T 形剛構橋邊跨直線段及合龍段的掛籃吊架施工技術

楊志斌

（中交三航局第三工程有限公司， 江蘇 南京 210000）

1 掛籃吊架的設計與數值分析

該大橋的箱梁為單箱雙室的模式，箱梁頂的寬度為13m、底部寬度為9m，翼緣板的寬度為2m，底板和腹板的厚度分別在30～110.5 cm 和40～80 cm，根部梁的高度為7.3m，邊跨16#段屬于大橋的合龍段，長度為2m，直線段17#的長度為4.64m，懸澆段頂板厚度30 cm，大橋的邊跨直線段及合龍段的梁高都是2.8m，掛籃采用的屬于菱形掛籃，具有2 片主桁架。

通過對該大橋的各項結構參數進行分析，在對施工環境進行考慮之后，確定使用懸臂施工掛籃的方式完成吊架的設計。在這次的大橋施工中，主要是利用了用掛籃主桁、底板系統，后錨及懸吊系統，然后在進行底膜以及外模的安裝，繼而組成完整的掛籃吊架。

1.1 掛籃吊架的數值模擬分析

對該大橋的掛籃吊架的主要構件進行了數值模擬分析，在分析的過程中采用的是空間建模的方式來完成，在建模過程中所用的建模軟件為Midas Civil 來完成空間分析。在進行驗算的過程中，必須要考慮到掛籃吊架的各項荷載，例如吊架質量、施工荷載等，并且還需要考慮到在進行澆筑過程中可能會產生的偏載，這些都會嚴重的直接影響到驗算的結果。在進行分析之時，根據施工過程中的實際荷載，進而得到掛籃吊架所需的連接件的實際應力以及變形，進而完成對掛籃吊架構件的強度、剛度以及穩定性完成驗算。在進行數值模擬分析的過程中，對傳力進行一定的假定，具體的假定如下：直線段的長1.5 m 梁段的荷載全部讓蓋梁承擔，掛籃吊架不會承擔這部分的荷載，而是只承擔合龍段、直線段箱梁以及施工所產生的荷載，在進行掛籃吊架的結構計算模型的建立中，所建立的模型必須包括掛籃吊架的所有承重系統，這是所建的計算模型最為重要的部分。

1.2 計算結果分析

1.2.1 掛籃吊架計算基本參數

通過計算可知梁段混凝土質量、支架容重、施工人員以及機具荷載、振搗荷載、模板容重以及動力系數分別為26.5 kN/m3、2 kN/m2、3 kN/m2、2kN/m2、2kN/m2、1.4。

1.2.2 結構驗算

掛籃吊架的底藍系統所用的規格是19 根36#工字鋼底縱梁，在驗算之時，假設它所需要承擔的施工荷載是屬于均勻分布的，這樣就可以根據每一根縱梁所需要分擔的面積進行計算出每一根縱梁的線荷載。底藍系統中的翼板自重以及上面所具有的模板質量需要由邊上的4 根縱梁完成荷載的承擔，而邊腹板自重及上面所具有的模板質量需要由與它對應的6 根縱梁完成荷載的承擔，而中腹板自重及上面所具有的模板質量需要由下方的3 根縱梁完成荷載的承擔，通過這樣的分配原則完成對底藍系統的荷載分配。

將荷載分配完成之后，通過進行精密的計算之后，所得出的計算結果可得到以下結論：

掛籃吊架的各部分構件以及主桁架，它們的強度、剛度以及穩定性都能夠達到設計的有關要求。而且吊桿的性能也能夠滿足要求，這就表明，通過上述的方式設計出來的掛籃吊架能夠滿足大橋的邊跨直線段及合龍段的具體施工。

2 方案優化

在進行施工的過程中，可以對施工做出進一步的簡化，這樣做的目的是為了在保證施工質量的基礎上進一步減少施工成本，減少施工所需的時間，更進一步的提高施工質量，同時也能夠有效的降低施工過程中所要面臨的風險。根據該大橋的施工現場的具體情況，經過綜合分析之后得出，可以對合龍段的16#節段先進行澆筑，然后在對邊跨直線段17#節段進行澆筑。

