預應力混凝土連續梁掛籃施工行走就位固定技術分析

丁建文

（福建漳龍建投集團有限公司，福建 漳州 363000）

0 引言

當前，隨著我國經濟和科學技術的迅速發展，越來越多的橋梁順利建成通車。在橋梁建設中，有施工工期要求，但有時因復雜地形環境的影響，會導致工期延長。為保證施工效率，目前在連續梁澆筑施工中常采用掛籃施工技術。

1 工程概況

某大橋起訖點樁號：K20+613.0—K21+240，橋長627m，交角90，縱坡為i=1.5%。上部構造，橋梁上部構造左幅采用：（35+35+30）m 現澆箱梁+3×30m 預應力混凝土小箱梁+4×40m 預應力混凝土小箱梁+4×30m 預應力混凝土小箱梁+5×30m 預應力混凝土小箱梁，共計5 聯，右幅采用：（30+35+35）m 現澆箱梁+3×30m 預應力混凝土小箱梁+4×40m 預應力混凝土小箱梁+4×30m 預應力混凝土小箱梁+5×30m 預應力混凝土小箱梁，共計5 聯；下部構造，橋墩采用門形墩、矩形段，樁基礎。現澆箱梁位置為跨國道交叉設計，為保證國道的正常通行，現澆箱梁段采用掛籃施工工藝。

2 掛籃行走要求

橋梁預應力混凝土連續梁采用懸臂澆筑法進行施工，其中掛籃行走是連續梁施工的關鍵。施工人員要熟練掌握掛籃行走的操作順序，掛籃行走前檢查行走、吊掛、模板等系統的安全性；掛籃行走時應遵循規范要求，在底模移動前，確認上橫梁上吊桿（或精軋螺紋鋼）與底模下橫梁連接好方可前移；掛籃兩側前移要對稱平衡進行，在掛籃行走過程中應設專職人員進行統一的調度指揮，隨時監測各位置的移動狀態；掛籃行走時，要緩慢進行，位移差不得大于30cm，移動速度應控制在0.1m/min 以內。

為保證掛籃行走安全，避免掛籃縱向滑移，掛籃后部各設一組防溜繩，與掛籃錨固后輪和其后輪處的反扣式掛籃軌道防傾覆裝置共同作用，防止掛籃傾覆，保證掛籃處于穩定狀態；掛籃移動過程中，后錨點切忌全部松開，應隨掛籃的前移逐步向前滾移，始終保持足夠的安全系數；掛籃在梁段混凝土澆筑及行走時的抗顛覆安全系數、自錨固系統的安全系數，均應符合設計及規范要求；同時，在掛籃行走過程中注意觀察，如發現問題立即停止掛籃行走，并及時分析處理。

3 掛籃就位固定受力分析

掛籃行走就位后，需及時進行錨固轉換，將上拔力由錨固小車傳遞給主桁后錨桿。此時掛籃一個節段的行走工作完成，下一步是模板安裝、鋼筋制作及綁扎安裝、混凝土澆筑施工及養護、預應力施工等。在混凝土澆筑施工過程中，在后錨桿、掛籃錨固后輪、反扣式軌道防傾覆裝置及防溜繩的共同作用下，防止掛籃傾覆。多種防護措施并舉，可為掛籃施工防傾覆提供有力保障。但由于混凝土澆筑施工過程中，存在不同工序轉換的現象，使連續梁掛籃的受力情況時刻變換，且受力大小不固定，當掛籃與行走軌道之間無縱向鎖定裝置時，在線路縱坡及水平作用力影響下，掛籃與軌道之間存在滑動趨勢，存在滑移安全風險。

4 掛籃滑移分析與解決措施

4.1 掛籃滑移分析

施工過程中掛籃突然沿軌道縱向滑移，掛籃后錨精軋鋼吊桿因受水平剪力導致拉彎甚至拉斷（根據精軋螺紋鋼材料力學性能，剛度大含碳量高，柔性較差，受剪容易脆斷）。此時，相當于掛籃防傾覆結構中最主要一道的保險被破壞。其他防傾覆裝置，錨固后輪、反扣式軌道裝置和防溜繩將因受力突變、重力轉換導致拉力猛增，上拔力增大，進而造成連續梁掛籃失穩。這種情況下，輕則導致掛籃劇烈晃動、模板下沉，影響施工質量，返工整改，影響工期；重則引發傾覆安全事故，導致施工人員受傷。

4.2 防止掛籃滑移措施

為防止連續梁施工過程中出現掛籃沿軌道縱向滑移的風險，結合現場施工情況，認為在掛籃行走就位后，可在掛籃軌道端頭加裝支擋限位裝置，這兩種裝置在軌道上可產生對掛籃向前滑移的反方向阻力，暫稱其為掛籃軌道支擋限位裝置。它將和掛籃后錨的下壓力、防溜繩的后拉力共同作用，形成前支擋、下壓、后拉的工作狀態，保證掛籃穩固。

