摘要：本文首先对挂篮悬浇施工技术进行阐述，并分析该项技术在公路桥梁工程中的应用。
关键词：路桥工程；挂篮悬浇技术；应用；方案
一、挂篮悬浇技术相关阐述
挂篮悬浇施工技术在我国路桥工程中的应用十分广泛，相比一般的施工技术来说，桥梁挂篮施工不需要大型吊机，也不需要搭设支架，而是采用挂篮灵活流动实现最终施工目的。在工程施工中，主要是分臂段展开工作。在前段桥梁浇筑完成之后，可以采用轨道把挂篮向前移动，之后完成下一段桥梁施工，循序渐进的完成整个桥梁工程的建设。在路桥工程施工当中，对施工单位专业水平有着很高要求，不仅要确保整个路桥结构的平衡，还需要确保设计方案符合工程实际要求。
二、公路桥梁工程挂篮悬浇施工处理技术应用的具体案例
（一）工程概况
小榄水道特大桥位于广东中山市，主桥（115+250+115m）双塔双索面混凝土斜拉桥，a主梁采用牵索挂篮施工。主梁采用双边室断面。主梁横向宽度为35.1m（含锚索区），梁中心高度为3m，主梁高跨比为1/83.3，标准梁段桥面板厚度为30cm；顺桥向每隔6m间距设置一道横隔板。最大浇筑节段长度为6m，标准节段重量450t，0#段浇筑长度8m，箱梁顶面设2％单向横坡。
（二）挂篮构造
1、挂蓝的结构形式
根据本桥的特点，桥面较宽，挂蓝拟采用复合式前支点设计，含模板系统总重量202.5t。
2、挂篮主要构成
挂篮主要由：承载系统、提升锚固系统、止推系统、定位调整系统、行走系统、索力转换系统、模板及安全防护及液压系统电气系统组成。
（1）承载系统
主要包括桥面下两根主纵梁和前、后横梁、桥上三角桁架及其辅助梁系，形成挂篮承载平面。
（2）、提升锚固系统
挂篮就位后，可通过设置在主纵梁上的外锚杆和液压千斤顶提升挂篮到正确的标高并锁定。同时中横梁上的锚杆可提高后支点在浇筑时的刚性。此时挂篮的所有垂直载荷都由锚杆系统和前支点处的拉索承受。
（3）止推系统
挂篮在浇注状态下，前支点拉索产生巨大的水平分力（最大可达428吨，必须依靠止推系统来平衡这个水平分力。止推系统包括止牛腿座和支推键组成。拉索的水平分力通过止推座传递到止推块，再传递到已浇注节段上。
（4）定位系统及挂篮调整
挂篮的水平高度定位由液压千斤顶和锚杆完成；纵向微调由止推座上的螺杆和锁紧螺母完成；横向位置由安装在后横梁上且作用于已浇注节段纵梁的限位轮保证。
（5）行走系统
前进时油缸伸出，带动推动架向前滑行，轨道上面每隔50cm设置一个槽口，当棘块遇到槽口时，由于棘块在重力场作用下自动归位竖向，顶部卡入槽口中，这时油缸收缩，前进定位销轴限制棘块转动，这样主梁在液压缸的带动下前进，当锁定后退定位销轴时，同样原理实现后退，前进与后退全部自动拖挂。
挂篮液压行走系统的功能为挂篮在一个节段浇注并养护完成后，就位到下一个节段位置的移动过程。行走系统由前后两部分组成，主要有挂钩、限位轮、反走轮和已成桥面敷设的轨道及牵引千斤顶构成。
桥上挂腿由：挂腿，轨道、自动脱挂装置、水平液压顶、滑靴组成；行走时，纵移顶带动锚梁锚杆使挂篮前移。
（6）索力转换系统
挂篮的前支点拉力由桥面拉索提供。当节段施工完成并保养结束后，前支点拉力由索力转换系统完成挂篮拉力的释放至节段锚点的过程。
