旷夏雨
上海城工建设工程有限公司 上海 201799
摘要：文章先简单分析了工程概况和挂篮悬灌总体施工方案，随后介绍了挂篮悬灌施工方法，包括托架法现浇施工、挂篮选型制作和安装、标准节段悬臂浇筑，最后提出了工程质量保障措施，希望能给相关人士提供有效参考。
关键词：大桥工程；挂篮悬灌；施工方案
引言：挂篮悬灌施工技术属于近几年诞生的全新工艺，将该种技术融入到公路桥梁工程中能够发挥出桥墩结构加固的作用，同时还可以进一步优化桥梁整体结构，为此对于该项技术进行系统研究已经成为当下建设企业主要发展方向。
一、工程概况
武当路复线工程百二河大桥整体里程范围是ZK2+138～ZK2+328，整个桥梁长度为190米。桥位处于百二河水库水面宽大概60米的位置，选择55+80+55m大跨径三跨变截面连续钢构桥跨百二河水库。此次项目所处区域为丘陵地貌单元，穿越十堰市区南部，整个线路呈现出一种波状起伏特征[1]。
在桥梁工程上部结构中，主桥选择变截面连续钢构形式，进行分幅设置，各幅桥宽为16.5米。跨中梁高度为240厘米，墩顶梁高是450厘米，梁底和底板厚度呈现为1.8次抛物线变化。主梁设计为单箱单室，箱室底板宽度是850厘米，悬臂宽度为400厘米。标准段腹板宽度为40厘米，根部加腋腹板宽度是65厘米。梁部通过挂篮悬灌方法实施浇筑处理，上部结构可以进一步分成左右两种半幅桥，各幅桥宽度是16.5厘米，而底板厚度是50厘米。下部结构中的桥墩属于双肢实心墩，主墩下方设置8桩承台，钻孔桩对应直径是180厘米，所有钻孔桩全部按照嵌岩桩实施设计。主桥边墩设置于百二河水库两边山体中，由于整体山势十分陡峭，边墩设计为边盖梁钻孔桩方式施工。
二、挂篮悬灌总体施工方案
百二河大桥连续刚构梁体长度为190厘米，共分成0到11号块，该桥两个柱墩T构左右幅进行同步施工，而1、2号是钢构墩。箱梁0号块于墩顶墩身预埋支撑托架，实施现浇施工。标准节段的箱梁施工中主要选择菱形挂篮施工方法，挂篮于顶面进行拼装。挂篮使用前需要实施荷载试验，进一步消除挂篮非弹性变形问题，为悬臂施工中合理设计箱梁预拱度提供合理参考依据。箱梁悬臂施工配置四对挂篮，箱梁外模采取桁架结构，内膜选择悬挂结构，面板宣布应用钢板施工，底膜选择钢模施工。而边跨现浇段的箱梁工程中可以选择钢管型钢搭设鹰架实施施工。边跨、中跨合拢段主要通过挂篮改装吊架合龙施工[2]。
三、挂篮悬灌施工方法
（一）托架法现浇施工
托架采用40c槽钢平衡梁和斜撑施工，并通过Φ100mm钢销和牛腿拼装构成，各个单肢墩身设置4个托架，双肢墩身之间通过8个40c的槽钢斜撑和牛腿衔接。底模架采用10cm长的钢楔块、型号为I40b的工字钢横梁、槽钢钢桁架以及型号为20×20cm的方木构成。
在针对三角托架实施加工设计中需要确保托架质量、焊接高度、材质满足相应的设计要求，在拼装加工成型后，组织专门人员检查焊接质量和几何尺寸，达标后转移到墩旁。结束墩身施工后应该对三角托架预埋件和预留孔安装偏差进行仔细检查，第一时间进行合理修整。墩身预埋件和三角托架衔接施工属于高空作业，也是关键受力部位，所以需要施工建设人员具备良好资质，保证质量满足相应的要求。结束三角托架安装施工后，需要仔细测量三角托架顶层横向分配梁位置，科学设计横向分配梁，最后设置底模横梁，下方设置长度为10厘米的钢楔作落架用，放样安装底部模板，检查平面位置，避免入侵外侧模板导致返工问题。
