悬臂梁挂篮施工技术

悬臂梁挂篮施工技术

资讯类型：技术资料加入时间：2009 年7月13日9:52

悬臂梁挂篮施工技术

刘时光

摘要:依据悬臂梁的施工原理,结合组合斜拉式挂篮在施工中的应用效果,介绍了组合斜

拉式挂篮的构造、工作原理、设计与制作要求及使用等,探讨了组合斜拉式挂篮的适用范围

和注意事项,以供悬臂浇筑桥梁施工选用挂篮时参考。

关键词:组合斜拉式挂篮,原理,构造,使用,特点

中图分类号:U445 文献标识码:A

引言

悬臂浇筑法是利用悬臂原理以挂篮为支承逐段浇筑。挂篮是一个能够行走移动的活动支承架,挂篮悬挂在已经张拉锚固的梁段上,悬臂浇筑时梁段的模板安装、钢筋绑扎、混凝土浇

筑、预应力张拉、压浆等工序均在挂篮上进行。当完成本节梁段施工后,解除挂篮的约束,挂

篮对称向前各移动一个梁段,进行下一对梁段施工,如此循序前进,直到悬臂梁段浇筑完成。所以挂篮既是空中施工平台,又是预应力筋未张拉前的承重结构。

悬臂浇筑施工方法种类很多,但其基本原理都相同,其主要区别是所采用的挂篮类型。目前国内常用的自锚平衡式挂篮形式很多,主要有桁架式和斜拉式两种。二者比较,斜拉式挂篮具

有结构简单、重量轻、变形小等优点。组合斜拉式挂篮是斜拉式挂篮的一种,通过大量成桥

使用后的优化改进,组合斜拉式挂篮构造已日趋完善。下面根据组合斜拉式挂篮在西互一级公路韵家口高架桥的使用情况,并结合公路桥梁的使用经验,对组合斜拉式挂篮的构造、工作

原理、设计与制作要求、使用等予以介绍。

1 组合斜拉式挂篮的构造组合斜拉式挂篮由主梁系统、悬吊系统、模板系统及限位与锚固系统四部分组成。其构造图如图 1 所示。

2 组合斜拉式挂篮的工作原理组合斜拉式挂篮是以悬吊系统和限位锚固系统为主要受力构件,以主梁系统和底篮为传力构件,将荷载传于已浇梁段上。

其工作原理是:1）主梁系统先行就位并用锚固筋限位器固定。2）在外滑梁上移动侧模和底

篮就位并用下后锚带、斜拉带及限位器固定。3）梁段底、腹板钢筋及预埋件完成后,利用内

滑梁移动支承内模。

3 组合斜拉式挂篮的设计与制作要求

3.1 挂篮设计

1）挂篮的设计总体要求是:结构简单、自重轻、受力明确、变形较小、走行移动安全、装拆方便,以达到梁段浇筑安全、优质、快速、高效的目的。

2）挂篮设计荷载。a.模板重：包括侧模、内模、底模和端模等各部件重，平均重可按800 N/m2~1 000 N/m2估算，待模板设计后再进行详细验算。 b.梁段重按最重梁段控制挂篮设计。c?挂篮除模板外的自重。d?振捣器重及振动力。振动力近似可按振捣器重的4倍估算。e?千

斤顶及油泵重。 f. 施工人员重，可近似按 2 000 N/m2 估算。

3）挂篮设计主要参数。a?梁段最大高度。b?梁段最大长度。c?斜拉带角度变幅。d.主梁载模走行时挠度不大于主梁悬伸长度的1/400。e.挂篮整体最大变形不大于15 mm。f.托梁变形不大于5 mm。 g.模板局部变形不大于5 mm。 h.挂篮走行及灌注梁段混凝土的稳定系数均不

小于1.5。i.挂篮走行方式：滑动或滚动。j.挂篮自重与最大承重比不大于0.42。

4）挂篮结构检算。挂篮的稳定性及结构检算，按一般钢结构检算方法，编程用电脑进行。

阳1组合弭拉式挂篮构造图（中血油懈“

3.2 挂篮制作

为了保证挂篮的制作质量，挂篮的各构件均在工厂加工，再运到工地栓接或焊接组装。

4组合斜拉式挂篮的使用

4.1 挂篮安装

当墩顶梁段施工完成后，进行挂篮安装。其安装程序如下：

1）采用汽车吊装主梁，并锚固于墩顶梁段上。2）吊装后横梁、斜拉横梁、前横梁并与主梁连接成主梁系统。3）利用前横梁，采用倒链滑车起吊底篮系统，安装下后锚带并将后托梁锚固于墩顶梁段底板上。4）安装梁体内侧斜拉带。5）利用前后横梁，采用倒链滑车起吊外滑梁及外侧模，并用吊杆连接于前后横梁上。6）安装梁体外侧斜拉带，并调整固结底模与外侧模。7）绑扎底腹板钢筋并安装底腹板预埋件。8）吊装内滑梁及内模系统，并用吊杆连接于前后横梁上。

