淺談橋梁施工掛籃

楊志文,史 杰

(1.黑龍江省哈雙高速公路管理處;2.黑龍江省東綏公司)

1 梁式掛籃

(1)掛籃承重結(jié)構(gòu)是掛籃主要受力構(gòu)件,可以采用萬(wàn)能桿件或貝雷梁拼裝鋼桁架,也可采用鋼板梁或大號(hào)型鋼作為承重結(jié)構(gòu)。承重結(jié)構(gòu)還可按設(shè)計(jì)置于梁段之上或橋面以下。

(2)懸吊系統(tǒng)的作用是將底模板、張拉工作平臺(tái)的自重及其施工荷重傳遞到承重結(jié)構(gòu)上,懸吊系統(tǒng)可采用鉆有銷(xiāo)孔的扁鋼或兩端有螺紋的圓鋼組成。

(3)設(shè)置錨固系統(tǒng)裝置及平衡重目的是防止掛籃在行走狀態(tài)及澆筑混凝土梁段時(shí)傾覆失穩(wěn)。在掛籃行走狀態(tài)時(shí)解除錨固系統(tǒng),依靠平衡重作用防止行走時(shí)掛籃失穩(wěn)。在進(jìn)行掛籃施工穩(wěn)定檢算時(shí),穩(wěn)定系數(shù)不應(yīng)小于 1.5。

(4)掛籃整體縱移采用電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引,在掛籃與梁體間設(shè)有滑道。目前現(xiàn)場(chǎng)常采用上滑道覆一層不銹鋼薄板,下滑道采用槽鋼,槽鋼內(nèi)放聚四氟乙烯板,行走方便、安全,穩(wěn)定性較好。

(5)工作平臺(tái)設(shè)于掛籃承重結(jié)構(gòu)的前端,是用于張拉預(yù)應(yīng)力束、壓漿等操作用的腳手架。

(6)底模板供立模板、綁扎鋼筋、澆筑混凝土、養(yǎng)生等工序用。

2 組合斜拉式掛籃

(1)承重結(jié)構(gòu)。

承重結(jié)構(gòu)由主梁、主上橫梁、前上橫梁和后上橫梁組成,承受和傳遞斜拉帶及內(nèi)、外滑梁的荷重。主梁后部有水平和豎向限位器,其功能除固定掛籃位置外,還起傳遞施工荷載的作用。掛籃行走時(shí)豎向限位器換成壓輪,以控制掛籃行走時(shí)的穩(wěn)定性。

主上橫梁的功能是將斜拉帶的拉力傳給主梁。前上橫梁用以支撐和固定模板,并將力傳給主梁。后上橫梁的功能是在掛籃行走時(shí)通過(guò)兩端鋼絲繩吊起底部的下后橫梁,使主梁與掛籃下部同步移動(dòng),從而使組合斜拉式掛籃一步到位。

(2)懸吊系統(tǒng)。

懸吊系統(tǒng)包括斜拉帶、下后錨帶、內(nèi)外滑梁吊帶。

斜拉帶是掛籃的主要受力構(gòu)件之一,它將底籃及側(cè)模上受的力傳遞給主梁,斜拉帶也是控制掛籃高程的主要構(gòu)件,即通過(guò)上端千斤頂進(jìn)行微調(diào),達(dá)到模板定位的目的。因此,斜拉帶除應(yīng)有足夠的強(qiáng)度外,還要有足夠的剛度。在較寬的箱梁上,為減小下橫梁的變形,宜在腹板外側(cè)再增加兩根斜拉帶。

下后錨帶一般有兩個(gè),作用是固定底籃并將后橫梁受的力傳遞到已施工完成的梁段上,并通過(guò)下后錨帶上的銷(xiāo)孔來(lái)調(diào)節(jié)長(zhǎng)度以適應(yīng)底板厚度的變化,上端用千斤頂支承,以便保證新舊梁段平順。內(nèi)、外滑梁吊帶用于支承模板,并將所受的力傳遞給主梁。

(3)模板系統(tǒng)。

模板系統(tǒng)包括底籃、側(cè)模、內(nèi)模和底模。

底籃由前后下橫梁和若干縱梁組成,施工荷載通過(guò)底籃、斜拉帶和下后吊帶將施工荷載傳給已澆筑段。上、下橫梁間通過(guò)鋼絲繩相連,以保證移動(dòng)掛籃及側(cè)模與主梁同步移動(dòng)。

