斜拉橋前支點掛籃施工技術分析

歐陽斌

(貴州橋梁建設集團有限責任公司)

1 前支點掛籃的種類

首先，前支點的掛籃按照平臺長短可分成短平臺的復合掛籃與長平臺的掛籃兩種，其中短平臺的復合掛籃，在已經澆注過混凝土的梁段表層裝設桁架，可用作掛籃行動的受力部件，從而減輕掛籃后掛部位的受力程度，以及減小掛籃平臺的整體長度。而長平臺的掛籃僅是在主梁下方裝設掛籃平臺，并且待澆注混凝土梁段的掛籃平臺長度小于已經澆注過的。其次，斜拉橋基于拉索于主梁段橫橋向錨固部位的差別而劃分為兩部分，即邊索面的斜拉橋與中央索面的斜拉橋，由此使斜拉索固定在于前支點掛籃上的部位發生改變，而前支點的掛籃結構也不得不重新調整，對此，斜拉索也由于錨固位置的不一樣而分成邊索面與中央索面的前支點掛籃。

2 前支點掛籃的施工控制模擬

對于斜拉橋的施工階段，施工控制往往需要構建和施工過程相對應的復雜且龐大的計算分析模型，通常使用平面桿的系統軟件計算，原因在于其具備非線性的分析功能，并且可滿足一定的施工要求。前支點的掛籃是斜拉橋各段懸臂澆注中的重要設備，應給予相應的模擬計算，以便確定其的受力及變形情況。而模擬計算的方法通常分為2 種:第一，是將前支點的掛籃直接模擬在整體的計算模型中。第二，是對前支點的掛籃構建單獨的模型，并計算其移動至不同部位的受力及變形情況。此外，將掛籃變形的程度和整體模型中主梁段的變形疊加，從而獲取最終的掛籃變形結果。前者雖在構建整體模型時，工作量將大大增加，但模型構建完畢后，后期的施工便會更加便利。而后者在構建整體模型時操作雖簡單，但在澆注主梁段懸臂的過程中，均需要計算各節段在不同角度受力下的掛籃變形，并且將其和主梁段的變形疊加時，過程較為復雜且繁瑣，易于出現錯誤。對此，兩者對比起來，前者的優勢較大。

在利用桿系單元模擬前支點的掛籃時，對長平臺的前支點掛籃，其結構包含掛籃平臺、止推構件以及前后的錨桿組等，在構建的模型中只要賦予一定的結構力學參數，便可計算出其的變形。此外，將得出的理論參數和掛籃壓載的試驗結果相比較，其的模擬精度更高。而短平臺的復合掛籃，則需考慮拉橋主梁上方桁架結構的功能。若想知道桁架部位的實際受力情況，必須將不同桁架平面的受力進行疊加并簡化成圖2 的樣式，集中于前吊桿的受力情況，一般僅將其模擬為受拉的單元。但因整體的計算模型已非常龐大，若連桁架也一起模擬，必將加大其的建造工作，從而影響其的計算效率。對此，若只想關注前吊桿的受力情況，卻不想加大其的計算規模，可采用圖3 的形式進行模擬。由于桁架的剛度小于承載平臺，主要用來調整掛籃橫向行走時的受力變形，并且受力范圍在掛籃所在之內，因此可忽略不計其對整體計算的影響。

3 掛籃吊裝前的準備工作

(1)標定掛籃的吊裝油頂。為確保吊裝油頂符合施工現場的施工要求，以及準確測量油頂的實際工作力，應對各個油頂依次試壓標定，以便測出其的實際工作力，并標注記號。(2)掛籃吊裝前的質量檢查。提升前支點的掛籃之前，應詳細檢查掛籃上方的吊孔以及焊接吊點的縫隙，若存在縫隙不實或者脫焊則及時補焊。檢查精軋螺紋鋼連接器的兩端有無連接到位，長度是否等同，若不符合規范要求，必須重新連接。檢查精軋螺紋鋼的吊桿有無被氧氣切割過的痕跡，若有應及時更換。總之，應認真檢查掛籃吊裝前的各個細節，防止出現相關的質量問題。(3)觀測以及測量的準備工作。為測量掛籃一端在吊裝過程中對主梁、貝雷梁以及塔柱的影響，應在主梁的上方安裝兩對觀測點，在塔柱面的上下游處裝設一個觀測點。吊裝前，認真測量各觀測點的原始數據。此外，為更好掌控掛籃吊裝中的有序性及平穩性，吊裝前，采用油漆從吊點處沿著吊桿的方向進行標識，以控制吊桿提升過程中的高度及其與整體掛籃的差值，并準確記錄其的提升時間及高度。第四，后續材料的準備。為確保吊裝全過程的順利完工，應及時處理吊裝階段出現的問題，準備好精軋螺紋鋼、扳手、張拉油頂以及全過程的焊接材料等。此外，掛籃提升結束后，還應準備相關的設備，如掛籃和主梁錨固用的鋼絞線。準備好吊裝完畢時用于臨時安裝的錨具、鋼絞線以及張拉設備等。

4 前支點掛籃吊裝過程中的施工控制

4.1 試吊階段的控制

在吊裝前支點的掛籃之前，應先檢查掛籃吊桿、吊點以及吊裝平臺的質量等，完畢后檢驗桁架的試吊過程。包括:在承載平臺上設置提升機構，并以緩慢、均勻的速度提升掛籃，使其懸空11 cm，靜載21 min。在此期間各個小組的成員應詳細觀測各部位的情況，并做好詳細記錄。此外，消除此過程中因接觸不實而產生的縫隙，以減少吊裝正常工作中承受不必要的沖擊荷載。

4.2 吊裝配載的控制

由于前支點的掛籃兩端無法同時吊裝，在吊裝大里程方位的掛籃時，應在小里程方位的吊裝支架相應的配載。在設計掛籃的配載時，采用塔柱自身的剛度承受局部受力不均的彎矩，以減輕配載的重量。掛籃吊裝之前，先對小里程面的吊裝平臺進行設置，將其的位置設計成配載210 kN 或410 kN，并在此期間觀測主梁、吊裝平臺以及塔柱的變形狀況。其次，試吊掛籃。檢查分級后的配載是否均勻吊裝，并將小里程走向的配載增加至610 kN。

4.3 吊裝速度的控制

在吊裝掛籃承載平臺的過程中，為確保掛籃勻速提升以及提升期間不存在較大的縱橫偏差，必須對其的吊裝速度進行嚴密控制。控制每次提升的間隔距離小于6 cm，并且在提升的過程中堅持擰緊下口的錨固螺栓，采用雙層的U 型鋼板進行夾住。

4.4 吊裝標高的控制

基于掛籃試吊的距離僅是遠離接觸面11 cm，為有效控制整個前支點掛籃平面的平整度，確保整個掛籃的受力不出現傾斜或者偏轉，應控制好整個吊裝過程的標高。以標注于掛籃上方的油漆線為準，將油漆線稍微調節到固定的數值后，通過全站儀及水準儀來測量掛籃縱梁上各觀測點的標高，并將其微調到位。其次，復測檢查掛籃提升期間每隔1米的各個觀測點的標高，嚴格控制好其的標高，防止出現較大的差值，從而影響掛籃吊裝的質量。

［1］袁鑫，李月華.斜拉橋施工監控技術的研究［J］.攀枝花學院學報，2010，(3):123 －125.

［2］陳政，黃江，馬乾.預應力混凝土部分斜拉橋的施工控制［J］.安徽建筑，2011，(5):207 －209.