前支點掛籃行走偏位預(yù)防及糾偏措施

王永朕 李志成 陳金元

（中交第二航務(wù)工程局第五工程分公司 武漢 430012）

馬嶺河特大橋位于貴州省興義市，橫跨馬嶺河5 A級風(fēng)景區(qū)，是汕頭至昆明高速公路上的重點控制性工程，主橋全長670 m，為雙塔雙索面斜拉橋，跨徑組成為：155 m＋360 m＋155 m。主梁為雙邊主梁結(jié)構(gòu)，橋面寬28 m，采用前支點掛籃懸澆施工。掛籃作為主要承重結(jié)構(gòu)，長約21 m，寬約29.5 m。掛籃連同所有模板及支撐等共重約190t。掛籃承載平臺各組成部分見圖1。掛

圖1 前支點掛籃承載平臺圖（單位：c m）

1 掛籃前移方式及偏位的產(chǎn)生

1.1 前移方式

掛籃前移時，是通過固定在已澆梁段的反力架，上、下游兩端各用1臺70 t穿心式千斤頂張拉精扎螺紋鋼而牽引掛籃前移。每行走15 c m為一個行程，如此反復(fù)，直到把掛籃牽引到指定位置。前移時，主、邊跨掛籃，同幅掛籃的上、下游兩側(cè)滑靴必須嚴(yán)格遵循對稱、同步、勻速及均衡的原則，否則，將造成偏位?；@施工時分為2種工況：①行走狀態(tài)和懸澆施工狀態(tài)。處于行走狀態(tài)時，掛籃是靠掛腿處已澆梁體對掛籃向上的支撐力及后滾輪處梁體對掛籃向下的支反力來維持平衡，掛籃受力原理示意圖見圖2；②處于懸澆施工狀態(tài)。這時掛籃利用錨桿處向上的支撐力及前端斜拉索的張拉力形成一個類似簡支體系的受力結(jié)構(gòu)。

圖2 前支點掛籃受力原理示意圖

1.2 行走不均勻所產(chǎn)生的偏位

掛籃的偏位是由其上、下游兩側(cè)滑靴行走不對稱所造成的，其中包括每次行走距離不均等及行走速度不均等。從掛籃行走的軌跡來分析，若掛籃下游側(cè)的滑靴少行走一段距離ΔL，上游側(cè)滑靴行走到指定位置。相對下游滑靴而言上游滑靴則多行走ΔL距離。在這一段距離內(nèi)，上游側(cè)滑靴則會以下游滑靴為中心，以上、下游滑靴之間的距離D為半徑作一小段圓弧運動。結(jié)果，上游滑靴就會向下游偏移距離Δd，見圖3。

圖3 偏位產(chǎn)生原理示意圖

經(jīng)過數(shù)次重復(fù)積累，掛籃偏位可達(dá)2～5 c m。同樣，由于每次上下游兩側(cè)滑靴行走速度不均等（行走長度相等的條件下），行走得較快一側(cè)的滑靴也會以較慢一側(cè)的滑靴為支點，以其間的距離為半徑作圓弧運動，不斷累積出掛籃偏位。

1.3 其他原因造成的偏位

掛籃偏位還有可能由于前端反力架安裝不符合要求，牽引力不平行于橋軸線及受到垂直行走方向的不明外力所造成。一般情況下，牽引力往哪一側(cè)偏，則掛籃也會偏向這一側(cè)。同時，若在行走過程中，掛籃受到了側(cè)向外力，也會導(dǎo)致掛籃偏位，不過這種情況所引起偏位的機(jī)率很?。?］。