9）调整固结内模后，绑扎顶板钢筋并安装顶板预埋件。10）调整标高及斜拉带，使每根斜拉带受力均匀。经检查全面符合要求后，灌注梁体混凝土。

4.2 挂篮走行

当已浇梁段张拉压浆完成后，进行挂篮走行移动。其步骤如下：1）采用千斤顶放松斜拉带，

用倒链滑车将前托梁和外侧模固定在已浇梁体上，拆下斜拉带。2）拆开内外滑梁的后吊杆，放松主梁的其他约束，以压轮器更换压紧器。3）采用倒链滑车将主梁系统连同滑梁滑移到要浇筑梁段的

设计位置，并锚固主梁系统于已浇梁体，连接内外滑梁于后横梁上。4）放松底篮及侧

模在梁体上的约束,将底篮及侧模落在外滑梁上,再解开其约束,通过外滑梁,利用倒链滑车将

其牵移到要浇筑梁段的设计位置。5）安装斜拉带及下后锚带,调整模板,限位锚固,绑扎底、腹

板钢筋等。6）通过内滑梁,利用倒链滑车移动内模系统就位,并绑扎顶板钢筋等。7）调整标高

及斜拉带。全面检查,符合要求后灌注梁体混凝土。

4.3 挂篮拆除

当桥梁的悬臂浇筑梁段施工完成后,进行挂篮拆除。拆除时,一般先将底篮和侧模用倒链滑

车连接在外滑梁上,拆除下后锚带和斜拉带,放松其他约束,利用外滑梁和梁体,将挂篮走行移动到安装梁段后,再进行拆除。且拆除原则是先安装的后拆,后安装的先拆。其拆除步骤为:1）底篮系统,利用倒链滑车连接在外滑梁上,解开其他约束,通过倒链滑车吊放拆除。2）外滑梁及

外侧模,通过前后横梁利用倒链滑车吊放拆除。3）前横梁、斜拉横梁、后横梁及主梁采用摇

头扒杆吊运拆除。4）内模系统及内滑梁采用人工在梁箱内拆除,倒链滑车吊放。

5 结语

青海省西互一级公路韵家口高架桥主桥单箱单室悬臂梁（65+120+65） m,箱梁顶板宽18.5 m,底板宽9.5 m,采用组合斜拉式挂篮悬浇施工，合拢口水平偏差8 mm,中线偏差5 mm,获得了

良好的施工效果。组合斜拉式挂篮具有以下特点:1）挂篮构造简单,易于加工。2）挂篮重量轻, 仅为最大浇筑梁段重量的40%左右,不仅减少了梁体的施工荷载,而且节省了施工成本。3）安

装挂篮所需作业面长度小,6 m 左右即可满足。为无墩旁托架施工提供了条件,可以节省大量的墩旁托架预埋钢材。4）挂篮所占桥面空间少,桥面空间开阔,为施工创造了良好的条件。5）挂篮结构合理,受力明确,变形量小,桥面高程易于控制。

组合斜拉式挂篮在使用中应注意以下事项:1 ）挂篮安装完成后,须先做载重试验,即在底篮

上悬挂水箱加水载重,消除其非弹性变形,量测其弹性变形值。2）根据试验所测的变形值,予以提高挂篮前端的高程,以控制悬浇梁施工挠度。3）挂篮走行注意使两挂篮及各自的两根主梁对称同步移动。4）混凝土灌注前应对挂篮进行全面检查,尤其是每根斜拉带和下后锚带的受力,滑梁与侧模和内模的支承,限位器和锚固器的状况等。5）梁体混凝土灌注时,必须使两挂篮

对称进行。否则,应悬吊水箱平衡配重。6）灌注混凝土时,应派专人值班巡查挂篮受力情况。

参考文献:

[1] JTJ 041-2000, 公路桥涵施工技术规范[S]

[2] 高飞?联体挂篮在悬臂施工中起步段的应用[J].山西建筑，2006,32（8）:140-141.

