一、引言
当前，公路桥梁施工质量的好坏严重影响人们正常出行，同时也促使工程施工行业竞争较为激烈。工程施工单位要想在激烈的市场竞争中长久稳定的发展，就要获取更多的经济效益。然而，在实际工程施工过程中，由于有些施工单位只注重眼前经济利益，并不重视工程质量，导致公路桥梁工程未能发挥实际作用。而公路桥梁施工中的挂篮悬浇技术能够提高工程建设质量，保证工程施工安全，确保工期可控等符合相关要求。
二、公路桥梁工程挂篮悬浇施工技术原理
当前公路桥梁施工过程中，挂篮悬浇技术已经普遍应用，该与传统技术相比，挂篮悬浇技术能够在施工过程中减少使用大型机械设备，减少支架架设环节。同时，挂篮悬浇技术拥有较强的灵活性，提高工程质量安全系数，高效完成公路桥梁施工任务。工程施工单位在应用挂篮悬浇技术过程中，较为常用施工方法我分臂段施工。也就是说前段梁体养护、预应力张拉及封锚压浆等工艺施工结束经检查合格后，就可以由施工负责人组织挂篮脱模及行走等，采用挂篮悬浇技术进行施工下一段梁体，从而减少公路桥梁施工时移动等待大型机械设备的时间。在施工过程中，需要施工单位具有相应的的施工资质，这样不仅是国家相关法律法规的具体要求，也是确保工程施工安全及施工质量达标、梁体整体流线型具有一定的美观性的必要保证。施工单位在施工过程中，既要懂得符合结构外观线型流畅，又要保证工程结构受力合理。
下面以我们局完成的南京滁河大桥为依托，具体介绍一下挂篮悬浇施工技术的特点。
三、桥梁挂篮悬浇工程案例概况
滁河大桥共分为六联，跨径组合为：（3x30）（A1 联） +（3x30）（A2 联）+（31+54+31）（A3 联）+（100+85）（A4 联）+（3x30）（A5 联）+（3x30）（A6 联），总长661m。其中 A4 联为主桥，采用独拱塔双索面斜拉桥，采用悬臂挂篮施工法。A1联、A2 联、A5联、A6联为引桥（采用等截面连续箱梁桥），A3 联为引桥（采用变截面连续箱梁桥）。
主桥上部梁体采用双边箱结构，边箱采用预应力混凝土单箱双室斜腹板连续箱梁。箱梁高度为变厚度，一般段梁高为2.6m，采用单箱双室断面形式，单箱顶板宽18.5m，箱梁悬臂板长4m，悬臂端部厚25cm，悬臂根部为60cm；顶板厚度25cm，跨中底板厚度25cm。箱梁在主塔位置局部加厚梁高为3.6m，箱梁在斜拉索位置设置厚度0.3m的中横梁，端部设置厚为2m的端横梁，在墩塔梁固结处设置箱式横梁，总宽为6.7m,其具体施工技术参数见下图1。
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图1梁体截面尺寸
四、主桥稳定结构分析
挂篮悬浇施工技术在公路施工中主要适用在以下情况：第一种是在大跨度的公路桥梁施工中，一般可以采用桥梁挂篮悬浇技术，这种施工技术能在一定程度上节约施工单位的施工成本，尤其是一些跨越市政主要干道的大型桥梁施工。采用此种方法，可以减少大型机械设备、支架体系及与之相匹配的专业施工人员等的投入，大大降低施工企业的成本；而对于一些小型的桥梁施工，如果采用此种方法，则会因选择不当，而增加投入、增加企业的成本；第二种是在跨江和跨河的桥梁建设施工中，一般的桥梁建设施工技术无法采用，施工场地有限，一些大型的机械设备无法进入施工场地，可以采用挂篮悬浇施工技术，能更好地发挥作用，提升施工的效率和质量；第三种是在一些复杂的山区，我国山地地形复杂，近些年公路事业发展迅速，山区公路建设越来越多，一些山谷公路建设中无法搭设支架，还有一些地区在支架搭设中需要投入大量的人力和财力，同时针对山区峡谷环境存在的实际环境，常规的机械设备无法进入或无法充分发挥功效。而挂篮悬浇技术能突破地形条件的限制，减少施工的成本，提升施工的整体效率和施工质量。
主桥主跨跨径100m，采用挂篮悬浇施工，每次挂篮悬浇长度为5m，混凝土浇筑方量为155m3，重约403t。悬臂浇筑共计15节，10#主墩两侧0节（号）段及9#墩处梁端均采用支架现浇。
（1）、挂篮模板安全设计及验算按最大荷载节段进行设计和验算，因此选择最重的1#节段作为验算的值满足要求，就能满足其它节段要求。
