按受力原理分类：垂育吊杆式、斜拉式、刚性模板三种;按其抗倾覆平衡方式分类：压重式、锚同式和半压重半锚固三种;按其移动方式分类：滚动式、滑动式和组合式三种。
挂篮的主要功能：支承梁段模板，调整正确位置;吊运材料、机具;浇筑混凝土和在挂篮上张拉预应力筋。当该节段的全部工序施工完成后，由行走系统将挂篮向前移动，动力常采用导链牵引。
挂篮主要由三角形主桁架系统、行走和锚固系统、提吊系统、模板系统、操作平台等5大系统组成，挂篮的纵、横断面见图1所示、图2所示。
二、挂篮悬臂施工工艺
（一）挂篮的安装
1、安装的流程：构件加工制作→铺枕→安装轨道→安装前后支座→吊装主构架→安装自制支撑架→旋紧联接螺栓→接长贝雷片桁架悬臂段→安装自制支撑架→吊装前上横梁→安装后吊带→吊装底模架→安装底模板→安装外侧模板。
2、安装关键技术：①竖向预应力筋安装时，横向与纵向偏差<3mm，以确保挂篮轨道安装位置的准确性;挂篮拼装、前移就位后，其中线应与桥梁中线重合，偏差<5mm;②挂篮组拼完成后，为有效消除挂篮安装后的塑性变形，实测挂篮本身在加，转自[星论文网]www.starlunwen.net载状态下的弹性变形，需对组拼后的挂篮进行加载预压。预压采用砂袋模拟梁重堆砌法，分0.25、0.5、0.75、1.0、1.2五级加载，并及时测量每级加载后的支架弹、塑性变形值。可分级卸载，直到非弹性变形全部消除完为止，试验结果应整理出加载测试报告，将弹性变形值及非弹性变形值的测量结果用于指导施工。分级卸载，并测量变形，记录数据。
（二）挂篮加载试验
挂篮加载试验时应注意以下几点：测量仪器应保持温度一致，避免温度升高对测量值的影响;②同步分级加载过程中千斤顶步调一致，油压差值不超过1MPa;③测量仪器安置选择安全地带，避免试验中其他意外;④操作人员、观测人员必须进行岗前培训、交底，选择熟练工人参与。
（三）梁段循环施工
1、钢筋施工：先绑扎底板钢筋;腹板钢筋中的箍筋与底板钢筋一起安装，其下部与底板钢筋的横向钢筋平行焊接，形成腹板和底板钢筋骨架;绑扎底板上层钢筋网;安装腹板水平钢筋;调整好内模后施工顶板钢筋。
2、预应力管道施工：在钢筋施工时穿插进行预应力管道安装，管道每间隔50cm安装定位的钢筋网并固定;为了防止预应力管道变形、漏浆，预应力管道内穿比预应力管道小一级别的塑料衬管。
3、混凝土施工：浇筑顺序为底板、腹板、顶板。腹板混凝土浇筑按照分曾浇筑的要求进行，为了防止翻浆，箱内倒角应采用压模处理。混凝土浇筑完成采用全覆盖土工布，洒水养护7d。
4、预应力筋的张拉：混凝土养生同条件混凝土抗压试块强度和弹性模量达到设计值的90%，张拉纵向预应力筋，然后采用跳槽对称张拉横向预应力筋，竖向预应力筋滞后2个阶段张拉。纵向钢束采用上到下，左右对称张拉，采用双控施工。大跨径桥梁应采用应变监控措施。
（四）合龙段施工
合龙段施工应先边跨，后中跨，边跨合龙时临时支墩不拆除;为了使悬臂挠度保持稳定，加载按照中轴线对称，并在混凝土浇筑过程中逐级卸载;合龙段要在设计温度范围内进行，施工应选择在温度变化幅度小的时间段进行，凌晨为佳。
（五）连续梁体系转换
中跨合拢时，在两悬臂端平衡配重;焊接临时劲性骨架;拆除临时支墩，解除支座锁定，边浇筑混凝土边卸除平衡配重;混凝土养生到设计强度和龄期张拉预应力筋并压浆封锚。
三、工程实例
（一）工程概况
某大桥，全长1093.5m，该桥为双向六车道单层桥，其桥式布置为：4×30m简支梁+（51+3×80+51）m连续刚构+6.7m+（106+2×160+106）m连续刚构+3×30m简支梁。该桥上部为连续刚构，桥墩采用双薄板墩，边墩采用柱式墩，箱梁采用单箱单窒，底宽8.0m，顶宽1525m，按三向预应力设计。
