桥梁工程悬臂桥梁施工技术分析

摘要：采用案例分析法，在详细阐述案例桥梁施工方案的基础上，分析了该项目的挂篮制作、挂篮悬浇施工、预应力管道与钢筋的施工方案等。根据案例桥梁项目的施工经验，该桥梁采取的悬臂桥梁施工技术科学有效，可为同类工程提供参考。

关键词：桥梁工程；悬臂桥梁；施工质量管理

桥梁在推动社会经济发展、强化地区间联系中发挥着重要作用。从现有桥梁工程项目施工经验来看，悬臂施工技术由于技术成熟、造价合理等优点而得到广泛推广，成为桥梁工程中应用广泛的施工工艺。本文主要研究悬臂桥梁施工技术及质量管理措施。

1工程概述

某桥梁长度为1542.32m，其中上部结构采用72m＋120m＋72m的预应力混凝土变截面连续箱梁，采用左右幅的划分方法。以右幅为例，其最大悬臂长度约为59m，可划分为14个施工块；承台按照上下两级矩形承台设计并进行分次浇筑施工。

2悬臂桥梁施工技术分析

2.1挂篮制作

2.1.1挂篮的示例挂篮是悬臂桥梁施工中的关键，对整个施工质量产生直接影响。案例工程中选择菱形挂篮为临时结构，该挂篮的功能是在悬臂桥梁上行走浇筑混凝土模板，具有较强的承载力。在施工中，0#桥面节段经托架法施工后，与桥面节段均使用挂篮悬臂浇筑法，在0#桥面上拼装。该项目中1#桥面节段重量超过220t，实物图如图1所示。图1案例工程项目挂篮实物图2.1.2挂篮的组成案例项目进行菱形挂篮悬臂浇筑，其主要结构包括：（1）主桁架系统。主桁架是挂篮系统的核心受力结构，该项目主要由两个菱形的主桁架以及水平接头构成，其中主桁架的中心间距约为8.0m，桁架前后节点间距约为6.0m。桁架为槽钢焊接结构形式，节点通过箱体销轴连接。横向联结系统设置在主桁架竖杆上，以确保框架的结构稳定，受力结构如图2所示。（2）底篮系统。项目中底模平台承受着混凝土重量，为强化其结构，在底篮系统的底部混凝土模板上选择大型钢模板，纵梁选择HN400型钢加工制作；前梁与后梁的中心距离为5.8m，并将纵梁焊接在横梁上；总量选择HN400，横梁为HN400与HN600钢组合焊接而成。（3）锚固系统。锚固系统在主桁架的后节点上，其功能是抵消浇筑期间产生的倾覆力矩，保证施工安全。

2.2挂篮悬浇施工方案

2.2.1挂篮前移挂篮在箱梁上下移动中的施工工艺如下：（1）张拉结束后先拆除对拉螺杆，再用千斤顶松开底板平台系统的前吊带，同时下落，底篮与混凝土底面脱离后再安装钢轨与钢枕。（2）松开外模前吊杆与悬吊轮，此时在自重作用的影响下外模自动脱落。（3）松开主桁架后的锚固，经手拉葫芦牵引主桁架移动，其间要关注后端反扣轮，必要时可通过备用销子避免桁架因惯性前移而引发危险。在前移就位后拆除支撑点圆钢，主桁架后锚固系统预埋在螺纹钢上，内外滑梁底篮与外侧模将随挂篮牵引至下一施工段。（4）安装堵头模板并检查各个部位状态，确保挂篮前移后模板的相关尺寸均符合设计规范。2.2.2挂篮施工要点挂篮施工质量控制的主要目的是监测施工预拱度，确保成桥线形与设计方案吻合。根据案例工程项目的经验发现，挂篮在施工阶段需要考虑的因素较多，并且可能存在诸多影响施工质量的因素，所以在挂篮移动以及混凝土浇筑前后，需要指派专人施加预应力并进行变形检测。

2.3箱梁预应力管道与钢筋的施工方案

2.3.1箱梁预应力管道施工本项目中的预应力管道为HDPE塑料波纹管，长度的计算方法为：节段长度＋30cm；接头位置的管道直径比管道直径大4～5cm，并用300mm的波纹管衔接，做好封裹。施工中注意根据施工规范内容合理布置波纹管，并做好接头保护，避免混凝土砂浆渗入；针对管道位置与非预应力钢筋发生矛盾的情况，需优先确保预应力管道并对其他钢筋进行调整。施工期间避免过度挤压波纹管，可在波纹管最高位置增设压浆排气孔，排气孔嘴为PVC塑料。在混凝土浇筑前需要认真检查波纹管的位置及其完好度情况，锚垫板在与模板接触时应确保接触面严密，且锚垫板喇叭管与波纹管之间需包裹完好，避免出现质量问题。2.3.2钢筋施工钢筋加工完全按照《公路桥梁加固施工技术规范》（JTJ/TJ23-2008）[1]的相关规定，所有钢筋按照部位编号，避免出现错误。钢筋绑扎的流程为：底板→腹板→顶板，在施工期间应注意以下问题：（1）钢筋焊接期间应避免破坏预应力管道；（2）为确保预应力束与波纹管的位置正确，定位钢筋网需采用点焊固定的方法。

