挂篮施工在桥梁工程中的应用
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摘要：文章主要分析了挂篮施工的流程、设计原则及其特点，认为将挂篮应用到路桥工程的施工过程中来不仅可以降低施工中可能出现的误差，还可以减少施工成本、提高工程的质量。文章以郑卢高速公路为例详细分析了挂篮施工在箱梁的预制、空心薄壁墩施工中的相关应用。
关键词：挂篮施工；路桥工程；混凝土；翻模
中图分类号：U445 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）36-0041-02
路桥工程作为重要的交通枢纽，在影响我国运输行业与经济发展的同时，还与人民的生命安全有着密切的关系。因此，对于路桥工程的施工单位来说，它们所需要保证的并不只是及时完成施工项目的建设任务，还需要确保工程的质量。只有这样，路桥工程的安全性才能得到保障，才能推动经济发展。我国目前所建设的路桥工程中，如果工程的跨度比较大，施工方法使用的通常都是悬臂浇筑。对于这种施工方法来说，挂篮是必备的施工工具。将挂篮应用到路桥工程的施工过程中来不仅可以降低施工中可能出现的误差，还可以减少施工成本、提高工程的质量。由此可知，挂篮施工在整个路桥工程中都是非常重
要的。
1 挂篮施工概述
1.1 挂篮的工作流程
挂篮是一种悬臂施工过程中经常用到的施工设备，按其结构的不同，挂篮可以被分为四种，分别是型钢式、斜拉式、混合式与桁架式。挂篮的零件不多，主要的只有悬吊系统、走行系统、工作平台、锚固装置以及承重结构，这其中，承重结构是最为重要的，对路桥工程的质量有着很大的影响。这是因为它所需要承受的并不仅仅是整个挂篮设备的重量，还有最新完成浇筑阶段的重量。而与此同时，承重结构还需要将载荷力运输到已经完成施工的梁身。当走行系统运行的时候，其可用轨道需要尾索保护装置和牵引装置的协助。为防止挂篮施工出现覆盖稳定性不高的问题，可以通过在挂篮尾端设置后锚的方法来解决。而如果后锚也无法有效解决这一问题，则应该进行尾部加重。工作平台主要负责调整标高以及为挂篮提供工作空间。考虑到挂篮施工对整个路桥工程质量的影响力，因此在施工过程中我们需要格外留意，确保其施工的高效与规范性。
1.2 挂篮的设计原则
第一，减轻自重。这是最重要的一条原则，因为挂篮自重对施工速度以及自身的组建速度都会产生很大影响。因此在设计与组建挂篮时，应该最大限度地减轻其自身
重量。
第二，尽量缩短施工周期。在利用挂篮进行施工时，应该尽量让各个桥梁的全断面在一次浇筑过程中完成，这样就可以将挂篮施工的周期大幅缩短。
第三，确保施工的安全和悬浇硂的质量。在设计模板时，需要对硂的外观质量制定一定要求，这样挂篮的设计才能与高空超重的施工要求相适应，进而保证施工的安全和悬浇硂的质量。
2 挂篮施工的特点
挂篮施工指的是当路桥工程的施工过程中涉及到大跨度的悬臂桥梁浇筑时，通过吊篮来分断悬臂进行施工。挂篮施工有三个特点：
第一，质量较轻，转移方便。由于挂篮的主要零件大多是型钢材质的，因此质量比较轻盈，组建与转移起来也非常方便。
第二，使用范围较广。挂篮的底模可以随意上升或者下降，因此可以参与到各种梁高的施工项目中，范围
广阔。
第三，行走过程非常稳定。挂篮通过液压驱动的方式整体走形可以一次到位，并且行走过程非常稳定。
3 挂篮施工在路桥施工应用中的实例分析
文章以郑卢高速公路为例详细分析施工建设过程中挂篮的应用。该工程地处洛宁县的陈吴乡境，全长有9.0千米，路基的宽度采用的是26米的标准，其中的K83+145大原大桥为此工程的关键部分。在此关键部分的施工中，箱梁的预制以及空心薄壁墩施工都应用到了挂篮施工技术。
