桥梁施工中悬臂挂篮技术的应用探究

挂篮施工技术在桥梁工程的应用

挂篮施工技术由于其先进性、实用性已经在很多桥梁工程项目中得到了应用。在桥梁工程项目中推广使用挂篮施工技术，能够减低工程造价，缩短施工工期，节省更多支架，打破桥梁工程项目普遍存在的跨度限制等等。挂篮施工技术的出现不仅提升了桥梁工程项目中的施工质量、施工可靠性以及安全性，同时也推动着我国的桥梁事业不断的发展、前进。本文主要简单介绍了挂篮施工技术，同时分析了挂篮施工技术在桥梁工程项目中的施工要点。

标签： 挂篮施工技术；桥梁工程；施工

1、前言

挂篮施工技术已经成为了桥梁工程项目，尤其是大跨度的工程项目不可缺少的技术手段。这是由于不同于其他传统的桥梁工程项目施工手段，挂篮施工技术不仅没有压重，同时拼制更为简单，整体结构更加轻便。利用挂篮施工技术进行桥梁工程施工建设，不需要使用任何的支架以及大型吊机，有效节省了成本，同时挂篮技术的施工质量以及精准度非常高，能够满足非常多的精准度要求较高的桥梁工程项目的需求。由此可见，挂篮施工技术对于我国的桥梁工程发展来说是极为重要的。

2、挂篮施工技术在桥梁工程项目中的施工要点分析

挂篮施工技术是一种新型技术，指的是在对跨径比较长的悬臂梁桥进行浇筑施工时，采用吊篮形式对悬臂梁桥开展就地分段施工。挂篮施工技术不同于传统的施工方法，前者不仅没有压重，拼制更加的简单，同时结构也更为轻便。另外利用挂篮施工技术开展桥梁工程项目施工建设，不仅不需要大型吊机，同时也免去了支架，有效节省了桥梁工程项目的施工成本。下就挂篮施工技术在桥梁工程项目中的施工要点进行详细探析。

2.1挂篮

2.1.1挂篮长度的设计方法

挂篮的长度一般需要根据最长的悬臂灌注长度确定，同时需要根据箱梁截面形式以及桥梁的实际宽度布置设计挂篮的横断面大小。若是桥梁横截面不超过一个箱时，只需要使用一个挂篮对整个截面进行施工建设即可。若是箱梁属于是多箱结构时，需提升挂篮的数量，为不同的挂篮委派不同的任务，以加强施工的灵活性。

交通建设　睫莉目蔫哺　２０１３年９月　

单侧悬臂挂篮技术在桥梁施工中的运用分析　

韦群　

（广西壮族自治区交通规划勘察设计研究院广西南宁５３００２９）　

摘　要：我国现代化的进程不断的加快、基础设施建设取得飞速发展，隧道、桥梁、高速公路等基础设施的规模亦往大　

跨度与大型化的方向发展。悬臂挂篮技术中的挂篮属于桥梁工程使用的一种悬臂灌注设备，其可移动行走，适用于桥梁的　

施工。因其具有成本低、施工速度快、操作方便等优点，被广泛的应用于桥梁建设的工程中。本文对单侧悬臂挂篮技术在桥　梁施工中的运用进行分析。　关键词：单侧悬臂挂篮技术；桥梁；施工；运用　

