淺論復合型短平臺前支點掛籃整體下放技術

許德妹

【摘要】：某大橋為獨塔雙索面斜拉橋，橋寬44米，主梁采用復合型短平臺牽索掛籃懸澆施工，單節施工長6米，施工時整體行走、提升及錨固，主梁合攏后掛籃整體下放拆除。現以該大橋為工程案例，簡要介紹斜拉橋前支點掛籃整體下放施工工藝及施工要點，經實踐證明該方法施工經濟簡便、安全可靠。

【關鍵詞】：短平臺 前支點 掛籃下放 施工技術

1.工程概況：

某大橋全長764.5米，橋跨布置為4*30+30*30+120+160+4*30+50*30米，其中主橋橋梁跨徑布置為（120+160）m，長280m，為獨塔雙索面塔梁墩固結體系斜拉橋。

斜拉橋主梁采用預應力混凝土雙邊箱梁，梁頂寬44m，底面寬27m，中心處梁高3.5m，箱梁頂板厚0.28m，標準段底板厚0.35m，在邊跨45.65m配重段內底板加厚為0.5m，斜腹板厚0.3m，直腹板厚0.5m，錨索區邊肋厚1.2m。主梁標準節段長6.0m，標準段內每6.0m設置一道橫梁，橫梁厚0.30m，橫梁采用底部帶馬蹄型斷面;每6.0m設置一道橫隔板，橫隔板厚0.25m，主梁采用C55混凝土。

主梁懸澆梁澆筑節段長度均為6m，標準節段砼重量568t，全橋主梁共設35個懸澆節段，主跨側24個懸澆節段;邊跨側11個懸澆節段，主梁尾部13#段長為45.8m，采用支架整體現澆。

配合前支點掛籃施工的斜拉索采用雙索面扇形布置，拉索在梁上標準間距為6.0m，邊跨壓重段索距3.4m;塔上標準間距為2.2m，斜拉索采用標準強度1860MPa高強低松弛鍍鋅鋼絞線。斜拉索單側24對，全橋共48對。拉索型號為15.2-73、61、55、43四種，斜拉索HDPE護管采用外層帶雙螺旋線的白色護套。斜拉索在塔內采用張拉段錨具，在主梁處采用固定端錨具。最長索169.8m，最大拉索重14.4噸，全橋總重約740噸。

本次下放的前支點掛籃主要由承載系統，提升錨固系統，止推系統，定位調整系統，行走系統，索力轉換系統，模板及安全防護及液壓系統電氣系統組成，掛籃自重230噸

2.施工工藝

2.1總體安排

主梁邊跨施工至邊跨合攏后，邊跨掛籃保持不動作為主跨配重的一部分，此時直至主跨懸澆施工結束并待混凝土滿足強度要求后，開始進行主邊跨前支點掛籃的整體下放，掛籃下放前兩側現澆段支架拆除完畢。

掛籃下放采用千斤頂配合精軋螺紋鋼進行，將精軋螺紋鋼穿過主梁固定到掛籃上，安裝下放千斤頂并將千斤頂接通到控制液壓泵站，通過千斤頂的出油、回油分步將掛籃下放到地面。

前支點掛籃的下放順序為：封閉道路→錨固力的轉換→三角桁架的拆除→掛腿拆除→下放千斤頂安裝→接力千斤頂安裝→千斤頂調試→掛籃整體下放→下放精軋螺紋鋼接長→下放結束→掛籃分解。

整體下放按照“重安全、重過程、重觀察、輕速度”三重一輕的施工方法，重點關注下放的安全性，確保安全為首位，下放速度在保證安全的基礎上可以適當加快。由于整體下放時掛籃自重仍達到200噸以上，為減輕單個吊點對主梁的瞬間沖擊，下放時必須保證整體水平，前支點掛籃下放工藝流程為：

2.2掛籃下放施工準備

2.2.1預埋件安裝

前支點掛籃施工至最后一個節段時，進行掛籃下放預埋件的安裝。由于復合型牽索掛籃的設計特點，掛籃前吊點正常情況下由橋面上的三角桁架提供，因此為了滿足下放時的要求，必須將掛籃前吊點從三角桁架轉移到主梁上。