2.4混凝土施工

该项目中施工混凝土均有搅拌中心供料，泵送至施工段；泵送管道采用水平方向与垂直方向布置的方法，为满足基本施工要求，项目中准备两台混凝土输送泵，采用对称的方法实施混凝土浇筑。浇筑底板时泵送软管从端头直接插入底板，腹板混凝土浇筑中可用泵送软管的方法插入腹板内。混凝土振捣浇筑期间采用分层振捣浇筑方法，顶板混凝土则由泵管从两侧边缘板向中心浇筑。在混凝土施工中，相关人员应重点考虑以下几个施工要点：（1）浇筑混凝土前需要认真检查预应力管道、模板、钢筋以及预埋件等，在确定上述构件满足质量要求后才能浇筑混凝土。（2）应注意浇筑的细节，避免混凝土直接堆积在管道中；严禁工作人员在管道上行走，若必须由此通过，必须铺设木板。（3）为避免波纹管漏浆或变形，应在管道内插入一根长约4.0m的PVC塑料管，并在浇筑混凝土期间及时转动，确保在浇筑结束后及时拔出，再检查波纹管的通畅性，若发现漏浆则应使用通孔器配合高压水枪进行处理。

2.5合龙段施工

2.5.1准备工作在准备工作中，需先用测量仪对合龙段两侧的中线与高程进行校核，一般两者之间允许存在少量偏差，可做局部调整，合龙段两块之间的高差应控制在2cm以内，中线偏差小于等于1cm。2.5.2工艺流程为确保合龙段施工效果，该项目中合龙的基本施工流程为：挂篮前移→挂篮模板锚固→安装合龙段模板→配重→安装合龙段骨架并焊接→锁定劲性骨架→预应力张拉→解除柱墩活动的临时约束→地腹板钢筋的制作与安装→预应力孔道施工→安装内模板→制作顶板钢筋笼→合龙段混凝土的浇筑→合龙分段张拉→模板拆除。在施工中每一道施工工序结束后需再一次检查项目施工质量，确定施工质量合格后再进行下一阶段施工。2.5.3施工计算在合龙段施工中，为确保其施工效果，需要重点考虑以下因素：（1）钢管受压。该项目中钢管混凝土柱的规格为：Q235钢材，内部填充C50混凝土，该材料的抗压强度为23.1MPa，钢管设计强度为180MPa，钢管混凝土单支柱承载力的计算方案如公式（1）所示。No=Ascfsc（1）式（1）中：No为钢筋混凝土轴心受压短柱的承载力水平（N）；Asc为混凝土横截面面积（mm2）；fsc为钢筋混凝土的抗压强度（MPa）。（2）在挂篮下方设置不平衡弯矩，其力臂L=57.35m，挂篮底横梁重量为5.04t×2；底纵梁为8.42t×19，侧模为15.3t，底篮汇总重量约为18t。

3施工安全及质量管理措施

3.1施工安全管理

在施工安全管理环节，应根据项目实际情况制定安全管理条例，其中包括：（1）在雷雨和大风天气严禁移动挂篮，移动挂篮时需做好安全检测，设置观察哨监督；挂篮到位后，需指派专人检查锚点与吊带、0#块锚固情况。（2）在双层作业期间，所有工作人员应严守工作岗位并强化质量评估，严禁出现工具掉落或者施工疏漏情况[2]。（3）调整底模标高时指派专人负责管理，在施工中注意检查脚手架的稳固性，并正确穿戴安全保护设备。（4）挂篮在安装、行走中需要全面控制荷载，避免行走时挂篮出现较大冲击，必要时可增加设施，避免影响破坏结构或者受力形式变化等。

3.2施工质量管理

在项目管理中应强化项目经理的管理模式，在悬臂浇筑施工中由项目经理搭配好领导班子。其中质量管理班子主要由管理人员以及技术人员组成，并关注相关人员的质量业绩情况，选择具有丰富质量管理经验以及深入了解悬臂浇筑施工方案的人员参与施工管理，争取能够全面杜绝质量问题发生。在施工环节也应强化质量的预防控制，其中在人员管理上，全体施工人员、材料管理员等应具有较强的责任心和丰富的工作经验，能够适应复杂工况下的悬臂桥梁施工要求[3]。同时在材料控制上，需要明确原材料性能检测的流程、方法、机械控制等，掌握详细的原材料质量规范，所有原材料在进场后需要出示质检化验单以及合格证等。

4结语

悬臂桥梁施工工艺能够更好地适应桥梁工程的施工要求，案例工程采取的施工方案及其质量管理方案具有可行性，通过挂篮施工、混凝土浇筑等可以进一步提升悬臂施工水平，消除潜在质量安全隐患，具有深远影响，因此值得进一步推广。

参考文献：

[1]中交第一公路勘察设计研究院有限公司.公路桥梁加固施工技术规范：JTJ/TJ23—2008[S].北京：人民交通出版社，2008.

[2]熊兆华，黄春.桥梁上部结构挂篮悬臂浇筑施工技术研究[J].交通世界，2021（14）：133-134.

[3]匡大然.挂篮悬臂浇筑工艺在桥梁施工中的应用[J].住宅与房地产，2021（5）：232-233.

作者：肖章杰 单位：长沙市公路桥梁建设有限责任公司