菱形掛籃在懸臂澆筑連續梁上的應用要點

杜建政，申鐵軍

(山西路橋建設集團有限公司，山西 太原 030006)

引言

掛籃采用銷接形式，拆裝便捷，準確度高。掛籃設計形式為菱形，兩片菱形架之間間距通過梁體豎向預應力筋確定,兩片菱形架通過中門架及前上橫梁連接；掛籃組拼完成后需由施工方通過使用槽鋼將兩片菱形架后斜桿焊接連接起來以保證行走穩定[1]；外側模板桁架擬采用導梁固定；導梁前端吊掛在前上橫梁上,后端固定于已澆注箱梁上；掛籃行走時導梁置于側模桁架上與掛籃主桁架整體同步行走；掛籃施工時嚴格控制在底模平臺上堆積不必要的荷載，保持箱梁行走及箱梁澆注時的穩定與安全[2]。

1 應用實例

山西省臨汾市浮山太和大橋采用掛籃斜拉施工技術，主構架系統中每片菱形架共5根桿件，具體包含上、下弦桿各1 根、豎桿1根，斜桿2根，菱形架均選用大型號槽鋼抱方焊接，并加設補強板和腹板加強，防止受力后扭曲；防止風力過大使菱形架搖擺。行走及錨固系統：在梁體腹板兩側各預留 2 個直徑 100 mm 的精扎螺紋鋼筋預留孔，無豎向預應力筋時需通過預埋鋼筋或者梁體腹板兩側預留孔錨固。

2 掛籃拼裝操作要點

（1） 將掛籃各構件、組合件逐一進行缺陷、尺寸、型號檢查驗收，檢查主梁滑道的滑道順直度（每2 m側向彎曲）、橋軸線至兩側前支點距離、橋軸線兩側滑道位置、支點順橋向與設計位置、支點中心線與滑道梁中心線對中誤差、兩主梁前支點順橋向位置、底平臺中心線與梁體中心線等偏差是否符合設計要求。（2） 檢查焊縫尺寸及其飽滿度，如不合格及時處理；運輸與吊裝時，嚴禁損傷構件，各主要構件、組合件按拼裝順序分類堆碼[3],為防止落模時對掛籃的沖擊過大，脫模時先解除掛籃后的錨裝置。接長得錨桿須保證在連接器中的部分長度對稱[4]。

3 掛籃走行操作要點

（1）前段箱梁頂面上軌道加長：鋪設鋼枕和軌道前需確定掛籃前移軌道位置，再進行抄平墊實，通過軌道錨固墊片錨固軌道[5]。（2）后托梁外吊桿設置及底籃的保護設置：通過外吊桿吊住后托梁兩端，再分別對應加設一個手拉葫蘆加以保護，拆除錨在箱梁上的其他后托梁上的吊桿，后托梁同時用10 t手拉葫蘆懸掛在側模導梁上加以保護[6]。（3）調整好前后托梁高度后，拆除掛在箱體上的后吊桿。松動導梁后吊桿螺母使導梁及側模下降，掛籃底托系統前端掛在前上橫梁上，后端通過兩外側的吊桿掛在后吊梁上；內模同樣下放10～15 cm。這樣掛籃的模板系統與梁體就完全脫離了[7]。（4）反扣輪受力，此時掛籃整體重量作用于行走軌道上，務必確保反扣輪同時反扣軌道，同時受力，避免由于單側受力損壞軌道。（5）檢查后托梁與外側模導梁之間安裝的10 t手拉葫蘆是否牢固，同時設置備用安全繩。檢查反扣輪銷軸是否連接緊密并轉動自如，以保證反扣輪垂直受力。在行走軌道上涂抹黃油，減少摩擦力，準備掛籃移動（檢查錨固位置是否解除，臨時防御措施是否完善）[8]。（6）安裝吊桿及標高調整：根據掛籃安裝步驟安裝后托梁及導梁后部吊桿，安裝完畢后檢查各個吊點是否符合受力要求，根據箱梁截面調整底托系統標高[9]

