橋梁工程中掛籃施工技術探討

郭衛民

（中鐵十七局集團四公司，山西 太原 030001）

1 前言

掛籃施工是懸臂澆筑法施工中的一種主要施工方法，它不需要架設支架，不使用大型吊機。與其他方法相比，具有結構輕、拼制簡單方便和無壓重等優點。本文就懸臂澆筑法常用的三角形和菱形2種掛籃形式，從設計、加工和安裝等方面對大跨徑橋梁掛籃施工技術進行論述。

2 施工技術要點

2.1 前期準備

2.1.1 掛籃是實施懸臂灌注施工的主要設備。它是一個能夠沿軌道行走的活動模架.并懸臂掛在已完成懸臂施工的懸臂梁段上，用以進行下一梁段施工，如此循環直至梁段澆筑完成。

2.1.2 掛籃設置除應保證強度安全可靠外，還應滿足變形小，行走方便、錨固、裝拆容易、重量輕以及各項施工作業的操作要求.并有安全防護措施。

2.2 掛籃的構造

三角形和菱形掛籃主要由以下幾部分組成：

2.2.1 主桁架。主要桿件通常由2片槽鋼組焊而成，槽鋼的截面由結構分析確定，各桿件間的連接為高強螺栓或銷接。

2.2.2 走行系統。由鋼枕、滑道及上滑板構成，其中鋼枕為槽鋼加1塊鋼板焊接而成，滑道為2根槽鋼組焊而成，上滑板為厚鋼板?；烙韶Q向預應力鋼筋錨固在橋面上，用來平衡掛籃空載走行時的傾覆力矩。

2.2.3 內外模板系統。內模分頂模和內側模，由型鋼組焊成模架。內模工作時由滑梁支承在內吊梁上，脫模時松開內吊梁，滑梁落在內吊梁上，即可滑行前移；頂模板為組合鋼模板，內側模板由部分木模組成，以適應梁高的變化。外模由側模板和底模構成，側模由外吊梁懸掛，為型鋼和鋼板組焊的整體鋼模板；底模由底縱梁、底橫梁及模板組成，通過底橫梁的前后吊帶懸掛在掛籃主桁的前吊點、已澆梁段和外吊梁上，隨主桁一起前移。

2.2.4 懸吊系統。由螺旋千斤頂、小橫梁、吊帶及精軋螺紋鋼組成，用于懸掛模板，調整模板的標高。

2.2.5 張拉操作平臺,懸掛于主桁上，提供立模、扎筋、灌筑砼、張拉預應力束及移動掛籃的工作面。桁架、錨固、平衡系統、吊桿和縱橫梁等根據掛籃設計圖紙加工而成。

2.3 掛籃設計

為保證施工質量，加快施工進度，掛籃的設計是關鍵，在設計中要求掛籃自重輕，結構簡單，受力明確，移運方便，并要求堅固穩定.變形小.便于錨固、拆裝，盡量利用現有構件。

2.3.1 設計掛籃長度

設計掛籃長度應按懸臂灌注最大的分段長度而定。掛籃的橫斷面布置則取決于橋梁的寬度和箱梁截面形式。當橋梁橫截面為一個箱時，全截面用一個掛籃施工即可。當箱梁為多箱結構時，為了使掛籃的施工中有一定的靈活性，也可用多個掛籃分別施工。

2.3.2 掛籃的設計荷載

按計算的部件和施工階段不同.采用不同結合，一般可以分為如下類別：

1)模板重量(包括側模、內模、底模、端模等各部件).可先按平均重 0.8-1.OkPa 計，待模板尺寸確定后再進行詳細計算；

2)振動器重及振動力，主要是附著式振動器，在進行掛籃底模架設計時，可假定模板梁上的振動為振動器自重的4倍；

3)施工人群荷載可按2kPa估算；

4)千斤頂、油泵重量；

5)最大節段混凝土重量。

2.3.3 掛籃的驗算

掛籃應驗算空載走行狀態下的平衡穩定.澆筑混凝土時的傾覆穩定。由于掛籃系可移動的模架，又屬高空作業.所以在設計時必須保證有足夠的穩定性、剛度和強度安全系數。掛籃重量應和設計操作施工階段驗算中估計的重量相符，并應將實際的掛籃重量和有關數據及時反饋給主梁設計部門，以便進行階段驗算。

