橋梁工程中的掛籃施工技術要點

翁健成　鄭民鋒　王兆林　李運政

（福建省建筑科學研究院）

橋梁工程中的掛籃施工技術要點

翁健成鄭民鋒王兆林李運政

（福建省建筑科學研究院）

本文與工程實例相結合，首先對掛籃施工的特點進行了簡單分析，然后針對工程施工中使用的主要掛籃施工技術展開了深入的分析和論述，從前期準備工作到掛籃制作與安裝，再到施工過程中的監測展開了比較全面的闡述，希望本文的分析可以為同行的研究帶來一些參考或者借鑒。

橋梁工程；掛籃；施工技術

掛籃施工實際上就是懸臂澆筑法，在施工過程中需要使用一些施工機械設備，不需要大量使用支架，這樣一來整個建造過程變得非常方便，也不會受到跨度的限制，并且隨著跨度的增加，經濟效益會不斷提高，因此，這種掛籃施工目前已經在大跨度連續橋梁施工中得到了廣泛的應用，不僅保證了工程的質量，同時還節省了大量的人力和物力，經濟效益也得到了極大的提高。雖然我國在掛籃施工技術上的經驗比較豐富，但是始終要在施工過程中將每一個細節控制好。

1　工程概況

某大橋兩岸均為居民區，橋型為預應力混凝土變面連續箱梁，跨徑組合為31m+42.6m+73m+45.6m=192.2m，其主體采用3跨單箱單室變截面預應力混凝土連續梁橋，其采用平衡懸臂掛籃施工法；箱梁頂寬14.25m，底寬8.31m，懸臂為3.5m，箱梁高度按二次拋物線變化，箱梁采用C50混凝土，縱向預應力體系。

2　橋梁工程掛籃施工的特點

正因為掛籃技術在施工過程中存在很多優點，使其在橋梁工程中得到了非常廣泛的應用，并且獲得了非常好的經濟效益，從整體上來看，這項技術的特點主要體現在以下幾方面：

2.1保證橋梁整體受力安全

在斜拉梁和斜拉帶的聯合作用下，新澆筑橋梁混凝土在已經建好的橋梁上進行建造，這樣的設計可以保證橋梁整體受力的安全性，同時還能使橋梁傾覆穩定性的問題得到解決，充分借助箱梁的豎向預應力，配重得到減少，這樣就可以對橋梁整體上的穩定性和安全性進行保證。

2.2走行安全及自動化程度得到提高

走形系統充分借助于液壓取得和整體走形，走形過程中的到位得到了實現，同時走形的安全程度以及自動化程度也得到了提高。除此之外，從主要受力結構來看，是利用型鋼進行制作的，這樣可以極大的減輕單構件重量，不僅掛籃的組裝和轉移非常方便，同時施工進度也得到了加快。與此同時，掛籃承載力、剛度的強硬程度都得到了增強，極大的促進了橋梁施工質量的整體控制。

3　橋梁工程掛籃施工技術要點

3.1前期準備

掛籃是懸臂灌注施工過程中非常關鍵的設備之一，它是一種可以沿著軌道行走的模架，將懸臂掛在懸臂施工已經完成的懸臂梁段上，這樣就可以進行后續梁段的施工，按照這樣的施工順序反復循環，一致到梁段澆筑完成。因為梁段模板安裝、綁扎鋼筋、安裝預留管道、澆筑混凝土、預加應力以及管道壓漿等相關工序，都要在掛籃上進行，同時這些工序有屬于高空作業，加上對梁段承重結構的考慮，因此在掛籃設置的時候，不僅要對掛籃安裝的強度、安全性與穩定性進行保證，同時還要使行走方便、變形小以及裝拆容易等施工作業操作要求得到滿足，還要配備相應的安全防護性措施。

3.2掛籃組成

掛籃主要由錨固系與平衡重、懸吊系統、行走系統、模板系統、工作平臺以及主桁架等部分構成。其中主桁架是最主要的受力結構，一般來說可以利用萬能桿件、貝雷架或者大型型鋼等拼裝完成；錨固系與平衡重的設置是為了避免掛籃在現澆混凝土過程中傾覆失穩，并對施工過程中掛籃的安全性進行保證，因此錨固系與平整的設置非常關鍵。必須對掛籃在空載行走裝填以及澆筑混凝土過程中的傾覆穩定進行驗算，穩定系統在1.5以上即為合格。錨固重和平衡重在設置的過程中應對腹板豎向預應力筋進行盡可能的利用；懸吊系統的主要任務是將張拉平臺以及模板系統的重量傳遞到主桁架上，一般情況下由兩端帶有螺紋的圓鋼或者鉆有銷孔的鋼帶組成，可以利用鋼絲繩、剛吊帶以及鏈條促成張拉平臺的懸吊系統；行走系統可以利用滑移或者滾動的方式，其動力可以利用液壓油缸或者倒鏈等；模板系統主要由側模、底模、端模等組成，結合梁段長度對模板長度進行確定，結合各梁段高度對側模高度進行確定，側模用基本塊加附加塊的方式組成，減少減少模板的型號，可以達到節約材料的目的，對整體模板進行盡可能的使用，這樣可以有效減輕重量，而內模可以采用組合鋼模板。