（7）模板及安全防护系统
为了降低落模空间占用，为桥下通航让路，考虑到人工易于拆卸倒运，挂篮模板全部采用散拼组合小钢模5mm面板，顶模4mm面板，模板肋采用8#槽钢，挂篮纵梁间距900mm。以保证较平整的清水混凝土外观质量。
（三）挂篮安装
1、总体方案
挂篮三角架在桥上拼装，主桁在桥下地面拼装，拼装完毕后，采用Φ32mm精轧螺纹钢作为吊带，通过三角架前吊点和1#块预埋孔为吊点将主桁架整体提升到位。
2、挂篮安装准备工作
0#块、1#块施工张拉灌浆完毕后，拆除支架并清理场地。
修整场地前，按照拼装场地布置图进行测量放样，对桥下主塔承台附近的场地进行整修，地面硬化处理，精平框架梁纵横向地面，确保吊车摆放时，连接螺栓孔对准，摆放就位后，连接过程中吊车可以撤离。
3、三脚架组装
先清理检查0#、1#块桥面三脚架安装场地，检查所有精轧螺纹钢吊杆孔位置是否准确、通畅，尤其是检查三脚架安装位置轴线和高程是否符合要求，必须满足要求后，方可进行下一步工作。
在0#、1#块桥面上利用塔吊起重组装三角架，就位复合挂蓝的三角架部分，并利用竖向精轧螺纹钢锚固紧。
4、钢箱梁主平台安装
桥面塔吊吊装进行三脚架组装安装，同时桥下利用1～2台25t吊车吊装钢箱梁节段，按拼装位置进行摆放，人工连接高强螺栓，并备用必要的拉、提、垫等辅助工具用具。
5、主桁高强螺栓连接要求
首先对到场的工装件检查验收，以保证所有工装件符合图纸要求。
构件拼装与微调，大件直接吊装就位，让后用横移镐（三作用千斤顶）进行微调，吊放次序先内后外。小件安装可在地面组成整体一次就位安装。
（1）、高强螺栓施拧要求
a高强螺栓设计预紧力
b 扭矩扳施拧前要进行标校：
c Z-180型手动省力扳手：
施拧弯矩：
d 高强螺栓的施拧
（2）、节点处理要求
先用临时普通螺栓的手动扳手坚固，达到贴紧为止。在每个节点上穿入临时螺栓的数量不得少于高强度螺栓总数的1/3。最少不得少于2个临时螺栓。冲打穿入螺栓的数量不宜多于临时螺栓总数的3%。不允许用高强度螺栓兼临时螺栓，以防止损坏螺纹，引起扭矩系数的变化。
（3）、螺栓安装要求
高强度螺栓穿入方向要一致。从梁体内向外插入螺栓，在外侧进行坚固。高强度螺栓连接副安装时，根部的垫圈有倒角的一侧应朝向螺栓头，安装尾部的螺母垫圈则应与扭剪型高强度螺栓的螺母和垫圈安装相同。
严禁强行穿入螺栓；如不能穿入时，螺孔应用绞刀进行修整，用绞孔修整前应对其四周的螺栓全部拧紧，使板叠密贴后再进行。
修整时应防止铁屑落入板叠缝中。绞孔完成后用砂轮除去螺栓孔周围的毛刺，同时扫清铁屑。
（４）、螺栓紧固要求
高强度螺栓坚固时，应分初拧、复拧和终拧。
初拧：高强度螺栓紧固时，至少分2次紧固。初拧轴力值最低不应小于标准轴力的30%。
高强度螺栓初拧轴力宜达到的目标
复拧：初拧完成后，在初拧的基础上，再重复紧固一次，故称之为复拧。
终拧：对安装的高强度螺栓作最后的紧固，称之为终拧。终拧为设计预拉力的5%~10%。M16螺栓，宜取5%；M24螺栓取10%。
终拧扭矩按下式计算：
M＝（p＋△p）·k·d
式中：M-------终拧扭矩kN·m（kgf·m）
