论文部分内容阅读
摘 要：挂篮技术多用于高层建筑、道路桥梁、跨海大桥等对施工技术要求特殊的工程，挂篮可作为“移动支架”，减少跨度对桥梁施工的限制，也有助于提高桥梁建筑强度、刚性，控制施工中安全事故发生概率。以桥梁工程为例，需正确使用挂篮施工技术，提高施工建设效益，也推动国家桥梁建筑事业持续发展。
关键词：挂篮;施工;技术;桥梁工程;建设
1 关于挂篮施工技术
挂篮施工是桥梁建筑常用技术，将悬臂浇筑挂篮作为基础设备，应用该技术，可降低桥梁施工难度、提高施工质量[1]。不同桥梁施工中，应用的挂篮技术五花八门，如组合式挂篮技术、前支点挂篮、菱形挂篮、三角挂篮等。应用挂篮施工技术有诸多优势。使用挂篮技术，操作简单，结构较轻，且可以克服一些恶劣施工环境困难，节省机械成本。挂篮施工以分段式作业，完成某段桥梁浇筑后，以预应力锚固配合挂篮前进，之后浇筑下一段，可节省施工耗时，提高工程建设效率。
2 挂篮技术施工关键
挂篮施工保证安全是基础，随后要向提高工程质量方向靠拢。挂篮施工需要技术人员掌握挂篮制作、安装、浇筑多个细节环节的关键，把控好施工质量[2]。例如，挂篮制作及安装中，制作前要把控好施工图纸内规范的整体质量，落实精细化制作模式，把控质量，及时发现制作和设计的误差问题，控制误差处于允许范围。再比如，挂篮安装时，对严格检查设备质量、材料品质，确保挂篮安装标准的同时，规范各个施工步骤[3]。此外，挂篮安装的现场管理工作也非常重要，现场管理涉及到挂篮安装、安全保护、质检等环节，需坚持“安全第一”[4]的原则，全面检查安全架构安全状况，降低现场安全风险发生机率。
3 桥梁施工中的挂篮技术应用
在桥梁施工中应用挂篮技术，挂篮结构简单、便于拆卸、复用价值突出。且将挂篮和混凝土悬臂工艺结合，可进一步提高施工质量、效率，提高建筑结构稳定性。悬臂挂篮刚度突出，一般不会出现受力变形、位移，且使用无需大型架设、吊机设备支持，设计及作业精度理想，可节省施工成本[5]。以某桥梁工程为例，工程全长822 m，所在地区地形复杂，主桥下墩身为薄壁空心墩，最大桥墩h=136.2 m。工程桥梁包含连续钢结构、简支梁结构。该工程整体跨度较大，且周围多山，对施工技术要求严格。为确保桥梁工程施工整体稳定性，决定采取悬臂挂篮施工技术，具体细节如下所示。
3.1 挂篮制作及安装
挂篮施工技术应用中，需先保障挂篮的制作及安装质量，设计人员完善挂篮参数结构设计及拼装，保证技术落实，为后续提高挂篮实用性、确保各工序衔接恰当。
3.1.1 挂篮制作
挂篮制作设计前要深度到工程施工现场，结合工程方案要求、设计图纸规范、施工环境限制等，确定设计标准，保障挂篮参数及性能的实用性。该工程中挂篮重量按照G=59 t取值，采用的为悬臂挂篮，混凝土自重G1=134 t。要按照施工安全需要，设计好挂篮允许最大变形、设计荷载、水平限位安全系数等各个指标。施工中考虑到人员及材料堆放会产生荷载，这里粗算荷载取250 kg/m2。插入式振捣器对模板产生的荷载以200 kg/m2计算。该工程中，挂篮行走抗倾覆系数1.53，满足设计文件要求抗倾覆系数在1.5以上规定，空载时行走抗倾覆系数在1.6，满足要求。设计制作环节还需定期展开检查，尤其制作完成后，需对实物检查分析，观察误差是否符合设计规范，避免过大误差导致施工存在安全隐患。
3.1.2 挂篮拼装
