掛籃的組成及應用

李涌

摘要： 連續梁懸臂法澆筑施工，是目前我國公路、鐵路橋梁經常用到的一種施工方法，而采用該方法施工，必須對掛籃的組成、拼裝及應用有比較充分的認識，本文以56m跨連續梁三角形掛籃懸臂法施工為例從掛籃的構成、特點及應用等方面對掛籃進行系統介紹。

Abstract： The continuous beam cantilever casting construction is a construction method often used in the highway and railway bridge in China. This construction method needs the adequate understanding of the composition， assembly and application of the basket. This paper takes the triangle hanging basket cantilever construction of 56m span continuous beam as the example to analyze the structure features and application of the hanging basket.

關鍵詞： 掛籃；組成；應用

Key words： hanging basket；form；application

中圖分類號：U445 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2016）29-0113-03

0 引言

隨著我國鐵路、公路建設的不斷進步，大跨度連續梁的運用逐漸增多，連續梁施工中通常用到掛籃法，而采用該方法施工，必須對掛籃有充分的認識，本文以56m跨連續梁用三角掛籃為例從掛籃的組成、特點及應用等方面逐一進行介紹。

1 掛籃結構形式、主要性能及特點

1.1 掛籃總體介紹及分類

1.1.1 簡介

掛籃是懸臂灌注法的主要施工設備，該活動作業平臺能夠沿軌道行走，它支承在已完成的懸臂梁段上用以進行下一梁段的施工。待新灌梁段施加縱向預應力后，掛籃即前移進行下一梁段施工，豎向、橫向預應力張拉及壓漿在掛籃移動就位后進行。如此逐段循環直至完成全部梁段。本文以三角形桁架式掛籃為例進行說明。

1.1.2 分類

按構造形式，掛籃可分為四種，分別是混合式、型鋼式、斜拉式、桁架式（包括平弦無平衡重式、菱形、三角形、弓弦式）；

按抗傾覆平衡式，掛籃可分為三種，分別是半壓重錨固式、錨固式、壓重式；

按掛籃走行方法，可將其分為兩種，即一次走行到位和兩次走行到位；

按其移動方式可分為三種，分別是組合式、滑動式、滾動式。

1.2 掛籃組成及性能

掛籃由懸吊系統、內外模板、底模平臺、三角形主構架、錨固系統及走行系統六大部分組成。具體見圖1、圖2示意。

1.2.1 主構架

主構架由兩片三角形桁架及聯結系和門架組成，為三角形桁架式結構，是掛籃的主要受力結構，桁架桿件采用2[32c和2[28，節點采用承壓型高強螺栓聯結。

1.2.2 底模平臺

底模平臺主要三部分組成，即底模板、底模縱梁和底前后橫梁，直接承受梁段混凝土重，并為多項工序提供操作場地，比如混凝土灌筑、鋼筋綁扎、立模、養生，鋼束張拉及壓漿等。

1.2.3 內外模板

外模板采用大塊鋼模板，在長度方向分成兩塊，長度分別為1.5m、3.0m。內模板為抽屜式結構，可由人工從前一梁段整體推拉就位。采用組合鋼模板并輔以部分木板拼組而成，并設有調寬裝置，以適應連續梁腹板寬度的變化。

1.2.4 懸吊系統

其作用是將底模平臺自重及梁段重量及其上的其它施工荷載傳遞到主構架和已成梁段的底板上。懸吊系統又分為前懸吊桿、后吊桿。前懸吊桿采用4根Φ32精軋螺紋鋼筋，由YGM錨分別錨于底模平臺前橫梁和掛籃前上橫梁上，在上橫梁上設扁擔梁和LQ30型手動螺旋千斤頂，可任意調整底模板標高。后吊桿采用兩組Φ32精軋螺紋鋼筋，每組兩根，下端錨于底模平臺后橫梁，上端錨于已成梁段的底板上。在梁段灌筑過程中調整標高時，只需由千斤頂頂起扁擔梁，然后旋緊YGM錨即可。