外側(cè)模系用型鋼桿件組成框架,內(nèi)置模板。內(nèi)模采用組拼式模板。當(dāng)內(nèi)滑梁和托架移位后,根據(jù)箱梁變截面高度再組拼新內(nèi)模。

(4)限位與錨固系統(tǒng)。

斤頂壓板換成壓輪,即可達(dá)到行走限位目的。下后吊帶也是底籃的豎向限位器。

3 牽索式掛籃

牽索式掛籃又稱(chēng)前支點(diǎn)掛籃,主要運(yùn)用于斜拉橋的懸臂澆筑施工,它將斜拉橋的斜拉索作為牽索與掛籃相連,形成牽索傳力系統(tǒng),將部分施工荷載通過(guò)斜拉索直接傳遞至斜拉橋的主塔而達(dá)到減少掛籃重量的目的。

(1)主桁承重系統(tǒng)。

主桁由四縱三橫幾組萬(wàn)能桿件組拼的桁梁構(gòu)成。整個(gè)掛籃通過(guò)牽索系統(tǒng)和錨固系統(tǒng),將全部施工荷載傳于主塔及已成梁段上。掛籃通過(guò)走行牛腿及尾端橫梁上的走行輪,完成轉(zhuǎn)移。

(2)模板系統(tǒng)。

模板系統(tǒng)由底模、外側(cè)模、開(kāi)箱內(nèi)模及閉箱內(nèi)模組成。底模通過(guò)縱、橫分配梁直接連在主桁梁上,施工及轉(zhuǎn)移時(shí)始終隨桁梁一起工作。

(3)牽索系統(tǒng)。

該系統(tǒng)由異形接頭、牽引桿、吊耳、水平調(diào)整螺桿、扁擔(dān)梁、元寶梁及千斤頂組成。吊耳位于主桁的錨固滑槽內(nèi),元寶梁與吊耳之間采用轉(zhuǎn)軸聯(lián)結(jié)。異形接頭一端與拉索冷鑄錨聯(lián)結(jié),另一端與牽引桿聯(lián)結(jié)。牽引桿通過(guò)元寶梁和扁擔(dān)梁進(jìn)行錨固,在元寶梁與扁擔(dān)梁之間安置千斤頂。牽索系統(tǒng)主要作用是將掛籃前端的垂直荷載直接傳至斜拉橋主塔,以減小掛籃作用在斜拉橋主梁上的垂直荷載。牽索系統(tǒng)的另一作用是完成體系轉(zhuǎn)換,即施工時(shí)拉索錨固在掛籃上,施工后拉索錨固在斜拉橋主梁上。

(4)錨固系統(tǒng)。

該系統(tǒng)由側(cè)錨、中錨和后錨組成。側(cè)錨由墊梁、垂直吊桿、斜向拉桿、錨梁、分配梁、扁擔(dān)梁及千斤頂組成,主要承受主桁兩側(cè)的垂直反力及由牽索系統(tǒng)傳來(lái)的水平反力,并將這些力傳至斜拉橋主梁上。在掛籃轉(zhuǎn)移時(shí),垂直吊桿通過(guò)千斤頂將掛籃主桁落在走行滑槽內(nèi)。

中錨由上錨梁、下錨梁、分配梁、垂直吊桿、斜向拉桿、扁擔(dān)梁及千斤頂組成,主要是將桁梁中部垂直荷載傳至斜拉橋主梁上,水平力自身平衡。

后錨由小錨梁和拉桿等組成,它的作用是將掛籃的尾部與斜拉橋主梁進(jìn)行錨固連接。

(5)調(diào)高系統(tǒng)。

調(diào)高系統(tǒng)由兩種類(lèi)型的楔塊組成,其作用是調(diào)整掛籃高程到設(shè)計(jì)位置,而且尾部調(diào)高楔塊在走行時(shí)又可作為走行輪安裝架。

(6)走行系統(tǒng)。

該系統(tǒng)由滑靴、滑道、走行輪、牽拉精軋螺紋鋼筋及穿心式千斤頂?shù)冉M成,該系統(tǒng)的主要作用是當(dāng)掛籃施工完一段后,將其轉(zhuǎn)移到下一段。