挂篮拼装前和制作工序最后一步对接，先检查挂篮质量及误差，满足要求后再继续拼装。拼装作业开始，施工人员在现场铺设枕木，对挂篮安装位置精准度核查，无误后作业操作。拼装中要始终保证挂篮的平衡，可动态调整箱梁两边腹板，使高度差异始终在允许范围内浮动。
拼装过程中，按照设计工序作业，具体安装步骤如表1所示。
为确保挂篮施工整体效果，要确保轨道安装及锚固工作质量可靠，缩短顶梁高空拼接耗时，也要保证拼装质量。
3.1.3 挂篮前移
为确保挂篮整体施工质量，拼装结束后，悬臂挂篮需测试以对称方式前移，保证和下个施工工序对接吻合。此时需要施工人员把握好挂篮前移速度及状态。可将外模板逐渐靠近底模板侧面，调整锚固状态、手段。例如，将顶紧器拆除，腹板模板支撑杆、底模板锚杆也拆除，以内外滑梁小车实现锚固。作业中要顶起主桁支点，使滑船脱离轨道，在支点侧面安装螺旋千斤顶，箱梁及轨道锚固后，放下千斤顶，使滑船返回。
3.2 混凝土浇筑
挂篮制作安装之后随即浇筑混凝土。该案例桥梁工程中，为确保混凝土澆筑整体质量，保障施工规范，施工人员按照设计图纸规范，控制混凝土水灰比为2：1，提高混凝土拌和效果。施工中先对混凝土可用性核算检验，之后应严格控制浇筑的混凝土厚度及浇筑次数。例如，该大桥工程中以3 mm为误差允许范围，浇筑混凝土，30 min为最大间隔，控制混凝土浇筑的连续性。同时，施工中为突出连续性及严谨性，一些特殊情况需适当中断施工，如设备异常停运、浇筑厚度不理想等。但要控制好中断施工时间，重新作业时及时处理好新旧连接位置。混凝土浇筑从悬臂内部入手，根部连接前端混凝土，两端对称浇筑，且要注意对铺设好的预应力管道的保护，清除管道建筑残留物。浇筑也要控制好施工荷载，保证两端荷载基本平衡，确定混凝土浇筑盘数。振捣环节坚持“快插慢提”原则，振捣要密实，可采取多台振捣设备同时作业，一些细节部位振捣需人工配合谨慎作业，要求周边混凝土拌合物无明显沉降、无气泡等。混凝土浇筑完成后，要及时落实质量检验及养护工作，以塑料薄膜覆盖混凝土养护，考虑到混凝土内外温差过大会导致混凝土开裂，要监控好混凝土内部温度，温度过高及时洒水养护，温度过低则在薄膜覆盖的基础上增加稻草席保温处理。
3.3 静载试验
针对挂篮的静载试验主要检查挂篮安全性是否满足规范，评估挂篮可用性。 要求挂篮荷载值在桥梁最大荷载以上，且数值越大越好，可达桥梁荷载1.5倍。因此，试验人员要收集好挂篮荷载值数据，核算好数据，提高静载试验效果。试验人员可掌握梁段荷载数据，确定挂篮底部、前吊杆的承压，在试验中对荷载模拟分析。例如，采取千斤顶反压加载模拟荷载，记录挂篮吊杆、底篮发生的变形。以本次桥梁工程为例，得到混凝土超载系数：1.05，动力系数1.2，挂篮空载冲击系数1.3。对底模计算，模杆件最大街应力103 MPa，剪应力35.1 MPa，最大形变13.2 mm，最大形变符合设计要求<16 mm限额，设计满足施工质量要求。
而后还需通过计算，得到挂篮整体荷载数据，对挂篮的设计合理性检验。试验中，试验人员要掌握好挂篮的实际性能、有可能发生的形变，制定针对挂篮形变的预防措施和有针对性的调整措施，减小非弹性变机率，确保挂篮使用安全性。例如，预压时，以10 t为一个等级，两个挂篮对称同时进行，每边共加载100 t，每加载一次都必须十分仔细地观察导梁标高，并严密关注挂篮系统是否有明显的变化。
3.4 质量控制