p--------设计预拉力kN（t）
△p-----预拉力损失值，一般为设计预拉力的5%~10%；
k--------扭矩系数；
d--------螺栓公称直径（mm）
（5）、拧紧顺序要求
每组高强度螺栓拧紧顺序从节点中心向边缘依次施拧，使所有的螺栓都能有效起作用，紧固方法高强度螺栓连接副终拧扭矩值按下式计算：
Tc=K·Pc·d
式中：Tc------终拧扭矩值（N·m）
Pc------施工预拉力值标准值（kN），见规范附表B.0.3
d-------螺栓公称直径（mm）
K------扭矩系数，按规范附表B.0.4的规定试验确定。
高强度大六角头螺栓连接副初拧扭矩值To可按0.5Tc取值。
扭剪型高强度螺栓连接副初拧扭矩值To可按下式计算：
To=0.065Pc·d
式中：To------初拧扭矩值（N·m）；
Pc------施工预拉力值标准值（kN），见表3—38；
d-------螺栓公称直径（mm）。
6、吊装前的检查
（1）、挂篮各部件连接螺栓抽检，按照抽检原则进行验收；
（2）、检查吊点焊焊缝及局部加筋情况，保证吊点部位局部应力复合设计及规范要求。
（3）、挂腿在0-1#砼浇筑完成后安装。
（4）、对安全防护平台进行检查。
7、挂蓝吊装作业
a、统一指挥，并严格按照指令操作。
b、长构建要系好缆绳利于空中就位。
c、先安装中间长、大、重构件。
d、构件大致就位后，用横移镐进行微调，然后栓连牢固。
e、对于需要临时固定的可增焊临时稳定支撑件。
f、当确认构件稳定后，松钩，吊装下一件……
8、整体提升
当主桁全部安装完毕，将精轧螺纹钢穿过主桁架及主梁上的预留孔并锚固，共设置4个吊点，三脚架前吊点2个，主梁上吊点2个，每个吊点设置2根Φ32mm精轧螺纹钢，利用液压千斤顶张拉精轧螺纹钢使主桁架缓慢整体提升至主梁1#块底部，提升到位后立即旋紧螺母锚固。就位后离梁地面预留适当空间，满足两边挂腿安装条件。
提升过程中各个吊点的提升速度要保证均匀、同步，防止出现倾斜。
9、铺设挂篮轨道
先按图纸将走行轨道线和端头线放出，并做标记。随后进行铺沙找平，将走行轨按图纸上的顺序放好，轨道分为高侧和低侧，安装时必须按照图纸要求安放，不得放反。
轨枕安装好后，在轨枕上铺设行走轨道，利用0#块梁体竖向钢筋将轨道锚固，间距50cm。
10、挂腿安装
挂腿安装前，严格检查挂腿走道安装是否符合要求。然后采用塔吊组装挂腿，并与主平台桁架连接牢固。
（四）挂篮拆除
1、中跨挂篮拆除
（1）挂篮拆除施工组织
本桥主梁中跨合拢段位于小榄水道中心，边跨合拢段位于岸上，主梁标准节段施工完毕后，边跨挂篮可通过精轧螺纹钢直接下放至原地面，然后进行分解拆除除。施工流程如下：
拆除挂篮内模及护栏→拆除三角桁架→挂篮下降→挂篮后退至1#块→挂篮下放→分解、拆除挂篮
（2）施工方法
① 施工准备
A、在挂篮内模拆除前，确保已完成梁体纵向、横向及竖向预应力张拉、孔道压浆及封锚施工。
B、轨道垫枕铺设，每50cm一个，位置准确，均需垫实。
C、挂篮走行轨道严格按照设计要求铺设，轨道各向误差在±2mm之内，表面平顺，接口光滑。