通過查看以往的連續梁施工記錄以及觀察分析發現，掛籃的行走軌道狀態受梁體節段長度影響，在掛籃節段行走就位后，掛籃軌道基本會伸出梁端30～50cm，如圖1 所示。現場對掛籃行走軌道端頭加裝支擋限位裝置，并進行分析和研究。

圖1 掛籃軌道

4.3 掛籃軌道支擋限位裝置制作與安裝

掛籃軌道支擋限位裝置1 的構造，以一根軌道的支擋限位改裝進行說明。裝置1 主要采用兩根長50cm 的H 型18#工字鋼進行改裝。工字鋼對應掛籃軌道單側開槽4cm，開槽位置以工字鋼一側伸出掛籃軌道底面5cm 為宜，確保工字鋼另一側伸出掛籃軌道頂面長度更大，保證與掛籃行走端有更大的受力面。兩根工字鋼開槽面對向扣在掛籃軌道上。同時，在掛籃軌道端頭側面中間的位置間隔10cm 開設Φ32mm的螺桿孔，用于調節安裝位置與固定裝置。在安裝時，將兩根工字鋼開槽面對向扣在掛籃軌道上，并在對應掛籃軌道螺桿孔位置和掛籃軌道頂面位置開孔；兩根工字鋼對向卡扣在掛籃軌道上，通過對應孔位安裝Φ32mm 螺桿，并進行雙螺母鎖緊加固。為確保支擋限位裝置的工字鋼在掛籃端頭阻擋工作中自身穩固，受力后不產生形變，對工字鋼剛度進行二次加強，在工字鋼頂部滿焊1cm 厚鋼板和側肋板，在工字鋼螺桿孔外側滿焊0.5cm 厚的墊板（見圖2）。

圖2 限位裝置1

掛籃軌道支擋限位裝置2 的構造，以一根軌道的限位裝置進行說明。運用螺旋千斤頂原理，用鋼板焊接成高度350mm×寬度120mm 的上寬下窄的限位裝置。限位裝置制作：采用兩塊2cm 厚13×33cm 鋼板（在鋼板下部15cm 位置開始開槽，槽口3cm 寬，一邊15cm 深，一 邊7.5cm 深，上小下大）和一塊2cm 厚12cm×12cm 的墊板（墊板中部開設Φ32mm 的螺桿孔），另在裝置外側滿焊1cm 厚鋼板進行加強，將限位裝置倒扣插入掛籃行走軌道的豎向錨固孔內，并將與軌道接觸面四周滿焊（軌道錨固孔尺寸120mm 寬×150mm 長），即限位裝置與錨固孔接觸面形成受力支點，采用Φ32mm 的螺桿連接限位裝置及掛籃前端支點（支點處開設Φ32mm 的螺桿孔，開孔處可加一塊2cm 厚帶孔的墊板進行二次加強），最后采用雙螺母將限位裝置與掛籃前端支點間距調節至合適位置后鎖定，如圖3 所示。

圖3 限位裝置2

4.4 掛籃軌道支擋限位裝置效果分析

在施工現場分別應用上述兩種掛籃軌道支擋限位裝置。通過螺桿孔調節掛籃軌道支擋限位裝置1 的安裝位置，保證裝置自身卡槽和掛籃軌道充分接觸，再將螺桿固定鎖緊。但在現場施工中，受掛籃軌枕影響，掛籃軌道支擋限位裝置1 和掛籃行走端常存在大約2cm 的間隙。對于間隙問題，可采用鋼楔子填縫打緊的方式有效消除間隙，從而發揮其對掛籃軌道的支擋限位作用。

安裝掛籃軌道支擋限位裝置2 時，調節好位置后，工人用扳手將連接在兩支點Φ32mm 螺桿上的雙螺母分別與兩支點擰緊即可。

通過對施工過程的觀察發現，將兩種裝置鎖緊固定牢固后，掛籃在工作中無松動、滑移現象，說明在掛籃軌道前端安裝這兩種限位裝置，能夠有效防止掛籃沿軌道滑移。

4.5 掛籃軌道支擋限位裝置效果評價

施工中分別使用兩種掛籃軌道支擋限位裝置，證明這兩種支擋限位裝置都能有效防止掛籃沿軌道產生滑移，可增強掛籃在施工過程中的穩定性，降低連續梁施工過程中掛籃沿軌道產生滑移的風險，提高預應力混凝土連續梁掛籃施工過程的安全性。經綜合對比，支擋限位裝置2 的制作更簡單、安裝與拆裝更方便，通過螺桿、螺母即可調節與固定裝置，施工至下一階段時，松開緊固的雙螺母，抽出兩支點上Φ32mm的螺桿，即可拆除。該裝置的制作及安裝過程，工人也更容易掌握，在實際應用中安裝與拆裝效率更高。

5 結語

結合某大橋連續梁掛籃施工案例，對掛籃滑移問題進行分析，提出兩種掛籃軌道支擋限位裝置，經驗證明，此類裝置可增強掛籃的穩定性，經綜合對比，在實際應用中裝置2 的作業效率更高，在相關工程中有一定的應用價值。