挂篮施工涉及到多个环节和多个领域专业知识，各个环节是否有效直接影响桥梁整体安全性，因此，实际施工中需掌握好几个质量控制关键点。
首先，要做好施工材料管控，对材料规格、质量、性能等充分把控。進场材料进行抽检，核实数量，做好技术交底，同批次材料抽检发现质量问题的，该批材料不予使用。注重降低人为失误、不必要损耗对材料实用性的影响。
再者，要控制好施工挠度。施工中操作人员把控好施工误差。例如，设定挂篮变形值、挠度表、标高，将施工状况和设计标准比对分析。施工中施工人员可结合设计方案及施工状况差异，及时修正、调控，使其趋向保持一致。施工人员要展开全面性观察比对，严格按照设计文件规范展开施工，整合梁段中线、高程及设计方面的偏差数据，制定可行的调整阀杆，科学控制施工挠度，缩减施工误差。
4 结束语
综上所述，挂篮施工技术在桥梁工程中的应用可进一步提高桥梁工程整体质量，减低施工难度，克服施工环境不理想对施工技术应用及施工质量的影响，有助于提高施工经济效益。在实际施工当中，要针对桥梁工程建设需求、挂篮施工规范要求，一步步完成挂篮制作、安装，控制好混凝土浇筑质量，提高挂篮施工技术整体效果，为保障后期桥梁使用效果奠定基础。
参考文献：
[1]张金凯.混凝土施工技术在道路桥梁工程施工中的应用分析[J].科技风，2020（29）：100-101.
[2]熊良贵.大跨径连续桥梁施工技术在桥梁施工中的应用分析[J].交通建设与管理，2020（4）：126-127.
[3]邵长权，米泽龙.连续刚构挂篮悬浇段施工技术在公路桥梁工程中的应用[J].交通世界，2020（11）：128-129.
[4]田光辉.大跨预应力混凝土连续梁悬臂浇筑施工技术优化与质量管控研究[D].中国矿业大学，2020.
[5]戴虎斌.基于桥梁施工中大跨径连续桥梁施工技术的研究[J].科技视界，2020（7）：229-231.
关键词：挂篮;施工;技术;桥梁工程;建设
1 关于挂篮施工技术
挂篮施工是桥梁建筑常用技术，将悬臂浇筑挂篮作为基础设备，应用该技术，可降低桥梁施工难度、提高施工质量[1]。不同桥梁施工中，应用的挂篮技术五花八门，如组合式挂篮技术、前支点挂篮、菱形挂篮、三角挂篮等。应用挂篮施工技术有诸多优势。使用挂篮技术，操作简单，结构较轻，且可以克服一些恶劣施工环境困难，节省机械成本。挂篮施工以分段式作业，完成某段桥梁浇筑后，以预应力锚固配合挂篮前进，之后浇筑下一段，可节省施工耗时，提高工程建设效率。
2 挂篮技术施工关键
挂篮施工保证安全是基础，随后要向提高工程质量方向靠拢。挂篮施工需要技术人员掌握挂篮制作、安装、浇筑多个细节环节的关键，把控好施工质量[2]。例如，挂篮制作及安装中，制作前要把控好施工图纸内规范的整体质量，落实精细化制作模式，把控质量，及时发现制作和设计的误差问题，控制误差处于允许范围。再比如，挂篮安装时，对严格检查设备质量、材料品质，确保挂篮安装标准的同时，规范各个施工步骤[3]。此外，挂篮安装的现场管理工作也非常重要，现场管理涉及到挂篮安装、安全保护、质检等环节，需坚持“安全第一”[4]的原则，全面检查安全架构安全状况，降低现场安全风险发生机率。
3 桥梁施工中的挂篮技术应用
