桥梁工程钢结构的悬臂挂篮施工工艺研究

桥梁工程钢结构的悬臂挂篮施工工艺研究

1刘利华2张晓富  四川,成都,610081

四川省第一建筑工程有限公司

《工程建设标准化》

摘要：桥梁钢结构组合环节，由于悬臂挂篮方便处理、免受环境制约、适用性强，被普遍用于桥梁钢结构组合中，其将施工中所要的梁体分为若干个节段，并结合施工要求令各节段长度控制在2-5m左右。本文基于悬臂挂篮种类和结构，简述了悬臂挂篮优势，并讨论了桥梁钢结构中应用悬臂挂篮的主要内容。

关键词：桥梁工程；钢结构；悬臂挂篮

悬臂挂篮指将梁体分成若干个节段，各节段长度处于2~5m以内。把挂篮用作操作平台对称处理悬臂，桥梁桥跨处理中挂篮能沿梁顶活动，在已完成的前段梁段上加固好挂篮，把挂篮用作操作平台。一个节段处理好后，可活动挂篮开始处理后续节段，直到完工。

1、桥梁钢结构悬臂挂篮种类与结构分析

作业期间挂篮形式丰富，构造不同，估分类时借鉴标准存在区别，且分类结果也不同。从挂篮材料方面来说，悬臂挂篮涉及贝雷梁、万能杆件等构件搭配、型钢加工成。承重结构包含斜拉、桁架、钢板梁以及牵索等结构。从受力原理方面来说，涉及斜拉式、垂直吊杆以及刚性模板等结构。使用挂篮时的组成部分：承重结构要承载机械重量，并依靠支点与锚固设备把荷载传送至已完工的梁上。桥梁工程钢结构施工使用的内挂篮既要有强度，还要达到稳定性及刚性标准，挂篮质轻，可灵活移动与自由抬升。

    桥梁钢结构悬臂挂篮应用基本原则：（1）降低挂篮结构自重及未建成桥梁荷载压力；（2）科学调节挂篮平衡，防止掉落；（3）挂篮设计与安装中，必须符合桥梁每个节段断面活动要求，如钢结构拼装，还要保证挂篮活动安全，以提高工作效率；（4）满足桥梁钢结构处理时的时空要求，便于机械移动和作业稳定，缩短工时，按期完工。

2、悬臂挂篮的优势

2.1操作简便

悬臂挂篮选择挂篮为载体，主要支撑已完工的上段主梁。基于此，无需安装各种支架结构，不用辅助于大型吊机，仅需利用液压器就可以推动挂篮向前，然后用挂篮承载后梁段，于挂篮内悬拼好梁体。所以，采用悬臂挂篮方式明显提高了桥梁修建的便捷性，而且因机械需求下降，节省了工程成本，有利于推动现代桥梁行业发展。

2.2 受环境干扰较小

大跨度桥梁结构中，会跨越河域、山谷以及道路等区域，由此极大阻碍桥梁建设，如施工现场有通行需要时[1]。采用悬臂挂篮方式可以自身不受交通、河流、山谷等制约优势，大大提高作业便捷性，减少外部环境因素影响，针对新时代大跨度桥梁修建有重要作用。

2.3 普遍适用性

悬臂挂篮主要用挂篮承载桥梁，能承受梁段自重及作业荷载，大幅度加快工程进度[2]。挂篮的刚度大、变形小、质轻，大桥结构上挂篮容易活动，依靠液压器挂篮能前移，根据其底模架构造，还方便其升降，适用于各种高度桥梁建设，使之具有普遍适应性优点，针对各种桥梁结构均有重要意义， 可以明显下降大跨度桥梁建造难度，促进桥梁行业持续发展。

3、桥梁钢结构中引入悬臂挂篮的主要内容

桥梁钢结构建设中悬臂挂篮方式是整体性工艺体系，对工艺标准要求很高，以确保工艺使用效果。如今，桥梁结构中悬臂挂篮的主要内容概述如下。

3.1 悬臂挂篮加工设置

桥梁建设中采用悬臂挂篮施工方式先结合实际情况以及悬臂挂篮施工方式标准化应用步骤，加工悬臂挂篮，这一过程，生产人员必须提前仔细研究桥梁施工图纸，按照工程要求提高悬臂挂篮加工的合理性，提高悬臂挂篮加工的整体效果。悬臂挂篮加工好后，将之运往工地安装。安装之前，施工者要做好全面检验，执行安全检查制度，给设置悬臂挂篮提供基础条件，并先在挂篮安装地方采取防护措施，避免挂篮脱落，严控安全风险。设置好悬臂挂篮后，及时检测标高，把设计值和预拱度值相加，对各梁段规划合适的预拱度值，确保悬臂挂篮标高和设计方案相符。

