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前言随着国家的基础设施不断完善，以及对绿色建造施工技术越来越重视，挂篮在悬臂梁施工中得到广泛的应用，挂篮桁架作为连续梁悬臂节段的模板承重支撑平台，其行走方式常采用倒链、穿心式千斤顶作为动力牵引设备，桁架和轨道的前移往往是施工过程中重要的控制要点。但由于挂篮结构复杂自重大，挂篮堆载预压不准确，行走过程中左右两侧不同步，挂篮拆除安全风险高，工序繁琐，常常导致施工周期长，成本增加的现象。
国道0洛三界至三门峡西段南移新建工程苍龙涧河特大桥，位于三门峡市陕州区，桥梁采用分离式桥梁断面布置，左幅总长78m，右幅总长m，主桥为（65+4×0+65）m预应力混凝土刚构-连续组合体系，共0个主墩，墩身均在70m以上，其中最高主墩达89m，桥梁纵坡-.%、-0.7%，箱梁顶面设置%横坡，采用单箱单室预应力砼刚构-连续组合结构，单幅箱梁顶板宽.5m，底板宽6.5m，翼缘悬臂长.m，箱梁根部梁高7.8m，跨中梁高.m，顶板厚0cm，主桥箱梁节段采用菱形挂篮悬浇施工。
同步快速行走菱形挂篮现浇悬臂梁施工工法，在挂篮预压时通过若干个竖向隔板，帮助工作人员迅速进行预压分段操作，通过多个重力传感器，可以分别检测每段区域内部的预压重量；轨道前后端设置牵引横梁夹轨器，使挂篮行走时不需反复调整牵引力，减少了工序穿插；挂篮桁架采用油缸固结、轨道铰接的方式减少了过程中反复调整的工序，标高、轴线一次性调整到位，效率高且材料均实现了周转，工人操作方便，降低了施工安全风险，提高了整体稳定性，经济社会效益显著，经提炼总结形成本施工工法，旨在为类似工程施工提供借鉴。
工法特点一、预压精度高、安全风险小挂篮预压通过若干个竖向隔板，帮助工作人员迅速进行预压分段操作，通过多个重力传感器，可以分别检测每段区域内部的预压重量，帮助工作人员提高加载预压的工作效率和准确度，降低了预压的安全风险。
二、材料周转率高、技术难度低轨道前后端设置牵引横梁夹轨器，在每个轨道上设置根φ5.钢绞线通过挤压锚连接夹轨器形成牵引装置，使挂篮行走时不需反复调整牵引力，减少了工序穿插。
挂篮桁架采用油缸固结、轨道铰接的方式减少了过程中反复调整的工序，无需反复调整轨道梁，标高、轴线一次性调整到位，效率高且材料均实现了周转，工人操作方便，技术难度。
挂篮拆除采用一种穿过三角固定卷扬机吊装，通过两次钢丝绳路线的改变，有效减少钢丝绳的长度，减少钢丝绳的磨损，提高卷扬机的稳定性，减少施工风险，解决了高空穿过障碍物运输的难题，构件的施工效率得到大幅提高。
三、承载能力强、整体稳定性好通过BIM可视化模拟，牵引横梁配合油缸在纵坡-.%、-0.7%轨道和桁架同步分段式快速行走，操作简单，行走方便，提高了挂篮的整体稳定性，有效的缩短了施工工期，节约了建设成本，社会效益显著。
工艺原理在菱形挂篮现浇悬臂梁施工过程中，挂篮堆载预压时通过若干个竖向隔板，帮助工作人员迅速进行预压分段操作，通过多个重力传感器，可以分别检测每段区域内部的预压重量，提高预压的准确性；挂篮安装、节段梁钢筋及砼浇筑完成张拉后，在轨道前后端设置牵引横梁夹轨器，减少工序穿插；挂篮桁架采用油缸固结、轨道铰接的方式，通过5cm分段式行走，实现了轨道和桁架的快速移动，减少了过程中反复调整的工序，效率高且材料均实现了周转，工人操作方便，降低了施工安全风险，提高了整体稳定性；悬臂梁合拢后采用一种穿过三角固定卷扬机吊装拆除挂篮，通过两次钢丝绳路线的改变，提高卷扬机的稳定性，减少施工风险，解决了挂篮构件高空穿过障碍物运输的难题，施工效率得到大幅提高。
