悬臂挂篮施工技术
0、简介
悬臂挂篮浇筑法施工是目前修建大中型跨度桥梁的一种比较有效的施工手段，其施工方法一般为将梁每2-5m分成一个节段，以挂篮为施工机具进行悬臂对称浇筑施工。挂篮是一个能够相对独立的可以自由行走移动的承重结构，挂篮悬挂在已经张拉施工完毕的前端梁段上，在挂篮上进行下一梁段的模板安装、钢筋绑扎、砼浇筑、预应力张拉、压浆等作业。当完成本节梁段施工后，解除挂篮的约束，挂篮对称向前移动至下一个梁段，进行下个梁段施工，如此循环施工，直到完成全部悬臂梁段施工。悬臂挂篮施工方法不受交通、通航、流水、深谷等影响，是大跨度桥梁跨越河流、山谷、交通繁忙线路的最佳方法。
1、挂篮结构形式及分类
悬臂浇筑的施工方法有很多，其基本原理都大致相同，区别在于对挂篮结构的选择上。而挂篮作为悬臂施工中的专用设备，除了承受梁段的自重和施工荷载外，还要求自重轻、变形小、稳定性好、装拆方便和移动灵活等特点。因此，外形简单、受力明确、稳定性好、重量轻等就成为了选择挂篮结构形式的重要依据。
1.1、常用挂篮结构及特点
目前国内主要采用的挂篮结构形式主要有以下几种。
(1)、平衡桁架式挂篮，平衡桁架式挂篮的上部承重结构一般为等高度的桁架梁，桁架梁在已浇筑梁顶面用压重后者锚固或者二者共用的方式来解决倾覆稳定问题，桁架本身为受弯结构。
(2)、菱形挂篮，菱形桁架为菱形挂篮的主要承重结构，菱形桁架前端伸出作为挂篮底模的悬挂平台，后端锚固在箱梁顶板上，无平衡压重，结构简单、受力明确，是近年来常用的挂篮形式。
块
(3)、三角型挂篮，三角形挂篮与菱形挂篮主要区别为主桁架结构形式不同，其承重结构为三角型，亦是后端锚固、前端悬挂，也属近年来常用结构形式。
(4)斜拉式挂篮，斜拉式挂篮在力学结构受力上与以上挂篮结构形式有较大不同，其上部采用斜拉体系代替了桁架式受力结构，而斜拉所引起的水平分力则通过上下的水平制动装置来平衡，后端仍然采用锚固的方法来解决挂篮的倾覆稳定。
其余仍有很多挂篮结构形式，受力结构形式区别不大，均是由以上几种发展演变
而来。
下面以菱形挂篮结构形式为例，介绍挂篮的主要构造及施工工艺。
1.2、菱形挂篮结构形式
菱形挂篮主要由菱形桁架、悬吊系统、走行系统、后锚固系统、模板系统五部分组成。
（1）菱形桁架：菱形桁架是挂篮的主要承重结构。菱形桁架固定在箱梁腹板位置，桁架数量可根据箱梁的截面特征来确定，一般为两片主桁架，也可有三片或者多片。单个菱形架由5片型钢组成，型钢可为H型钢、双拼槽钢等，同时顶面水平杆和后斜杆之间设平面联结系，将菱形架连成一个整体，提高整体刚度。菱形架下设滑道，滑道固定在已浇筑混凝土梁段上。
（2）悬吊系统：有吊杆或吊带、螺旋千斤顶、扁担梁等组成，用于悬挂挂篮的模板系统，调整模板标高。吊杆或吊带分前吊杆（带）和后吊杆（带），前吊杆（带）用于底模平台的前吊点，承受箱梁节段约一半的荷载，后吊杆（带）锚固在已浇筑的箱梁
（3）走行系统：分为菱形架走行系统，底模外模走行系统及内模走行系统三部分。
菱形桁架走行系统：菱形桁架前端设滑动点，后部设平衡导向滑轮，固定在箱梁顶面的滑道，向前滑移。
底模、外模走行：外导梁前端悬吊在前上横梁，后端悬挂在锚固于已浇注梁段的滑车中。后下横梁与外模板悬挂在外导梁上，菱形架走向时带动外导梁走行，实现外模和底模的走行。菱形桁架及底模、外侧模同时走行。
内模走行：放松内模后，内模板即落在内导梁上，内导梁走行于外导梁情况相同。
