桥梁上部结构挂篮悬臂浇筑施工技术的分析

桥梁上部结构挂篮悬臂浇筑施工技术的分析

赵家政

云南交投公路建设第五工程有限公司 云南 昆明 650000

摘要：现阶段，人们逐渐意识到交通的重要性，并且在交通运输量不断增加的背景下，对于相关的施工项目提出了更高的要求。桥梁是建设项目中重要的组成部分，上部结构施工是重点环节，决定了桥梁的整体质量与美观性。通常在桥梁上部结构施工时，会采取挂篮悬臂浇筑施工技术，施工环节比较复杂，需要采取必要的质量控制措施，把控施工效果，确保符合施工标准，从而促进桥梁施工的长远发展。基于此，文章将分析桥梁上部结构挂篮悬臂浇筑施工技术的具体应用方法。

关键词：桥梁；上部结构；挂篮悬臂浇筑施工技术；分析

前言

桥梁工程的建设与人们的日常出行有密切的关系，能够加强不同地区的联系，带动地区经济发展。桥梁投入使用后，上部结构直接承担车辆荷载，只有上部结构施工质量合格，才能为车辆安全通行奠定基础，因此要加大对桥梁施工项目的管理，了解具体的施工技术，保证施工的效果。通常针对桥梁上部结构施工，采用的是挂篮悬臂浇筑施工技术，落实现场技术监督，提高上部结构的荷载力。

一、挂篮悬臂浇筑施工技术

在桥梁上部结构施工过程中，比较常见的施工方式有两种分别是现场浇筑和预制安装，两种方式的施工成本与施工步骤存在差异，需要根据具体的项目情况选择合适的施工方法。挂篮悬臂浇筑施工技术属于现场浇筑的类型，能够达到节约施工成本，缩短施工工期的目的。在实际应用过程中，需要在桥梁的上部结构中选择合适的施工位置，确定施工作业平台，按照从两侧到中间的施工顺序进行浇筑。在此基础上还要结合预应力技术，控制混凝土的强度，优化工程施工的整体效果^[1]。挂篮悬臂浇筑施工中挂篮制作是施工的重要环节，挂篮主要由承重结构、悬吊系统、锚固装置等组成，其中承重结构是主要的受力构件，需要承担施工设备与浇筑节段的重量，所以要保证其具有良好的承载力。通常施工单位为了充分发挥该技术的优势，会分段对桥梁工程进行施工，每段的长度控制在5米以内。结合实际的应用效果来看，挂篮悬臂浇筑施工技术的运用，不仅能提高施工的质量与效率，还能减少在施工场地中的占地面积，为此得到了广泛的应用。

二、桥梁上部结构施工中常见的问题

（一）环境因素的影响

在桥梁项目施工中，混凝土材料中使用频率比较高，混凝土的性能决定了施工的效果。混凝土的主要材料就是水泥、砂石和水，混合均匀后具有一定的流动性，能够和其它材料紧密的融合。混凝土中的水泥遇到水后会发生水化热反应，水泥在释放热量时，释放的速度和热量，会直接影响混凝土凝固的效果。如果水化热的过程比较快，会加快水泥自身温度的变化速度，从而直接影响混凝土的整体质量^[2]。桥梁项目的施工周期比较长，施工过程中具体的施工环境，也会对混凝土带来影响。在温差较大的施工环境中，没有做好养护措施，在忽冷忽热的环境中，会导致混凝土表面出现裂缝，破坏混凝土内部结构，降低其强度，从而无法保证桥梁结构的稳定性。

（二）结构设计不科学

一般桥梁项目施工中，桥梁跨度比较大，这样就会导致主梁所承受的结构压力增加，为了确保上部结构的承载力，需要根据施工场地的具体情况，选择合适的结构，以此来提高道路桥梁结构化设计的科学性，进一步确保施工的质量。但是在实际设计过程中，由于部分设计人员对于结构设计的认识不到位，设计缺乏科学性，导致结构设计的整体效果与实际施工不相符，结构受力不均匀，容易导致桥梁结构发生形变，甚至还存在桥梁坍塌的风险。

（三）主拱结构被破坏

在对桥梁上部主拱结构进行施工时，通常需要安装支架，借助支架力才能完成施工。放置支架时工作人员要综合进行考虑，从不同角度进行分析，选择合适的位置，避免影响施工的质量^[3]。但是，在实际施工过程中，部分施工人员的专业性欠缺，会直接将支架架设在主拱结构上，这样就导致主拱结构承担的压力变大，稳定性降低，从而会引导主拱结构变形，严重的会导致其出现裂缝，影响桥梁上部结构的施工质量。

三、桥梁上部结构挂篮悬臂浇筑施工技术应用

（一）案例工程概况

木板河特大桥位于东村镇石桥村，隶属富民县东村镇所辖，左幅起止里程K28+156~K29+285，全长1129m，右幅起止里程K28+156~K29+288，全长1132m。左、右幅桥跨布置为：（3×19m钢筋混凝土箱梁）+（90m+4×160m+90m连续刚构桥）+2×（3×41m）连续T梁。桥址区高程介于1568～1817m之间，相对高差约249.4m，最低点位于木板河沟谷，最高点位于寻甸岸山顶，地形起伏大。下面对木板河特大桥桥梁上部结构挂篮悬臂浇筑施工技术进行分析。

