淺析橋梁工程三角型掛籃施工技術

摘要：結合工程實例，通過比較懸臂式掛籃和菱形掛籃的特點，選用三角型掛籃作為研究對象。概述三角型掛籃結構的特點及組成，并從掛籃安裝、掛籃就位、 掛籃推進、掛籃糾偏、掛籃荷載試驗、三角形掛籃拆卸等方面，分析了該橋梁工程三角型掛籃施工要點，提出了相應的施工注意事項。實踐表明，該三角掛籃施工技術的應用提升了橋梁的各項性能，確保工程的經濟效益和社會效益。

關鍵詞：三角掛籃;預應力;糾偏;載荷實驗

1" "工程概況

某橋梁全長975m，主橋長度269m，上部結構采用雙幅變高單箱雙室預應力混凝土箱梁，單幅橋面寬20.3m，底板寬13.3m，跨徑布置72m+125m+72m。中支點梁高7.5m，跨中梁高3.0m，箱梁高度按1.8次拋物線形變化，邊跨與中跨梁高對稱。

連續箱梁頂板設置1.5%橫坡，底板底橫向為平坡。頂板厚30cm，底板30～100cm，腹板45～90cm，懸臂板長1.5m，板根部厚度55cm。在墩頂及中跨跨中位置設置橫梁。箱梁共分17節段，0#段長度為13m，其余節段3～4m，合龍段長2m。全橋半幅設置1個主跨合龍段及2個邊跨合龍段。0#塊從縱橋向兩側懸臂伸出橋墩各1.5m，墩梁為剛性固結。節段最重段為3.5m長4#塊節段，節段質量為249.6t，混凝土強度等級為C55。

2" "三角型掛籃結構

根據本橋實際情況，對比懸臂式掛籃和菱形掛籃的特點，選用結構輕巧、安裝方便、重心相對偏低的三角型掛籃，掛籃及附件總質量約78t，與節段質量之比僅為0.31，用鋼量小，成本低廉。掛籃由主桁架、上下橫梁、懸吊系統、底籃、走行系統、錨固系統、模板系統等組成。

2.1" "主桁架

主桁架為三角桁架，由主縱梁、立柱、斜拉桿組成。本掛籃設有兩根主桁架，兩根主桁架之間采用鋼桁架連接，以保持主桁架的穩定。每片主桁架由一根主縱梁和一根型鋼立柱及兩對斜拉桿組成，主縱梁為自制鋼梁，鋼梁長度12.00m，截面形式為2H70雙拼，共2根。三角架立柱由兩根2H30雙拼組焊而成，斜拉桿采用兩根H30鋼。兩根主桁架分別布置在箱梁腹板截面中心。

