連續剛構梁橋掛籃設計與施工

羅 立

(宜興市永固地基工程有限公司，江西 宜興 214261)

1 工程實例概況

1.1 工程概述

耳海河特大橋是位于貴州省中西部地區境內南北向的一座重點運輸大道，其構造復雜，主橋采用六跨預應力混凝土連續剛構橋，整體式橋梁，橋梁起點樁號K46+436，終點樁號K47+856，橋梁中心樁號K47+044；主橋跨跨徑布置為102 m+4×190 m+102 m，主橋長964 m。全橋跨徑組成為3×40 mT梁+(102+4×190+102)m六跨連續鋼構+8×40 mT梁，主梁采用掛籃懸臂灌注法施工，其余為簡支梁，上部結構為混凝土變截面箱形梁，箱梁截面平均高度由跨中的4.4 m漸變到梁根部的12.2 m，梁高按1.8次的二次拋物線變化，邊跨現澆段長5.84 m，邊跨合攏段長度2.0 m，中跨合攏段長度2.0 m。0#塊長15 m，其中包含0#節段13 m和1#節段2 m，共計15 m。T構的兩側懸臂各按9×3.5 m+7×4.0 m+6×4.5 m分段，最大分段重量271.8 t(2#塊3.5 m)。

耳海河特大橋不僅墩高，且為連續多跨形式，因此施工量浩大，橋高最大處191.6 m，墩高最大處175 m，橋寬24.5 m，全橋總長1 420 m。材料運輸困難、超深挖孔樁、超高墩及跨徑大是本橋四大施工難點及控制要點。

1.2 工程實例的連續梁橋總體施工思路

(1)在完成橋梁基礎和墩身施工的基礎上，在空心墩頂預埋牛腿托架，再對左右幅0#塊同時進行施工。

(2)施工安裝三角型掛籃；對1#塊進行掛籃懸灌施工，剩余箱梁采取連續懸灌施工，所有箱梁均要采用對稱施工方式，保證施工效率。

(3)施工安裝合攏段掛籃；合攏段需全部用吊架進行施工，對中跨合攏段箱梁采用掛籃系統改裝吊籃法施工；在中跨合攏的基礎上，對現澆段采用在過渡墩上預埋精軋螺紋鋼筋，懸拼貝雷梁組進行澆筑施工，不同段箱梁適用不同的施工方法。

(4)采用大塊整體鋼模作為模板材料，鋼筋在加工為半成品后，運輸至現場綁扎成型。

(5)使用12個掛籃，對箱梁左、右幅分別配備6個同時進行施工合攏。

2 連續梁橋掛籃設計

2.1 掛籃形式簡要介紹

被國內外成熟采用的掛籃種類及形式眾多，特色各異，但理想的掛籃應具備結構簡單、自重輕、堅固穩定、受力明確、變形小、錨固及裝卸便利等特點。國內形式眾多的施工掛籃主要分為兩類，不得不指出的是這兩類掛籃有著大致相同的受力原理。一是主梁由大號型鋼或鋼板加工焊制而成，設計成型鋼加拉索三角斜拉式掛籃，該類掛籃是一種較為理想的掛籃形式，但一般只能用于特定施工環境下，且不具改裝價值。另一類是桁架掛籃，該類掛籃利用常備的萬能桿件設計拼裝成下承式或上承式，具有通用性強、剛度大、可取消平衡重等優點，但重量較大，非彈性變形大。

2.2 掛籃技術參數

本施工實例中所使用到的三角常規掛籃技術參數：箱梁分段最大重量271.8 t；掛籃懸臂長6.0 m；與箱梁塊段的重量比0.30～0.35；掛籃自重80.0 t；穩定系數≥1.3；傾覆安全系數≥2.0；邊跨現澆段長度5.84 m；邊跨合攏段長度2.0 m；中跨合攏段長度2.0 m；無平衡重走行。

2.3 掛籃結構設計

(1)主桁架系統的設計。主桁架系統為掛籃的主要承重部分，可用大型型鋼、貝雷架或萬能桿件拼裝組成為三角型桁架式結構。

(2)錨固系統與平衡重的設計。在施工過程中

掛籃整體的安全性至關重要，錨固系統與平衡重的存在正是為此而設。掛籃在空載走行狀態和澆筑混凝土時存在很多不確定失穩因素，易發生傾覆，因此必須對其加以嚴格驗算，在該實例設計中傾覆穩定系數不低于2.0。對于錨固重與平衡重可考慮利用腹板豎向預應力筋，而不推薦使用壓重。臨時錨固可采用將0#段與橋墩內鋼筋或預應力筋臨時固結并完工后切斷等措施。

(3)懸吊系統的設計。懸吊系統是將模板系統、張拉平臺的重量及其上的荷載傳遞到主桁架，常以鉆有銷孔的鋼帶或兩端有螺紋的圓鋼組成。

(4)走行系統的設計。采用滾動走行方式，走行裝置由軌道、鋼枕、前后支座、手動葫蘆等組成。在掛籃的主桁架前端設置張拉工作平臺。

(5)模板系統的設計。模板系統的設計包括對底模、側模、內模、端模等的設計，模板長度應結合梁段長度綜合考慮。側模高度應匹配各梁段高度，由基本塊、附加塊構成，在盡可能用整體模板的前提下設法減輕重量，支撐于兩個走行梁上；內模頂板及腹板的上半部分采用組合鋼模板與掛籃一體，下半部分采用木模。

3 連續梁掛籃施工要點

3.1 連續梁掛籃的拼裝

(1)主桁抗風措施。風力會對掛籃主桁產生較大的非彈性不可逆破壞，必須采取一定的措施規避此類潛在風險的發生。耳海河特大橋施工中對掛籃主桁采取了后錨與已澆箱梁錨固，在前支腿附近的主粱上設置錨固扁擔梁與箱梁豎向預應力筋連接錨固，立柱頂部設置連接牛腿，箱梁混凝土頂面的預埋件上焊接型鋼拉壓桿，并與立柱牛腿連接固定的一系列有效措施。

(2)底籃及側模抗風措施。在底籃及側模迎風面積較大的客觀條件制約下，必須采取措施以確保掛籃的整體穩定性，以抵抗大風危害。耳海河特大橋施工中采取在底籃前橫梁上設置兩道固定于已澆塊段箱內的“十字”抗風拉桿，使掛籃整體與已澆箱梁形成固結體系，大幅提升安全性。

4 結 語

掛籃懸臂施工工藝在大跨徑連續梁橋現場施工中所體現的諸多優勢，決定了其在大跨徑橋梁建設中受到廣泛重視，但是因其風險較高的高空作業特點，在掛籃安裝后，應進行全面的安全、技術核查，并按設計荷重進行分級抗風和壓重實驗，嚴格控制各梁段變形度。

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