摘 要：本文主要介紹了宿遷運河二號橋施工用掛籃的 結構型式、主要特點、結構計算、施工安裝和注意事項，以及施工中采用的行走、穿束等系 列輕便、快速施工工藝和撓度控制等。
關鍵詞：橋梁 掛籃 設計 施工
宿遷運河二號橋主橋為45+75+45m的PC連續箱梁體系，梁底按二次拋 物線變化。主橋施工分為2個單T，每個單T以墩中心線為對稱軸向兩邊分成9段。墩頂上部7m 為0號段，1～5號段長3.4m，6～9號段長4.0m，最重梁段為1號段(886kN)。?
該橋設計分為上下游兩幅，兩幅間設計為70cm寬濕接縫。根據工期要求，掛籃設計必需考慮 上、下游幅懸澆基本同步進行。?
1 結構型式和主要特點
掛籃由主桁系統、配重及后錨固系統、走行系統、前后上下橫桁、吊掛系統、底模、內外側 模幾個部分組成。
1.1 主桁系統
該掛籃主桁設計為兩桁，三路貝雷桁架片利用型鋼聯結片連成整體形成主桁，貝雷上、下加設加強桿。 設計最大允許彎矩為4700kN•m， 兩主桁置于腹板位置，中心距 6.4m， 縱向長12m。?
1.2 后配重及后錨固系統?
形成單只掛籃后，為保證掛籃不前傾，設計于兩主桁間橫擔兩根36號工字鋼，其上放置重35 t的鋼箱裝黃砂作為掛籃后配重；為抵消混凝土澆筑時的后拉力，主桁尾部50cm處以兩根配 重橫 梁作錨梁，每道主桁設計用2根Ⅳ級?32精軋螺紋與已澆箱梁錨接起來。配重與錨桿同時作 用確保了掛籃的安全，同時精軋螺紋可自由拆卸、安裝、效果良好。后配重的黃砂、懸澆結 束后材料可全部回收使用，大大降低成本。?
1.3 行走系統
1.3.1 上橫桁移動
在兩根前后上橫桁于主桁位置處直接焊輔兩塊δ＝12mm鋼板，覆蓋于主桁上作為橫桁滑移使 用，在掛籃移向2＃塊時，用50kN倒鏈將前后上橫桁移至施工位置。?
1.3.2 掛籃整體走行系統?
本次設計中徹底放棄了以往的滑道施工工藝，而直接用貝雷平滾置于主桁前支點下(已澆混 凝土 段端面向內50cm)，后支點(配重位置)下設置16號工字鋼加工的托板，下用?32圓鋼作滾筒 ，混凝土梁段上鋪5mm鋼板作為滾筒跑道。掛籃整體行走時，于已澆梁段頂部預埋?16拉環 一只，利用轉向葫蘆直接采取卷揚機牽引的施工工藝，當行走到待澆梁段位置時，前支點處 用鋼板墊牢，保證混凝土澆筑時的支點承載。該施工工藝在施工中每行走4m長塊件時，所需 時 間僅約20min，而所有準備工作均可以在等待混凝土強度上升、張拉壓漿階段穿插完成。?
1.4 前后上下橫桁系統?
上橫桁由兩根45號工字鋼組成，下橫桁由2根36號工字鋼組成，前后橫桁中心距5m，橫桁長1 3m，上橫桁懸臂長3.5m。前后橫桁上分別設有底模平臺及內外側模的吊掛點。
1.5 吊掛系統?
澆筑混凝土時，底模平臺及其它各部分的重量吊掛是通過鋼吊帶實現的。前橫桁設計有5根δ＝4cm鋼吊帶，后橫桁于箱梁截面以外設計有2根δ＝4cm鋼吊鏈，箱梁截面底寬6.5m范圍 內設計有3根Ⅳ級?32精軋螺紋錨桿，施工中用兩只32t千斤頂對每根錨桿加有約500kN的預 緊力，使底模與成品混凝土夾緊不漏漿，而且承擔混凝土澆筑時的部分豎向分力。
1.6 模板
由底模、外側模、內芯模和端模組成。底模系將δ＝12mm鋼板直接固定在底模平臺上，底模 平臺長6m、寬13m，承擔澆筑時混凝土重量及施工機具設備的重量，并兼作施工操作平臺。 底模平臺以型鋼(7組2根28號槽鋼加6組2根20號槽鋼)拼成加勁梁，并與前后下橫桁直接焊接 。為保證梁底線型，加勁梁加工時中段進行預壓彎約8mm。
外側模用10號槽鋼依照翼緣尺寸加工成定型骨架片，按1＃塊尺寸連接組拼成整體骨架，滿 足不同長度塊件使用。整體骨架表面釘附δ＝16mm竹膠板作為面板，保證混凝土表面的平整 、光潔。內側模為組合鋼模與木模相結合，通過?16拉桿內外側模連接定位，控制變形。用 內徑?20的硬塑料管作拉桿套管，且伸出內外側模板，以消除混凝土澆注時套管進漿導致拉 桿無法抽拔。結果表明，除個別套管因振搗碰撞破裂進漿，造成拉桿抽拔失敗外，拉桿回收 率達100％。 拆模后，伸出混凝土表面的套管只需用鐵鏟鏟斷即可，既保證了外表美觀，也避免了繁瑣的 修復工作。芯模頂板施工采用搭設木排架，上鋪組合鋼模。
端模用組合鋼模與木模結合，利用梁體鋼筋臨時固定，內外模將其夾緊、定位。
2 結構計算
2.1 主桁未分離計算
澆筑1＃、2＃塊時，結構為雙懸臂筒支梁，主要計算主桁前支座反力，驗算主桁片的抗壓變 形破壞；其次計算主桁片的彎曲應力，以及上橫桁承載及變形。?
