摘要：随着全封闭式挂篮技术应用越来越成熟，其被应用的越来越广泛。本文介绍了全封闭式挂篮的防护系统结构，通过全封闭式挂篮与开放式挂篮施工优缺点对比，全封闭式挂篮较防护棚架挂篮防护形式具有明显的工期、经济优势，具有很好的方便性和安全性。
关键词：连续梁；全封闭式挂篮；安全性；应用
1 引言
随着高速铁路和高速公路的持续建设，线路穿越的地形也越来越复杂，连续梁成为跨越线路、大江、河流等的主要结构物。防护棚架作虽然为成熟的施工工艺在悬臂连续梁施工过程中得到了广泛应用，但是防护棚架受到地形、高度、地下管线等诸多限制，防护棚架悬臂梁防护形式越来越受限。
随着全封闭式挂篮工艺的应用，悬臂连续梁施工防护形式得以革新。
2 全封闭式挂篮的结构设计
全封闭式挂篮主要由主桁架系统、走行锚固系统、导向系统、底篮系统、挂篮模板系统、平台防护系统、吊挂系统、辅助部件及全封闭防护系统等组成。
以下只介绍全封闭防护系统，挂篮其他系统不再赘述。
全封闭防护系统：挂篮底部封闭平台采用槽钢与角钢连接组合而成，四周采用钢板与平台四周型钢焊接使钢板也参与桁架受力，同时将整个底模平台连接成一个整体，在平台周边形成2.0m高的防护平台。
施工平台通过荷载检算用精轧螺纹钢悬吊在挂篮下方，吊点分别固定在挂篮底部前、后横梁上，施工中防护平台随挂篮一并前移。平台与在挂篮底部前、后横梁上之间留空隙。平台四周设置防护钢栏杆，栏杆高度1.7m，间距根据现场需要设置。
工作平台铺设花纹钢板，将钢板与栏杆固定，下工作平台面与底模连接形成封闭。侧面上下工作平台铺设薄钢板。上下工作 平台栏杆挂设钢丝网及密目防护网，并设置25cm高踢脚板用于防止物体坠落。在梁端增加防护栏杆，高度超出梁顶面1.2m，并挂设钢丝防护网，与侧模上部工作平台连接，形成对上层施工的前端维护和环形廊道。
3 全封闭式挂篮的比较优势
3.1结构形式的比较
开放式挂篮施工防护比较成熟的工艺一般采用防护棚架。防护棚架的结构形式：立柱采用螺旋钢管，分配梁采用工字钢，顶棚材料采用槽钢、钢板。
以跨越高速公路桥防护棚架为例，结构形式如下图
每侧棚架设计长度为40.1m；高度保证梁面与棚架顶部不小于5.5m的净空，宽度则利用高速公路中央绿化带做为防护棚架中间立柱空间，高速公路上下行分别设置门洞，宽度保证没测不小于梁面宽度，故每侧门洞宽度为13.3m，门洞基础设计采用1.5m×1.5m×1m、截面1.5×1.5和2m×2m+1m×1m混凝土作为基础，计27个，基础顶部设置一层Φ14防裂钢筋网片，钢筋网片间距设置为10cm×10cm；混凝土基础顶部采用Φ600mm×10mm钢管作为防护棚架立柱，间距4.5-8.8m，钢管立柱采用20#槽钢进行纵向连接，上下间距为4-5m左右设置一层，并在端头及跨度较大的位置设置16#槽钢作为纵向剪刀撑，中间钢管立柱顶部采用3I40工字钢作为纵梁，两边立柱采用2I40工字钢作为纵梁，纵梁顶部间隔2m设置三角支撑，三角支撑下弦、上弦采用Φ60mm无缝钢管，竖杆、斜杆采用Φ48mm无缝钢管，三角支撑纵向采间距1m采用Φ48mm无缝钢连接，三角支撑顶部采用2mm钢板铺设，防止高空坠物，前后两侧门洞上方用钢板做0.5m防护挡板，两侧防护棚两端主立柱上焊接人行爬铁，棚顶设置1.5米宽维护通道，防护棚架底部施工便道路面以上5m范围涂刷反光油漆，总计6根。