大跨径桥梁挂篮施工技术

资讯类型：技术资料加入时间：2009年7月23日10:33

大跨径桥梁挂篮施工技术

陈卫斌

（台州市玉环县公路管理段,浙江台州317600）

摘要:随着桥梁建筑技术的发展,挂篮设计趋于定性化、标准化和系列化。文中结合施工经验,主要从挂篮设计、加工、构造、拼装、行走和拆除等方面说明了大跨径预应力砼连续

箱梁挂篮施工技术。

关键词:桥梁;悬臂浇筑;挂篮施工

中图分类号:U445.466 文献标识码:B 文章编号:1671-2668（2007）02-0100-03

悬臂浇筑法现已成为修建大中跨径桥梁的一种有效施工手段。挂篮是悬臂浇筑法施工的主要设备,它是沿着轨道行走的活动脚手架及模板支架。挂篮有多种类型,按结构形式,可分为

桁架式、菱形、三角形、预应力束斜拉式和斜拉自锚式;按行走方式,可分为滑移式和滚动式;

按平衡方式,可分为压重式和自锚式。

挂篮施工是悬臂浇筑法施工中的一种主要施工方法,它不需要架设支架,不使用大型吊机。

与其他方法相比,具有结构轻、拼制简单方便和无压重等优点。本文就悬臂浇筑法常用的三角形和菱形2 种挂篮形式,从设计、加工和安装等方面对大跨径桥梁挂篮施工技术进行论述。

1 挂篮设计原则

1）减轻挂篮自重。①除满足桥梁设计对挂篮自重的要求外，应尽量减轻挂篮自重：②挂篮宜采用自锚平衡式,充分利用箱梁竖向预应力筋平衡倾覆力矩。

2）缩短挂篮施工周期。挂篮施工中宜采用各梁段全断面一次性浇筑。

3）保证悬浇砼质量及施工安全。①模板设计中注重砼的外观质量，一般以刚度为主来设计模板；②满足高空超重施工的安全要求。

4）改善施工条件和作业环境。箱梁顶面施工作业空间尽量宽敞，以便于放置施工机具及施

工人员往返。

5）对某一具体工程，应根据梁的分段情况和对挂篮重量的要求、承受荷载及施工经验设计

挂篮，除必须满足强度、刚度和稳定性要求外，还要使其行走和锚固方便、可靠，重量不大于设计规定。

2 挂篮的构造

三角形和菱形挂篮主要由以下几部分组成:

1）主桁架。主要杆件通常由2 片槽钢组焊而成，槽钢的截面由结构分析确定，各杆件间的连接为高强螺栓或销接。

2）走行系统。由钢枕、滑道及上滑板构成，其中钢枕为槽钢加 1 块钢板焊接而成，滑道为2

根槽钢组焊而成，上滑板为厚钢板。滑道由竖向预应力钢筋锚固在桥面上，用来平衡挂篮空载走行时的倾覆力矩。

3）内外模板系统。内模分顶模和内侧模，由型钢组焊成模架。内模工作时由滑梁支承在内

吊梁上，脱模时松开内吊梁，滑梁落在内吊梁上，即可滑行前移;顶模板为组合钢模板，内侧模板由部分木模组成，以适应梁高的变化。外模由侧模板和底模构成，侧模由外吊梁悬挂，为型钢和钢板组焊的整体钢模板;底模由底纵梁、底横梁及模板组成，通过底横梁的前后吊带悬挂在挂篮主桁的前吊点、已浇梁段和外吊梁上，随主桁一起前移;底纵梁由型钢组焊成桁架，底纵梁由工字钢组焊成格构式梁。

