橋梁掛籃懸臂施工研討

蔣昌盛

(廣西路建工程集團有限公司，廣西 南寧 530001)

0 引言

在公路工程、鐵路工程以及市政工程中，橋梁工程都是施工的重點和難點，連續箱梁、連續剛構、斜拉橋、甚至是拱橋都會用掛籃懸臂施工工藝，無論是懸臂澆筑還是懸臂拼裝，掛籃本身就是一個值得廣大路橋工作者深入研究的課題。本文旨在對掛籃的設計與加工方面提出討論與研究。

1 掛籃設計與加工應考慮的因素

1.1 符合規范要求

規范一般10～15年就會進行更新，了解新規范、捕捉新動向，把規范運用于生產，這對路橋工作者是基本要求。

鋼結構設計規范、橋涵施工技術規范等都是必須滿足的，特別是規范發布新版本時，新舊規范的變動對于掛籃的設計會有較大的影響，《公路橋涵施工技術規范》(JTG/T F50-2011)中就規定掛籃的總變形量≤20 mm。

掛籃的設計要以規范為依據，在規范允許的范圍內進行各方面的優化。

1.2 結構設計合理，受力簡潔明了

目前，施工中常見的掛籃有三角掛藍、菱形掛籃、桁架掛籃、貝雷梁掛籃、前支點掛籃等，這些掛籃之所以能夠在眾多形式中得以存留推廣，是因為它們的受力簡明，這對于設計者來說是非常值得思考的問題，既要發揚傳統，又要勇于創新，對于新材料的應用要了解材料力學性能，也要遵循結構設計原理。

1.3 滿足加工與施工方便

一套好的掛籃最終是要用于實際生產的，無論是生產掛籃的加工車間，還是橋梁施工現場，方便都是必不可少的，只有方便了，質量才上得去，安全才能得到保障。掛籃的拼裝、調節、行走、澆筑或吊裝、拆除，每一個工序都關乎全局。一座橋的工期往往是以年為單位來計算的，任何一個環節在任何一個時間點都不能出現差池，一套好的掛籃能為項目創造良好的收益。

1.4 具有一定的前瞻性

近年來，我國橋梁建設發展迅速，掛籃本身也是企業的固定資產，它必須預見在自身的壽命周期內橋梁的設計變遷，滿足更高、更大的橋梁的施工要求，避免浪費與重復投資。

1.5 檢修方便

雖然掛籃不算是特種設備，也沒有強制要求必須執證上崗，但社會各界對掛籃施工還是非常重視的。加工質量的檢查、運行過程的保養以及配件的維修與更換，都是掛籃壽命周期內非常重要的措施，掛籃設計時應考慮為今后的舉措提供方便。

1.6 安全方面

在掛籃設計初期加入安全設施，如吊裝時的防打轉設施、剎車系統、安全圍欄、人行通道、安全帶的掛座、備用系統，把安全配套設施納入結構設計，免除后期增補安全設施，同時也減少現場對掛籃進行隨意的改動。

2 掛籃拼裝與預壓

2.1 掛籃的拼裝

出廠前應進行試拼，過程須按設計圖紙進行，設計、加工單位有必要到現場指導拼裝，并進行關鍵技術的交底。有條件的要運用BIM技術進行演示，讓參與各方心中有數，做事有依據。

2.2 掛籃預壓

預壓是檢驗掛籃加工質量和承載能力的有效措施，預壓應按既定方案進行，應逐級加載，按規范要求進行超壓，作好相關的測量和記錄，并留有足夠的觀察時間。卸載時也要逐級進行，不可突然卸載。水箱法、堆載法、模擬法是常見的預壓方法，這些方法各有優缺點，應綜合考慮各種既有的和可創造的條件，確定最具代表性的預壓方案。

預壓的重量要對重力和力矩兩重數據進行驗證，通過計算得出彈性形變、非彈性形變與受力之間的關系，為懸臂施工提供計算預抬值的重要參數。

3 掛籃底籃與0#塊底模的結合

這是一個創新的思維方向。0#塊作為掛籃安裝的“根”，以往的施工中都是等0#塊的混凝土達到凝期→預應力施作→拆除0#塊模板→安裝掛籃。如果能把0#塊的底模和掛籃的底籃完美的結合，在材料、設備得到充分利用的同時，節省約7 d的工期。

從理論上看，這種創新思維是可行的。0#塊的施工與橋墩的高度有關，矮墩一般采用落地支架，大多數是從承臺上開始搭設；高墩一般采用牛腿支架更為經濟。支架的設計要把底模如何分解、掛上掛籃納入重點，使得這個大塊頭能夠變形成功。

4 掛籃桁架如何兼顧起重功能

掛籃起重分兩種情況：(1)懸臂拼裝工藝；(2)懸臂澆筑工藝。

4.1 懸臂拼裝

懸臂拼裝所用的掛籃也叫橋面吊機、拱上吊機等。其起重能力需要達到整個節段的重量再乘上安全系數，是懸臂拼裝工藝的主要指標和重點關注對象。

各種專業吊機、吊具通過最合理的搭配被安裝到掛籃上，發揮著巨大的作用。多點同時起吊則用計算機技術、數控技術，能做到精準控制。

4.2 懸臂澆筑

懸臂澆筑所用到的掛籃起重功能則是輔助設備。波形鋼腹板PC結合梁的掛籃需要滿足鋼腹板的安裝，預應力箱梁需要滿足張拉的輔助吊裝。

起重量一般不超過1 t，桁車吊、桅桿吊、扒桿吊得到了很好的運用，如要起吊鋼絞線、鋼筋，則要按3 t設計。

5 掛籃調節與行走

5.1 掛籃調節

掛籃的調節是一個精細活，包括線形、預拱等關鍵參數，它將直接影響橋梁的質量與合龍精度，對橋梁運營與維修養護也具有重要意義。同時也是施工安全不可忽視的重要工序。

5.2 掛籃行走

掛籃行走是整個施工過程中最受關注的步驟，掛籃事故大多發生在行走過程，該過程的可控性還需要進一步加強，隨著數控與智能技術的加入，掛籃行走也適應了我們的實際生產，成功加強了安全防線。

6 掛籃施工安全

安全不僅僅是法規上寫的責任，更是廣大參建人員的幸福，應從技術上杜絕一些常見隱患。

掛籃施工安全主要指結構安全，強度、剛度、穩定性須滿足一定的安全系數。各工況的最不利條件應有備用啟動機制。人可能到達的地方必須設計有效圍擋。

施工中對安全設置要安裝到位、使用得當、保護修繕，不可破壞、挪用安全設施。

7 結語

掛籃懸臂施工工藝在橋梁施工中是最常見的工藝，具有悠久的歷史，也有著光明的前景，我們路橋建設者們應精益求精，不斷開拓創新，把現有優點發揚到極致，并運用現代科學技術預防和解決存在的問題。