（4）后锚系统：后锚采用精轧螺纹钢筋。作用是将挂篮承受的荷载传至箱梁上，防止挂篮倾覆。
（5）模板系统：由外侧模、内模及底模组成。
箱梁外侧模一般次用整体大块刚模板，支撑在外导梁上，外导梁前端通过吊杆悬挂在挂篮前上横梁上，后端锚固在已浇筑完成的箱梁梁段上；内模通过内模架支撑在内导梁上，内导梁前端通过吊杆悬挂在前上横梁上，后端锚固在已浇筑完成的箱梁梁段上；底模由底模纵向分配梁、底横梁及模板组成，底模系统通过底横梁的前后吊杆
悬挂在挂篮前端的前上横梁及箱梁梁段上，底模同时提供施工平台作用。
图1 侧面图
图2 正面图
2、挂篮施工工艺流程
首先利用支架完成墩顶0#段的施工，后续挂篮拼装均在已浇筑完成的0#段进行，若0#段长度无法满足挂篮拼装要求，可利用支架法在向前浇筑1#梁段。在0＃梁段顶面对称安装菱形挂篮，挂篮底部设有滑道，使挂篮能够沿桥梁纵向移动，滑道由精轧螺纹钢锚固在已浇注梁段；挂篮静止时后端由精轧螺纹钢锚固在已浇注梁段，移动时后端锚固在滑道上。挂篮前端悬吊形成的平台上可进行下一个梁段的钢筋、模板、混
滑道
外导梁
后锚
后下横梁
菱形架前支腿
前下横梁
底纵梁侧模螺旋千斤顶吊带
0#
前上横梁
凝土、预应力张拉、压浆施工。完成一个梁段的施工后，挂篮后锚由锚固在已浇注梁段变为锚固在滑道上，对称将挂篮移动至下一个梁段直至循环完成所有悬臂节段的施工。合龙段施工利用挂篮作吊架，在刚性锁定装置安装完毕后，拆除临时支墩释放梁体内部应力，两悬臂端平衡配重，夜间低温、无风的条件下进行混凝土浇筑，完成全桥梁体施工。
施工工艺流程如下图：
（根据设计图纸及施工方案来确定，个别地方可略有不同）
3
①挂篮拼装
a.挂篮加工完毕，在工厂检查各杆件尺寸、连接，重要焊缝采用超声波探伤检查，检测合格后在加工现场进行预拼装，经试验满足设计和施工要求后运达施工现场。
b.在施工现场拼装时，根据吊装设备的起吊能力将挂篮分块拼装，减少在梁顶高空拼装时间和工作强度。
c.挂篮拼装要注意各杆件的拼装顺序。先拼装走行系统、主桁结构及主桁后
锚部分，然后拼装吊带及底模平台部分，再拼装挂篮模板及工作平台。
d．挂篮主桁架节点板高强螺栓必须采用扭力扳手将螺栓拧紧、受力一致。
②挂篮静载试验
挂篮试验加载按照最不利荷载模拟加载，检验挂蓝的稳定性及整体安全，实测出挂篮的变形。挂篮预压采用堆码砂袋的方法进行。
数据分析整理。通过预压测量出挂篮不可恢复变形和弹性变形；弹性变形与挂篮设计值比较，检验是否满足设计和规范要求要求；绘制出荷载与挂篮弹性变形关系曲线，为线形控制提供依据。
③1＃梁段悬臂施工
在0#段上将挂篮拼装完成及锚固稳定后，调整挂篮1#段模板中线、标高至设计位置，验收合格后，便可开始进行钢筋绑扎施工、预应力施工及砼浇注施工。施工中主要悬臂节段中线及标高的调整。
中线控制：在0号梁段上放置全站仪，将轴线打到模板上，与桥轴线和底板几何中心比较，确定挂篮位置，如有偏差，用倒链在纵梁上反拉直到中线吻合。
标高控制：后视点标高为0#块标高，前吊点标高=设计标高+挂篮弹性变形+挂篮自重引起的对结构的下挠。
混凝土浇筑完成后，待混凝土养护龄期及同条件混凝土抗压试块强度达到设计的张拉要求后，进行纵向预应力筋张拉，然后张拉横向预应力筋，竖向预应力筋滞后2个节段张拉。
张拉压浆作业完成后便可进入挂篮走行施工。
④挂篮锚固和移动
挂篮静止时后锚由精轧螺纹钢锚固在已浇注梁段顶板，锚固精轧螺纹钢尽可能利用梁体竖向精轧螺纹钢，以减少用钢数量。每施工完一个节段，悬臂两端挂篮均要对