經過多次的驗證，表示這次的簡化可以達到優化的目的，所以根據多方的商討之后，最終同意按照優化的方案完成大橋的施工。在進行施工的過程中，在原來的基礎上對大橋的梁體中進行鋼束的增加，當16#節段澆筑的混凝土的強度滿足所需的條件之后，立即進行張拉，進而將16#節段提前完成鎖定，這樣就可以滿足掛籃向17#節段前行的條件。

同時，在優化這部分的過程中，對吊架也進行了一定的優化，以滿足優化后的施工，具體的優化結果通過多次的驗算，經過對吊架進行優化之后，吊架的強度得到提高，完全滿足施工要求。

優化后的方式十分適合大橋的施工，它與之前的設計方案進行比較，對16#節段先進行澆筑，然后在對邊跨直線段17#節段進行澆筑所具有的優點主要有以下幾點：

（1）對16#節段先進行澆筑，然后在對邊跨直線段17#節段進行澆筑，這樣的方式使得大橋不存在意義上的合龍段，這就使得在進行澆筑的過程中，可以使得在發生氣溫變化之時，不會出現合龍段的梁體開裂現象。

（2）在進行16#節段的施工過程中，不需要對吊裝進行改裝，按照之前設計的掛籃吊架就可以完成這部分的施工，也沒有必要進行勁性骨架的安裝，也沒有必要對臨時鋼束進行鎖定，這樣就可以有效的簡化施工，減少了施工所需的時間。而且，在進行優化之后，由于16#節段的頂板、底板合龍鋼束的固定端都全部在17#節段之中，這就使得在進行17#節段的澆筑之前，所有的合龍鋼束需要完成穿束、定位以及固定，如果先進行17#節段的澆筑，然后在進行16#節段的澆筑，這就導致在進行16#節段的施工之時，16#節段的頂板、底板已經具有20 束鋼絞線，這就使得16#節段的施工十分的不便。

（3）在對17#節段進行施工之時，可以讓掛籃行走到已經完成澆筑的16#節段，掛籃的縱梁長度完全滿足對17#節段的施工，所以在進行吊架改裝的過程中，根本不需要進行延長掛籃的縱梁長度，而是按照優化后的方案，直接對掛籃的主菱形架進行延長，在掛籃的蓋梁上進行立柱的安裝，進而實現對吊架與蓋梁的連接，這樣的操作辦法與延長掛籃的縱梁長度進行比較，操作過程顯得十分的方便，可以有效的減少施工時間。

3 掛籃吊裝施工

根據上述的各項數據分析可知，將將掛籃改裝為吊架對大橋進行施工的方法完全可行，根據大橋的現場施工環境，可以對掛籃吊裝的施工進行一定的總結，總結的結果如下所示。

（1）按照施工的正常順序一直完成到15#節段的施工，在完成對15#節段張拉過程中，可以著手進行對掛籃改裝為吊架所需要的有關構件的制作。在完成正常階段的施工之時，需要注意對16#節段增加的鋼束預埋管道進行增加。

（2）將加工制作完成的有關構件安裝完成，然后對掛籃的主桁架進行延長，一直延長到1#、3#的蓋梁處，然后在此處進行支墩的安裝，進行與主桁架的連接工作，使得蓋梁和主桁架形成一個整體。之后將下支撐在橫梁蓋梁上，這樣就可以完成對掛籃改裝為吊架的有關工作。

（3）完成堆載預壓，在進行施工的過程中采用分級預壓的方式完成，在進行24 小時的高程觀測之后，開始進行卸載，卸載的過程中同樣采用分級卸載的方式完成。

（4）完成支座的安裝，在進行安裝的過程中需要嚴格注意支座的型號，這樣才可以對安裝的位置進行確定。

4 總結

掛籃吊架的施工方法十分適合在地形復雜的施工環境中使用，可以有效的減少施工所需要的時間以及成本投入，具有十分優秀的性能。不過，這種方式也具有一定的局限性，那就是掛籃改裝吊架需要根據橋梁的實際情況進行專門的設計。