D、推动主桁行进的千斤顶安装完毕，安排专人逐一将所有轨道锚固螺母再拧紧一遍，并检查连接器。
②内模拆除
将内存分解拆除并吊运至梁面运走。
③挂篮防护栏拆除
由于挂篮防护栏影响挂篮倒退，因此在完成M20#梁段施工后即可拆除挂篮内模及底侧模。
④ 三角架拆除
拆除三角架前吊带及后锚点，将三脚架前端后退至梁面上，然后分解拆除三角桁架。
⑤挂篮下降
调节挂腿处千斤顶将挂篮整体下降，使底模、侧模脱离梁体，同时将中横梁吊点、纵梁后锚点的吊带拆除，并下放中箱室底模滑梁使中箱底模整体下降至梁底以下，便于挂篮后退。
⑥挂篮后退
A、此时挂篮重量由两侧挂腿承担，利用2台液压千斤顶推动挂篮后退，将底模、主桁系统及外侧模一起移动至2#块预定位置。
B、后退过程中不断倒铺轨道，轨道下的轨枕要垫实，轨道上表面平顺，接口光滑。
C、行走时，需注意挂篮两榀主桁架均匀、同步前移，行走速度不大于10cm/min；具体操作时，可在左右轨道上每隔10cm做标记，行走过程中加强观察，若挂篮两榀主桁架不同步，前后相差20mm，应使用千斤顶顶推纠正。
⑦挂篮整体下放至地面
挂篮退至预定位置后，通过桥面预留吊孔在主桁架前后横梁各设置2个吊点，每个吊点2根Φ32mm精轧螺纹钢，吊点在桥面锚固后即可拆除挂篮主桁两侧挂腿，最后在桥面采用液压千斤顶和反力支撑架缓慢下放精轧螺纹钢使主桁架整体下降地面。
⑧挂篮拆除
挂篮下降至地面后，需分块拆除。
A、模板拆除
松掉模板系统的连接螺栓，利用吊车将单块模板调离主桁架。
B、主桁架拆除
模板拆除后在地面上将主桁架分解拆除。
两榀主桁先用钢丝绳或倒链临时在主桁架两侧将主桁拉紧，防止主桁侧倒；然后拆除两榀主桁间的门架横连及两侧挂篮吊架；最后将主桁架按照安装的反向顺序分解。
2、边跨挂篮拆除
（1）、挂篮拆除施工组织
边跨最后一节悬浇段12#块施工完毕后，边跨挂篮处于陆地上方，此时挂篮不需要倒退即可直接下放至原地面，然后分解拆除。挂篮的下放及拆除方法与中跨挂篮基本相同。
拆除挂篮内模及护栏→挂篮下放→分解、拆除挂篮
（2）、施工方法
①内模拆除
施工方法同中跨挂篮。
②挂篮整体下放至地面
首先将主桁两侧的挂腿拆除，整个挂篮由三角桁架2根前吊带和中横梁上的2根吊带吊起，为便于下放的操作施工，每根吊带由原来的4根Φ32mm精轧螺纹改成2根Φ32mm精轧螺纹钢。然后在各吊点顶部采用液压千斤顶和反力支撑架缓慢下放精轧螺纹钢使主桁架整体下降地面。
③三角架拆除
挂篮下降至原地面后即可分解、拆除三角桁架及吊带。
④挂篮拆除
方法同中跨挂篮。
结束语
综上所述，挂篮悬浇施工技术在路桥工程中的应用十分广泛，科学应用挂篮及悬浇箱梁施工技术的工艺，能够大大减少路桥工程的质量问题，有效地控制施工周期，对整体施工的效果起到了提升的作用。但是相关部门也需要认识到其目前存在的不足，还需严格控制施工工艺，不断对其进行创新与改进。
论文作者:谢锋
论文发表刊物:《基层建设》2019年第6期
论文发表时间:2019/4/25
标签：挂篮论文; 螺栓论文; 桁架论文; 桥面论文; 螺纹钢论文; 轨道论文; 系统论文; 《基层建设》2019年第6期论文;