4 施工操作應用要點

4.1 掛籃施工應用要點

4.1.1 掛籃總裝應用要點

（1）掛籃總裝組成見圖1；（2） 0#塊、 1#塊懸澆時需考慮后退；（3）此掛籃設計形式為菱形，兩片菱形架之間間距通過梁體豎向預應力筋確定,兩片菱形架通過中門架及前上橫梁連接；（4）掛籃組拼完成后需由施工方通過使用槽鋼將兩片菱形架后斜桿焊接連接起來以保證行走穩定；（5）外側模板桁架擬采用導梁固定；導梁前端吊掛在前上橫梁上，后端固定于已澆注箱梁上；掛籃行走時導梁置于側模桁架上與掛籃主桁架整體同步行走[10]；（6）掛籃施工時嚴格控制在底模平臺上堆積不必要的荷載，保持箱梁行走及箱梁澆注時的穩定；（7）掛籃張拉平臺以及掛籃腳手架由施工單位自行解決，但自重不超過3 t；（8）掛籃前支點距離已澆注梁體邊緣50 cm；（9）兩側掛籃必須同時施工以保證平衡；（10）為保證施工安全，掛籃整體安裝完成后需加設行走平臺及防護網設施。

圖1 掛籃總裝

4.1.2 掛籃行走應用要點

（1）掛籃后錨系統和行走系統見圖2；（2）此后錨梁用于混凝土澆筑時防止掛籃發生前傾，使反扣力由反扣輪傳遞至梁體；（3）后錨梁設計采用28#槽鋼，單片菱形架設置2根后錨梁，4根后錨吊桿，后錨吊桿通過梁體預留孔錨固在翼板和底板上,錨固時需加設墊塊，并保證后錨桿垂直受力；（4）混凝士澆筑時需保證后錨桿不受剪力,并不得碰觸點焊火花等，后錨桿使用一定節段后需視受損情況進行更換，以保證施工安全；（5）后錨梁為保證掛籃不發生傾覆的關鍵部件，施工時需隨時檢測,如有需要立刻更換；（6）行走系統包含軌道、鋼枕、附件、液壓泵站、液壓頂等；（7）行走軌道通過接長梁體豎向預應力鋼筋與梁體錨固(無豎向應力鋼筋需預埋φ25精軋螺紋鋼)，錨固時保證精軋鋼垂直并保證預應力螺母連接緊密，連接器需選用符合國家規定標準的產品[11]。

圖2 后錨及行走系統

4.1.3 掛籃菱形桿件施工應用要點

（1）菱形桿件見圖3；（2）掛籃菱形架由5根桿件與4組節點箱組成，貨物散運至施工現場后組拼、試壓，待檢測完成并合格后方可吊裝至已澆筑好的0#塊安裝，準備施工；（3）施工方將掛籃安裝到位后需自行焊接部分爬梯、扶手、平臺等安全防護部件，以保證工人操作過程中的安全事項；（4）現場使用掛籃時，需采用標準件連接部位杜絕焊接，以免影響掛籃前行與后退等操作；（5）菱形架采用32#雙抱槽鋼焊接。節點箱采用20 mm鋼板焊接，主銷軸采用中φ100材料40Cr；（6）菱形梁安裝時位置、間距必須與設計圖紙一致。

圖3 菱形桿件組裝

4.1.4 掛籃底托系統施工應用要點

（1）掛籃底托系統通過吊桿與梁體、菱形架連接為整體使用，是直接承受混凝土的部位；（2）連續梁在施工前需由施工方提前制作底部防護構件，掛籃安裝完成后將底部防護吊掛于底托系統前后托梁上，防止一切可能墜落物墜落,杜絕事故發生；（3）施工方需自行準備木板、角鋼、防護網等設備用于保護工人施工安全；（4）混凝土澆筑前需進行預壓，記錄整個底托系統以及各部件變形總量，可塑變形和永久變形總量，待檢驗合格后方可使用；（5）材料：前后托梁136#工字鋼，底縱梁132#工字鋼，吊耳、吊架為20 mm鋼板焊接。

4.1.5 0#塊和1#塊施工應用要點

（1）0#塊和1#塊,采用Q235鋼；（2）此梁體0#塊和1#塊總長度14 m,最長塊6 m,此模板方案設計時考慮0#塊和1#塊模板通用至及其他懸澆塊(不包含邊跨直線段)使用；（3）此0#塊模板加工長度14.3 m,其中兩側3.15 m模板可通用至掛籃模板；（4）桁架與模板之間采用鉤栓連接，模板施工時，把模板與桁架現場焊接成整體。