底模主要通过大块竹胶板拼接构成，同时配置小块定型模板，从而提升砼外观质量。其中主要节段外侧模选择挂篮外模，外模架主要选择挂篮外侧模架，而内模选择木模板，内模架设置碗扣式手脚架，为了进一步缩减高空作业，提升模板施工精度，在地面对内模堵头模、洞孔模和小支架等模块拼装完成后，继续吊上拼装，保证模板拼装场地的密实性和平整性，水平模板中禁止重物堆放和走人，吊装中也不能随意和其他物体碰撞[3]。
正式安装前，对三脚托架底模横梁就位状况、落梁钢楔以及顶面平整度进行全面检查，设置脚手板围栏与安全网等防护设施。至于外侧模可以选择塔吊实施分段吊装，根据先外后内以及先远后近的顺序实施吊装，等待外侧模就位后通过倒链和墩身钢筋实施固定，提高结构稳定性，在桥轴线两端外侧模就位后，通过拉杆连接固定上下端，使其形成统一整体。墩身和底模之间通过双面胶带把墩身和模板边连接起来，避免墩梁交接位置出现漏浆现象。
在托架预压中，搭设好支架后，为确保支架搭设稳定性和安全性，消除支架中的非弹性变形，需要针对支架实施预压处理。相关预压加载重量可以根据设计荷载120%进行合理考虑，借助反力架实施加载。分级加载24小时后，按照平均每4个小时进行一次观测，沉降累积量控制在1毫米以下，维持良好稳定性。随后实施分级卸载，构成预压报告。预压中于支架底板按照等间距纵向设置5个控制测量断面，各个断面内设置5中代表性测量控制点，准确测量控制点标高，结束加载且沉降稳定后，对各个控制点高程进行准确测量，随后卸载，结束卸载后对控制点高程进行准确测量。
模板工程中，底模部分可以于组合钢模板中设置竹胶板，侧模选择大块钢框竹胶板，内模选择组合钢模，并通过普通钢筋拉杆和钢管架对模板进行加固支撑。混凝土灌注施工中，对墩顶进行一次性浇筑成型，直接将底板两侧混凝土泵送入模，中部位置可以通过顶板开天窗，借助导管或串筒入模。于腹板中部位置设置观察窗，通过观察窗把腹板混凝土直接泵送入模，实施捣固处理，灌注工作达到某种高度后，将观察窗封闭，借助顶板把混凝土泵送入模，最终实施顶板混凝土灌注。
（二）挂篮选型制作和安装
挂篮整体结构形式选择自锚平衡菱形挂篮，由专业工厂实施制作加工，针对菱形桁架、底模前后横梁吊带各种关键部位实施全面探伤检查和加载试验，达标后才能顺利出厂。菱形挂篮通过锚固系统、模板系统和提吊系统等部分构成。菱形桁架属于挂篮中的重要承重结构，桁架主要通过型钢加工形成，分三片设置于箱梁腹板位置。其中通过I字型钢构成平面联结系，各片桁架主要通过40号槽钢组合焊接形成，至于节点位置可以选择通过M30螺栓与δ20节点点板进行联结。并在菱形桁架后节点以及前节点分别设置槽钢形成的桁架式横梁，通过角钢联结前后两个桁架横梁。
并在前上横梁中设置14个吊点，具体为8个吊底模、4个吊内模和2个吊点。后上横梁中分别设置两个吊点，分布于后上横梁两侧，用于吊底模进行纵向移动[4]。