（2）、主桁：由菱形桁架、前上横梁、后横梁和抗风稳定系统组成。菱形桁架是挂篮的主要承重结构，由槽钢和钢板等焊成方形管，采用销接的方式连接。前上横梁及后横梁采用双拼H型钢装焊接而成，抗风稳定系统则采用桁架组成。
(3)、后锚系统：由后锚固横梁、锚杆、下拉油缸等组成。设计抗倾覆系数≥2。
(4)、菱形挂篮其主桁架与底模横梁通过D32精轧螺纹吊挂连接，传力明确，故计算时针对其各部件进行。主要有：主桁架、前上横梁、底模纵梁、前下横梁、后下横梁、锚固系统、走行系统、吊挂系统。
五、挂篮悬浇施工工艺技术
主塔施工完成，并在1#段支架现浇完成张拉完预应力后，开始挂篮的组装，投入使用前对挂篮进行1.2倍加载预压，预压采用砂袋进行。预压过程中获取挂篮相关位移参数，为调整模板标高奠定基础。然后进行钢筋绑扎及内模板安装，加固后进行钢筋混凝土浇筑。新浇梁段达到脱模强度后，放松主千斤顶，松开后锚固精轧螺纹使模板脱离开梁体。拆除轨道锚固梁，安装轨道行走支座，利用走行油缸移动轨道至下一梁段。锚固后锚梁，主桁架前移600mm，使挂篮的后横梁与斜拉索相错开，再安装斜拉索，待斜拉索安装完毕进行张拉后，挂篮再向前行走至安装位置，进行下一节段施工。
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图2：挂篮安装示意图
1．技术参数
挂篮的主要技术参数如下：1)适用梁段最大重量400t；2)适用梁段最大长度5000mm；3)适用梁高变化范围2.6m；4)适用梁体宽度范围37m。
2.施工工艺流程
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图3：施工工艺流程
3.挂篮安装
（1）、现浇段施工结束后，清理现浇段梁顶面，测量放线找梁的中心线。轨道宽650±5mm，轨道中心至梁中心距离4200mm。
（2）、铺设轨道
A 铺设轨道精度：
a、轨道的平整度：偏差±5mm。
b、轨道的前后位置：偏差±5mm。
c、两组轨道的平行度：偏差±5mm。
d、两组轨道对角线：偏差±5mm。
B锚固轨道六道横梁：
a、四道活动梁，利用D32精轧螺纹在梁顶板的预留孔锚固。
d、两道为轨道上的梁，利用D32精轧螺纹在梁顶板的预留孔锚固。
(3)、安装主千斤顶、走行油缸。
(4)、吊装后横梁。
后横梁分为中间后横梁及外侧后横梁，先安装中间段。
(5)、安装吊挂系统。（精轧螺纹）
(6)、安装外侧模板。
外侧模板与外滑梁组成整体，一起吊装。外滑梁用6根D32精轧螺纹连接。
4. 挂篮拼装
在公路桥梁施工中会应用挂篮，在施工现场要对挂篮进行制作、配置及调试，这些工序只有严格执行，逐项检查合格，才能确保挂篮施工的安全和顺利。同时施工人员要对挂篮各项尺寸及偏差严格控制，按设计参数要求执行。在开始挂篮安装时，施工人员要在安装前做好菱形架与梁体接触位置的抹平，使用 M20 的砂浆进行处理。要结合工程实际情况，在使用千斤顶安装承重桁架片时，对于安装过程中涉及的应力要及时调整，保证主梁和立柱的安装压力符合相关负荷的具体要求，保证稳定性。在安装底模和底篮时，要通过卷扬机设备进行安装，合理进行吊带锚固。外模安装对于安装平台要求较高，要确保平台的安全性，在进行外模安装时平台的使用频率非常高。在内模系统安装时，施工人员为更便于操作，可以事先将顶板内模进行组合，全部组合完成后，再通过螺纹钢筋进行固定。
5. 浇筑施工
在使用挂篮悬浇技术进行浇筑作业时，施工方需要加强对于每一个浇筑环节的质量控制工作，严格规划机具、钢材等现场物资设备的放置位置，且需要根据浇筑区域的不同而设置相对应的施工方案。同时，浇筑前还需要结合施工现场的温度、湿度等参数调整混凝土的工作性能。在实际浇筑的过程中，为便于挂篮悬浇技术的具体应用，施工单位可以在施工区域安装特定的支架模板，严格控制各项辅助设施的安装位置。浇筑施工完成后应当及时拆除临时性的辅助设施，并对混凝土开展养护处理。
6、张拉及压浆