（二）施工准备

2.1作业现场布置

在桥梁工程项目施工之前，施工人员需要对施工现场进行布置，做好准备工作。首先，施工前彻底清理便道及场地上的障碍物，转移临时停放的设备、材料，确保施工场地的平整。安排专人检查施工用水管道、用电线路是否工作正常，发现隐患及时整改，并做好后备水源与电源工作，确保混凝土浇筑过程中施工用水、用电的连续供应。；其次，复核施工的图纸，与现场施工人员进行技术交底，确认图纸设计与施工现场需求一致，并在施工过程中严格落实图纸设计，准备好所需的支架和钢结构，并加工验收钢筋、钢绞线、锚具等材料，由试验室对主梁施工的C55混凝土进行配比设计并报监理审批，合格后用于工程施工，以此保证施工质量与设计要求的一致性

^[4]；最后，提高对施工安全的重视，做好安全防护工作。桥梁上部结构施工属于高空作业，施工前要对相关人员进行安全培训，严格执行安全生产规范。

2.2设备质量检查

挂篮悬臂浇筑施工技术中挂篮具有重要的作用，主要是由锚固、吊杆和平衡系统等组成，施工时能够沿着轨道行走，是一个可以活动的脚手架，为了保证施工效果，施工前要对设备进行检查。当构件被运送到施工现场后，需要先检查构件的质量，使挂篮的荷载力与施工需求一致。完成挂篮搭建后，也要检测整个挂篮的安装质量，保证挂篮托架的承重符合要求，每个连接点之间的距离一致，连接质量稳固，螺栓不存在松动问题，才能避免托架发生变形。在桥梁上部结构施工过程中，如果梁与墩之间没有连接好，会在两侧悬臂浇筑施工时，出现失衡的情况。因此要提前进行固结，保证两侧悬臂的平衡性。

（三）挂篮施工技术

3.1挂篮拼装

挂篮主要是为了方便桥梁上部结构施工，人为制造的一个活动支架，需要结合桥梁施工的具体情况，确定挂篮的重量。在实际运输过程中，挂篮构件是零散的，使用之前要按照相关步骤完成拼接，再利用塔吊将其运送到指定位置，然后进行焊接工作，做好防护网，保证挂篮的牢固性与稳定性。

3.2挂篮静载实验

安装完成挂篮后要检查挂篮的荷载能力，明确其承重水平与变形情况，保证施工的安全性。为此，需要进行荷载试验，第一，检查挂篮的安装质量，保证静载检测合格；第二，根据桥梁不同段的具体情况，对混凝土的性能进行分级，并进行加载作业；第三，每完成一次加载后，最少间隔四个小时；第四，持续进行加载作业，当达到100%荷载后，加载时间应超过24小时。加载时要结合工程的具体情况，一般采用四级加载^[5]。在此过程中，堆码是比较关键的，需要遵循平整稳定的原则，并且在预压时容易出现挂篮不平衡的情况，工程人员要加大重视程度，做好加载与监测工作。

（四）悬臂浇筑施工技术

4.1挂篮前移

当挂篮完成悬浇后，或者预应力张拉工作结束后，施工人员需要将挂篮沿着轨道移动到下一处工作的桥梁段中，为下一段施工做好准备工作。在悬浇好的梁段上进行轨道作业安装，先将手拉葫芦底模平台两个后梁移动到外模上，达到固定的位置后，松开吊带，使后梁掉落在外模上部，然后拆除吊带，在安装好手拉葫芦，牵引主桁架向前移动，到达固定位置后，固定底板钢筋，再移动内模板。

4.2绑扎钢筋

在桥梁工程上部结构施工过程中，需要大量的钢筋材料，才能保证上部结构的荷载力。在进行钢筋绑扎前，需要确认施工图纸设计，根据具体的要求进行绑扎。绑扎作业过程中，如果出现箍筋和波纹管的碰撞，切勿将箍筋分割，而是要移动波纹管，这是因为箍筋是一个整体，被割开后会影响钢筋的闭合力^[6]。当进行张拉作业时，如果箍筋的闭合力不够，会降低结构的稳定性，加大出现裂缝的概率。主筋作为整个桥梁结构的主体，承担着大部分的重量，要加大重视程度，在绑扎时要核对长度，结合施工现场情况进行连接。例如，在本工程施工过程中，主梁钢筋是在钢筋车间制作成的半成品，安装前要对其进行清理，保证表面干净无杂物，并且在使用前必须调直，调直后钢筋弯曲度应不大于长度的1％，并不得有局部弯折。钢筋加工时要按照设计图纸的要求，结合施工技术规范，接头处采用绑扎的方式，绑扎长度为35d，并且要保证同一根钢筋只有一个接头。另外，需要注意的是绑扎钢筋的扎丝和丝头要朝结构内弯，这样能够避免混凝土进入保护层。