2.2" "上、下橫梁

前上橫梁、前后下橫梁均為雙榀Ⅰ45B工字鋼，兩根工字鋼上、下兩面覆板長度14.2m;后下橫梁為雙榀2Ⅰ45B工字鋼，兩根工字鋼上、下兩面覆板長度14.2 m。

2.3" "懸吊系統

掛籃懸吊均采用精軋螺紋鋼（前吊帶Φ32，后吊帶Φ32），可以較精確地調節掛籃底模的高度，前后共6根。

2.4" "底籃

底籃由前下橫梁、后下橫梁及小縱梁組成。小縱梁采用多根Ⅰ30B工字鋼排布。

2.5" "走行系統

走行系統由前后支腿、鋼軌及軌枕組成，將其作為掛籃主桁滑移時的滑行設施。走行系統采用手拉葫蘆拉動主桁架進行滑移。

2.6" "錨固系統

錨固系統由錨固部件、錨固筋、后錨梁等組成，以使掛籃在澆筑混凝土或底模平臺走行時，具有必要的穩定性。錨固筋利用箱梁頂板上的預留孔，采用Φ32精軋螺紋鋼制成。

2.7" "模板系統

為確保梁體外觀質量，外模采用定型鋼模，內模采用竹膠板，用腳手架支撐。外模板采取“側模夾底?！毙问?，根據梁高漸變調整底模。

3" nbsp;三角型掛籃施工要點

3.1" "掛籃安裝

掛籃模板在后場利用墩身模板進行改制，加工后運到施工現場進行現場拼裝。 掛籃具體施工步驟如下：

先在0#塊梁面放樣，標示掛籃主縱梁與后上橫梁的中心線，用水準儀抄平。將軌道中心線對準主縱梁的標示線，確保誤差控制在±10mm內，軌道的底部與橋面接觸位置墊平，誤差控制在10mm內。

單片主桁梁采用1臺50t起重機吊裝，將主桁吊到橋面后，直接安裝到軌道上，帶緊后錨。后錨固點及壓架是掛籃的關鍵固定系統，安裝時必須認真檢查各危險部位，嚴格按裝配圖進行安裝。

按裝配圖放置上橫梁，并將橫梁和主梁的交接點焊接固定。后下橫梁采用1臺50t汽車起重機吊裝到位，并按裝配圖安裝有關組件，然后利用千斤頂頂升，用汽車起重機起吊下橫梁，用吊桿將下橫梁調整到位。安裝模板前需先校正小縱梁整體平整度，確保模板與小縱梁密貼。

3.2" "掛籃就位

放松后吊帶，先旋出吊帶下部的調節螺母，然后拆除該構件。用手動千斤頂將吊桿組件的扁擔頂起，松開錨具，放松千斤頂，使掛籃底籃下降。操作時，需保持掛籃的吊桿組件同步進行。

觀察模板的下降情況，采取措施使模板與澆筑段分離。在主縱梁的下部放置支架，在主縱梁上放置壓架，拆除后錨固點。在軌道上放置頂架，用2只32t千斤頂向前頂推主梁，使整個掛籃推進到下一澆筑段。

安裝后錨固點，調節掛籃主梁的位置，使其達到施工控制的要求。提升掛籃底模，使其達到施工控制要求。安裝后吊帶，并用調節機構將其與主橋底板緊固。安裝模板，調整有關裝置，并澆筑混凝土。

3.3" "掛籃推進

拆除所有模板梁體內對拉螺栓，解除約束，外模板向兩側吊移至少10cm。利用千斤頂對錨固前后上橫梁卸落裝置進行調整，使底模脫離箱梁底板。放松中間主縱梁的后錨，將該主縱梁用千斤頂提升，使其支座脫離橋面，利用邊腹板主縱梁行走。

施工前，在主縱梁上焊接后座扣住已完成箱梁斷面，將其作為掛籃牽引系統。帶緊走行后錨，使主縱梁前端上抬。主縱梁前端用走行支架墊實，以減小后錨壓力，并拆除梁內吊桿。掛籃前進采用10t手拉葫蘆拉進，推進時手拉葫蘆作用力大力應一致。注意保證掛籃的平衡同步，以確保掛籃的縱軸線方向保持不變。同時，要求對稱兩副掛籃保持基本同步，步差不得超過2cm。

掛籃推進到位（后吊桿中心位于箱梁節段斷面以內60cm）后，調整底模至正確位置，底模中軸線偏差不得大于5mm，再安裝后錨吊帶和梁內吊桿。擰緊錨固扁擔螺母，頂升千斤頂，在松馳狀態下旋松錨固墊塊螺母。

繼續頂升千斤頂，使底模緊貼于箱梁底板、翼緣模板且前端底模標高符合施工要求，隨后擰緊錨固墊塊螺母。讓千斤頂回油，并擰緊錨固橫梁螺母。擰緊箱梁內吊桿螺母并給予預緊力，使底模與節段梁底充分密貼。將中間主縱梁放下落于橋面，端部墊實，收緊后錨，使主縱梁前端受力。