3.1 箱梁的预制
箱梁的预制工艺包括施工准备、预制钢筋、安装波纹管、安装模板等多个环节。
3.1.1 施工准备。准备的第一步是建设张拉台座，它主要由承力台座、台面、定位钢板以及横梁构成。由于承力台座需要承受所有的张拉力，因此其强度和刚度必须保证，抗倾覆安全系数需要在1.5以上，抗滑移系数则需要超过1.3。而横梁需要将预应力筋的张拉力传递给承力台座，因此其刚度也非常重要，受力挠度不得超过2毫米。第二步是起重机的架设。根据施工情况需要架设两台起重机，其跨径为20米，吊高为9米，吨位2×50吨，调试以后轨道的平整度没有出现变形的情况，起重能力和箱梁的吨位匹配度比较高。第三步需要准备张拉设备，主要包括油泵、千斤顶等。
3.1.2 预制钢筋。由于所使用钢筋的等级、规格以及钢种都不一样，因此需要在加工棚中集中制作，完成以后要做好标记然后分类堆放。运输过程中需要采取一定的保护措施以免被损坏。当钢筋的直径超过12毫米时，需要采用焊接的连接形式，并且焊接的地方应该是内里比较小的地方。而直径不大于12毫米时，可以采用绑扎的连接形式。焊接操作开始之前，要首先进行试焊，无问题后再大规模开展焊接工作。钢筋的绑扎需要遵守首先底板然后顶板的顺序，断面的接头不可以大于50%。
3.1.3 安装波纹管。波纹管的安装过程中，其方向应该和穿束的方向保持一致，并使用大一号规格的波纹管进行套接，套接的长度应该为20厘米。
3.1.4 安装模板。模板是为了提高尺寸精度而制作的临时结构，需要考虑的因素有刚度、强度、稳定性以及能否重复使用等。模板通过大块的钢模拼装而成，使用钢板的厚度为8毫米。模板之间通过螺栓连接起来，并将固定式弹性嵌缝条嵌入到板缝中来保证模板不出现漏浆问题。在模板的底部，每隔0.6～0.8米设置一根规格为Φ40的拉杆。立模时需要用挂篮将其吊到待用处，然后使用32吨的千斤顶将模块逐个顶至待用位置。
表1 模板的安装过程的容许误差
项目 允许误差（毫米）
1 标高 ±10
2 板间高度差 2
3 轴线偏移位置 ±10
4 内部尺寸 5
5 平整度 5
6 孔洞中心线位置 10
3.2 空心薄壁墩施工
3.2.1 施工准备。首先设计并加工模板，第一节高度为2.5米，其余的均为2米，厚度为5毫米。而操作平台则设置在模板外侧的肋上，共两层。
3.2.2 翻模施工。将主筋焊接在预埋主筋上，中心线要对齐并采用电渣压力焊。模板中需要增加内撑来确保混凝土的尺寸大小。模板固定好以后就可以开始混凝土泵管的安装工作。泵管安装好以后开始浇筑混凝土，为确保其外观质量必须对振捣操作予以高度重视，采用的方法为水平分层灌注，厚度在30厘米左右。浇筑操作完成以后需要立即开始混凝土的养生。初凝后将浮浆除去，然后掺入一些外加剂来改善其性能。当混凝土拥有一定强度以后就可以安装一节墩身的钢筋，第二节外模放置到第一节模板上以后用定位销连接在一起。
3.2.3 封闭墩顶和隔板。当模板已经翻升到底模的设计标高时就可以将内外侧封闭起来。采用焊接钢桁架作为支架和4厘米厚的木板拼缝。薄壁墩中间有中系梁，所以在薄壁墩的施工过程中浇筑到中梁系以后就需要对中系梁进行施工，等中梁系施工完成以后再继续翻模操作直到设计标高为止。
4 结语
路桥工程在国家发展以及人民的生产生活中必不可少，因此对于路桥工程来说，保证好其施工质量有着重要的意义。在郑卢高速公路工程中，箱梁的预制、空心薄壁墩施工都运用到了挂篮施工，由此可见其重要性。
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作者简介：高俊峰（1976—），男，河南驻马店人，驻马店市公路工程开发有限公司工程师（交通工程系列），研究方向：道路桥梁施工。