桥梁悬臂浇筑挂篮施工实施研究
摘 要：通过实例，从挂蓝设计、施工前安全准备、挂蓝加工与拼装施工等环节，详细地探讨各个环节施工过程及其相应的实施要点，并分析了挂篮在施工阶段对结构的影响，有效降低了安全风险。
关键词：桥梁悬臂浇筑挂篮,施工实施,施工安全
一、工程概况
某桥主梁采用悬臂浇筑工艺，梁宽 24.1m，梁高 2.7m。悬臂浇筑节段长度分别为为 8.2m、7.8m、6.5m、5.5m。主梁按照从塔柱中心向两边推进的施工顺序施工，施工方法总体采用前支点挂篮悬臂浇筑工艺，主梁先合拢边跨再合拢中跨，具体合拢方案需有监控单位数据最终确定。根据主梁的节段划分和现场实际情况，我部除 0#、0’#、1#、1’#、28’#和 29’#节段施工未采用正常的挂篮施工工艺外，其余均采用挂篮悬臂浇筑施工工艺。
二、挂篮设计
每套挂篮有 2 个主梁，主梁分为 3 段组装而成，前段弧首长 4.014m，用于斜拉索张拉千斤顶的反力座。中段主梁长 8.08m，末端接挂篮行走系统 C 钩，与前段弧首组成挂篮主梁前半部分，梁高 2m，梁宽 1.8m，作为主梁肋边的底模。后段主梁长 7.44m，梁高 1.5m，梁宽 1.8m，尾部设有反力轮和定位轮，保证挂篮空载行走时不偏离方向。悬臂浇筑主梁时，反力轮需拆除，换上机械千斤顶为挂篮提供反力。主梁各段之间均采用高强度螺栓连接。挂篮主梁之间有 3 道横梁，前横梁作主梁横梁底模支架，采用钢箱截面，高 1.5m，宽1.35m。中横梁同样采用钢箱截面，位于 C 钩位置，梁高 1.2m，宽 0.8m，在距挂篮中心线10.1m 处设有挂篮前吊杆孔，中横梁主要承受前吊杆传递的拉力。后横梁位于主梁尾部，主要承受后吊杆的拉力，7×3 片贝雷片拼装组成。前横梁和中横梁之间设升降平台，作为主梁顶板模板的支架。
三、挂篮拼装及吊装方案
1.前半部挂篮拼装
挂篮前半部分主要包括：前段弧首、中段主梁、前横梁、中横梁、升降平台和 C 钩，其中前面 5 个部分将在拼装场地上拼装，C 钩将于前面部分吊装就位后再进行安装。挂篮拼装前需在主塔顺桥向场地上用脚手架搭设挂篮拼装平台，平台顶面与主塔底面高程齐平，宽35m，长 10m，脚手架平面间距 1.2×1.2m，步距 1.2m，每个台座位置脚手架升高 1m，以主塔中心线对称位置布置，每套挂篮拼装台座共计 6 个。台座横向间距 22m，纵向间距 3.5m。每个台座平面尺寸 1.5×3m，该位置脚手架间距加密成 0.6×0.6m。挂篮地面拼装顺序为：主梁→前横梁→中横梁→次纵梁→次横梁→升降平台。
2.前半部挂篮吊装
挂篮前半部分拼装完成后，吊装重量总计约 80t。在 0#段施工完成之后，在桥面上安装吊装支架，支架由主梁和横梁组成。主梁由两组 6×10 片贝雷片组成，以主塔中心线和主梁中心线对称布置，悬臂挑出 0#和 0’#段前端，悬臂端支点位于 0#段外侧横梁处，用型钢和枕木垫平主梁，并在 0#段中间位置用 JL32 精扎螺纹钢筋将主梁锚固在横梁上。横梁由 4×7片贝雷片组成，横梁上安装有 2 个 60t 滑轮，用于起吊挂篮。横梁均安装在主梁悬臂段，吊装挂篮时需要安装 2 组横梁。所有贝雷片上均设上下弦杆。主梁在安装时，需保证纵向有1%上坡。