3.2悬臂挂篮标高管理

 桥梁工程上钢结构悬臂挂篮安装需要严控标高，根据标高精确度提高整个桥梁质量，是个重要的施工环节。一方面，按照桥梁建设与运行过程产生的拱度变化情况进行精准预算，这样可以确定标高所要的标准，并反复核算，经校验获得相关结果，为后期施工提供科学指导。另一方面，对于桥梁建设中可能产生的变位情况，设置标高时要以桥梁下方为依据。此外，挂篮标高还要分析动工最前沿横面状况，按照梁顶测点高度与梁下标高计算挂篮标高。而且，钢结构也要研究温变因素。温度变化将导致钢结构出现热胀冷缩情况，进而造成温度应力与变形，这样会直接影响钢结构稳固性与安全性。所以，悬臂挂篮处理环节，需要严格控制温度应力与变形，如能借助传感器技术，经在重要位置设置应变计与温度传感器等来监测结构的改变。

3.3 悬臂挂篮行走处理

悬臂挂篮行走处理是桥梁结构悬臂挂篮方式应用的关键一环，工艺流程非常危险。悬臂挂篮行走之前， 要提前放入挂篮前后吊带，行走之前清理干净悬臂挂篮下方，行走环节注意器械操作的规范性；按照规定顺序放松吊带并完成脱模。而且加强悬拼时的位移控制，首先就要确定悬拼部位的精准坐标，保证拼接部分的钢结构可以精准对接。悬拼位移管理需考量的因素较多，如结构几何外形与大小要满足设计要求，保障整个桥梁稳固性及荷载传递性能；环境因素，如风速与温度变化，所以要实时监测与调整这些因素。一般借助测量仪器与仪表实时测量，采用计算机辅助设计与控制系统精准管理。经设置传感器与测量仪器，能够实时记录与测量悬拼环节的位移信息，将之和设计要求比较，且实时调整与校正。

3.4 悬臂挂篮预压测试

    桥梁建设中使用悬臂挂篮方式时，悬臂挂篮预压测试也非常关键，特别是新挂篮应用中，预压测试直接影响到悬臂挂篮的规范性及安全性[3]。悬臂挂篮预压测试涉及以下要点：①桁架结构预压测试。桁架直接关系悬臂挂篮弹性变化情况，采用悬臂挂篮施工方式时，桁架预压测试十分关键，可以防止因桁架弹性变化引起的安全危险，是桥梁建设中悬臂挂篮方式安全管理的核心部分[4]。②检测悬臂挂篮压力。悬臂挂篮是桥梁结构的关键载体，其荷载能力影响梁段施工安全性。一般梁体悬臂挂篮压力是重量最大桥段的1.2倍，确保梁段浇筑环节悬臂挂篮免受荷载力作用引起的变形现象。测量悬臂挂篮荷载力时，清楚记下检验环节悬臂挂篮变化状况，确保悬臂挂篮检验结果真实，为桥梁建设打下坚实基础。

4、结束语

通过上述分析得知，悬臂挂篮处理过程，为了使桥梁线形合格，必须在钢结构施工中管理整个作业载荷、平面位置及高程校核、工程环境温度变化检测与超作规范性，并把桥梁段落建设中的受力平衡度视为主要管理项目。基于此，悬臂处理中要科学规划挂篮，并做好早期准备任务，确保挂篮不会严重影响工程质量，并组织挂篮预加载活动，处理弹性变化的应对措施，消除非弹性变化的不良影响，提高作业准确度。

参考文献：

[1]叶靖宇,周杜.桥梁工程钢结构的悬臂挂篮施工工艺研究[J].建筑技术开发,2020,47(18):127-128.

[2]李清华,郑慧.桥梁工程中钢结构的悬臂挂篮施工工艺[J].中国水运(下半月),2019,19(02):201-202.

[3]刘小军.桥梁工程中钢结构项目悬臂挂篮施工技术分析[J].北方交通,2018(02):24-26.

[4]杨长奎.桥梁工程中钢结构项目悬臂挂篮的施工技术[J].黑龙江交通科技,2014,37(03):106-107.