挂篮施工方法

中原油田建设集团公司河南濮阳450007摘 要：本文探讨了挂篮施工的设计荷载计算方法,结构设计方法,挂篮的制造与安装的施工技术,悬浇挂篮施工工艺日趋完善,缩短了悬浇周期、提高了经济效益,取得了良好的施工效果,

关 键 词：挂篮悬浇；设计荷载；结构设计

中图分类号：TQ639.2文献标识号：A文章编号：2306-1499（2013）04-（页码）-页数

1.挂篮设计

1.1设计荷载

挂篮悬浇梁段有三个长度,即3、3.5m和4m,其中3.5m长的梁段（即4#梁段）最大自重为40.55×2.6×1.03等于108.6吨,加模板和临时荷载为6×13.65×3.5/9.8等于29.25吨,总重为137.85吨.4m长的梁段（即7#梁段）最大自重为37.58×2.6×1.03等于100.7吨,加模板和临时荷载为6×13.65×4/9.8等于33.4吨,总重为134.1吨.经CAD模拟,两个块件的重心偏移梁段中间平面均小于2㎝,因此均认为重心位于梁段中间平面上.检测定挂篮后吊点距已浇梁段前截面为30㎝,挂篮前吊点距待浇4m长的梁段前截面为25㎝.则上述两个梁段在前吊杆上形成的总拉力分别为：

1.2结构设计

①挂篮底模：挂篮底模由两根下横梁和其上的若干纵梁组成.底模的前横梁由挂篮主桁上的前吊杆拉住,后横梁由挂篮主桁上的后吊杆和锚于已浇梁段上的锚杆共同拉住.同时在底模的前端设有一工作平台.底模横梁由两根槽40b型钢拼装而成,中间净间距10㎝以方便吊杆窜入和内横隔板的焊接,内横隔板间距90～120㎝,并分布于吊杆位置和底模纵梁位置.底模纵梁由I28b工字钢制成,纵梁在腹板位置加密,每个腹板下3根纵梁,其它位置接100-120㎝间距布置.由于底板在不同的梁段有不同的倾角,而下横梁必须水平,否则下横梁的抗弯刚度不能满足要求,因此在底模纵梁和下横梁之间设转动绞.该绞为单向受力且转动角度很小,为此采用简单结构,即在横梁上焊φ32㎜圆钢,在小纵梁的下缘焊一L50*5角钢,通过角钢与圆钢的配合实现小角度转动.外侧两根纵梁与横梁之间设绞绡联结,同时在内侧两纵梁之间用3吨的花篮螺栓配φ17.5钢丝绳对角斜拉,以增加底模的整体性.同时在该纵梁的下缘和横梁上缘之间设楔木以稳定横梁,保证横梁水平.②吊杆：挂篮吊杆采用φ32精轧螺纹钢,前后两个断面各设4根吊杆,其中前断面设4根长吊杆,后断面设2根长吊杆,2根短吊杆.

挂篮结构示意图

长吊杆锚固于挂篮上横梁上,短吊杆锚固于已浇筑梁段.吊杆下端锚固于横梁下垫板上,并采用双螺母分别在垫板两面上紧,确保吊杆下端锚固可靠.吊杆上端采用两层锚固,一层锚固是用单螺母直接锚固于上横梁上缘垫板上；另一层锚固于上调整平衡梁上,通过螺旋千斤顶调整挂篮底模的高程.上平衡梁采用双拼10号槽钢加20㎜厚的垫板焊制而成.吊杆结构全长540㎝.③上横梁：断面尺寸和整体结构与下横梁相同.上横梁直接支承于挂篮主纵梁上,支点用16根M16高强螺栓相互联结.④主桁：挂篮主桁采用三角桁架结构,该结构具有刚度大,自重轻,加工安装方便等优点.桁架主纵梁为弯压构件,采用双拼槽40b,断面尺寸与横梁相同,以保证其整体承载能力和局部强度.斜拉杆采用双拼槽36b钢,通过φ50㎜销与主纵梁和立柱联结.立柱采用双拼槽40b钢焊制.⑤后锚：挂篮后锚利用箱梁的竖向预应力筋.竖向筋为JL32,设计允许锚固力为536KN.由于用于锚固的竖向预应力筋还未张拉,为减小挂篮前端的下挠,在调整挂篮底模之前,需对挂篮后锚进行预张拉.张拉方法是通过后锚上的螺旋千斤顶进行预顶,预顶力的大小以不大于预应力筋的控制张拉力并不小于设计锚固力为限.⑥护栏：挂篮的底板前端和上横梁由于要经常在其上作业,因此需加设护栏.护栏高为1004120㎝,横向地杆采用L70*7角钢,立杆采用L50*5角钢,横杆与横梁和立杆与横杆间均采用M16螺栓联结.