挂篮吊点位置将根据挂篮重心位置来进行选择，前半部分挂篮的吊点位于挂篮的次纵梁上，采用 4 点吊装挂篮，每个吊点通过挂千斤绳与 60t 滑轮连接，并用Φ 24 吊装钢丝绳走 6 线与支架上 60t 滑轮形成滑轮组，钢丝绳尾线通过桥面上的 10t 导向滑轮引入到主塔桥面处的 8t 卷扬机处，每个吊点对应一个卷扬机，形成挂篮起吊系统。
起吊前在挂篮左、右两侧安装缆风绳，避免挂篮在起吊过程中摆动。吊装时，应保持 4台卷扬机卷绳速度一致，经常检查滑轮组，对滑轮柄上油，避免钢丝绳跳绳。在起吊过程中，时刻关注挂篮各个吊点的高程，应保证起吊过程中挂篮各吊点尽量在同一水平面上，前后吊点之间高差不得超过 2m。挂篮吊装到位后，立即安装 C 钩和前吊杆。由于斜拉索需要对称同时挂索，同时初张。因此，在一跨挂篮的挂篮就位后，将前端吊点固定，再吊装另一跨的挂篮就位。然后，安装挂篮止推系统、索导管，挂 1 号斜拉索和张拉千斤顶，至此 1#和 1’#段挂篮安装到位，斜拉索初张到位后，即可拆除吊装支架，进行 1#段和 1’#段施工。
3.前半部分挂篮 2#段就位
为将挂篮拼装完整，前半部分挂篮在 1#段施工完成后，需前移到 2#段上才有空间组装挂篮后段。由于此时挂篮后端未能提供反力，支撑挂篮前移，将在 1#段上安装悬臂轨道支架，为前半部分挂篮提供前支点向前滑移。悬臂轨道支架由 2 组 4×6 片贝雷片组成，贝雷片上、下均设加强弦杆。支架悬臂长度 9.8m，悬臂端支点位于 1#段横梁处。每组支架后端用 JL32 精扎螺纹钢筋锚固在 0#段前端横梁处。为保证挂篮运行安全，轨道支架纵向设 1%上坡。每组支架顶面铺设两条滑槽，供挂篮滑块滑行。
4.后段挂篮吊装
后段挂篮主要包括：后段主梁、后横梁、反力轮和定位轮。安装顺序为：后段主梁→反力轮→定位轮→后横梁。其中后段主梁重约 7t，需要在悬臂上安装吊装支架进行吊装。后横梁由于吊装位置被主梁挡住，也需要该支架进行吊装。需注意在 0#和 1#阶段施工前预埋吊装孔。反力轮和定位轮则可以利用塔吊进行吊装。
后段挂篮与前段挂篮对接完成后，立即安装后吊杆和索导管。当中跨和边跨的挂篮都拼装完成后，安装 2 号斜拉索和张拉千斤顶。初张到位后，即可拆除支架，进行 2#段主梁施工。
四、挂篮在施工阶段对结构的影响
其一，挂篮拼装完成后，预压不仔细，无法准确找出挂篮各部位变形曲线，无法准确为后续施工提供立模标高。很多挂篮的预压采用模拟预压，只对主桁架预压，对模板系统、悬挂系统、锚固系统不进行预压;部分挂篮虽然采用堆重的方法进行预压，但是预压重量达不到规范要求的1.2倍，并只对底板预压，不对翼板和顶板进行堆重预压。由此可见，预压结果不能指导施工，在后续节段施工过程中再来摸索挂篮变形，影响梁体结构线形，也可能导致腹板裂缝的发生。
其二，以下几种情况，会引起挂篮两侧变形不一致，从而造成梁体结构尺寸偏差，达不到设计要求：主桁架两侧滑道没有垫平，存在较大高差，导致挂篮两侧主桁高差较大;主桁架在挂篮前移时偏位较大，导致模板移动偏位较大，调整到准确位置难度较大;吊杆、吊带及后锚的松紧程度没有用千斤顶校准力值，松紧程度不一致，且在混凝土浇筑过程中不及时进行松紧程度的检查和调整;后锚位置预埋不规范，两侧位置长度不一致，挂篮前支点到后锚点力臂长度不一致，导致两侧主桁变形不一致;行走挂篮时保险用葫芦和钢丝绳在浇筑混凝土前没有放松，改变了吊杆吊带受力模式。
参考文献：
[1]彭元诚.连续刚构箱梁底板崩裂原因分析与对策[J].桥梁建设,2008(3).