4工艺流程及操作要点一、施工工艺流程图同步快速行走菱形挂篮现浇悬臂梁施工工艺流程图
二、操作要点、材料准备主要由主桁承重系统、行走系统、锚固系统、悬吊系统、模板系统以及平台及防护系统等部分组成。
（）主桁承重系统
主桁架是挂篮的主要受力结构，由榀菱形主桁架、横向联结系组成。桁架主杆件采用槽钢焊接的格构式结构，各节点采用销轴连接而成的菱形结构，便于拆装和运输。前上横梁架设在承重桁架的前端，是由型钢焊接成的组焊件。
图挂篮主桁承重结构示意图
（）行走系统
牵引横梁夹轨器包括两个沿前后方向布置的#槽钢，两个槽钢上下对称放置，两个槽钢之间有间隔，两个槽钢左侧焊接固定有沿前后方向布置cm钢垫片，两个槽钢右侧焊接固定有沿左右方向布置钢垫片；间隔内焊接固定有水平状的圆筒，圆筒贯穿左右垫板，φ5.钢绞线由左向右伸出圆筒，钢绞线右端上固定有挤压锚，圆筒右端顶着挤压锚使钢绞线向右拉紧。
由轨道组件和桁架组件构成的挂篮轨道行走系统，其中轨道组件包括垫枕、轨道梁、轨道梁上从前向后依次安装第一压梁、第二压梁、第三压梁、第四压梁、第五压梁、第六压梁；桁架组件包括前支座、前主桁架、中主桁架、后主桁架、后锚压梁、后锚精轧螺纹钢、反扣轮、前后个油缸。轨道梁的前后两端分别固定有第一牵引横梁和第三牵引横梁；轨道梁的中部有第二牵引横梁，后主桁架上固定有油缸，油缸的另一端与第二牵引横梁固定；第一牵引横梁和第三牵引横梁之间固定连接有两根φ5.钢绞线，钢绞线穿过第二牵引横梁，轨道梁上均布有多个螺栓，第二牵引横梁能被螺栓限位。
（）悬吊系统
悬吊系统用于悬吊底模平台、外模和内模。并将底模平台、外模、内模的自重、梁段混凝土重量及其它施工荷载传递到主构架和已成梁段上。悬吊系统包括前上横梁、底模平台前后吊带（杆）、外模走行梁前后吊杆、内外模走行梁前后吊杆、垫梁、扁担梁及螺旋千斤顶。
底篮吊杆采用Φ精轧螺纹钢筋。前、后端吊点数量及位置由设计计算确定。底模平台前端悬吊在挂篮前上横梁上，前上横梁上设有由垫梁、扁担梁和螺旋千斤顶组成的调节装置，可任意调整底模标高。底模平台后端悬吊在已成梁段的底板上和翼缘板上。外模走行梁和内模走行梁的前后吊杆均采用单根Φ精轧螺纹钢筋。其中外模走行梁前吊点与走行梁销接，以避免吊杆产生弯曲次应力。
（4）锚固系统
锚固系统包括主桁架的锚固与模板系统的锚固，主要由扁担梁、锚杆、螺帽、垫块等部分。锚固系统设在榀主桁架的后节点上，共组，每组锚固系统包括根后锚上扁担梁。在浇注箱梁砼时，挂篮单个主桁架尾部采用标准强度为MPa的Ф精轧螺纹钢通过箱梁预留孔位进行锚固。Ф精轧螺纹钢上方设置千斤顶反压可进行锚固力的转换并可调整挂篮悬臂端的挠度。侧模板前端由吊杆支承，后端则利用Ф精轧螺纹钢.5m通过夹轨器锚固于已浇梁段前端。
（5）平台及防护系统
平台及防护系统主要由以下几部分组成：前横梁平台及栏杆、底篮前平台及栏杆、底篮侧平台及栏杆、外模侧平台及栏杆以及底篮后平台等部分组成，以上走道系统在底篮上组成了封闭的施工空间，保证了施工安全。
、菱形挂篮拼装挂篮各个构件验收合格后，首先在地面进行试拼装。随后清理箱梁内侧及桥面后，从梁段中腹板向两侧腹板对称安装两榀菱形挂篮，在箱梁0#块梁段顶板面轨道位置处进行找平，测量放样并用墨线弹出箱梁中线。沿轨道中线铺设垫梁，利用塔吊设备起吊轨道。在地面将立柱、前斜杆、后斜杆、上平杆和下平杆拼装成菱形主桁架，菱形架之间间距通过轨道位置确定。采用采用一台60t履带吊配合QTZ6()型号的塔吊和5t卷扬机进行整体吊装就位，并采用0t葫芦临时固定，保证菱形架稳定。然后安装底模及底篮工作平台和侧模等构件。