中图分类号：Ｕ４４５．４　文献标识码：Ｂ　文章编号：１６７３—００３８（２０１３）２７—０２０８—０２　

随着大型建筑工程建设时代的到来，悬臂浇筑法因其环境适　

应性较强，因此被广泛的使用于大跨度、大型的桥梁施工中，为　

施工人员带来极大帮助，大大降低连续桥梁建设的技术难度。而　

尤以单侧挂篮设备为最，其作为悬臂浇筑技术一项重要的技术　手段，可以解决场地、通航、通车等因素限制，使得桥梁施工作业　

变得更为简便、易于控制、灵活，因而受较多桥梁建设的技术人　

员青睐，成为桥梁施工中不可缺少部分。　

１单侧悬臂挂篮技术的概述　

１．１单侧悬臂挂篮技术的定义与分类　

单侧悬臂挂篮技术属于悬臂浇筑的方法之一，其是借助单侧　

悬臂浇筑的设备，对施工作业进行组织与开展。其施工中不可缺　

少的设备包括系统操作平台、走形控制装置、吊施操作系统、模　

板以及主框架。其中吊施同操作的系统主要用来对该工程施工　

具体的调度工作进行主持；走形控制装置的主要目的是对挂篮　

走向及滑动力进行控制，确保施工人员可有效控制挂篮；模板中　

内模主要应用在滑行作业中的滑梁与支撑流动。外膜是通过侧　

模与地模共同的作用支护整体系统。　

桁架式与斜拉式是单侧悬臂挂篮法主要的两大类。桁架式的　

挂篮法包括弓弦以及菱形两种：弓弦具有均衡结构受力的性能、　

三角挂篮在桥梁悬臂浇筑施工中的应用

摘要：桥梁是交通工程中的一个关键部分，它的施工规模和数量都在不断地增加，特别是在一些大型桥梁工程的建设中，采用悬臂挂篮施工技术，可以有效地促进桥梁工程的建设质量的提高，提高工程的施工安全性，使桥梁具有更长的服役时间。三角形挂篮所使用的主桁架构件数目极少，它的特点是传递力简单、重心低、行走平稳，在桥梁工程施工中，涉及到跨河、跨山川的时候，它的应用可以充分地发挥出其良好的应用优势，它的操作简单，技术发展成熟，可以大量地节省大型机械设备的租赁费用，这对提高施工企业的经济效益，提高施工质量和效率都有着非常重要的意义。为此，文章就三角形悬臂挂篮技术在大桥建设中的运用作了一些探讨，以期为大桥建设提供一些借鉴。

关键词：浇筑施工；悬臂挂篮；施工技术

在长连续桥的施工中，普遍采用悬臂浇筑技术，而挂篮作为悬臂式浇筑工艺中的重要装备，可以实现模板的搬运、混凝土的浇筑和钢筋的绑扎，因此，挂篮在连续梁段的施工中起到了至关重要的作用。目前，随着技术的发展，挂篮正逐步朝着轻载的方向发展，并具有各种型号。近年来，国内一直在加大挂篮工艺的使用力度，并取得了很好的效果。

一、工程概述

棉城河特大桥为分离式桥，左右线桥长均为1440m，桥跨组合为41×25+(39+62+39)+11×25。主桥上部结构为（39+62+39）m连续刚构，下部结构为单薄壁实心墩配钻孔灌注桩。引桥下部结构桥墩为柱式墩，桥台为座板台,桩基础为钻孔灌注。桥头均设置10m搭板。

连续梁桥位所在地段属于三角洲冲积平原区，地形较为平坦，主桥桥址范围主要为河流及鱼塘，地面标高为8.20～11.20m。桥梁地基由第四系覆盖层耕植土、冲积层、残坡积砂质粘性土和燕山期花岗岩组成。 二、挂篮施工作业

（一）挂篮结构设计

挂篮是施工梁段的承重结构，又是施工梁段的作业(悬浇、张拉等)现场，挂篮设计应能承受最大梁段重量及施工荷载，并按最不利荷载设计加工。根据我公司多年施工悬浇桥梁的经验，该桥采用三角式挂篮，该形式的挂篮具有节点少、变形小、质量轻、结构完善、施工方便和适应性强等优点。