4.3混凝土浇筑

4.3.1浇筑方式

浇筑过程中，需要结合实际工程情况，根据箱梁高度，从而确定浇筑方式。常见的浇筑方式分为一次浇筑成形与分层浇筑方式，一次浇筑成形的方式需要在箱梁的顶部位置设置一个预留孔，将其作为底板浇筑的入口，在完成底板浇筑后，需要立即将其焊封，同时浇筑两侧的肋板需要同步分层浇筑，最后在浇筑顶板，从外侧一次性完成浇筑，能够有效地避免混凝土出现裂缝。而分层浇筑的方式是根据桥梁不同的梁段分层施工，完成底板浇筑后，再进行腹板浇筑，需要严格的把控浇筑时间，保证混凝土强度达标。例如，本工程在施工过程中，采取的就是分层浇筑的方式，浇筑的原则是：由下而上，由低向高，先底板、腹板、最后顶板^[7]。具体在浇筑底板过程中，要遵循浇筑的原则从底向高、从外向内开展浇筑工作，这样能够避免混凝土堆积，并且还能有效的控制混凝土的凝固速度与效果，降低出现收缩裂纹的概率。对腹板进行浇筑时，需要保证其处于水平状态，分层进行浇筑，每次浇筑的厚度要小于30cm，并且控制好间隔的时间，确保混凝土浇筑的效果。针对顶板浇筑时，由于顶板厚度不大，混凝土入模时，为避免因顶板悬臂过大，模板支架变形而产生裂纹，顶板宜采用由外向内（横向）的浇筑顺序。顺桥向由箱梁边跨现浇段墩顶面两端向墩中线合拢。

4.3.2混凝土浇筑的注意事项

桥梁上部结构施工时，混凝土浇筑的效果，对施工质量有直接的作用，需要按照工程设计确定浇筑顺序，并且要注意以下几点：①控制好混凝土的配比。混凝土中不同原材料的占比，能够影响具体的强度，桥梁混凝土浇筑要根据具体工程，确定混凝土强度等级。本工程中梁体混凝土设计强度C55，混凝土配制要求：坍落度18～22cm，坍落度损失1小时不大于2cm。②在进行混凝土浇筑时，针对封头处的混凝土不能随意晃动，并且为了加强稳定性，要做好锚垫板的固定工作。施工人员应在脚手板上走动，并在管道两侧对称下料和振捣。防止管道踩扁和移动，加强锚下混凝土插捣和振捣，防止锚垫板下出现空洞。③振捣是保证混凝土浇筑质量的关键工序，应分工明确，定岗定职，分区专人负责，并有专人检查配合，用钢筋插捣、排气、检查。④如果进行混凝土浇筑时，天气比较炎热，容易增加其产生的水化热量，使其出现开裂等情况，影响最终的质量。因此，可以利用冰凉的井水代替一部分拌合水，或者在搅拌过程中加入适量的缓凝剂，以此达到控制混凝土浇筑效果的目的。

4.4预应力张拉

预应力张拉作业对施工技术的要求比较高，并且施工过程相对比较复杂，需要做好施工准备工作，提前检查预应力管道的质量，了解管道的弹性，确定截面积，为计算伸长值做准备。一般情况下，在计算预应力的过程中，需要保证实际的数值与预期差距在6%以内，这样才能使最终的施工效果接近设计方案。如果发现预应力的伸长量不足，要查明其原因，并采取相应的补救措施^[8]。预应力张拉操作时要先了解纵向预应力张拉数值，再明确竖向预应力张拉数值，最后才能测量横向张拉的数值。不同方向的预应力张拉重点不同，并且方式也存在差距，以纵向预应力测量为例，张拉的顺序是先腹板束，后顶板束，左右对称张拉。

4.5封锚施工

桥梁上部结构在封锚施工中，要提前做好混凝土清理工作，除去表面的杂质，使用阻锈剂处理外露的锚头，保证封锚混凝土与混凝土完全贴合，凝结成一个整体^[9]。本工程在进行封锚施工时，对预应力锚固施工质量进行了检查，确认合格后才切割端头多余的预应力筋，切割时使用的是砂轮机，切割后的预应力筋的外露长度不得小于30mm，且不得小于1.5倍预应力筋直径。针对长期外露的锚具采用封端混凝土保护，结合锈蚀的措施，以此保证施工的质量。对于横向预应力，封锚外的主梁钢筋应根据具体情况移动、弯折、断开。若钢筋断开，应将钢筋留出槽口外一定长度，待横向预应力钢束张拉完毕后，用短钢筋点焊后封锚。

结束语

综上所述，挂篮悬臂浇筑施工技术是桥梁上部结构施工的重点，对施工质量有积极的作用。在具体施工过程中要把握施工技术的要点，做好挂篮安装与试验工作，缩小误差的数值，以此保证整个桥梁结构的稳定性。另外，在施工中也要控制好钢筋绑扎环节，选择合适的浇筑方式，注重预应力数值的计算，从而提升桥梁上部结构挂篮悬臂浇筑施工的质量。

参考文献

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