4）悬吊系统。由螺旋千斤顶、小横梁、吊带及精轧螺纹钢组成，用于悬挂模板，调整模板的

标高。

5）张拉操作平台。悬挂于主桁上，提供立模、扎筋、灌筑砼、张拉预应力束及移动挂篮的工作面。桁架、锚固、平衡系统、吊杆和纵横梁等根据挂篮设计图纸加工而成。

3 挂篮的拼装

3.1 加工制作

1）严格按设计及公差要求进行挂篮杆件的加工和制作。

2）加工主构架节点板及杆件前，必须制作样板，精确加工，确保栓孔间距。

3）制作外侧模竖框架时，应设置工作平台及夹具，加工时尽量消除焊接变形，确保模板平整

度。

4）重要部位（如底模架前后横梁上的吊耳）应由有经验的焊工施焊,保证焊接质量。焊缝及

加工件质量要求与验收办法参照《钢结构工程施工及验收规范》执行。

5）对出厂杆件,应派专人进行检查验收,不合格者禁止出厂。

3.2 组装试拼

1）主构架在平台上试拼,尺寸合格后,拧紧各节点板的螺栓,施拧时要均匀施力,防止松紧不

一。

2）底模架试拼,检查前后横梁和纵梁的连接、前后吊点的尺寸和整个外形尺寸。

3）检查前后吊带销孔与销子的配合情况。

4）所有杆件齐全及相互连接均满足要求后分组编号,做出明确标记,运往现场正式拼装。

3.3 现场拼装

1）找平铺枕。待1#梁段张拉完毕后，用1 : 2水泥砂浆找平梁顶面铺枕部位（包括0#梁段）。

2）铺设钢枕,前支座处铺3 根,钢枕间距不大于50 cm。

3）安装轨道。从0#段中心向两侧安装2.5 m长钢轨各2根，轨道穿入竖向预应力筋找平轨道顶面，轨道中心距无误后，用螺母把轨道锁定。

4）安装前后支座。先从轨道前端穿入后支座，后支座就位后安放前支座。安放前支座前，

在相应轨道顶面铺S 1 mm不锈钢板，不锈钢上置放一块四氟乙烯滑板（300 mm X 500 mm）,然后安放前支座。

5）吊装主构架。主构架分片吊装，放至前后支座上并旋紧连接螺栓。为了防止倾倒，用脚手架临时支撑。

6）安装主构架之间的连接系。

7）用长螺杆和扁担梁将主构架后端锚固在已成梁段上，前支座处用扁担梁将主构架下弦

杆与轨道固定。

8）吊装前上横梁。吊装前上横梁前，在主构梁前端安放作业平台。前上横梁上的 4 个千斤

顶、上下垫梁及 2 根钢吊带一起组装好后，整体起吊安装。

9）安装后吊带。在1#梁段底板预留孔内安装后吊带，先安放垫块、千斤顶和上垫梁，后吊带从底板穿出，以便与底模架连接。

10）吊装底模架及底模板。吊装底模架前，拆除1#梁段底部部分支架，以便底模架后部能吊

在1#段底部，前端与前吊带用销子连接，如起重能力不足，可先吊装底模架，再铺装底模板。

11）吊装内模架走行梁，安装后吊杆，前吊采用钢绳和倒链。

12）安装外侧模板。外侧模首先用于1#梁段施工，在进行上述拼装程序之前，应将外模走行

梁放至外模竖框架上，后端插入后吊架（0#段顶板上预留孔，把后吊架安放好）。两走行梁前端用倒链和钢丝绳吊在前上横梁上。用倒链将外侧模拖至2#梁段，在1#段中部两侧安装外侧模走行梁后吊架，解除0#段上的后吊架。每个后吊点应预留2个孔，间距约15 cm。

13）调整立模标高。以挂篮弹性及非弹性变形与设计立模标高之和作为2#段的立模标高。

4 预应力砼连续箱梁悬浇施工工艺

1）上挂篮。上挂篮前，必须浇筑并张拉0#、1#块，对支座采取临时固结措施。为减少梁段

上的作业，可根据起吊运输能力，将挂篮杆件在加工场拼装成若干组件，再将挂篮组件吊至0#、1#块梁段上进行组装。在已浇筑的0#、1#块箱梁顶面进行水平及中线测量，铺设轨道，组装挂

篮，并将挂篮对称行走就位、锚固。在底篮的两侧，前后端及外模两侧面均设置固定平台，内外模及箱梁前端设置悬吊工作台。挂篮拼装完后，应验证挂篮的可靠性，消除其非弹性变形，测出挂篮在不同荷载下的实际变形量，以便在挠度控制中修正立模标高。第一次使用前，对挂篮进行试压，常用试压方式有水箱加载法、千斤顶高强钢筋加力法等。

2）模板校正与就位。底模支承在吊篮底的纵、横梁上，外侧模一般由外框架预先装成整体，

内模板及框架因每一梁段均须修改高度,不宜做成整体。根据箱梁截面情况确定砼浇筑方法

（一次浇筑或分次浇筑）。一次浇筑时,应在顶板中部留一窗口,使砼由窗口进入箱内,分布到底模上。当箱梁较高时,应用减速漏斗向下传送砼。采用二次浇筑时,先安装底模、侧模具及底

