橋梁掛籃施工淺析

秦振旗，汪俊峰

(葛洲壩集團第二工程有限公司，四川成都 610091)

1 概述

援馬里巴馬科第三大橋位于馬里首都東部城區索圖巴漫水橋東側，該大橋跨越尼日爾河通過大橋連接線及南岸的塞古公路與北岸的庫里克羅公路連接。巴馬科大橋全長約2294.181 m，其中大橋全長1626.5 m。三個主橋為連續預應力箱梁，采用掛籃工藝施工，屬該項目的關鍵工程，其施工進度直接影響到橋梁能否按時完成。主橋連續預應力箱梁施工的工藝為掛籃施工。現結合該工程實踐，對橋梁掛籃施工工藝作一簡要介紹。

2 掛籃的設計、加工和施工

掛籃施工是懸臂澆筑法施工中的一種主要施工方法，其不需要架設支架，不使用大型吊機。與其他方法相比，具有結構輕、拼制簡單方便和無壓重等優點。

2.1 前期準備工作

(1)掛籃是實施懸臂灌注施工的主要設備。它是一個能夠沿軌道行走的活動模架，并懸臂掛在已完成懸臂施工的懸臂梁段上，用以進行下一梁段施工。如此循環，直至梁段澆筑完成。

(2)由于梁段的模板安裝、鋼筋綁扎、預留管道安裝、混凝土澆筑、預加應力及管道壓漿等工序均在其上進行且其又系高空作業，為梁段的承重結構，故掛籃設置除應保證強度安全可靠外，還應滿足變形小，行走方便、錨固、裝拆容易、重量輕以及各項施工作業的操作要求，并應有安全防護措施。

2.2 掛籃的組成

三角形和菱形掛籃主要由以下幾部分組成:

(1)主桁架。主要桿件通常由2片槽鋼組焊而成，槽鋼的截面由結構分析確定，各桿件間的連接為高強螺栓或銷接。

(2)走行系統。由鋼枕、滑道及上滑板構成，其中鋼枕為槽鋼加1塊鋼板焊接而成，滑道為2根槽鋼組焊而成，上滑板為厚鋼板。滑道由豎向預應力鋼筋錨固在橋面上，用來平衡掛籃空載走行時的傾覆力矩。

(3)內外模板系統。內模分頂模和內側模，由型鋼組焊成模架。內模工作時由滑梁支承在內吊梁上，脫模時松開內吊梁，滑梁落在內吊梁上即可滑行前移;頂模板為組合鋼模板，內側模板由部分木模組成，以適應梁高的變化。外模由側模板和底模構成，側模由外吊梁懸掛，為型鋼和鋼板組焊的整體鋼模板;底模由底縱梁、底橫梁及模板組成，通過底橫梁的前后吊帶懸掛在掛籃主桁的前吊點、已澆梁段和外吊梁上，隨主桁一起前移;底縱梁由型鋼組焊成桁架，底縱梁由工字鋼組焊成格構式梁。

(4)懸吊系統。由螺旋千斤頂、小橫梁、吊帶及精軋螺紋鋼組成，用于懸掛模板，調整模板的標高。

(5)張拉操作平臺。懸掛于主桁上，提供立模、扎筋、灌筑混凝土、張拉預應力束及移動掛籃的工作面。桁架、錨固、平衡系統、吊桿和縱橫梁等根據掛籃設計圖紙加工而成。

2.3 掛籃的設計

為保證施工質量，加快施工進度，掛籃的設計是關鍵。在設計中，要求掛籃自重輕，結構簡單，受力明確，移運方便并要求其堅固穩定，變形小，便于錨固、拆裝，盡量利用現有構件。

(1)設計掛籃長度應按懸臂灌注最大的分段長度而定。掛籃的橫斷面布置取決于橋梁的寬度和箱梁的截面形式。當橋梁橫截面為一個箱時，全截面用一個掛籃施工即可。當箱梁為多箱結構時，為了使掛籃的施工有一定的靈活性，也可用多個掛籃分別施工。

