挂篮施工常见的质量安全事故防治

黄镇希

中铁大桥局集团第三工程有限公司（510800）

1 常用挂篮的形式和结构组成

1.1 常用挂篮的形式

挂篮按结构形式可分为桁架式（包括菱形、三角形、弓弦式等）、斜拉式（包括三角斜拉式和预应力斜拉式）、型钢式及混合式四种。应用最广的是三角形和菱形挂篮，在某些特殊条件下，使用一些特殊挂篮，如作者曾在广州市内环路克山桥使用架桥机与挂篮相结合的方法快速悬浇施工，在此，文中不做介绍，仅就常用挂篮进行说明。

1.2 挂篮的结构组成

挂篮一般包括:主梁桁架、悬吊系统、锚固系统、行走系统、模板系统、上下横梁、承重系统、横向联接系等八部分组成。主梁桁架是主要受力部位，一般为两片形式，也有多片。锚固系统：提供向下反力，对前支点产后下弯矩，平衡挂篮前端所有重量。有配压重形式，目前多采用锚固于梁体竖向预应力筋上。上下横梁包括前上横梁、后上横梁、前下横梁、后下横梁；模板系统包括底模、侧模和内模；承重系统实质包括前后下模梁和纵梁及底模;横向联接系是联接各主桁架之间的横向联接，保证整体稳定,有水平联接和竖向联接；行走系统包括滑道、反力后锚支架或滑座；悬吊系统包括吊杆、连接器、钢镫、销子等。

2 挂篮常见的质量事故防治措施

2.1 底板砼脱落

底板砼脱落常发生于合龙段及相邻节段上,时间常在底板索张拉接近完成过程中或已张拉完成尚未压浆时,主要原因是曲线布置的预应力索挤压底板混凝土将其挤压分层脱落或压碎。

施工中所产生相关影响因素有:预应力管道不顺直，定位不准确；底板防崩钢筋数量不足；混凝土强度不达设计要求或张拉时未达到100%；底板混凝土厚度小于设计要求等。

主要防治措施有:

1）要严格按照设计要求施工，模板堵头、模板尺寸不小于设计尺寸，且浇筑时不得少浇，确保底板厚度，按间距 50 cm计算出每个断面的波形管坐标，设计可靠定位网，保证孔道顺直，位置正确。

2）合龙段混凝土要提高一个等级施工，张拉时混凝土强度一定要达到设计强度的100%。

3）除严格按照设计要求安装布设底板拉钩钢筋和防崩钢筋之外,合龙段及相邻节段底板应自行加设部分竖向拉钩，拉钩钢筋长度要合适,务必拉住上下两层钢筋网片才能真正起到作用。

4）施工时要安排有经验工人认真振捣，确保合龙段混凝土的密实性，对放挂篮用的预留孔最好不要设置于合龙段，以免削减底板有效截面。

5）底板脱落与张拉没有直接关系的另一种情况，主要是由于浇筑混凝土前底板有木屑等杂物未清理干净,浇筑时木屑悬浮于混凝土中并形成薄弱面将混凝土分层,受力时使薄弱分层砼脱落。防治措施将脱落底层彻底凿除，重新立模浇筑高一等级混凝土进行修补。浇筑前要用高压水冲洗或吸尘器将木屑等杂物清除干净。

2.2 0#块混凝土出现空洞、大面积蜂窝

0#块混凝土特别是支座附近出现空洞、大面积蜂窝是严重的质量事故，一般直接爆破拆除处理，损失严重。主要原因是砼离析、振捣不足。

施工直接因素有:

1）0#块钢筋与预应力管道布置密集,工人难以下去操作，技术人员也不便检查观察，致使振捣不到位出现空洞；空心内箱容易发生翻浆事件，工人为避免发生翻浆，常常不敢正常振捣。

2）0#块一般高度较高，砼自由下落过程与钢筋发生多次碰撞产生离析,个别地方粗骨料保集中堆积而水泥浆流到低处。

防治措施:

1）事先规划好下灰点，在绑扎钢筋时预布150mm的PVC管作为下灰溜管用,一般从最低处和支座两侧附近开始下灰，每个下灰点相距不超过3m，记录好各下灰管编号，按顺序轮流下灰。

2）计划好下人通道，最好采用螺纹机械接头的方式先断开钢筋留出下人通道，方便人员进入内部进行振捣，等浇筑到合适位置时再及时连接起来。

3）内模和外模均开设观察孔，可伸入振捣棒及安全照明灯，方便作业人员施工操作。

4）在内模底部倒角处设置1 m宽的压浆板，防止过度翻浆，保证振捣充分。

5）优化砼配合比，选好骨料粒径，增强和易性，避免发生离析；对于高度大于12m的0#块，常分两次浇筑。

6）记录各灰点的下灰时间，并做好观察试件，这样不仅可以把握合适的振捣时机,也可以防止间隔时间太长而发生分层；同时减少一次下灰高度,可以防止过度翻浆和漏振。

7）采用不同半径的振捣棒，个别死角采用附着式振动。

8）加工下灰漏斗套于下灰PVC溜管上方，转移下灰点时用麻袋临时包住泵管,防止砼飞溅包裹尚未浇筑的钢筋凝固，影响质量，同时影响砼的下料空间。

2.3 纵向预应力管道堵塞

挂篮施工分节段施工，预应力管道多次接驳，常常发生缩孔、堵孔的质量事故。处理时常要凿开砼，不仅影响了梁体质量，还给施工带来了一定的阻碍。主要原因有:波形管接头对接不深、包扎不牢固；波形管有破口，浇筑时混凝土浆进入管道里；浇筑时振棒触及管道，振扁或振脱管道；从高处下灰冲脱管道；安装过程电焊火花烧破管壁。

防治措施:

1）所有管道穿高质量PVC衬管，衬管质量要好，质量轻、强度高、有韧性、耐用的衬管为首选。浇筑过程中只要砼不再振捣的区域，及时用大量的水进行冲洗,防止进浆凝结。

2）混凝土终凝后有一定强度时要及时抽出衬管，并用探孔器和水进行一次清孔。

3）在安装预应力管道时，先用接头管伸出堵头模一半长度,这样好处是避免在拆除堵头模时不小心将波形管破坏,接驳下一节段波形管时仍可以旋进已凝固在砼内的接头管里面，保证接头能大小套接。如果直接由管道伸出堵头模造成损坏时，那么接头将无法保证大小套接。

4）除50 cm间距的定位网之外，在接头两端另加两个定位网，确保接头牢固。而接头长度不少于30 cm设计要求，接管时一定要对紧，中间不得有较大空隙。

5）下地灰需布量串筒或溜筒，避开波形管，振捣时要尽量避免触及波形管。

2.4 底板齿块被掀起及锚垫板风隐压碎

底板齿板锚垫板内陷压碎及齿块被掀亦是常见的质量事故，主要原因是:齿块部位钢筋较密，常漏装锚后钢筋网片，同时砼在齿块部位常常振捣不密实；齿块防掀钢筋数量不足或是长度不足,未能拉至底层钢筋网片；齿块角度不正，张拉时未纠正，砼强度不到位等因素。

防治措施:

1）准确进行齿块模放样板，锚垫板密贴齿块堵头面板，保证齿块、锚垫板位置正确。

2）不得减少锚后钢筋网片和防掀钢筋，防掀钢筋务必钩于底层钢筋网片上,另可自行设置加强齿块于底板或腹板上联接的拉钩，能有效防止齿块被掀起。

3）齿板施工要慢慢一层层少量下灰，保证振捣密实。

4）张拉时砼强度要达到设计强度，如锚垫板角度不对时，可加工环形斜垫块进行修正。

2.5 竖向预应力精扎螺纹钢筋压浆管堵塞

发生堵塞的原因有:浇筑过程中振捣或砼冲击破坏压浆管或出气管；竖向波形导管有破损，管内进浆堵塞，波形管与底口锚垫板未紧贴，从下口直接进浆；压浆管或出气管压扁。

防治措施:

1）两端采用长约30 cm的薄壁钢管直接与锚垫板相焊接，并在钢管上开孔，焊接小钢管作为压浆嘴，压浆嘴要高于底部10 cm左右，保证在轻微进浆的情况下仍可以有效使用。

2）中间波形管穿入钢管中，用电焊条顺着压浆嘴将波形管对应位置烧开小孔，然后再用胶布将两者包扎紧密。

3）再用钢丝胶管套于压浆嘴，从底部引出底板，钢丝胶管用螺纹钢箍箍紧，防止脱落。

4）张拉前先清理张拉槽，旋出上螺帽，用空压机从压浆嘴吹风，检查是否通畅，并吹出积水。如不通畅，可以先张拉几下，但不锚固，再检查。如还不通畅，须采取灌浆处理。

5）对于确认不通的竖向预应锚先做记号，暂不张拉。先用外径40mm的钢管插入波形管底部,外接40mm小胶管，用倒虹吸的方法排除管内积水,再用灌浆漏斗对出气孔直接灌浆，边灌边敲动螺纹钢筋，有利于管内气体和水的泌出，引导水泥浆落入。灌满后继续敲击螺纹钢筋，15分钟后再补灌一次，再迅速装上锚具，完成张拉。

3 挂篮常见安全事故防治措施

3.1 挂篮整体坠落

挂篮最危险的工况本应是大节段的浇筑过程,但一般挂篮都经过认真计算，受力明确，在浇筑前经过多方的检查验收，思想上高度重视，发生事故反而较少。多生于试压阶段和行走过程。因为试压时是第一次重载使用，而行走过程是一个动态过程，锚固力小，细节落实与检查不到位反而时有发生。直接原因就是配重不足或锚固不牢靠，施工方面的因素的以下几种情况:

1）配重块重量不足或位置不正确、后锚杆数量不足，使用受过电焊烧伤的精螺纹钢锚杆脆断。

2）后锚直接作用于滑道时，滑道本身与混凝土锚固不牢。

3）行走时采用反压滑轮时，反力支架脱焊或连接脱落。

4）后锚杆、锚固螺帽、连接器质量不合格或多次使用损伤未更换，连接器连接不正确。

5）下坡行走时未有效限位措施，行走过快、行走不一致，主梁脱离反压锚固架或锚固滑道。

6）采用预留孔穿精扎钢筋进行锚固时，预留孔过大或锚垫板太小，厚度太薄。

7）锚固作用于主梁尾部加长段上，而加长段现场设计未经验算，联接不牢固发生断裂。

对应防治措施有:

1）要认真核对本工况的配重块数量、锚杆数量是否正确，锚固位置、预留孔位置、预埋锚杆数量位置是否正确，如有出入，要采取有效的补救措施。

2）配套使用合格可靠的锚杆、连接器、螺帽、垫板、反力支架，并定期检查，确保状态良好。

3）连接器和锚杆均做好长度标识，保证锚杆旋入连接器足够长度，保证连接器对中顶紧连接。

4）参与锚固的滑道与滑座要进行保护，不得随意氧割，致使滑座反扣板损坏或滑道与混凝土梁体锚固不牢。

5）行走时另加浇筑锚固钢镫作保险，钢镫离主梁面有2～3 cm的空隙，既能保证行走且一旦行走锚固发生意外时，浇筑锚固钢镫就立即产生作用,但移动时要注意随时挪动保险钢镫的位置;下坡行走时还要用卷扬机穿滑车组系结于主梁，作为后梢慢慢溜放，防止自行滑动，冲出锚固范围。

6）制订好检查签证表格，逐项进行检查，落实责任人，实行检查签证制度，确保万无一失。

3.2 承重底平台整体坠落

承得平台因吊杆数量较多，不易发生整体坠落事故，一般只发生在试压过程、拆除过程或是吊杆调整后首次浇筑的过程，主要问题是吊杆与上横梁联接不可靠，施工直接原因有:

1）精螺纹钢筋吊杆使用过程中受电焊烧伤脆断，吊杆与上下横梁的联接不牢，连接脱落。

2）吊杆连接器损坏或连接不正确，精螺纹钢筋吊杆螺帽滑丝失效。

3）行走时采用反压滑轮时，反力支架脱焊或连接脱落。

4）拆除时整体下放吊机站位不正确、地基下陷、超载吊重，同时两台吊机作业不同步发生过大倾斜，折断吊杆或回转时吊机超过作业范围发生倾覆事故。

5）采用卷扬机穿滑车组整体下放时刹车失灵，钢丝绳、卡环等吊具发生破坏。

6）吊杆受力不均，先期受力时只有部分吊杆受力，受重载后逐根破坏。

7）因拼装误差较大，多道纵梁与前后横梁的连接支座不在一条线上，且各纵梁之间并不平行，致使原本可以自由转动，可用于底板线型调整的销轴不能转动，横梁与梁纵基本保持拼装时状态，横梁与吊杆并不垂直，在吊杆受约束不能满足倾斜角度时受弯被折断。这一情况容易忽视较为危险，但发生机率少。

防治措施:

1）采用合格可靠的吊杆、连接器、螺帽、垫板，并加以保护，并定期检查，确保状态良好。

2）浇筑前检查，确保吊杆受力基本一致。

3）在横梁上画线安装纵梁联接支座，严格按图拼装，尽量减少拼装误差。

4）做好销子防脱措施，吊杆的底部加拧双螺帽作为保险。

5）事先分析各个工况与步骤，选择合适的拆除方案，编制好施工组、工艺、作业指导书，认真交底，统一指挥。

6）经检查选择好吊具，对机械进行检查检修，保证机具设备状态良好。

3.3 跨道路施工的安全防护

对跨道路和铁路的挂篮施工因为任何高空附物都可能给下方行人、车辆造成严重危害，所以常常采用双层立体防护的措施做到滴水不漏。

1）在挂篮下方约1m处再悬挂防护平台，平台直接挂于前后横梁，比底模承重平台宽1 m以上，四周加设栏杆。平台上满铺要板，木板上面及栏杆上再铺薄铁皮，可以防水、防火。平台上稍有坡度，设汇水箱通过水管排出积水。

2）在上横梁上方再架简易纵梁，用于悬挂前方和两侧的钢丝密网，密网直接垂于平台内，可以防止横梁上方坠落物体飞出防护平台伤人 。

3）在地面道路上方再用型钢和贝雷梁搭设一个防护棚，防护棚有一定的强度、稳定性和抗风能力，并且做好防撞措施和夜间照明措施,当高空防护平台防护疏忽时起进一步防护作用。

3.4 其它事故防治措施

1）挂篮采用钢绞线进行张拉牵引时，要做好防止钢绞线飞出伤人。可以加设挡板或尾端用挤压套挤压锚固，也可以在内侧反向加设一套锚具，便可防止钢绞线飞出伤人。

2）0#块施工时，常常用到大量木模，挂篮施工的防火工作尤其重要，除常规要求配置灭火器和安全用电要求外，现场要配置好消防水泵、备用水箱，水泵必须是高一级专用供电线路，不能因为火灾影响水泵的正常使用。控制开关要安放于地面方便显眼处，并定期进行消防演习。

4 综述

1）挂篮工艺施工已经很成熟，但仍存在一定的安全风险与质量把握性难的特点，首先要从每一个细节入手，落实责任人，实行层层检查签证制度，步步为营，才能更好避免安全质量事故发生。

2）要事先编制好方案、工艺和技术交底，实行交底与培训，让每个操作者明确安全质量的关键。

3）严格按设计要求进行施工，个别容易出现质量问题的环节可以自行局部加强。

4）事先辨识危险源，并做好保险措施，对特殊情况下的应急措施也有预案并开展演习。

5）对以上常见的问题可以预防并避免，其关健是保证落实到位。

[1]杨寿忠,张小飞,汤知宇.几种挂篮形式介绍[J].市政技术,2007（01）