142总385、386、387期2016年第07、08、09期（3月合刊）桥梁与隧道工程

0 引言公路桥梁的建设对我国交通运输业有着直接的影响，公路桥梁建设的质量高低将直接决定了运输行业的发展状况。在国内，桥梁建设的施工技术不断的发展，施工的速度和桥梁的质量有了很大的改善，其中挂篮悬臂浇筑的施工技术就是一个很好的例子。悬臂浇筑技术的施工流程相对简单，首先在桥墩的两侧设置工作台，从桥体平衡的部分到混凝土梁体，逐渐地将施加的预应力加大。挂篮悬臂浇筑技术已经被国内许多工程所采用，如京九线泰和大桥、铜九吴家湾桥等，都使用过这项技术。这种施工方法极大地强化了桥梁的稳定性，减小了桥墩所受的压力，提高了施工的效率。1 挂篮悬臂浇筑技术在外国桥梁中的应用和发展使用挂篮悬臂浇筑技术搭建的混凝土拱桥，不需要分环浇筑，桥梁结构性能较为稳定，施工中抗风性好，水平向稳定，具有自重轻、节省成本，维护费用低，使用寿命长等优点。在国际上，从上个世纪60年代开始，使用挂篮浇筑技术陆续搭建了10多座大跨度的混凝土拱桥[1]。前南斯拉夫在上个世纪60年代末采用挂篮悬臂浇筑技术陆续建成了两座混凝土拱桥，这两座桥是长度达246m的Sibenik桥和长度达193m的Pag桥，其中Sibe-ibenikibe-nik桥是世界上首次运用挂篮悬臂浇筑技术建成的混凝土拱桥。上个世纪80年代，克罗地亚运用挂篮悬臂浇筑技术建造了主跨度长390m，边跨度长244m的Krk桥，并应用挂篮悬臂浇筑技术进行施工。首先使用上、下顶板和两横隔板制成中箱，对其中连接位置进行现场浇筑，浇筑时按照水平和纵向方向进行，并连接拱圈、拱上立柱和扣锁，将这三者组成一个大框架结构，当设置在拱顶的千斤顶起作用时，移除扣锁，组装外面的拱箱时，在指定的位置使用预制的板进行拼装，并将已经浇筑成行的拱圈中箱作为组装过程的支撑[2]。之后在混凝土拱桥的建设中，使用挂篮悬臂浇筑技术仍然无法突破桥梁的长度和跨度，但值得一提的是，桥梁工程师逐渐将新型的施工材料、施工方法以及结构形式应用于挂篮悬臂浇筑技术中，进而建造了多座新型样式的混凝土拱桥。2 国内混凝土拱桥对挂篮悬臂浇筑技术的应用与研究因为我国早期用于修建混凝土拱桥的施工方法是支架法和缆索吊装法，所以我国对有关挂篮悬臂浇筑的施工应用技术研究甚少。而在桥梁施工中，对挂篮悬臂浇筑技术的应用又必不可少，国内的施工人员应该从实践的角度出发，对这项技术进行研究。2.1 拱圈截面桥梁工程师应首先掌握该拱圈的截面变化情况，并根据此变化规律来制定混凝土拱桥的拱圈截面尺寸，变更拱圈的截面沿轴线，并将此轴线做成等截面和变截面。工程师确定截面额跨径时，首先应中明确主拱圈内力的变化情况，且保证截面额跨径的变化程度能够承受主拱圈内力的变化。而在实际施工过程中，施工人员难以精确掌握主拱圈截面结构，这种复杂的构造增加了施工的难度。一般情况下，在横跨长度较大的桥梁建设过程中，施工人员多数使用等截面拱圈。对于使用挂篮悬臂浇筑技术建造的混凝土拱桥，在施工阶段拱圈会受力变形，而为了减少这种变形，桥梁工程师会使用的截面值不大的主拱圈，且保证拱圈截面的顶底板厚度足够大，保证板件呈平直状态，进而保证整个结构稳定、可靠。如果可以通过限制主拱圈的尺寸来保证桥体不会发生局部失稳，将大幅度减少前期进行桥体设计时的工作量，但在这方面国内尚无类似的研究。2.2 应力控制建设钢筋混凝土拱桥的过程中，桥体成型后的主拱收稿日期：2015-09-09作者简介：司魁（1981—），男，在职研究生，工程师，研究方向为交通土建。桥梁挂篮悬臂浇筑技术在大桥施工中的运用司魁（邢台路桥建设总公司，河北 邢台 054001）摘要：挂篮悬臂施工技术是在桥梁的修建中不可或缺的技术，在工程中合理运用，可以巩固桥梁的施工质量。对混凝土拱桥挂篮悬臂施工技术进行研究，对大桥的施工方法提出一点建议。关键词：挂篮悬臂浇筑技术；公路交通；大桥施工中图分类号：U445.551 文献标识码：Btranspoworld交通世界圈线型会直接受到主拱圈内部的各受力的影响，所以，在建设大跨度钢筋混凝土拱桥的时候通常以控制拱圈的线型为主，而应力控制则为辅，而桥梁的实际高度直接由主拱圈来确定。