澆筑最后一節掛籃混凝土時，保持三角桁架中間位置掛點不變，在主梁兩側掛籃主縱梁上方預埋PVC塑料管，作為三角桁架兩側掛點的轉換點。

預埋時通過全站儀進行放點，確保預埋位置的準確，澆筑混凝土時在放料、振搗過程中避開預埋管，防止因澆筑混凝土導致預埋管偏位。

2.2.2吊點位置及數量的確定

復合型短平臺前支點掛籃工作狀態下自重230噸，下放前經拆除三角桁架及掛籃兩側掛腿后，掛籃全重210噸，為了保證下放時的安全性，必須進行掛點位置及掛點數量的計算。

根據掛籃的設計特點，掛籃前后共9個錨固點36根精軋螺紋鋼，精軋螺紋鋼材質為930φ32型號。

單根精軋螺紋鋼考慮到銹蝕等因素的存在按照設計強度的90%進行計算，根據

F= 0.9×P×S

F為精軋螺紋鋼承受的張拉力，單位N

P為精軋螺紋鋼強度，單位MPa

S為精軋螺紋鋼理論截面面積，單位mm2

帶入計算有：F= 0.9×P×S=0.9×930×846.5=708520.5N=70.8T

因此單根精軋螺紋鋼能提供70.8噸的張拉力，理論上4根精軋螺紋鋼就可以提供掛籃所需的吊點力，實際施工中為了安全起見，我們采用前三后三共6個吊點進行，這6個吊點提供425噸的張拉力，而掛籃自重210噸，整個掛籃下放過程中提供了1倍的安全系數。

吊點位置選擇時，每個吊點處設置兩根精軋螺紋鋼，其中一個為下放桿，另一個只是轉換桿。

2.2.3千斤頂的選擇

液壓千斤頂由于它結構簡單、體積小、重量輕、舉升力大、出油回油速度快，同時采用泵站供油，操作簡單省時省力，因此掛籃下放采用液壓千斤頂進行。

考慮到下放采用精軋螺紋鋼進行，單根精軋螺紋鋼最大受力62.9噸，在下放過程中由于部分掛籃偏心的原因，某處吊點受力會超過精軋螺紋鋼的平均分配力，所以液壓千斤頂采用100噸型號，并且為穿心型，千斤頂的穿心直徑保證精軋螺紋鋼連接器順利通過。

2.2.4技術及現場準備

為確保掛籃拆除工作的安全進行，組建掛籃拆除施工班組， 其指揮人員掛籃施工經驗豐富、安全意識強、責任心強，進而進行統一培訓。

拆除前施工班組人員都應經過相應的安全教育培訓并考試合格，確保關鍵崗位人員及特種作業人員均持有特種作業證。

橋上橋下同時做好防護設施：橋梁外側設圍欄并安裝安全網防止落物，橋下做好封閉作業面下方車道工作并設專人引導行人、車輛安全行駛。

2.3三角桁架及掛腿的拆除

掛腿作為掛籃行走時承擔掛籃大部分重量的受力部位，其拆除前必須保證掛籃后錨點已經將掛籃重量轉移到主梁之上，拆除時利用汽車吊將掛腿提前通過鋼絲繩固定，然后利用扳手打開掛腿與掛籃相接位置的螺栓，在拆除過程中不允許采用猛烈敲打然后強扭等方法拆除，打開螺栓后，通過吊車緩慢將掛腿吊放到主梁平板拖車上，綁扎牢固后由指揮人員指揮開平板車開至指定定點。

三角桁架拆除時，由于桁架位于主梁之上其安全性相對來講比較高，但由于三角桁架過高過大，且數量為三片，因此拆除時首先要求防止其單片時倒塌。先將每片三角架后方的配重塊利用吊車進行拆卸，并將三角架前后方下側安裝板凳，防止其前傾。松開后錨精軋螺紋鋼，采用吊車將三角桁架各個連接部位拆解，拆解過程中，為了防止其倒伏利用多個10t的倒鏈將桁架臨時固定。

三角桁架拆解時，連接的各個部位除螺栓外還有大量插銷，經長時間使用后，插銷生銹拆除困難，因此拆解三角桁架前一天，可用螺栓松動劑涂抹生銹插銷，方便桁架的拆除，加快拆除速度。

2.4掛籃下放設備的安裝

前支點掛籃下放主要設備為液壓千斤頂及泵站、精軋螺紋鋼。

掛籃下放采用的千斤頂為穿心式液壓千斤頂，型號大重量重，安裝時采用汽車吊進行配合。安裝前檢查吊點處主梁混凝土表面，若表面混凝土質量較差或梁面不平可在安裝千斤頂前利用鋼板對梁面加強或補平。

利用吊車將千斤頂起吊后穿入吊點兩根精軋螺紋鋼中的其中一根，千斤頂安裝到梁面后，再依次安裝鋼板、螺母。啟動與千斤頂相連的油泵，對千斤頂供油，將此處吊點承受的荷載轉移到此根精軋螺紋鋼上，這根精軋螺紋鋼作為下放桿，此時吊點處另一根精軋螺紋鋼處于松動狀態，然后將另一個千斤頂安裝到松動狀態的精軋螺紋鋼上，完成轉換桿千斤頂的安裝。