板、侧板的普通钢筋、预应力筋,浇筑第一次砼后,再安装内模、顶板普通钢筋及预应力筋。

箱梁由根部至端部为二次抛物线,每浇筑一个梁段均须将底模提高一次,提高不多时,可采用

支垫底模的方法。经几次提高后,高差变大时,用提升吊篮的方法提高底模。悬臂浇筑时,一个

梁段高度的偏差对全孔有很大影响,而且随着梁段浇筑数量的增加而逐渐下垂, 梁段越多,悬

臂越长,下垂越多。因此,为保证箱梁的设计高度和挠度,对各梁段的模板均须设置一定的预加

抬高量（根据设计规范要求及施工经验确定）,并须及时校对调整。

3）普通钢筋和预应力管道施工。悬浇箱梁普通钢筋及预应力管道时要特别注意:①严格按

设计要求布置预应力管道，当与普通钢筋发生矛盾时，优先保证预应力管道的位置正确；②固定预应力用的定位筋,确保其保护层厚度; ③纵向管道的接头多,接头处理中必须仔细,并采取措施防止孔管堵塞；④由于纵向管道较长，一般要在管道中间增设若干个压浆三通，作为压浆时的排气孔或压浆孔，保证孔道压浆密实。

4）砼浇筑。用于悬浇箱梁的砼的标号一般较高，必须认真做好砼配合比设计。悬浇时必须

对称浇筑，重量偏差不超过设计要求，从前端开始逐步向后端浇筑，最后与已浇梁段连接。分次浇筑时，第二次浇筑前，必须将首次砼的接触面及上、下梁段的接触面凿毛并清洗干净。底、肋板的砼振捣以附着式振捣器为主，插入式为辅；顶板、翼板砼的振捣以附着式振捣器为辅，插入式为主，辅以平板振捣器拖平。砼成型后，要适时覆盖，洒水养生。

5）张拉和压浆。张拉前，按规范要求校正千斤顶和油泵，对管道进行清洗、穿束，准备张拉工作平台。砼达到设计张拉强度后，按照张拉程序分批、对称进行张拉。张拉完成后，进行管道压浆。

6）拆模及移动挂篮。本梁段设计的张拉束张拉完成后，落底模，铺设前移轨道，移动挂篮就

位，开始下一梁段的施工。

5 挂篮行走

待2#梁段施工完毕，挂篮即可行走，施工3#梁段。行走程序:

1）找平梁顶面并铺设钢（木）枕及轨道。

2）放松底模架吊带。

3）底模架后横梁两侧的吊耳与外侧模走行梁之间安装10 t 倒链，即底模架悬挂在走行梁上。

4）拆除后吊带与底模架的连接。

5）解除挂篮后端锚固螺杆。

6）轨道顶面安装2 个5 t 倒链（每套挂篮），标计前支座位置（支座中心距梁端50 cm）。

7）倒链牵引前支座，使挂篮、底模架和外侧模一起向前移动。移动时，挂篮后部应设置10 t 保险倒链。

8）安装后吊带，将底模架吊起。

9）在2#梁段上安装外侧模走行梁后吊架，先解除1#段上的1 个后吊架并移至2#段，再解除另一个后吊杆并移至2#段。

10）调整立模标高。挂篮非弹性变形通过2#段施工已基本消除，因此，根据挂篮弹性变形值、

3#段设计立模标高及2#段的调整情况确定3#段的立模标高。

6 挂篮的拆除

合龙段施工完成后，便可拆除挂篮。拆除顺序:

1）在梁顶面安装卷扬机，吊着外侧模前后吊杆（底模架吊在走行梁上）徐徐下放至地面；或先放底模架，后放外侧模。

2) 合龙段施工前拆除内模和走行梁,其他可从两端梁的出口拆除。

3) 拆除前上横梁。

4) 将主构架移至塔吊可吊范围内,分片拆卸。

5) 拆除轨道及钢(木)枕。参考文献:

[1] 陈金水?几种施工挂篮的设计与比较[J].公路与汽运，2005(5).

[2] 王慧东.挂篮施工技术综述[J] .铁道标准设计,2001(4).

[3] 章宏伟.大跨度预应力混凝土桥梁挂篮法悬臂浇筑技术控制[J]. 建筑施工，2005(10).

文章来自：中国滑模应用网

文章作者：信息部