（二）施工方法
梁体每2～5m分为一个节段，施工机具为挂蓝，从桥墩开始对称伸臂逐段现场浇筑混凝土的施工方法。
采用悬臂浇筑施工，桥墩顶部的O#块，圬工数量大，一般采用现场就地浇筑。为了拼装挂篮，往往对悬臂根部梁段也与O#块一同浇筑，支承这部分施工重量常采用三角托架，当桥墩比较高时，可在墩中设置预埋支撑或悬吊式施工托架，当桥墩比较低时，支架可置于桥墩基础上或直接置于地基上。
悬臂浇筑施工时钢筋加工，为了施工，混凝土拌制和運输问题需要周密计划，尽量缩短运输路线。合拢段的施工是悬臂施工的关键，必须在当天温度最低时一次快速施工完成，同时还应注意养生。
悬臂浇筑施工的工作周期一般为6～10d，依据节段施工混凝土数量和结构的复杂程度而不同：缩短施工期，加快施工进程的主要关键在于混凝土早期强度上升的快，减少混凝土的养生时间，这是现场浇筑施工中存在的共同性问题。由于施工的主要作业都在挂篮中进行，挂篮设有外棚，不受外界气候影响，便于维护;操作重复，有利于提高工作效率和保证施工质量，同时还便于在施工中不断凋整节段误差，提高施工精度。
参考文献：
[1] 彭学理.涟水河大桥挂篮悬臂浇筑法施工技术的应用[J].城市道桥与防洪，2009（11）.
[2] 张立.某大桥挂篮悬臂浇筑施工关键技术[J].中国高新技术企业，2010（9）.
关键词：桥梁;挂蓝;悬臂;浇筑
随着社会主义经济建设的发展，越来越多大型桥梁投入建设。悬臂浇筑法因其自身灵活性好，适应性强，不需要大量的施工支架和临时设备，不影响桥下通航、通车，施工不受季节、水位的影响，已成为连续梁桥施工中常用的一种施工方法。悬臂浇筑法施工从20世纪60年代由前西德首先使用，我国在20世纪70年代引进，并于20世纪90年代广泛推广使用，发展至今，已成为修建大中跨径桥梁的一种有效施工手段。悬臂浇筑施工中所用的主要设备是挂篮。为了拼制挂篮，在墩柱两侧常先采用托架支撑浇筑一定长度的梁段。
一、挂篮的分类及结构特点
目前，挂篮的形式很多，构造上亦有差异，按主要承重结构形式分类：桁架式（包括平弦无平衡重式、菱彤、三角形、弓弦式等）、斜拉式（包括三角斜拉式和预应力斜托式）、钢板梁式及牵索式四种;按挂篮使用材料分类：万能杆件、军用梁、贝类梁等制式杆件组拼和型钢加工制成两种;按其走行方法分类：一次走行到位和两次走行到位两种;按受力原理分类：垂育吊杆式、斜拉式、刚性模板三种;按其抗倾覆平衡方式分类：压重式、锚同式和半压重半锚固三种;按其移动方式分类：滚动式、滑动式和组合式三种。
挂篮的主要功能：支承梁段模板，调整正确位置;吊运材料、机具;浇筑混凝土和在挂篮上张拉预应力筋。当该节段的全部工序施工完成后，由行走系统将挂篮向前移动，动力常采用导链牵引。
挂篮主要由三角形主桁架系统、行走和锚固系统、提吊系统、模板系统、操作平台等5大系统组成，挂篮的纵、横断面见图1所示、图2所示。
二、挂篮悬臂施工工艺
（一）挂篮的安装
1、安装的流程：构件加工制作→铺枕→安装轨道→安装前后支座→吊装主构架→安装自制支撑架→旋紧联接螺栓→接长贝雷片桁架悬臂段→安装自制支撑架→吊装前上横梁→安装后吊带→吊装底模架→安装底模板→安装外侧模板。
2、安装关键技术：①竖向预应力筋安装时，横向与纵向偏差<3mm，以确保挂篮轨道安装位置的准确性;挂篮拼装、前移就位后，其中线应与桥梁中线重合，偏差<5mm;②挂篮组拼完成后，为有效消除挂篮安装后的塑性变形，实测挂篮本身在加，转自[星论文网]www.starlunwen.net载状态下的弹性变形，需对组拼后的挂篮进行加载预压。预压采用砂袋模拟梁重堆砌法，分0.25、0.5、0.75、1.0、1.2五级加载，并及时测量每级加载后的支架弹、塑性变形值。可分级卸载，直到非弹性变形全部消除完为止，试验结果应整理出加载测试报告，将弹性变形值及非弹性变形值的测量结果用于指导施工。分级卸载，并测量变形，记录数据。