在桥梁施工中应用挂篮技术，挂篮结构简单、便于拆卸、复用价值突出。且将挂篮和混凝土悬臂工艺结合，可进一步提高施工质量、效率，提高建筑结构稳定性。悬臂挂篮刚度突出，一般不会出现受力变形、位移，且使用无需大型架设、吊机设备支持，设计及作业精度理想，可节省施工成本[5]。以某桥梁工程为例，工程全长822 m，所在地区地形复杂，主桥下墩身为薄壁空心墩，最大桥墩h=136.2 m。工程桥梁包含连续钢结构、简支梁结构。该工程整体跨度较大，且周围多山，对施工技术要求严格。为确保桥梁工程施工整体稳定性，决定采取悬臂挂篮施工技术，具体细节如下所示。
3.1 挂篮制作及安装
挂篮施工技术应用中，需先保障挂篮的制作及安装质量，设计人员完善挂篮参数结构设计及拼装，保证技术落实，为后续提高挂篮实用性、确保各工序衔接恰当。
3.1.1 挂篮制作
挂篮制作设计前要深度到工程施工现场，结合工程方案要求、设计图纸规范、施工环境限制等，确定设计标准，保障挂篮参数及性能的实用性。该工程中挂篮重量按照G=59 t取值，采用的为悬臂挂篮，混凝土自重G1=134 t。要按照施工安全需要，设计好挂篮允许最大变形、设计荷载、水平限位安全系数等各个指标。施工中考虑到人员及材料堆放会产生荷载，这里粗算荷载取250 kg/m2。插入式振捣器对模板产生的荷载以200 kg/m2计算。该工程中，挂篮行走抗倾覆系数1.53，满足设计文件要求抗倾覆系数在1.5以上规定，空载时行走抗倾覆系数在1.6，满足要求。设计制作环节还需定期展开检查，尤其制作完成后，需对实物检查分析，观察误差是否符合设计规范，避免过大误差导致施工存在安全隐患。
3.1.2 挂篮拼装
挂篮拼装前和制作工序最后一步对接，先检查挂篮质量及误差，满足要求后再继续拼装。拼装作业开始，施工人员在现场铺设枕木，对挂篮安装位置精准度核查，无误后作业操作。拼装中要始终保证挂篮的平衡，可动态调整箱梁两边腹板，使高度差异始终在允许范围内浮动。
拼装过程中，按照设计工序作业，具体安装步骤如表1所示。
为确保挂篮施工整体效果，要确保轨道安装及锚固工作质量可靠，缩短顶梁高空拼接耗时，也要保证拼装质量。
3.1.3 挂篮前移
为确保挂篮整体施工质量，拼装结束后，悬臂挂篮需测试以对称方式前移，保证和下个施工工序对接吻合。此时需要施工人员把握好挂篮前移速度及状态。可将外模板逐渐靠近底模板侧面，调整锚固状态、手段。例如，将顶紧器拆除，腹板模板支撑杆、底模板锚杆也拆除，以内外滑梁小车实现锚固。作业中要顶起主桁支点，使滑船脱离轨道，在支点侧面安装螺旋千斤顶，箱梁及轨道锚固后，放下千斤顶，使滑船返回。
3.2 混凝土浇筑
挂篮制作安装之后随即浇筑混凝土。该案例桥梁工程中，为确保混凝土澆筑整体质量，保障施工规范，施工人员按照设计图纸规范，控制混凝土水灰比为2：1，提高混凝土拌和效果。施工中先对混凝土可用性核算检验，之后应严格控制浇筑的混凝土厚度及浇筑次数。例如，该大桥工程中以3 mm为误差允许范围，浇筑混凝土，30 min为最大间隔，控制混凝土浇筑的连续性。同时，施工中为突出连续性及严谨性，一些特殊情况需适当中断施工，如设备异常停运、浇筑厚度不理想等。但要控制好中断施工时间，重新作业时及时处理好新旧连接位置。混凝土浇筑从悬臂内部入手，根部连接前端混凝土，两端对称浇筑，且要注意对铺设好的预应力管道的保护，清除管道建筑残留物。浇筑也要控制好施工荷载，保证两端荷载基本平衡，确定混凝土浇筑盘数。振捣环节坚持“快插慢提”原则，振捣要密实，可采取多台振捣设备同时作业，一些细节部位振捣需人工配合谨慎作业，要求周边混凝土拌合物无明显沉降、无气泡等。混凝土浇筑完成后，要及时落实质量检验及养护工作，以塑料薄膜覆盖混凝土养护，考虑到混凝土内外温差过大会导致混凝土开裂，要监控好混凝土内部温度，温度过高及时洒水养护，温度过低则在薄膜覆盖的基础上增加稻草席保温处理。