在提吊系统中，前吊带，把悬臂灌注腹板、底板、底模板和顶板混凝土重量转移至桁架中。前吊带通过型号为200×20以及200×32的16Mn钢带用Φ60钢销组成。前吊带下端连接底模架前横梁，并在前上横梁中吊起上端，各组吊带通过两个32吨螺旋千斤顶和扁担梁对底模标高进行合理调节。后吊带方面，把底模模板承载的荷载转移到箱梁底板，后吊带通过200×32型号16Mn钢带进行加工形成。上部合理设置数个调节孔，更好适应梁底板厚度波动，底模架后衡量和下端进行合理连接，上端横穿箱梁底板，各个吊带通过两个螺旋千斤顶和扁担支撑设置于箱梁底板中。
模板系统方面，外模框架通过角钢和槽钢焊接形成，模板围带为槽钢制成，模板面板通过厚度为6毫米钢板制作形成。侧模和外模分成上下两个部分，以箱梁外侧下倒角上方30厘米区域作为分界线，外上侧模是架桁。链挂于前上横梁中，后端利用吊杆在结束灌注的箱梁顶板中进行悬吊，走行梁和吊杆之间设置相应的吊架，吊架中设置滚动轴承。挂篮行走中，率先拆除外下侧模，在外侧模走行梁中设置外上侧模，外模走行梁和外上侧模共同顺着吊架向前滑行。
内模包括组合钢模、斜支撑、竖带、内模桁架等部分构成。并在斜支撑、竖带和内模桁架构成的内模框架中安置内模，在内模走行梁中设置内模框架，于走行梁前方利用倒链于前上横梁进行悬吊，后端借助吊杆吊装于箱梁顶板中，走行梁和吊杆之间设置后吊架，吊架中设置滚动轴承，在挂篮行走中，内模以及内模行走梁共同顺着吊架朝前方滑行。底模部分，底模直接承担悬浇梁段重力，由底模板和底模架等部分构成。底模纵梁则通过角钢和槽钢组焊构成桁架式，底模横梁可以进一步划分为前后横梁，通过槽钢制成，底模面板通过厚度为6毫米钢板制成。
在结束灌注的箱梁底板中通过吊杆悬吊底模后横梁，前横梁利用前吊带在菱形桁架前上横梁中进行悬吊。底模架前端是由角钢组装形成的操作平台，供梁段实施张拉等操作。挂篮行走中，在菱形桁架中通过前后吊装吊挂底模，和桁架同步移动。
走行系统中在各个菱形桁架下方箱梁顶面分别设置一根轨道，在梁体竖向预应力筋中锚固轨道，主桁架前端设置了前支座，顺着轨道滑行，主桁架后端设置后支座，后支座通过反口轮顺着轨道下缘进行滚动，无需加平衡重，通过2个5吨倒链实施牵引，便可前移挂篮，轨道分节长度可以根据梁段长度实施合理制作。
锚固系统中，挂篮锚固借助箱梁竖向ΦL32预应力螺纹精扎粗钢筋在箱体中固定轨道，随后在轨道中利用后锚扁担梁对菱形桁架实施锚固处理。其中需实施锚固处理的竖向预应力粗钢筋各片桁架分别用四根，整个挂篮一共需要12根。
挂篮拼装中，墩顶施工结束后，桁架纵桁梁、底模和横桁梁率先于地面进行拼装，随后通过汽车吊实施挂篮吊装。安装中需要对桥墩两端挂篮进行同步对称安装，把不均衡荷载控制于设计目标范围内。
挂篮预压选择千斤顶加载法，通过逐级递增加载和逐级测量方法实施。加载重量总和是最重梁段负荷的1.2倍。加载试验中需要对不同荷载下后锚上挠值、底篮前横梁吊带变形问题、主桁上前梁跨变形、主桁上前横梁吊带、主桁前端销节变形、前支点沉降值进行实时观测。
（三）标准节段悬臂浇筑
