自制貝雷梁式掛籃在連續(xù)梁橋的實踐與應用

□高彥福（中國水利水電第十一工程局有限公司）

0 引言

變截面連續(xù)梁橋多采用支架法現(xiàn)澆和掛籃懸臂法灌注，而懸灌施工的掛籃種類也很多，常用的掛籃形式主要有：菱形掛籃、三角掛籃、桁架式掛籃。不論采取何種形式的掛籃，其技術原理均在于將連續(xù)桁梁轉(zhuǎn)化為懸臂桁梁，使其施工過程中應力狀態(tài)與營運期間的應力狀態(tài)一致，給無支架施工提供了有力的依據(jù)。

1 工程概況

南水北調(diào)東線一期工程梁濟運河輸水渠段共有連續(xù)梁橋14 座，主橋結(jié)構形式統(tǒng)一為（45+80+45）m 預應力混凝土變截面連續(xù)箱梁。箱梁為單箱單室截面，箱梁根部高4.70m，跨中高2.20m，內(nèi)頂板厚度為25cm，梁底曲線按二次拋物線由25cm變化至60cm。箱梁沿橋向劃分為墩頂0 號塊、36 個懸澆段、邊跨現(xiàn)澆段、邊跨及中跨合龍段。其中0 號塊全長10m，懸澆梁段長度布置依次為：5m ×3.50m、4m ×4m，邊跨現(xiàn)澆段長5.00m，邊跨合龍段長1.50m，中跨合龍段長3m。懸澆段最大控制重量為80t，最大懸臂長度為38.50m。

2 貝雷梁掛籃的主要結(jié)構

貝雷梁掛籃的主要結(jié)構與菱形、三角形掛籃無異，都是由主桁架承重系統(tǒng)、限位錨固系統(tǒng)、底籃及模板懸吊系統(tǒng)、行走系統(tǒng)、掛籃模板等幾個部分構成。與傳統(tǒng)掛籃不同的是，它采用了貝雷梁桁架代替了傳統(tǒng)的鋼制定型主桁架。單個掛籃重量為30t，其主要技術參數(shù)如下：

適用于最大梁段重80t（本連續(xù)梁最大梁段重67t）；箱梁最大梁段長度4.00m；箱梁梁高：4.70～2.20m；掛籃行走方式：液壓千斤頂推進；貝雷梁掛籃總體構造如圖1所示。

圖1 貝雷梁掛籃總體構造圖

2.1 主桁架承重系統(tǒng)

掛籃主桁架承重系統(tǒng)主要包括：主桁梁、縱滑梁、托梁等幾個部分。單個主桁梁采用三排貝雷梁組成，貝雷梁間用支撐架聯(lián)為整體，單排貝雷梁由四片國產(chǎn)貝雷片（1.50m×3m)拼裝而成。前后錨點處為增加貝雷梁的剛度，可增設加強弦桿。兩側(cè)主桁梁通過橫梁聯(lián)為一個整體?？v滑梁分為內(nèi)外滑梁，主要用于內(nèi)外鋼模板的行走，托梁主要用于底模系統(tǒng)的提升和行走?；骸⑼辛壕捎肐32 工字鋼加工而成。正面示意圖如圖2。

圖2 掛籃施工正面示意圖

施工時，托梁承受的力一部分通過吊桿傳遞給上錨梁，一部分通過錨筋傳遞給已完梁段，使底模與箱梁底板更好地貼合。掛籃施工側(cè)面示意圖如圖3。

圖3 掛籃施工側(cè)面示意圖

2.2 限位錨固系統(tǒng)

限位錨固系統(tǒng)主要有錨梁、錨桿（筋）等組成，主要用于掛籃的錨固和限位。為了防止掛籃傾覆移位，后錨點的設置需要根據(jù)橋梁的特點進行計算和設計，一般多采用將主桁梁與已完梁段豎向預應力筋連接作為后錨點，施工操作方便。錨筋使用主梁Φ32 預應力筋。

2.3 底籃及模板懸吊系統(tǒng)

懸吊系統(tǒng)包括模板懸吊系統(tǒng)、吊帶組成。

吊帶是傳遞力的主要部分，它把下托梁承受的力，傳遞給上橫梁。

吊帶采用Φ32 精扎螺紋鋼，外層包裹聚乙烯絕緣保護套。使用精扎螺紋鋼具有強度高、操作方便、輕巧等優(yōu)點。

2.4 行走系統(tǒng)

掛籃行走采用反扣輪沿I 型軌道行走，行走動力由液壓千斤頂提供，模板系統(tǒng)采取滾軸式沿內(nèi)外滑梁行走。為便于掛籃行走，可以在滾輪和軌道間涂抹黃油利于潤滑。

2.5 掛籃模板

0 號塊模板全部采用橋梁專用高強竹膠板，懸臂施工段模板采用定制鋼模板，鋼模板與掛籃施工同步行走。

3 貝雷梁掛籃的試驗和應用

3.1 掛籃加載試驗

為檢驗掛籃的變形和安全度，在掛籃投入使用前進行了靜載試驗，最大加載重量為1050kg（不含掛籃自重），為設計荷載的1.30 倍。按照30%、50%、80%、90%、100%分級均勻?qū)ΨQ加載，卸載按80%、50%、0%進行。加載、卸載過程中對主桁架、橫梁、托梁等進行觀測，記錄應變及撓度數(shù)據(jù)。

加載時，除采用儀器進行監(jiān)測外，還需要對外觀進行檢查，觀察掛籃受力后桿件是否產(chǎn)生變形、焊縫有無脫焊、連接銷有無松動等異常情況發(fā)生。

試驗表明：各桿件在分級荷載下的理論變形值與預壓試驗的受力變形數(shù)據(jù)及分布情況基本接近；掛籃安全性能滿足要求。

3.2 掛籃的應用

貝雷梁掛籃的施工順序：上一梁段張拉完成后，把底籃和模板固定在已完梁段；拆除后錨，千斤頂遷移貝雷梁前移，到位后將后錨點錨緊；拆除底籃和模板固定，通過調(diào)整吊帶錨固長度放低底籃和側(cè)模，使其脫落；牽引千斤頂牽引橫梁和其余部分到位，并調(diào)試至指定高程，進入下一節(jié)段施工。

從施工情況來看，7d 可完成一套（兩個）掛籃的安裝、調(diào)試，平均13d 即可完成一個節(jié)段施工。該工藝具有操作施工方便、穩(wěn)定性好、施工快捷等優(yōu)點。

4 貝雷梁掛籃的特點

加工制作簡單，安拆方便，材料可周轉(zhuǎn)，能有效地節(jié)約成本；自重較輕，單個掛籃重約30t，掛籃本身彈性變形和非彈性變形小，能應對施工過程中的各種不利工況；采用反扣輪沿軌道行走，不需要設平衡重，掛籃前進后退方便；掛籃主桁架的間距及后錨點位置可以調(diào)整，能適應不同型式的梁長、梁寬。對于自重和跨度較大的橋梁時，可通過增加主桁架貝雷片的數(shù)量和層數(shù)來保證掛籃的剛度；貝雷梁重復利用率較高，市場租金便宜，能廣泛應用于橋梁施工的各個領域。

5 結(jié)語

文章以貝雷梁桁架式掛籃在連續(xù)梁橋的施工實踐為依托，著重論述了自制貝雷梁桁架式掛籃的基本原理、主要構造及施工特點。通過施工驗證，取得了很好的效果，為后續(xù)連續(xù)梁橋施工線形控制積累了寶貴的經(jīng)驗，具有很好的推廣價值和應用前景。