全封闭式挂篮结构相对防护棚架结构形式简单，采用的钢材数量显著的减少。以昌赣客专CGZQ-12标梨园特大桥为例，根据结构形式计算：防护棚架使用的钢材约为140吨，而全封闭式挂篮只是在挂篮底部安装底托，使用的钢材约为8T。
3.2地形的影响
采用防护棚架防护形式受地形影响较大，不适用场地受限尤其是隧道口处既有线铁路跨线桥及既有线铁路旁埋设的地下管线影响。
高度超过30m的防护棚架分节通过法兰安装螺旋管，相对于结构简单的封闭式挂篮整体结构的稳定性较差。
高速铁路连续梁桥跨越高速公路桥，高速公路桥梁由于前期设计时没有考虑防护棚架荷载，公路部门不允许在高速桥上增加额外的荷载，公路部门审批方案时在高速公路上施工防护棚架的方案会被否定，这样只能在高速公路桥下原地面施工防护棚架，无形中增加了防护棚架的高度，增加了防护棚架的施工难度，影响防护棚架的整体结构。
全封闭式挂篮受地形影响较少，只是在0#块施工完成后挂篮下部安装底托，形成封闭的施工环境，不单独的施工基础因此封闭式挂篮不受高度的限制，不增加公路桥的额外荷载，不受地埋管线影响。
3.3对交通的影响
防护棚架在限界内安装、拆除，需要占用道路，尤其是超过20m高的高速公路桥，大型设备只有上到高速公路桥上占用公路，半幅封闭道路；对于既有铁路需要多次要点施工，限制行车速度；
全封闭挂篮在限界外安装、拆除不影响交通。
3.4工期比较
跨越既有线：防护棚架在限界内施工，需要多次要点施工，工期长；全封闭式挂篮在限界外施工，需要一次要点移动即可，节省了多次施工审批程序，工期相对缩短。
跨越公路：跨越公路时，防护棚架需要半幅封闭道路，导流交通，防护棚架的基础施工、立柱安装、顶板焊接根据施工经验一般需要10～15天；而封闭式挂篮在公路外安装，需要时间一般3～4天。
3.5经济比较
根据防护棚架和全封闭式挂篮使用钢材的用量，按照现行单价每吨钢材2200元/吨，防护棚架钢材需要 元，全封闭挂篮相对于防护棚架将节约约90%的成本。
3.6全封闭挂篮的安全性
全封闭式挂篮采用封闭式环形廊道，封闭的施工空间可以避免施工人员的恐高因素，给恐高人员提供便利，提高全面施工效率；不易发生混凝土洒落影响行人或者污染环境，避免发生安全事故。拆除时封闭式挂篮不受净空影响，可以退到安全合适位置进行挂篮拆除。
4结语
虽然全封闭式挂篮相对于防护棚架具有明显的工期、安全性、经济效益，但全封闭式挂篮受挂篮受力结构的影响不能偏载，必须保持受力平衡，受吊杆及焊接质量的影响，尤其是在全封闭式挂篮还处于新兴施工工艺阶段，产权单位存在一定的顾虑。防护方案的选择应因地制宜的根据地形、经济效益、安全性、交通流量、产权单位的意见全面考虑。
总体来说，封闭式挂篮作为一种新兴的施工工艺具备一定的优势和发展空间。随着施工技术的革新和发展以及全封闭式挂篮的创新和发展，这种桥梁施工方式会更加成熟、简便、通用。
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论文作者:吴秀利
论文发表刊物:《基层建设》2017年第9期
论文发表时间:2017/7/20
标签：挂篮论文; 棚架论文; 防护论文; 全封闭式论文; 结构论文; 立柱论文; 平台论文; 《基层建设》2017年第9期论文;