挂篮施工过程中，每节梁体预应力束有纵向精轧螺纹钢，顶板横向预应力束，竖向预应力，以及横隔板预应力束。当梁体养护时间满足设计要求，强度及弹性模量达到设计值的90%时，开始脱离侧模板及内模板支撑、支架后进行张拉。张拉顺序采取先隔板，再纵向，然后桥面顶板横向，最后竖向的张拉顺序。
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图6：预应力张拉数据
预应力筋张拉完毕后应24h内完成压浆，浆体强度标号为50MPA,浆体选用高强孔道灌浆料,并采用高速搅拌机制浆。
7、挂篮行走
挂篮行走是挂篮悬浇施工中的常见状态，鉴于挂篮在行走过程中会面临较高的风险，因而施工单位需要严格控制操作环节和监督环节。在这一过程中，施工方需要在挂篮的主导梁设置反压轮，并对反压轮的运行状态进行实时监控，一旦反压轮出现不规范运行状态，就需要立即停止挂篮行走，特别注意检查主桁架走行速度、走行距离保持同步。
(1）、轨道移动
新浇梁段达到脱模强度后，放松主千斤顶，松开后锚固精轧螺纹使模板脱离开梁体。拆除轨道锚固梁，安装轨道行走支座，利用走行油缸移动轨道至下一梁段。
(2）、轨道锚固
拆除轨道行走支座，安装轨道锚固梁，进行轨道上锚固和外锚固。
8. 合龙处理
在公路桥梁工程中，合龙处理是一个关键的施工环节，其将直接影响到挂篮悬浇技术的应用效果以及桥梁结构的变化，应在和龙前查询温度情况，选择在较低温时间段和龙浇筑施工，已到达使和龙段梁体混凝土承受压力荷载效果。
首先，施工单位需要优化合龙口的处理工作，确保节段钢筋可以与桥梁端口的钢筋预埋件有效结合，并满足预应力施工的实际需求。其次，在处理合龙口时，需要使用特定混合比例的微膨胀型混凝土，并通过有效的后期养护来提高处理位置的稳定性。最后，施工单位需要严格控制重量的分配，将混凝土的重量均匀分配给各个悬臂，并在确保重量分配均衡的情况下设置张拉预应力钢索。
9、挂篮拆除
施工完S16号节段后，进行挂篮的拆除，挂篮拆除前，先将挂篮退到0#块上，再进行拆除。
10、管理施工技术应用
在公路桥梁施工过程中，施工管理人员要将施工现场管理制度融入到各项工程环节当中，并在施工之前确保所有工作人员都明确本工程的各项管理制度。为此，施工管理人员应在实际施工过程中，将所有施工现场各个工序分成多个施工环节，并且对每个小的施工环节都按派专人负责，以达到层层工序有人查、交接工序有互检的效果。明确各个负责人的工作管理职责，防止各个负责人在施工过程中出现玩忽职守等情况。
另外，施工人员要想确保公路桥梁施工工程能够顺利实施，施工单位必须要重视安全问题，确保机械设备在使用过程中能够安全操作，以此减少工程事故情况的发生概率。由此可见，公路桥梁施工过程中，施工单位应强化施工队伍建设，提高施工队伍专业技能，确保施工过程中严格遵守职业操作规范进行实际操作，从而提高施工安全性能的同时，提高施工工程质量。在挂篮悬浇施工应用技术的管理过程中，做好施工前的各项准备工作，施工过程中的监督检查纠偏等工作，每节段施工完成后的总结工作，以便精益求精、不断提高。同时，为后续相关公路桥梁挂篮悬浇施工提高依据。
六、结束语
综上所述，随着人们出行次数及各地区互相交流的日益增多，公路桥梁建设质量越发受到人们重视。在工程建筑行业竞争愈发激烈的今天，工程施工单位不仅要想保证施工质量，又要控制好施工成本，提高施工单位的经济效益。单靠以往传统技术致使许多工程施工单位在行业竞争中举步维艰。为此，施工单位应引进挂篮悬浇施工技术，该技术不仅在保证公路桥梁施工质量的同时，又能提高施工单位的工程效率，降低工程施工成本投入，值得工程建筑行业大力推广应用。
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论文作者:徐孟
论文发表刊物:《中国建筑知识仓库》2019年06期
论文发表时间:2020/4/16
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