(2)掛籃的設計荷載。

按計算的部件和施工階段不同采用不同的結合，一般可分為以下類別:

①模板重量(包括側模、內模、底模、端模等各部件)，可先按平均重0.8～1 kPa 計，待模板尺寸確定后再進行詳細計算;

②振動器重及振動力，主要是附著式振動器，在進行掛籃底模架設計時，可假定模板梁上的振動為振動器自重的4倍;

③施工人群荷載可按2 kPa 估算;④千斤頂、油泵重量;

⑤最大節段混凝土重量;

⑥掛籃自重f(包括平衡重)。

(3)掛籃的驗算。

掛籃應驗算空載走行狀態下的平衡穩定以及澆筑混凝土時的傾覆穩定。由于掛籃系可移動的模架，又屬高空作業，所以，在設計時必須保證其有足夠的穩定性、剛度和強度安全系數。掛籃重量應和設計操作施工階段驗算中估計的重量相符，并應將實際的掛籃重量和有關數據及時反饋給主梁設計部門，以便進行階段驗算。

2.4 掛籃的制作與安裝

(1)掛籃的制作。

掛籃各結構部件要嚴格按設計圖紙要求的幾何尺寸、材質和精度加工。不允許隨意改變設計和采用代用材料。如確需變更，應征得設計部門同意并簽認后方可變更。

掛籃加工完畢，應在工廠組裝試拼并做全面檢查，必須時進行主要受力構件的單件試驗。

2.5 現場拼裝

(1)找平鋪枕。待1梁段張拉完畢，用1∶2的水泥砂漿找平梁頂面鋪枕部位(包括0梁段)。

(2)鋪設鋼枕，前支座處鋪3根，鋼枕間距不大于50 cm。

(3)安裝軌道。從0段中心向兩側安裝2.5 m 長鋼軌各2根，軌道穿入豎向預應力筋，找平軌道頂面，軌道中心距無誤后，用螺母把軌道鎖定。

(4)安裝前后支座。先從軌道前端穿入后支座，后支座就位后安放前支座。安放前支座前，在相應軌道頂面鋪81 mm 厚不銹鋼板，在不銹鋼板上置放一塊四氟乙烯滑板(300 mm×500 ram)，然后安放前支座。

(5)吊裝主構架。主構架分片吊裝，放至前后支座上并旋緊連接螺栓。為了防止傾倒，用腳手架臨時支撐。

(6)安裝主構架之間的連接系。

(7)用長螺桿和扁擔梁將主構架后端錨固在已成梁段上，前支座處用扁擔梁將主構架下弦桿與軌道固定。

(8)吊裝前上橫梁。吊裝前上橫梁前，在主構梁前端安放作業平臺。前上橫梁上的4個千斤頂、上下墊梁及2根鋼吊帶一起組裝好后，整體起吊安裝。

(9)安裝后吊帶。在1梁段底板預留孔內安裝后吊帶，先安放墊塊、千斤頂和上墊梁，后將吊帶從底板穿出，以便與底模架連接。

(10)吊裝底模架及底模板。吊裝底模架前，拆除1梁段底部部分支架，以便底模架后部能吊在1段底部，前端與前吊帶用銷子連接，如起重能力不足，可先吊裝底模架，再鋪裝底模板。

(11)吊裝內模架走行梁，安裝后吊桿，前吊采用鋼繩和倒鏈。

(12)調整立模標高。以掛籃彈性及非彈性變形與設計立模標高之和作為2段的立模標高。

掛籃懸臂澆筑施工使用少量的施工機具設備，避免了使用大量支架，可以方便地建造跨越深谷、流量大的河道和交通量大的立交橋，而且施工不受跨度限制，跨度越大，其經濟效益越高。所以，大跨度連續梁橋常采用掛籃懸澆施工。

以上是筆者淺顯的領悟，其中的不足和需要完善的地方希望大家給予指出。

3 結語

巴馬科第三大橋已順利通過竣工驗收，掛藍施工在主橋施工過程中沒有出現任何問題，安全可靠地保證了主橋混凝土的施工質量。