2 掛籃偏位的預(yù)防

由于掛籃是個龐然大物，一旦發(fā)生較大偏位，則不容易糾正，故應(yīng)積極采取有效措施預(yù)防掛籃偏位的產(chǎn)生。

2.1 控制上下游滑靴的行走速度及每次行程

前已提及掛籃偏位主要是由上下游滑靴行走速度不一致及其每次的行走距離不等所造成的。對于上、下游滑靴每次行走距離不等所造成的偏位，可以在掛籃前移之前，在滑板軌道上作好15 c m一格的行走標(biāo)識線，并在前移過程中派專人觀察，一旦滑靴走完了一個15 c m的行程，就立即示意千斤頂停止?fàn)恳Ｐ逗?、退頂之后?zhǔn)備下一行程的牽引。這樣，掛籃就不會在行走過程中產(chǎn)生偏位。對于上、下游滑靴行走速度不一致所產(chǎn)生的偏位，首先應(yīng)配備2臺工作狀況良好、性能相同的油泵，保證千斤頂油缸的頂伸速度一致，從而保證上、下游滑靴的行走速度一致。其次，若遇到2臺油泵因某些原因，其頂伸速度不一致（這種情況經(jīng)常出現(xiàn)），這時就應(yīng)適當(dāng)減少頂伸速度快的那臺油泵的進(jìn)油量，同時加大頂伸速度慢的那油泵的進(jìn)油量，盡量保證其頂伸速度一致。對于掛籃行走，最為重要的一點是上、下游兩側(cè)同時、同步、均勻、對稱行走。

2.2 加設(shè)側(cè)向滾輪裝置

掛籃在行走時主要靠掛籃掛腿及行走反滾輪為支點進(jìn)行前移，但掛腿及反滾輪都是作用在掛籃豎直方向的力，故為防止掛籃在行走時發(fā)生橫向偏位，可在掛腿與主梁側(cè)面之間增設(shè)一側(cè)向滾輪裝置，側(cè)向滾輪沿邊主梁側(cè)面行走，側(cè)向滾輪裝置在掛籃前移時可控制掛籃橫向位移，從而達(dá)到掛籃準(zhǔn)確前移到位的目的。見圖4。

圖4 掛籃糾偏1

2.3 控制掛籃牽引力方向及清除外力對掛籃的影響

從受力上分析，只有牽引力平行于橋軸線，掛籃才會平行于橋軸線而不產(chǎn)生偏位。而牽引力是作用于梁體前端的反力架而產(chǎn)生的，所以確保反力架安裝正確就顯得尤為重要。反力架的安裝，應(yīng)保證其受力截面垂直于橋軸線方向［2］。對于已安裝的反力架，但其受力方向又不平行于橋軸線方向的情況下，若時間充裕，可以考慮重新安裝；若時間比較緊迫，則可以采取一些應(yīng)急措施如在其受力截面上墊厚度不等的薄鋼板，使千斤頂?shù)捻斏旆较蚱叫杏跇蜉S線方向。至于外力的影響，一般應(yīng)在掛籃前移之前，認(rèn)真檢查掛籃與梁體的聯(lián)系，比如手拉葫蘆連接、鋼筋焊接連接等。一旦發(fā)現(xiàn)，應(yīng)立即清除。

3 掛籃偏位的糾偏

3.1 前移過程中的糾偏

在前移過程中，應(yīng)經(jīng)常檢查掛腿肋到橋面混凝土邊緣的距離，以確定掛籃是否偏位。若通過量測的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)掛籃確實已產(chǎn)生偏位，可以采取下述方法進(jìn)行糾偏。

（1）反向利用掛籃兩側(cè)因行走速度不一致產(chǎn)生偏位的原理，即若掛籃向下游偏移，這時可使下游側(cè)滑靴在前移過程中以大于上游側(cè)滑靴的速度前移，通過數(shù)次積累后，使掛籃恢復(fù)到正確的位置（不偏移），然后使兩側(cè)滑靴對稱、均勻、同步前移，直到指定的下一節(jié)段指定位置。