3.3 静载试验
针对挂篮的静载试验主要检查挂篮安全性是否满足规范，评估挂篮可用性。 要求挂篮荷载值在桥梁最大荷载以上，且数值越大越好，可达桥梁荷载1.5倍。因此，试验人员要收集好挂篮荷载值数据，核算好数据，提高静载试验效果。试验人员可掌握梁段荷载数据，确定挂篮底部、前吊杆的承压，在试验中对荷载模拟分析。例如，采取千斤顶反压加载模拟荷载，记录挂篮吊杆、底篮发生的变形。以本次桥梁工程为例，得到混凝土超载系数：1.05，动力系数1.2，挂篮空载冲击系数1.3。对底模计算，模杆件最大街应力103 MPa，剪应力35.1 MPa，最大形变13.2 mm，最大形变符合设计要求<16 mm限额，设计满足施工质量要求。
而后还需通过计算，得到挂篮整体荷载数据，对挂篮的设计合理性检验。试验中，试验人员要掌握好挂篮的实际性能、有可能发生的形变，制定针对挂篮形变的预防措施和有针对性的调整措施，减小非弹性变机率，确保挂篮使用安全性。例如，预压时，以10 t为一个等级，两个挂篮对称同时进行，每边共加载100 t，每加载一次都必须十分仔细地观察导梁标高，并严密关注挂篮系统是否有明显的变化。
3.4 质量控制
挂篮施工涉及到多个环节和多个领域专业知识，各个环节是否有效直接影响桥梁整体安全性，因此，实际施工中需掌握好几个质量控制关键点。
首先，要做好施工材料管控，对材料规格、质量、性能等充分把控。進场材料进行抽检，核实数量，做好技术交底，同批次材料抽检发现质量问题的，该批材料不予使用。注重降低人为失误、不必要损耗对材料实用性的影响。
再者，要控制好施工挠度。施工中操作人员把控好施工误差。例如，设定挂篮变形值、挠度表、标高，将施工状况和设计标准比对分析。施工中施工人员可结合设计方案及施工状况差异，及时修正、调控，使其趋向保持一致。施工人员要展开全面性观察比对，严格按照设计文件规范展开施工，整合梁段中线、高程及设计方面的偏差数据，制定可行的调整阀杆，科学控制施工挠度，缩减施工误差。
4 结束语
综上所述，挂篮施工技术在桥梁工程中的应用可进一步提高桥梁工程整体质量，减低施工难度，克服施工环境不理想对施工技术应用及施工质量的影响，有助于提高施工经济效益。在实际施工当中，要针对桥梁工程建设需求、挂篮施工规范要求，一步步完成挂篮制作、安装，控制好混凝土浇筑质量，提高挂篮施工技术整体效果，为保障后期桥梁使用效果奠定基础。
参考文献：
[1]张金凯.混凝土施工技术在道路桥梁工程施工中的应用分析[J].科技风，2020（29）：100-101.
[2]熊良贵.大跨径连续桥梁施工技术在桥梁施工中的应用分析[J].交通建设与管理，2020（4）：126-127.
[3]邵长权，米泽龙.连续刚构挂篮悬浇段施工技术在公路桥梁工程中的应用[J].交通世界，2020（11）：128-129.
[4]田光辉.大跨预应力混凝土连续梁悬臂浇筑施工技术优化与质量管控研究[D].中国矿业大学，2020.
[5]戴虎斌.基于桥梁施工中大跨径连续桥梁施工技术的研究[J].科技视界，2020（7）：229-231.