、挂篮预压在施工前须对挂篮进行预拼装及预压，以检测挂篮主桁承重系统的加工精度和强度及稳定性，消除其非弹性压缩变形和测出弹性变形即挂篮（模板）前端点的下挠度，为以后各梁段施工的预拱度提供参数。
（）预压荷载取值
预载采用堆载法，在挂篮拼装完毕后进行，此时挂篮自重等荷载已全部到位，预压#-4#节段梁，最大预压荷载为.倍预压重量。
加载系统试压采用配重分级加载方案，加载分级为实际最大箱梁荷载组合的0%→60%→00%→0%。每次加载完成后，稳载小时，观测各部位变形值。
（）预压施工
预压可采用砼预制块（0.5×0.6×5.5m）堆载进行，预压时根据个点受力值，合理安排砼预制块位置，使各锚点受力值与计算值大体相当。
图挂篮预压结构图
（）预压监测
预压区设置八个连接有重力传感器的竖向隔板，形成七个区域，结合刻度线达到快速分区效果，通过在不同竖向隔板之间加载混凝土预制块和砂袋，加载不同分级重量，将重力传感器放置在不同分段最下方，检测加载重量。在挂篮底模上设置多个观测点，记录每个观测点分别在加载前、每级荷载加载后、卸载后的标高，观测频率为每半小时一次，连续十二次以上，记录并分析数据。预压完成后，汇总分析监测结果，通过有限元模拟设置预拱度精确完成挂篮预压工作。
图4挂篮预压监测结构图
4、节段梁施工（）钢筋在钢筋场集中加工，钢筋的发放及安装应有专人负责，纵向钢筋采用直螺纹连接，塔吊吊装，所有的预留预应力孔道均应插入硬质的塑料管做内芯，采用输送泵从梁段两端对称浇筑。混凝土浇筑应遵循自两端向中间、均匀对称浇筑的原则。浇筑次序可分为底板、腹板、顶板浇筑。
（）夏季砼浇筑后用浸湿的土工布覆盖，并经常洒水养护，箱内采用喷雾喷水时，洒水次数需能保持混凝土表面充分潮湿，养护的时间不小于7天。
（）砼浇筑完成后，顶板表面立即用塑料膜和棉被覆盖砼表面和包裹距砼表面50cm范围内的钢筋，外侧模板使用聚氨酯保温板；期间使用5kW蒸汽设备维持砼外部温度在0℃以上，砼养护7天以后，待砼强度达到50MPa以上然后停止加热，保持保温材料覆盖，使模板自然冷却。
图5挂篮冬期外保温施工图
（4）全桥每个施工阶段三向预应力张拉顺序为：纵向预应力→横向预应力→竖向预应力。对同一类型预应力束张拉时应先长束，后短束，先腹板束，后顶板束，先两边束，再中间束。
5、挂篮轨道和桁架快速行走（）在挂篮新浇梁段顶板提前预埋主桁架后锚固孔、采用内径50mm的PVC管预埋和在双拼40工字钢轨道梁上两侧每个5cm钻孔，孔径为cm。
图6纵向预应力张拉施工图
（）新浇梁段混凝土浇筑完成后，在主桁架上安装动力牵引设备，为YKT-6型液压操作台，个操作台同时控制台油缸；双拼40工字钢轨道梁前后两端各固定钢绞线夹持装置（装置由块挡板、块钢板、个#槽钢及0块加劲板焊接组成），在中后主桁架之间安装台0t油缸（油缸行走行程最大mm）和钢绞线夹持装置，然后让根φ5.mm钢绞线穿过台夹持装置，钢绞线端头用挤压锚挤压。在油缸千斤顶后部夹持装置处设置自锚夹片系统（由锚具、夹片、限位板组成）且与轨道梁卡住。
图7轨道行走前千斤顶支立桁架BIM图