2.2 形成單只掛籃計算?
此時結構為單懸臂的簡支梁，后錨固受拉，前支座受壓，主要驗算混凝土澆筑及行走時的傾 覆穩定性。?
2.3 其它計算?
掛籃前后下橫桁在灌注混凝土時按4跨和3跨連續梁計算，行走時按簡支梁計算，掛籃后上橫 桁按雙懸臂簡支梁計算。?
2.4 技術指標?
掛籃行走時傾覆穩定系數 K＝ 2.28 ＞ 1.5；?
后錨固允許受力 與最大受力比值 K＝ 3.24＞1.5；?
混凝土澆筑時主桁承載(考慮貝雷組拼承載能力的削弱×80％)K＝3.57；?
上下橫桁承載安全系數K＝1.89。
3 施工安裝
(1)根據已有起吊設備，主桁先在岸上分段組裝，底模平臺拼裝于浮箱上，側模骨架拼裝結 束后放于底模平臺上。?
(2)在已澆0＃塊上整體拼裝。按照主桁支座、主桁、前后上橫桁及吊掛系統、配重系統的順 序逐步安裝。上橫桁就位后，在0＃塊頂安放四臺卷揚機，通過轉向葫蘆將拼裝于浮箱上的 底模、側模系統起吊到位，通過吊帶銷接完成全部拼裝。?
(3)掛籃的一個循環周期大約經過如下步驟：?
①混凝土養護期間拆除外模架支點，將外模架落于底模平臺上，穿跑掛籃用的卷揚機開口、 鋼絲繩。?
②混凝土強度達設計值90％時，張拉、壓漿。?
③拆除底錨、后錨，用千斤頂安裝前支座平滾。?
④前后吊帶系統下落10～20cm。?
⑤用卷揚機將掛籃整體行走到下一塊的位置，錨好后錨桿，墊實前支點。?
⑥底模平臺調整，側模調整，吊帶系統調整固定。?
⑦綁扎底板鋼筋、腹板鋼筋，組拼內模，上對拉桿，綁
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扎頂板鋼筋。?
⑧立端模準備澆筑新的塊件。?
本次掛籃設計結構受力明確、操作方便、施工進度快、質量好。自1998年8月29日澆筑上游1 ＃塊至10月29號澆筑下游9＃塊全部結束，歷時61d，共懸澆18塊件。平均6d一周期，最快 塊件4.5d。
4 掛籃施工中的幾個問題
(1)要確保混凝土澆筑時主桁前支座材料強度滿足受力要求，并因此支點反力較大，必要時 須對主桁片進行加固，防止出現壓桿破壞。?
(2)外側模底部與底模接觸處設置必要的橫向剛撐，確保底角不漏漿，影響外觀。? (3)設置必要的腹板拉桿數量，防止出現面板變形，影響質量。?
(4)掛籃懸澆至7＃塊結束時，由于鋼絞線較長，且預埋波紋管采用內接白鐵皮管接頭，使索 道 孔內徑減小，人工穿束困難。經現場研究，決定采用卷揚機牽引的施工工藝：先穿一根?8 鋼筋，出孔處連接卷揚機鋼絲繩，將懸澆束12根鋼絞線(板束為19根)于索道進口處整體焊接 在鋼筋上，注意焊接時要盡量使鋼絞線排列成圓形截面，然后直接用卷揚機牽引。施工結果 表明，此工藝不僅節省人力，且大大縮短穿束時間，索道接頭鐵皮管有時亦能被強行拉出， 平均每道穿束時間為30min。?
(5)由于梁體懸臂較長，根據施工實踐，側模骨架片采用10號槽鋼加工易產生彎曲、扭曲變 形，后用14號槽鋼加固，將原骨架片兩支腿改為三支腿，效果良好。?
(6)掛籃在走行時出現主桁尾端橫向彎曲達30cm，有安全事故隱患。經分析原因有二：一是 因三路貝雷底面不在同一水平面上，主桁有傾斜現象，置于主桁的后配重產生水平分力；二 是主桁后支點偏前，配重位置下無支點，側向分力無法消除，最終導致端貝雷出現橫向彎曲 。根據上述原因，將主桁后支點移于配重位置下，同時調整使每組桁片貝雷底標高相同，行 走時隨時注意觀察、調整，處理效果良好。?
5 箱梁撓度控制
箱梁的撓度、底板線型控制一直是懸澆工藝中的難點。本次掛籃設計對前后上下橫桁、吊帶 節點的伸長、主桁彈變的疊加均作了計算，最后取值為1.5cm。澆筑過程中定時觀察，根據 設計單位提供每節段預拱度及時調整底板標高，最后測得主桁前端平均彈性變形為12cm，非 彈性變形為0.5cm，與計算基本相符。在塊件張拉前后，實測塊件標高，結果表明懸澆束的 張拉對箱梁的起拱極小，適當減小預拱度值進行下一塊件的施工。全橋懸澆結束后，梁段底 表面平整、光潔，而且底板的線型曲率圓滑流暢，效果很好。
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