4.1.6 掛籃內模施工應用要點

（1）內模板均為55系列鋼模，中間設置可調節槽鋼連接，內外模對拉時，內模架需施工方自行焊接小槽鋼對拉背楞；（2）此內模根據2#塊最高截面設計；腹板變窄時，頂板位置由施工方自行加設調整節；隨梁體高度變化，腹板處內模及內模架需割除使用；（3）齒塊位置內模由施工自備木模調整使用；（4）內模按6.5 m寬配置，內模架自行放置，最大間距為1 m。

4.1.7 掛籃側模施工應用要點

（1）掛籃側模采用Q235鋼；（2）單支掛籃側模組拼長度6.3 m，4.3 m模板通用至0#塊使用；（3）此側模根據2#塊最高截面設計,腹板變窄時，頂板位置由施工方自行加設調整節,隨梁體高度變化，腹板處側模及側模架需割除使用；（4）桁架與模板之間采用鉤栓連接，模板施工時,把模板與桁架現場焊接成整體。

4.1.8 掛籃底模施工應用要點

（1）掛籃底模，采用Q235鋼；（2）此底模僅用至懸澆段。

4.1.9 掛籃高程調整

掛籃走行到位后，檢查掛籃在橫橋向及縱橋向的位置，底模標高調整完成后，安裝外側模，進入該節段梁體施工。掛籃走行到位，調整完畢后，進行該節段箱梁施工及混凝土澆注，其施工流程與0#塊和1#塊施工流程基本相同。

4.2 支架拼裝應用要點

4.2.1 型鋼平臺結構體系

0#塊和1#塊支架采用在墩旁承臺上設置鋼管樁立柱，鋼管樁上安裝型鋼平臺的結構體系。支架拼裝前，按照設計標高抄平承臺標高，放出中線，墩身施工完成后，安裝鋼管樁，將鋼管樁與墩身連接，然后安裝平臺及模板等[12]。受承臺尺寸限制，兩排均垂直布置，底端分別與承臺連接（采用栓接），頂端與底模平臺分配梁連接，連接系上下弦桿用2[14b型鋼、腹桿用2[10型鋼，柱頂縱擔梁采用3根I56B工字鋼組合截面，長度7 m。縱擔梁與柱頂之間設置卸架砂箱。砂箱由鋼板制作，上加頂蓋以防水進入造成卸架困難[13]。砂箱內干砂提高承載力。底模楔形排架構造見圖4。

圖4 底模楔形排架加工構造（cm）

4.2.2 鋼管柱支架各構件截面特性

1#墩墩高為38 m、梁高6 m、梁底支座及墊石0.5 m，支架搭設總高度為37.74 m。鋼管柱支架各構件截面特性見表1。

表1 鋼管柱支架各構件截面特性

4.2.3 支架荷載試驗

荷載試驗采用相當于主梁一般構造中0#B-B斷面與C-C斷面之間1 m斷面的梁重加1#塊梁重及施工荷載1.3倍的重量預壓，采用土袋作壓重荷載；預壓前在支架底設沉降觀測點，設3個橫斷面（在距墩身1.25 m處，在距墩身2.5 m處,在距3.75 m布置監測斷面），按4級加載，為60%（加載重量78.62 t）、80%（加載重量104.83 t）、100%（加載重量131.04 t）、130%（加載重量170.35 t）。

4.3 索塔施工應用要點

索塔采用門形框架式結構，塔肢為實心矩形截面，橫橋向尺寸為1 m，縱橋向尺寸為3.5～5 m，并按3次拋物線變化，索塔總高度17 m。混凝土標號為C40。模板采用鋼模板，并利用墩柱加工好的模板，尺寸為6 m×2 m三塊，施工節段線高度為3 m+2.5 m+2.5 m+2.5 m+2.5 m+4 m。

4.4 斜拉索的結構組成

本橋斜拉索共10束，為貫通式，套管為HDPE管，鋼絞線總重20.933 t。斜拉索由單側雙向抗滑錨固裝置、拉索索體、錨具轉向鞍、抗滑鍵組成[14]。

5 結語

掛籃施工時嚴格控制在底模平臺上堆積不必要的荷載，保持箱梁行走及箱梁澆注時的穩定與安全[15]。