橋梁施工中懸臂掛籃技術分析

潘勝林

摘 要：現代交通建設中橋梁建設數量與規模逐漸擴大，其中大跨度橋梁頻繁出現，對施工技術與質量控制提出更高的要求。大跨度橋梁多用于跨河、山谷等地形中，具有結構簡易、跨越能力強及操作便捷等優勢。懸臂掛籃技術在其中有著廣泛應用，掛籃主要起到移動作業平臺與承重結構的目的。文章中以懸臂掛籃技術為切入點，結合具體案例，分析懸臂掛籃技術的具體應用。

關鍵詞：橋梁施工；懸臂掛籃；技術要點

引言

我國現代化建設中橋梁施工建設是主要構成部分，控制橋梁施工質量有助于發揮橋梁作用，實現區域交流，帶動經濟發展與壯大。本文中結合某大跨度橋梁建設工程，詳細分析懸臂掛籃技術在其中的應用。

1 懸臂掛籃技術概述

1.1 制作與安裝

懸臂掛籃技術應用過程中的作業平臺與承重結構就是掛籃，其制作與安裝質量直接對工程質量與施工安全產生影響。

安裝掛籃應該等到主梁塊混凝土強度、彈性模量值及齡期等滿足具體要求，嚴格遵循設計流程與安裝順序。此外，安裝時格外重視安全問題，要求施工人員強化掛籃安全監測工作、設置安全可靠的防護措施，避免發生高空墜物引發人員傷亡。安裝完成后，檢驗其質量、合格后才可投入使用。

1.2 澆筑準備與方案

橋梁支撐受力的重點就是鋼筋混凝土，其施工質量直接影響到橋梁質量。懸臂掛籃施工中檢查鋼筋與錨頭數量。澆筑過程中按照混凝土澆筑方案進行，滿足規定要求即可。澆筑時確保連續性，最長時間小于0.5h，根據澆筑要求施工。考慮外部環境可能對施工質量的影響，施工結束后檢查澆筑質量，尋找其中存在風險并財務有效措施，提高施工質量。

1.3 掛籃預壓施工

掛籃預壓施工前固定后錨系統，采取常規錨固方法固定前梁與后壓系統，確保前橫梁與后壓系統受力均勻，后期施工順利進行。如果受力不均勻施工中會出現掛籃傾斜、不穩定等故障，影響施工進度，還潛在安全隱患。此外掛籃安裝心梗檢測的主要環節就是預壓，通過劃分多個環節保證預壓質量。一般每個10噸掛籃的承載力越高等級劃分越細致，預壓時兩邊掛籃的預壓重量相等。

保證預壓質量的另一個方式就是預壓實驗，新掛籃正式使用前都需要開展預壓實驗，發現其中存在安全隱患，有效控制彈性變形。主桁架等構件預壓結束完成后，同樣進行承載實驗，選取最大節段重量為1.6倍最大荷載。技術人員詳細記錄實驗過程中掛籃變形情況，區里模標高，確保施工質量。

2 橋梁施工中懸臂掛籃技術應用分析

2.1 工程案例

該大橋為某高速主線橋梁，設計時速為120km/h，設計汽車荷載等級為公路I級，橋跨布置為（62+119+62）m，全場為234m。主橋上部結構采用預應力混凝土連續箱梁，使用單箱單室截面，箱梁頂寬13.15m，底寬7.5m，采用C50混凝土進行澆筑，設計錨下張拉控制力為0.75fpk。

2.2 懸臂掛籃設計要點

掛籃按照最大梁段重量進行設計以滿足混凝土懸臂澆筑工藝要求。綜合考慮各類因素后，決定選擇輕型菱形掛籃。掛籃主要由以下部分構成：菱形桁架、吊掛系統及錨固系統等，其設計荷載為165t，如圖2所示為掛籃結構示意圖。

（1）主要設計參數與荷載。其主要設計參數為：混凝土自重G=26.5kN/m3；箱梁施工采用分段凡方式，其中最大梁段自重156.8kN；混凝土傾倒產生荷載與振搗混凝土荷載均為2MPa，施工人員與機械總荷載2.5MPa。依據大橋實際情況，主梁分段情況，澆筑時選擇混凝土自重+掛籃自重+施工人員與機械自重+超載荷載組合，如圖3所示為受力簡圖。

（2）其中底籃前橫梁外側吊桿作用于前上橫梁的載荷P1與P12為25.6kN；P2、P11為掛籃外側承托梁前端吊桿作用于前上橫梁的載（50.97kN）；P3、P10為掛籃外導梁前段吊桿作用于前上橫梁的載荷（85.07kN）；P4、P9為底籃前橫梁腹板外側吊桿作用于前上橫梁的載荷（174kN）；P5、P8為底籃前橫梁腹板內側吊桿作用于前上橫梁的載荷（328kN）；P6、P7為掛籃內導梁前端吊桿作用于前上橫梁的載荷（120kN）。由材料力學計算軟件求得前上橫梁剪力圖如圖4所示：

支座反力Ra=701.18kN。

材料學計算軟件計算出橫梁彎矩圖如圖5所示：

計算得出最大彎矩Mmax=358.1kN·m

Wx=Mmax/σw=358.1×103/215=1665.6cm3

經過計算得知，具備足夠的抗壓能力，提高施工質量。

（3）設計主桁架。兩片菱形桁架共同構成主桁架，并將上橫梁、吊帶與前下橫梁設置在主桁架前段，構建懸臂吊架并安裝模板形成完整的操作平臺與承重結構。鋼筋安裝及混凝土澆筑等作業均在上進行，為主要受力系統。

經過計算得出單片主桁前節點最大荷載P=701.18kN

經過計算掛籃工作要求可以滿足工作要求與安全，具有經濟性。

3 橋梁施工懸臂掛籃技術質量控制

3.1 混凝土施工技術要點

橋梁工程的種類繁多，同一種原材料，經過不一樣的配比方式，也會得到大不相同的初始材料。不同的工程施工對混凝土性能也會提出不一樣的要求。因此合理設定混凝土的配合比也是橋梁工程施工中的一項重要內容。在實際配比過程中，根據不同的要求，應該按照嚴格的配比標準進行執行，嚴禁隨意更改配比參數。

3.1.1 混凝土的輸送

將需要應用到橋梁工程中的混凝土進行安全輸送是橋梁工程中的一個重要環節。一般橋梁工程中使用的混凝土可以分為兩類，一種是直接可以投入使用的商品混凝土，還有另外一種就是現場攪拌制作出的混凝土，商品混凝土成本較高，但是由于在運輸過程中會有相關設備的保護，可以有效防止混凝土的離析現象；現場攪拌制作出的混凝土運輸時需要注意的問題比較多，若發生離析，就需要通過添加外加劑進行緩解。同時對混凝土的坍落值也要做到及時檢測，如果不符合使用要求，就需要進行二次攪拌。