在建造或者修理混凝土结构的拱桥时，应用挂篮悬臂浇筑技术需要考虑的内容主要有：桥梁主拱圈的变形情况，环境温度引起的变形，拱上立柱引起的变形，通过的车辆载重过高而引起的变形等，桥梁工程师应掌握可能遇到的问题，并结合实际环境情况进行预拱度的计算。在进行拱圈结构的控制时，应保持拱圈的线形结构，且合拱主拱圈应在计入预拱度后实施。在进行过悬臂浇筑过的拱圈混凝土中，已经成型的拱圈截面应力和结构会受到扣索拉力的影响。且无法通过变更扣索拉力进行桥梁拱圈结构的控制，主要原因是钢筋混凝土桥梁无法承受较大的拉力，较大的拉力会直接改变桥梁的结构，进而改变桥梁拱圈的截面应力，可能导致桥梁拱圈截面出现裂隙。在混凝土拱桥的工程中，挂篮悬臂浇筑施工要能保证工程的质量、安全和受力结构负荷设计要求。对于拱桥而言，其恒载受力状态是在施工的过程中逐步形成的。施工中的扣索拉力将直接决定桥体成型后的受力状态，但是，在桥梁建设过程中，使用桁架浇筑方法或扣挂悬臂浇筑方法，出现的拉力并不小，给工程留下隐患。针对挂篮悬臂浇筑技术的特点，施工人员在进行悬浇拱桥时会控制节段的重量，通过增加桥梁拱圈预应力来维持桥梁整体结构的稳定性[3]。建设钢筋混凝土桥梁时，扣索力直接控制拱桥的悬空状态，而在工程中需要多次拉张扣索才能保证施工的安全性，在拉张的同时不断地调整索力，将施工中的最大应力值不断减小[4]。2.3 拱圈构造和控制方法四川省于2008年使用挂篮悬臂浇筑技术建成了一座主跨度长达150m的白沙沟大桥，因为我国对悬臂浇筑混凝土拱桥设计的研究很少，所以在大桥的施工过程中研究了悬臂浇筑挂篮应用技术、悬臂浇筑控制技术等技术，并对桥梁的主拱圈的截面形式以及共轴线的使用进行了重点研究。悬臂浇筑混凝土拱桥，这类拱桥生物主拱构造尺寸会随着主拱圈跨度的增大而增大，需要更为精湛的施工技术。相关研究表明，较大横跨长度的主拱圈，其对应的扣挂设施所产生的扣索力较大，且每增加一个单位的长度，其扣索力则成倍变大。建造钢拱桥和混凝土拱桥过程中，两者分别使用扣拉方式与悬臂浇筑的方法进行施工，这两种方法比较相似，但是在混凝土桥梁的施工中，使用悬臂浇筑技术浇筑的拱圈断面是具有整体性，且每段均有较大的重量，花费的时间较多，而混凝土无法承受较大的拉力。施工人员进行拱顶区段的建造时，整个区段会由于主拱圈受力变形或者斜拉扣索伸长而发生变化，进而在已浇筑完成的拱圈内部产生张拉应力。所以，早进行悬臂施工的时候，要严格控制主拱圈的变形和应力的变化，在施工的时候，建议在拱圈阶段中设置较粗的钢筋，增加纵向的预应力，以对抗在悬臂施工时主拱圈产生的负弯矩 [5]。3 结语桥梁工程是我国交通建设的一部分，能够直接影响到我国交通运输行业的发展。在现阶段，挂篮悬臂浇筑技术是我国混凝土拱桥建设中不可或缺的技术之一，挂篮悬臂浇筑技术在拱桥的施工过程中，不需要大量的设备和材料，直接节约了建设成本，并且施工方法并不复杂，减少了施工难度。在桥梁建设过程中，使用挂篮悬臂浇筑技术能够消除许多以往存在隐患的问题，为提高桥梁质量奠定了基础，并推动了桥梁技术的发展。这种施工方法比较适合建造交通流量大的桥，而且不会因为桥梁的跨度增加而发生改变。在修建钢筋混凝土拱桥的工程中，一定要注意拱圈内部的受力分配，因为混凝土的抗拉能力有限，施工人员只能通过对拉索的控制、对应力的控制和对拱圈线形的控制来维持拱桥的结构平衡。参考文献：游柯.探讨菱形挂篮悬臂浇筑施工技术在桥梁工程中[1] 的应用[J].科技创新与应用，2014（6）：209-210.王琦.挂篮悬臂浇筑施工技术在桥梁施工中的应用研[2] 究[J].江西建材，2014（23）：180-181.李三珍.大跨度预应力混凝土连续刚构桥设计、施工[3] 新技术及施工控制研究[D].昆明：昆明理工大学，2014.李万成.大跨径连续刚构桥梁挂篮悬臂浇筑施工中的[4] 内力、线形控制措施[J].四川建材，2011（2）：155-157.毛小明.按挂篮施工设计的连续刚构桥采用支架分段[5] 施工的研究[D].武汉：武汉理工大学，2013.万娇.钢筋混凝土拱桥悬臂浇筑与劲性骨架组合施工[6] 技术研究[D].重庆：重庆交通大学，2013.（编辑：姬瓅瓅）