3.3掛籃設計

為了對整體施工質量進行保證，同時加快施工進度，掛籃設計成為重中之重，在設計過程中要求掛籃的整體結構要簡單，自重還要輕，體現出移運方便、受力明確、變形小、堅固穩定、便于拆裝和錨固等一系列特點，盡量要使用現有的構件。

（1）掛籃長度的設計應由懸臂最大分段的長度而定。箱梁寬度和箱梁截面形式直接決定了掛籃橫斷面的布置，如果橋梁橫截面是一個箱，那么全截面只用一個掛籃進行施工即可，如果箱梁是多箱結構，那么為了在掛籃施工過程中體現出一定的靈活性，應該使用多個掛籃進行分別的施工。

（2）按照計算部件和施工階段的不同，掛籃設計荷載可以采用不同的組合，一般來說主要有以下幾種類別：①模板重量，主要涉及到側模、底模、內模以及端模等部件，可以先按照平均重0.8～1.0kPa進行計算，得到模板尺寸得到確定以后，再進行相對詳細的計算；②振動器中既振動力，主要是指附著式振動器，在設計掛籃底模架的時候，可以將模板梁上的振動假定為振動器自重的4倍；③施工人群荷載按照2kPa進行估算；④油泵和千斤頂的重量；⑤最大節段混凝土重量；⑥掛籃自重。

（3）在驗算過程中應對空載行走狀態下掛籃的平衡穩定進行驗算，還要對澆筑混凝土過程中的傾覆穩定進行考慮。因為掛籃是可以移動的，同時又屬于高空作業，因此在設計過程中一定要保證有足夠的剛度、穩定性和強度安全系數。在實際操作過程中，掛籃重量應該和設計操作施工驗算中估計重量相符合，并將相關數據反饋給主梁設計部門，這樣可以使后續階段的驗算變得更加方便。

3.4掛籃的制作與安裝

3.4.1掛籃制作

在掛籃各結構部件制作過程中應嚴格按照設計圖紙中的要求進行加工，不能對其中的設計要求進行隨意改變或者采用代用材料，如果確實需要變更，應首先征得設計部門的同意，并得到簽認之后才能進行變更。完成掛籃加工之后還要在工廠進行組裝試拼，并展開全面的檢查，必要的情況下還應該針對主要受力構件進行單件試驗。

3.4.2掛籃安裝

當完成墩頂葉梁段施工之后，需要在墩頂對掛籃進行拼裝；同時為了使水上高空作業的工作量得到減少，并克服工作面小的困難以及工作條件差等不利影響，應該在開始拼裝之前將準備工作做好，并利用有利的地形條件在岸上完成試拼裝，每一個拼裝的程序都應該嚴格按照設計要求程序進行；掛籃安裝完成之后，還要展開全面的技術與安全檢查，并按照設計荷重展開壓重試驗，分級進行加荷與卸荷工作，對殘余變形和彈性變形進行檢測，通過這種方式對各段梁段拋高量加以控制；在掛籃操作平臺下應對相應的安全措施進行設置，還要采取避免物體墜落的隔離措施，保證其安全性，按照要求在掛籃周圍設置全封閉的護欄，上層設有專用扶梯，便于操作人員的工作；在施工過程中應經常對掛籃錨固系及平衡裝置進行檢查，保證掛籃在澆筑混凝土作業和走形過程中的安全；在通航河流上作業的時候，一定要加強水上管理，并與航道相關部門協商，對船只通航進行限制，將防護性措施做好，明令禁止不能在掛籃正下方通航，還要在航道上下游及施工現場設置明顯的施工標志；最后，對已經安裝完成的掛籃模板的位置進行測定，并對標高進行核對，校正中線。

4　結語

綜上所述，在掛籃懸臂澆筑施工過程中，使用的機具和設備相對較少，這使得跨越深谷、交通流量大的立交橋建設非常方便，同時在施工過程中不會受到跨度的限制，跨度非常大，可以帶來非常高的經濟效益，因此，一些大跨度連續梁橋工程中經常會使用這種掛籃懸澆施工的施工方式。

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TU74

A

1673-0038（2015）29-0304-02

2015-7-6

翁健成（1987-），助工，碩士，從事橋梁檢測工作。