千斤頂安裝完成后，此時由于精軋螺紋鋼較短，還需安裝精軋螺紋鋼，單個吊點安裝的精軋螺紋鋼高度必須相差2m左右，即下放桿與轉換桿頂端高度相差2m，以保證掛籃下放時精軋螺紋鋼的接長。

2.5掛籃下放過程

準備工作完成以后即進行掛籃的下放工作，下放時，每個吊點位置安排一組兩名操作工人，前三個下方點六個千斤頂接通一個泵站，后三個下放點千斤頂接通一個泵站，保證前后下放時各自的同步性，以及通過兩個泵站前后下放過程中的配合。下放前主梁面安排一名指揮人員，負責掛籃下放的整體指揮工作，掛籃下方即橋面下，安排兩名觀察人員，進行觀察。觀察人員有兩項重要的工作，一時負責現場的警戒，嚴禁任何車輛、行人接近或通過掛籃下放區域;二是負責觀察掛籃下放過程中出現的任何問題，比如當某點下放過快精軋螺紋鋼松動或掛籃水平方向前后不一致時，及時提醒主梁指揮人員調整兩個泵站保證掛籃下放的水平。

橋面上指揮人員及橋面下觀察人員配備對講設備，下放過程中及時溝通，出現任何異常情況必須立即停止下放工作，查明出現異常的原因，否則不允許繼續進行下放。

下放時，采取前后異步的操作方式，既前三個吊點通過相連的泵站先進行下放，一個行程結束后，此泵站停止，然后后三個吊點通過泵站進行下放，同樣操作一個行程，兩個泵站交替開動進行掛籃下放，這樣任何情況下均能保證掛籃的穩定。

開始下放時，首先將掛籃的荷載固定在轉換桿上，將下放桿液壓千斤頂頂升，頂升過程中當千斤頂行程達到一定程度后，掛籃的荷載由轉換桿轉移到下放桿，繼續頂升達到下放控制伸長量，此時轉換桿已經不承擔荷載，轉換桿精軋螺紋鋼處于松動狀態，旋動轉換桿螺母，使其高度低于下放桿螺母3公分，完成下放前的荷載轉換。

當前或后三個下放點都具備下放條件后，繼續通過液壓泵站控制千斤頂，三個吊點的下放桿千斤頂同時回油，進行掛籃的一次下放行程，由于轉換桿螺母高度低于下放桿鋼螺母高度，在下放桿千斤頂回油到位之前，轉換桿螺母已經觸及其下放的鋼板，繼續進行下放桿千斤頂的回油，荷載從下放桿轉移到轉換桿，完成一個下放的行程。

前后各三個吊點重復以上動作，直至掛籃下放完成。在整個過程中，轉換桿及裝換千斤頂的作用有兩點，一是配合下放桿及下放千斤頂的工作，由于下放桿高度低于轉換桿2m左右，在下放過程中，當下放桿高度不足時，此時的轉換桿在1-2個行程之內暫時替代下放桿的功能，當下放桿精軋螺紋鋼連接器通過千斤頂以后，掛籃就可以正常下放;二是起輔助作用，當某個下放點下放桿卡住動不了時，開動轉換桿連接的千斤頂頂升配合，保證掛籃下放的順利進行。

掛籃下放時為了保證其重心的位置，前后吊點必須嚴格執行交替程序，且不能連續交替兩次，同時每次下放的高度須嚴格控制，所有下放千斤頂的工作行程必須保持一致，防止某點下放過慢或過快導致荷載變大發生危險。

由于主梁高度較高，一個工作日內掛籃下放工作無法完成，而且夜間不允許進行下放施工，因此當白天工作結束后，下班前，所有下放桿、轉換桿都要保持受力狀態，所有螺母均需擰緊，兩臺液壓泵站斷電鎖好，并指派專人值班看護，防止無關人員誤操作，引發安全質量事故。

掛籃整體下放結束后，切斷與之相連的精軋螺紋鋼，利用氣動扳手，打開連接高強螺栓，將掛籃原地分解，分解完成后，利用設備將掛籃裝車運輸到指定地點，前支點掛籃整體下放施工結束。

3.經驗總結

前支點掛籃整體下放技術，對掛籃基本上不拆解即可方便的將大噸位掛籃下放到地面，精軋螺紋鋼作為吊桿，長短調節方便，可以適應不同高度的下放距離，;采用液壓千斤頂進行施工，整個操作流程簡單快速，大大減輕了工人的勞動強度;液壓泵站的使用，優化了對千斤頂的控制，確保掛籃下放時精確可控。

主梁質量是斜拉橋的生命線，為全橋的主要受力結構部分，前支點掛籃整體下放技術，掛籃下放過程中安全、平穩，對主梁無任何沖擊，主梁質量得到了保證。