（2）施加側(cè)向力使掛籃向相反的方向偏位，直至其回到正確的位置。比如，可以在反力架上豎直墊些厚度不一的鋼板，千斤頂伸出后作用于這些鋼板及反力架，就會產(chǎn)生側(cè)向的水平分力，使掛籃向相反的方向偏移。經(jīng)過一段距離的累積，掛籃即可回到正確位置。因此，在前移掛籃過程中要經(jīng)常量測其偏位，并將情況及時匯報給現(xiàn)場技術(shù)負(fù)責(zé)人，以便作出正確的調(diào)整。

3.2 掛籃到位后的糾偏

如果在前移過程中沒有來得及發(fā)現(xiàn)及調(diào)整掛籃的偏位，一旦掛籃行走到位（里程方向），就只能使用最原始的方法將其拉（推）到正確的位置，即強(qiáng)制施加側(cè)向外力，使其在強(qiáng)大的外力作用下恢復(fù)到正確位置。根據(jù)其外力作用點的位置不同，又可以分為以下2類。

（1）外力施加于掛腿肋處。由于掛籃較重，且大部分重量都集中在掛腿至前支點端頭處，而這時掛籃是以后滾輪處為支點作平面轉(zhuǎn)動，所以在掛腿處需施加外力才能將其頂動。考慮到掛腿肋部是鋼箱結(jié)構(gòu)，且邊主梁外側(cè)又不是豎直平面，故應(yīng)在掛腿肋部加墊鋼板，以免其局部受力過大損壞掛腿。另外，在邊主梁側(cè)面用楔形鋼板塞實，這樣一方面可以減小混凝土局部受力，另一方面可以防止千斤頂在頂伸時向上滑移時，例如，掛籃向上游偏移時，可以在下游側(cè)掛腿肋與邊主梁側(cè)面置一千斤頂施加外力，使掛籃朝下游移動，至掛籃恢復(fù)到正確位置。

（2）外力施加在反滾輪處。在這種情況下應(yīng)事先在反滾輪處焊接一個鋼性較大的反力架（見圖5），使千斤頂能夠在混凝土梁體與所焊反力架之間傳力，使掛籃能恢復(fù)到正確位置。這時，掛籃是以掛腿處為支點，在平面內(nèi)作微小轉(zhuǎn)動。同樣其梁端混凝土處應(yīng)塞好楔形鋼板防止千斤頂滑動及減小混凝土的局部應(yīng)力，同時，反力架的剛度要滿足受力要求。比如，掛籃已向下游偏移，這時只需在下游反力架處焊接反力架，并安置好千斤頂即可將掛籃頂?shù)秸_位置。

圖5 掛籃糾偏2

4 結(jié)語

在掛籃施工中，掛籃的前移是其中最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)之一，而前移的關(guān)鍵又在掛籃的糾偏。對掛籃的偏位，應(yīng)采取以“預(yù)防為主”的方針，消除一切可能產(chǎn)生偏位的因素，將偏位消滅在萌芽狀態(tài)，力爭在前移過程中不出現(xiàn)偏位。萬一發(fā)生偏位，應(yīng)在前移的過程中將偏位糾正過來，避免等到掛籃就位后通過施加橫向水平外力將其頂正。因為對于掛籃這樣一個龐大的構(gòu)件，要想頂動需要很大的力，而掛籃本身又是箱式或桁式構(gòu)件，讓其局部受力勢必會影響其結(jié)構(gòu)，降低構(gòu)件的使用壽命，從而產(chǎn)生不安全因素。

總之，在掛籃前移中，掌握對稱、同步、勻速、均衡的原則是其操作的重中之重，所有操作者都必須認(rèn)真執(zhí)行。

［1］ 胡 永.寬幅箱梁懸臂掛籃設(shè)計與施工技術(shù)［J］.公路交通技術(shù)，2007（2）：54-56.

［2］ 李朝陽，馮鵬程，吳游宇.馬嶺河大橋的主塔設(shè)計［J］.中外公路，2007（1）：71-72.