率先将挂篮外下侧模拆除，解除梁段和挂篮的锚固系统，同时将箱梁和底模之间后锚系统解除，菱形桁架于牵引系统下移动至待浇位置，外上侧模和底模随菱形。桁架同步移动到待浇梁区域。通过梁顶竖向预应力筋对菱形桁架实施锚固处理，随后在浇梁底部锚固底模，对底模前端标高进行调整，达到设计位置要求，同时对外上侧模进行调整就位，设置外下侧模。对底板和腹板钢筋实施绑扎，同时合理安装设置预应力管道，调整内模就位，对顶板钢筋实施绑扎同时对预应力管道进行安装，针对梁段混凝土实施现浇施工。等待混凝土满足设计强度要求后，实施预应力筋张拉和压浆处理，将模板拆除，重复上述工序，不断循环推进，直到全部梁段结束施工。
菱形挂篮悬灌施工中，将梁段和挂篮之间锚固系统解除，超前移动到待浇灌位置，外模和底模随着菱形桁架同步移动至待浇梁段位置。在现浇梁段底部对底模后端进行锚固处理，调整侧模、底模前端和顶模就位，对腹板钢筋和底部钢筋进行绑扎，同时合理安装预应力管道，设置内模，绑扎安装顶板钢筋和预应力管道。对梁段实施混凝土浇筑，找平和养生，张拉预应力筋，实施压浆处理，将模板拆除，向前移动挂篮到下一梁段。
挂篮前移中，在浇筑好的梁段混凝土满足弹性模量和混凝土强度等设计指标要求后，针对纵向预应力筋实施张拉和压浆处理，合理铺垫轨道和垫梁。完成轨道锚固后，将底部模架前后吊带放松，同时通过两个10吨倒链在菱形桁架后横梁中悬挂底模架。将底模架和后吊带之间的连接拆除，率先放松全部后吊带，随后放松前吊带，通过倒链牵引制作，促进菱形桁架引导外上侧模和底模移动就位，随后设置底模、吊带，吊起底模。解除外上侧模对应走行梁吊杆移动到预留孔。对立模标高实施科学调整，使其进入下一阶段循环施工。
四、工程质量保证措施
想要保障悬臂梁施工质量，在挂篮设计中需要满足稳定性、刚性以及强度要求，组装挂篮后，对安装质量进行全面检查，根据设计荷载要求实施载重试验，对挂篮中不同部件变形量进行准确测定，进一步减少非弹性变形。针对悬灌梁工程合理编制作业指导书，组织施工人员积极参与技术培训，培养出更为优秀、高质量岗位人才，为悬臂浇筑工程顺利实施奠定良好基础。施工中根据施工配合比开展混凝土拌和工作。在开始浇筑混凝土前，需要严格检查模板，均匀涂抹脱模剂，保证模板拼接严密性[5]。
结语：综上所述，桥梁工程项目中，选择挂篮悬灌方法进行施工处理，能够进一步简化相关施工设备，预防支架使用数量过多的问题，选择该种施工技术，整体范围跨度相对较大，十分经济，使用高效，也是当下大跨度桥梁工程中的主要应用方法，值得我们进行应用和推广。
参考文献：
[1]姜欣.线形控制技术在大跨度悬灌连续梁施工中的应用[J].建筑技术开发,2019,46(11):105-106.
[2]李友明,白晓红.全封闭挂篮在跨越既有公路连续梁(刚构)桥悬灌施工中的应用[J].四川建筑,2020,40(03):250-252.
[3]李安慧.城市立交匝道过渡段采用挂篮悬灌施工方法的探索[J].建设机械技术与管理,2020,33(03):75-76+87.
[4]管连永.预应力混凝土连续钢构桥悬灌挂篮施工技术分析与探索[J].四川水泥,2020(03):157+192.
[5]田昱峰.某公路特大桥悬灌施工三角挂篮主桁架结构验算及分析[J].城市建筑,2019,16(29):162-163.