（）新浇筑梁段张拉压浆完成后，开始行走准备，主桁架的后锚精轧螺纹钢和后锚压梁保持不动，后主桁架、中主桁梁下面左右侧各安装两个5t手动式千斤顶顶升cm，使桁架与轨道梁脱离。轨道梁的前后两端分别固定有第一牵引横梁和第三牵引横梁，轨道梁的中部有第二牵引横梁，后主桁架上固定油缸的另一端与第二牵引横梁固定。卸下轨道梁上的压梁，精轧螺纹钢利用调平块预留孔内，在第二牵引横梁与油缸之间的cm孔两侧安装根螺栓作为轨道梁行走的限位卡。液压操作台同时控制两台油缸顶升送油，第一牵引横梁受力，第二牵引横梁推动螺栓前行从而推动轨道梁前行，油缸行走到50mm后回油，第三牵引横梁受力，第二牵引横梁处夹片在反向作用力下自动松开，由限位板挡住，第二牵引横梁在油缸带动下前移，油缸回缩到位后，再次顶升送油，拆下螺栓在安装螺栓，后面的垫枕安装到前面，如此反复几次，轨道梁行走到位后，调整水平，安装轨道精轧螺纹钢和压梁，用千斤顶固定轨道梁，完成行走过程。
（4）轨道梁行走到位后，拆下螺栓，回缩千斤顶使主桁架落到轨道梁上，使用千斤顶拆下主桁架的后锚精轧螺纹钢和后锚压梁。液压操作台同时控制台油缸顶升送油，第一牵引横梁受力，第二牵引横梁推动后滑轮从而推动主桁架前行，使挂篮在两条轨道上的位移保持一致，油缸行走到50mm后回油，第三牵引横梁受力，第二牵引横梁处夹片在反向作用力下自动松开，由限位板挡住，第二牵引横梁在油缸带动下前移，油缸回缩到位后，再次顶升送油，顶紧第二牵引横梁夹片，走到轨道梁前端第二个压梁处然后拆除压梁，如此反复上述步骤，主桁梁走到位，安装主桁架的后锚精轧螺纹钢和后锚压梁，完成主桁梁行走过程。
图8挂篮桁架油缸行走示意图
6、挂篮就位、下一节段梁施工、全桥合拢（）挂篮行走到位后，调整标高，开始节段梁的绑扎钢筋、浇筑砼、养护张拉施工。边跨现浇段采用托梁+盘扣式支架支撑体系。墩柱施工到距顶节5cm时预埋牛腿钢筋，待墩柱顶节混凝土浇筑完成后，开始安装托架横梁，在横梁上安装双拼40工字钢，作为盖梁的施工平台，在距盖梁顶80cm时预埋牛腿钢筋，盖梁施工完成满足设计强度后，开始安装现浇段侧托梁，40工字钢作为横向分配梁，安装托梁斜撑，再搭设盘扣支架及底模，最后一次性浇筑边跨现浇段混凝土。
（）通过5#梁段和边跨现浇段的锚固前后下横梁、外侧滑梁，从而边跨合龙段底模安装，劲性骨架焊缝应堆满，焊缝长度不少于60cm。随后悬臂梁端头按照0.5倍合龙段的重量，增加水箱配重，混凝土在夜间凌晨进行浇筑，浇筑过程中随着混凝土数量的增加，水箱的配重相应减少，混凝土养护达到强度后，拆除临时劲性骨架、边墩临时固结后，张拉、压浆边跨预应力钢束，完成边跨体系转换。
（）次中跨、中跨与边跨合拢方式一致，中跨合龙段前，按设计要求顶推主梁，顶推力按KN施加，顶推时保证中跨合龙段每个悬臂4台千斤顶同步施加作用力。合龙段混凝土浇筑完成后先解除水平支撑，达到张拉强度后对顶、底板纵向合龙束和竖向预应力张拉并压浆，完成全桥体系转换。
图9边跨合龙段施工示意图
7、挂篮拆除挂篮拆除时，按拼装时的相反顺序进行拆除，横梁及主桁架系统通过5t汽车吊拆装到塔吊附近，利用塔吊吊到桥下，完成挂篮主桁架的拆除。
浇筑过程中，提前预留5×5cm孔；其次，焊接简易固定底座，由两根0a工字钢和5根6a工字钢焊接连接；四脚架由4根6槽钢、两根角钢、5块6×6cm钢板焊接组成，简易底座与四脚架焊接连接形成整体；然后安装卷扬机，卷扬机底盘与简易底座一端通过四周螺栓（cm钢板和φ螺栓）可拆卸连接和安装吊装传输线路由钢丝绳，一个吊钩勾住四脚架顶端的钢板预留孔，一个吊钩勾住梁底构件；最后，打开配电箱开关，卷扬机上的钢丝绳通过吊装传输线路依次通过水平的滑动套筒、梁板预留孔、梁板下吊钩、梁板上吊钩、再次通过梁板下吊钩，使得梁板下的构件上升或下降，达到安全运输梁板下构件的目的。
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