2.挂篮使用

2.1挂篮的制造与安装

①挂篮制造时要严格按照<钢结构设计手册>的相关标准进行,特别要注意横梁、主纵梁及立柱的直线度和平面度,其最大弯曲和扭曲控制在10㎜以内,主要结构一般不得采用拼接形式,否则要严格按规范进行拼接.②纵横梁的横隔板、垫板与主材的焊缝宽统一按5㎜执行.③拉杆的接缀板焊缝宽按10㎝执行.④下横梁的上下平面一定要保持水平,严禁使精轧螺纹吊杆局部受弯,必要时应在底模纵梁和下横梁之间垫楔木调整.⑤二榀主桁的上平面要处于同一水平面内,并与上横梁紧密接触,二榀主桁走船的下平面应位于同一坡面内,并与桥面平行.⑥吊杆的上下垫板应垂直于同一竖向轴线,并同轴,其不同轴度不大于5㎜,以保证螺母与垫板密贴.⑦调整吊杆和预压后锚用的螺旋千斤顶为25～32吨顶.后锚预压力不小于设计后锚力的80%,预压后应将精轧螺纹上锚固螺母拧紧.

2.2挂篮的前移

①挂篮前移前必须确保已浇梁段悬浇束张拉完毕并压浆结束.②挂篮前移前,必须使底模和外侧模与梁体彻底分离,底模后横梁的箱内锚杆必须拆除,除最外侧吊杆外其它吊杆全部零负载.③底模与侧模与箱梁完全分离后,慢慢施工松挂篮后锚,直至拆除.④行走走道下要用细砂垫实,并保证走道顶面与走船下面基本平行.锚固行走托轮和反压轮,行走托轮锚固在已浇筑箱最前端,反压轮锚固在距行走托轮2.3m的位置,行走托轮和反压轮均锚固在已浇筑好的箱梁上.⑤二榀主桁行走时一定要保持同步,必要时在桥面上划出同步标志,以方便操作.⑥同一墩身的两只挂篮应尽量保持同步.⑦由于本挂篮为无平衡重挂篮,挂篮行走时,底篮的后端悬挂在翼板下的两根导梁上,导梁的前端悬挂在挂篮前上横梁上,后端悬挂在已浇梁段的翼板上.挂篮行时,通过手拉葫芦使底篮与主桁同步前移,防止前吊杆过渡受弯造成危险.

2.3测量控制

①轴线控制：每个梁段均用全站仪测放出中线,并报请测量监理工程师验收.②高程控制：高程控制是悬浇箱梁能否顺利合拢、成桥后线型是否符合设计要求最重要环节,要求在每个悬浇块件顶端顶板及底板各设3个高程观测点,在后续块件施工时进行高程观测.顶板观测点要求浇筑完成后观测（张拉前）、张拉后观测（移挂篮前）、移挂篮后观测（浇筑前）；施工n+1块件时,除按上述要求进行观测外,还应观测0～n号块件上的各点；底板观测点主要是观测挂篮挠度,每块件浇筑前后各测一次即可,如数值稳定,可不进行观测.③砼浇筑前在顶板设置桥面板砼厚度控制点,浇筑至顶面时,跟踪测量桥面高程,如有偏差及时调整.

3.结束语

随着桥梁悬浇挂篮施工不断发展,悬浇挂篮施工工艺日趋完善,缩短了悬浇周期、提高了经济效益,取得了良好的施工效果,在近代桥梁建筑中得到了广泛的应用.