1.2.5 錨固系統

該系統能夠通過平衡灌注混凝土時產生的傾覆力矩，保證掛籃施工安全。掛籃可采用Φ32精軋螺紋鋼筋和后錨扁擔梁將主構架后節點連同掛籃走行軌道直接錨于已澆筑梁段梁體豎向預應力鋼筋上。

1.2.6 走行系統

走行系統包括四部分，即軌道、前支座、后支座和牽引設備。軌道采用2[32工字鋼，掛籃走行時前支座在軌道頂面滑行，聯結于后節點的反扣輪扣在工字鋼翼緣并沿翼緣行走。掛籃走行由2臺10t手拉葫蘆牽引掛籃前移，并帶動底模平臺和外側模一同前移就位。掛籃移動過程中的抗傾覆力由反扣輪傳至軌道再傳至連續梁豎向預應力筋上。

2 施工應用順序

2.1 拼裝

0#段澆筑完成后，完成縱向預應力筋張拉后，掛籃運至現場。

2.1.1 梁面以上組件拼裝

在施工完成的0#段上進行掛籃拼裝，施工程序如下：安裝墊枕和軌道；在墩底拼裝掛籃主構桁架（并在墩底進行掛籃預壓試驗）；用塔吊將桁片豎起吊至軌道上調整就位，并臨時支撐；安裝桁架聯結系；安裝上橫梁和前吊桿。

2.1.2 梁面下部組件的拼裝

用卷揚機將在橋下拼裝的底模平臺吊裝就位，并與前吊桿聯結，安裝后吊桿；安裝外模走行梁和內模走行梁；安裝內模；掛籃拼裝完成。此外掛籃拼裝完成后，應嚴格按照相關規范標準進行檢查和調整（圖3）。

2.2 掛籃荷載試驗

加載試驗在施工中是十分必要的，它能夠檢驗掛籃在懸灌及走行過程中的安全性，進而保證整個工程的安全開展。加載按掛籃及最大梁段重之和的1/4進行，安全系數1.2。卸除后錨，在前上橫梁上模擬走行狀態加載，試驗走行過程的安全性。通過加載試驗測出掛籃的非彈性變形和彈形變形，用于掛籃懸澆時調整標高及線型控制。以56m跨度連續梁為例說明。

在具體的荷載試驗中，為了最大限度地提高懸灌梁立模的精度，加載按施工中掛籃受力最不利的梁段荷載進行等效加載，獲取掛籃自身彈性變形和非彈性變形值，然后驗證獲取結果是否滿足要求。

具體加載點及加載量如表1所示。

掛籃預壓示意圖，以三角形掛籃為例，如圖4所示。

三角形掛籃用此方法預壓，當測點間距H過下無法預壓時，可在三角形掛籃主桁架之間加設軌道以增大測點間距H。試驗可消除掛籃自身的非彈性變形，使以后的施工掛籃的變形量有可靠的依據，以便更好地控制梁段的標高。