2.4 掛籃的制作與安裝

2.4.1 掛籃制作

掛籃各結構部件要嚴格按設計圖紙要求幾何尺寸、材質和精度加工。不允許隨意改變設計和采用代用材料。如確需變更，應征得設計部門同意并簽認后，方可變更。

掛籃加工完畢應在工廠組裝試拼.并做全面檢查.必須時進行主要受力構件的單件試驗。

2.4.2 現場拼裝

2.4.2.1 找平鋪枕。待1梁段張拉完畢后，用1：2水泥砂漿找平梁頂面鋪枕部位 (包括0梁段)。

2.4.2.2 鋪設鋼枕，前支座處鋪3根，鋼枕間距不大于50cm。

2.4.2.3 安裝軌道。從0段中心向兩側安裝2.5m長鋼軌各2根，軌道穿人豎向預應力筋，找平軌道頂面，軌道中心距無誤后，用螺母把軌道鎖定。

2.4.2.4 安裝前后支座。先從軌道前端穿人后支座，后支座就位后安放前支座。安放前支座前，在相應軌道頂面鋪81mm不銹鋼板，不銹鋼上置放一塊四氟乙烯滑板(300mm×500ram)，然后安放前支座。

2.4.2.5 吊裝主構架。主構架分片吊裝，放至前后支座上并旋緊連接螺栓。為了防止傾倒，用腳手架臨時支撐。

2.4.2.6 安裝主構架之間的連接系。

2.4.2.7 用長螺桿和扁擔梁將主構架后端錨固在已成梁段上，前支座處用扁擔梁將主構架下弦桿與軌道固定。

3 預應力砼連續箱梁懸澆施工工藝

3.1 上掛籃

上掛籃前，必須澆筑并張拉0、1塊，對支座采取臨時固結措施。為減少梁段上的作業，可根據起吊運輸能力，將掛籃桿件在加工場拼裝成若干組件，再將掛籃組件吊至0、1塊梁段上進行組裝。在已澆筑的0、1塊箱梁頂面進行水平及中線測量，鋪設軌道，組裝掛籃，并將掛籃對稱行走就位、錨固。在底籃的兩側，前后端及外模兩側面均設置固定平臺，內外模及箱梁前端設置懸吊工作臺。掛籃拼裝完后，應驗證掛籃的可靠性，消除其非彈性變形，測出掛籃在不同荷載下的實際變形量，以便在撓度控制中修正立模標高。第一次使用前，對掛籃進行試壓，常用試壓方式有水箱加載法、千斤頂高強鋼筋加力法等。

3.2 模板校正與就位

底模支承在吊籃底的縱、橫梁上，外側模一般由外框架預先裝成整體，內模板及框架因每一梁段均須修改高度，不宜做成整體。根據箱梁截面情況確定砼澆筑方法 (一次澆筑或分次澆筑)。一次澆筑時，應在頂板中部留一窗口，使砼由窗口進入箱內，分布到底模上。當箱梁較高時，應用減速漏斗向下傳送砼。采用二次澆筑時，先安裝底模、側模具及底板、側板的普通鋼筋、預應力筋，澆筑第一次砼后，再安裝內模、頂板普通鋼筋及預應力筋。箱梁由根部至端部為二次拋物線，每澆筑一個梁段均須將底模提高一次，提高不多時，可采用支墊底模的方法。經幾次提高后，高差變大時，用提升吊籃的方法提高底模。懸臂澆筑時，一個梁段高度的偏差對全孔有很大影響，而且隨著梁段澆筑數量的增加而逐漸下垂，梁段越多，懸臂越長，下垂越多。

3.3 砼澆筑

用于懸澆箱梁的砼的標號一般較高，必須認真做好砼配合比設計。懸澆時必須對稱澆筑，重量偏差不超過設計要求，從前端開始逐步向后端澆筑，最后與已澆梁段連接。分次澆筑時，第二次澆筑前，必須將首次砼的接觸面及上、下梁段的接觸面鑿毛并清洗干凈。底、肋板的砼振搗以附著式振搗器為主，插入式為輔；頂板、翼板砼的振搗以附著式振搗器為輔，插入式為主，輔以平板振搗器拖平。砼成型后，要適時覆蓋，灑水養生。

3.4 張拉和壓漿

張拉前，按規范要求校正千斤頂和油泵，對管道進行清洗、穿束，準備張拉工作平臺。砼達到設計張拉強度后，按照張拉程序分批、對稱進行張拉。張拉完成后，進行管道壓漿。

4 結束語

掛籃懸臂澆筑施工使用少量施工機具設備，避免大量支架，可以方便地建造跨越深谷、流量大的河道和交通量大的立交橋.而且施工不受跨度限制，跨度越大，其經濟效益越高，所以大跨度連續梁橋常采用掛籃懸澆施工。

[1]徐君蘭主編，大跨度橋梁施工控制，第三版，北京：人民交通出版社，2000.

[2]劉剛亮，王中文，輕型鷹式掛籃的總體設計，北京：橋梁建設.2002(3).