混凝土澆筑工況允許得風速為8級，掛籃推進工況允許得風速為6級，不滿足上述風速要求嚴禁施工。掛籃推進全過程應設一名專業監護人監督掛籃操作安全。同一“T”構兩套掛籃推進距離不得相差0.5m以上，以確保結構安全。

3.4" "掛籃糾偏

為防止各個節段之間銜接偏差而致箱梁合攏后的整體線型不平順，在施工過程中必須采用有效的措施進行線型偏差調整：測量放樣與線形控制嚴格按技術規范要求進行。將橋中心線在梁頂板標示出來，掛籃移動時嚴格按中線方向進行。施工到第10節段后要加強對節段撓度觀測，對平面位置和高程要進一步精確測量。

3.5" "掛籃荷載試驗

為檢驗掛籃受力狀況，測量吊帶、后錨在負載下伸長量。為制定掛籃底模預拋高值，決定對最先使用的一套掛籃實施全荷載試驗。掛籃荷載實驗在平整的場地上進行，采用兩支掛籃主桁架對拉的方式，以4#塊荷載為基準，試驗荷載取249.6t，分級加載，最大加載為最大使用荷載的1.3倍。

預加載以消除掛籃產生的非彈性變形，并測定掛籃實際的承載能力及塊件荷載作用下的變形情況。施工過程中，將掛籃的彈性變形量納入施工預拱度計算考慮。

3.6" "三角形掛籃拆卸

拆除順序與掛籃安裝步序反向進行。拆除內、外模板→掛籃移到0#塊附近→拆除修飾架→拆底籃→拆主桁架。把掛籃移到0#塊附近，以便塔機作業方便、吊裝能力最大。拆除修飾架、底籃、主桁架，單個掛籃遵循先組裝的后拆、后組裝的后拆、左右三角架對稱拆除原則，即按照三角架的橫向聯系→斜拉板和立柱→前、后上橫梁→主縱梁聯系梁→主縱梁的拆除順序。

3.7" "預應力控制

在該掛籃施工的過程中，需要做好預應力的控制，部分跨中各施工階段應力值如表1所示。由表1的結果可知，在該橋梁工程三角型掛籃施工的過程中，主梁截面的壓應力會隨著臂長的增加而出現增大，實際測得到的應力值與理論應力值相差很小。

3.7" "掛籃施工應注意的問題

掛籃前移時，必須將已澆筑梁段對應的頂板束和腹板束張拉、壓漿完成并達到強度之后，方可進行掛籃移動。箱梁頂板混凝土面，尤其腹板位置頂面應平整，以達到主導梁（或走行軌）安裝要求。埋置的精軋鋼筋必須在一條線上，不能錯位太大。

掛籃安裝時，要嚴格控制整體中線位置、水平及上下、左右對稱。為防止錨固點和后吊桿周邊的混凝土因應力集中而產生裂縫，錨固桿和后吊桿螺栓一定要均勻受力。螺帽要松緊一致，墊木與混凝土接觸面要平整。掛籃施工工多為高空作業，必須設臨時圍護欄桿和安全網。

5" "結語

本文結合工程實例，通過比較懸臂式掛籃和菱形掛籃的特點，選用三角型掛籃作為研究對象。概述三角型掛籃結構的特點及組成，并從掛籃安裝、掛籃就位、 掛籃推進、掛籃糾偏、掛籃荷載試驗、三角形掛籃拆卸等方面，分析了該橋梁工程三角型掛籃施工要點，提出了相應的施工注意事項。

實踐研究表明，掛籃施工技術在橋梁工程中的應用，可進一步提高橋梁工程整體質量，降低施工難度，克服施工環境不理想對施工技術及質量的不利影響，有助于提高施工經濟效益。在實際施工當中，要針對橋梁工程建設需求、掛籃施工規范要求，一步步完成掛籃制作、安裝，控制好混凝土澆筑質量，提高掛籃施工技術整體效果。

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