2.3 移動

當上述操作完成后，開始下一步的操作，即脫模和前移掛籃，具體操作如下：

①在原有軌道前增鋪軌道，且要求軌距和水平度符合標準，同時予以錨固。

②將內、外模對拉螺桿拆除，將內模側板收折或拆除。

③將所有后錨扁擔梁的錨固裝置拆除，掛籃就會自由前傾，致使反扣輪組的滾輪安全地反扣在軌道上。

④放松掛在前橫梁上的吊桿，拆除懸吊架吊帶及螺母，并使得內、外滑梁落在懸吊輪上，此時懸吊架均自由落在滑梁上。

⑤用2只5t葫蘆分別鉤住后下橫梁兩端正對外滑梁的地方，上部掛在外滑梁上，然后再拆除后下橫梁上所有之吊桿。

⑥用繩索將內模系統固定在已澆砼的箱梁上，用兩只5t葫蘆同時牽引兩片承重架前端，同步移動掛籃和模板系統至下一梁段。

⑦安裝前、后下橫梁之吊桿，拆除5t葫蘆。⑧安裝懸吊架，將懸吊輪拆除，同時將懸吊輪移到懸吊架附近再重新安裝。

2.4 掛籃拆除

拆除掛籃結構操作需在箱梁懸灌梁段施工完畢后進行，具體的拆除步驟是：箱內拱頂支架→側模系統→底模系統→主桁架，在拆除過程中交叉操作吊帶系統及行走錨固系統。采取拆零取出箱內拱頂支架，采用卷揚機整體吊放側模、底模系統，采取先退至墩位附近再利用吊機進行拆零主桁架。

2.5 掛籃拼、拆裝注意事項

①由于掛籃的拼裝、拆除屬于高空作業，存在一定的安全風險，因此每完成一道工序必須嚴格檢查其安全性，只有符合要求才能開始下一項操作。

②掛籃拼裝作業前應認真對可能涉及到的所有設備進行安全檢查，然后嚴格依照相關規范標準進行掛籃拼裝操作，要求操作過程中安排專人負責指揮和指導。

③應保持兩端基本對稱同時進行掛籃拼裝、拆除。

3 掛籃的改裝

因掛籃造價較高，往往不是一次性使用，故掛籃改裝在現實施工中尤為重要。

3.1 掛籃改裝的條件

①掛籃自重。根據施工實際情況，一般來說掛籃自重與最大梁段重量比在0.3～0.5之間為最佳，如不符合比值最大不得超過0.7。如果掛籃過重，而實際連續梁跨度較小，就沒有改裝的意義。

②掛籃情況。掛籃的形式是否能在實際施工中應用，如牽索式掛籃分長平臺和短平臺之分，是否能相互轉換使用。還要考慮掛籃新舊情況，如果掛籃使用次數過多，各個部件已經經過多次改裝后，是否還能繼續使用需進行一定的受力檢算。

3.2 掛籃改裝關鍵

3.2.1 不足部件的補齊

掛籃使用后，六大系統可能由于各種原因已經不完整，需要清理數量和種類后進行補齊。如內模系統一般在模板拆除時已經損壞而無法使用。一般來說內模系統、外側模板、底模板、豎門架一般來說需要根據自身的連續梁尺寸進行重新加工，另外小型部件需要重新加工或購買如高強螺栓、銷子等。

3.2.2 尺寸修改

①梁體的底部寬度與底模前后橫梁的長度比較，如梁長度過短，需重新加工。

②底模縱梁在底前后橫梁上的位置是否與懸吊系統相沖突，如有沖突應先滿足整體的懸吊系統，然后再進行底模縱梁的分配。

③懸吊系統中底模的前后橫梁、前上橫梁懸吊點是否與梁體施工相沖突，如有沖突，需改裝前后橫梁的吊點。

④走形梁長度是否能滿足最大梁段的施工要求，如不滿足，需要重新加工。

⑤豎門架、吊帶等一般來說需要根據自身的連續梁尺寸進行重新改裝。

3.2.3 注意事項

改裝掛籃前最好能取得該套掛籃的設計圖或者改裝圖，以便確認掛籃的各種性能及特點，改裝時需進行同等強度或局部加強改裝。如16M鋼不能普通鋼鐵進行替代，高強螺栓不能用普通螺栓替代。

4 總結

掛籃在應用中盡量做到以下幾點：

①在保證使用功能情況下，受力的主桁架形式越簡單越好；

②模板剛度較好，減少掛籃的自身變形，調整掛籃要方便；

③錨固系統及懸吊系統要以防止掛籃傾覆為首要條件，下雨大風天氣時不宜走形掛籃；

④行走系統用采用前滑后滾的形式較為方便，但在后滾輪處要設置反扣防止傾覆；

⑤掛籃走形可整體移動或與模板系統分開走形，如整體走形需對掛籃支點反力和底模前后橫梁剛度進行檢算。

參考文獻：

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