（二）挂篮加载试验
挂篮加载试验时应注意以下几点：测量仪器应保持温度一致，避免温度升高对测量值的影响;②同步分级加载过程中千斤顶步调一致，油压差值不超过1MPa;③测量仪器安置选择安全地带，避免试验中其他意外;④操作人员、观测人员必须进行岗前培训、交底，选择熟练工人参与。
（三）梁段循环施工
1、钢筋施工：先绑扎底板钢筋;腹板钢筋中的箍筋与底板钢筋一起安装，其下部与底板钢筋的横向钢筋平行焊接，形成腹板和底板钢筋骨架;绑扎底板上层钢筋网;安装腹板水平钢筋;调整好内模后施工顶板钢筋。
2、预应力管道施工：在钢筋施工时穿插进行预应力管道安装，管道每间隔50cm安装定位的钢筋网并固定;为了防止预应力管道变形、漏浆，预应力管道内穿比预应力管道小一级别的塑料衬管。
3、混凝土施工：浇筑顺序为底板、腹板、顶板。腹板混凝土浇筑按照分曾浇筑的要求进行，为了防止翻浆，箱内倒角应采用压模处理。混凝土浇筑完成采用全覆盖土工布，洒水养护7d。
4、预应力筋的张拉：混凝土养生同条件混凝土抗压试块强度和弹性模量达到设计值的90%，张拉纵向预应力筋，然后采用跳槽对称张拉横向预应力筋，竖向预应力筋滞后2个阶段张拉。纵向钢束采用上到下，左右对称张拉，采用双控施工。大跨径桥梁应采用应变监控措施。
（四）合龙段施工
合龙段施工应先边跨，后中跨，边跨合龙时临时支墩不拆除;为了使悬臂挠度保持稳定，加载按照中轴线对称，并在混凝土浇筑过程中逐级卸载;合龙段要在设计温度范围内进行，施工应选择在温度变化幅度小的时间段进行，凌晨为佳。
（五）连续梁体系转换
中跨合拢时，在两悬臂端平衡配重;焊接临时劲性骨架;拆除临时支墩，解除支座锁定，边浇筑混凝土边卸除平衡配重;混凝土养生到设计强度和龄期张拉预应力筋并压浆封锚。
三、工程实例
（一）工程概况
某大桥，全长1093.5m，该桥为双向六车道单层桥，其桥式布置为：4×30m简支梁+（51+3×80+51）m连续刚构+6.7m+（106+2×160+106）m连续刚构+3×30m简支梁。该桥上部为连续刚构，桥墩采用双薄板墩，边墩采用柱式墩，箱梁采用单箱单窒，底宽8.0m，顶宽1525m，按三向预应力设计。
（二）施工方法
梁体每2～5m分为一个节段，施工机具为挂蓝，从桥墩开始对称伸臂逐段现场浇筑混凝土的施工方法。
采用悬臂浇筑施工，桥墩顶部的O#块，圬工数量大，一般采用现场就地浇筑。为了拼装挂篮，往往对悬臂根部梁段也与O#块一同浇筑，支承这部分施工重量常采用三角托架，当桥墩比较高时，可在墩中设置预埋支撑或悬吊式施工托架，当桥墩比较低时，支架可置于桥墩基础上或直接置于地基上。
悬臂浇筑施工时钢筋加工，为了施工，混凝土拌制和運输问题需要周密计划，尽量缩短运输路线。合拢段的施工是悬臂施工的关键，必须在当天温度最低时一次快速施工完成，同时还应注意养生。
悬臂浇筑施工的工作周期一般为6～10d，依据节段施工混凝土数量和结构的复杂程度而不同：缩短施工期，加快施工进程的主要关键在于混凝土早期强度上升的快，减少混凝土的养生时间，这是现场浇筑施工中存在的共同性问题。由于施工的主要作业都在挂篮中进行，挂篮设有外棚，不受外界气候影响，便于维护;操作重复，有利于提高工作效率和保证施工质量，同时还便于在施工中不断凋整节段误差，提高施工精度。
参考文献：
[1] 彭学理.涟水河大桥挂篮悬臂浇筑法施工技术的应用[J].城市道桥与防洪，2009（11）.
[2] 张立.某大桥挂篮悬臂浇筑施工关键技术[J].中国高新技术企业，2010（9）.