標(biāo)準(zhǔn)掛籃在連續(xù)剛構(gòu)橋梁中的設(shè)計(jì)與施工

（江西省路橋工程集團(tuán)有限公司，江西 南昌 330038）

當(dāng)前，連續(xù)剛構(gòu)橋梁中掛籃的設(shè)計(jì)形形色色，造成同一公司的不同項(xiàng)目掛籃材料很難實(shí)現(xiàn)區(qū)域周轉(zhuǎn)，為增加掛籃的施工周轉(zhuǎn)次數(shù)，避免不同項(xiàng)目的重復(fù)計(jì)算產(chǎn)生人力及財(cái)力的浪費(fèi)，故對(duì)掛籃結(jié)構(gòu)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)。

本標(biāo)準(zhǔn)化掛籃適用于節(jié)段重量不大于170t的連續(xù)梁懸臂澆筑，設(shè)計(jì)思路是通過Midas Civil建模分析掛籃受力，模擬出掛籃主桁、拉桿等構(gòu)件最為合理時(shí)的受力狀態(tài)，根據(jù)實(shí)際需要選擇掛籃類型。本文將以漢江特大橋（65.5+2*116+65.5）m四跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)箱梁為例，介紹該標(biāo)準(zhǔn)掛籃的應(yīng)用。

一、工程概況

湖北老河口至宜昌高速公路老河口至谷城段第03合同段漢江特大橋南北主橋上部結(jié)構(gòu)均為（65.5+2*116+65.5）m四跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)箱梁，箱梁設(shè)計(jì)為單箱單室斷面，箱梁頂面寬度12.75m，底板寬度6.75m，箱梁頂設(shè)有2%的單向橫坡（局部設(shè)置超高）。箱梁按全預(yù)應(yīng)力混凝土設(shè)計(jì)，為三向預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，縱向及橫向預(yù)應(yīng)力鋼束為1860MPa鋼絞線，豎向預(yù)應(yīng)力采用精軋螺紋鋼筋。漢江特大橋主橋41#～45#、79#～83#墩為四跨連續(xù)剛構(gòu)體系，由兩個(gè)托架澆筑的墩頂0#塊、在三個(gè)主墩上按“T”構(gòu)用掛籃分段對(duì)稱懸臂澆筑的梁段、吊架上澆筑的跨中合攏段及落地支架上澆筑的邊跨現(xiàn)澆段組成。墩頂0#塊長為12m，三個(gè)“T”構(gòu)的懸臂各分為15對(duì)梁段，其梁段數(shù)及梁段長度從根部至跨中各為：6m、5×3m、9×4m、2m、6.2m，0號(hào)梁段混凝土320m3, 重量為8000KN，懸臂澆筑段最大混凝土量為55.47m3, 重量為1498KN。

表1.各懸澆梁段重量

掛籃由主桁架、底模架、內(nèi)外模板系統(tǒng)、走行系統(tǒng)、懸吊系統(tǒng)、底平臺(tái)系統(tǒng)和后錨系統(tǒng)等幾大部分組成，菱形桁架掛籃的主要承重機(jī)構(gòu)，由位于縱向箱梁腹板頂部的2組菱形桁架拼裝而成，其間橫向用門架組成平面聯(lián)結(jié)系，采用栓接；底模架由12根I30a按一定間距分配縱梁組成。施工時(shí)左右兩側(cè)可各設(shè)2根I20的人行縱梁，上鋪槽鋼和行走平臺(tái)。主桁為2[40a組焊件，后錨平聯(lián)為[20組焊件，豎向平聯(lián)為2[14組焊件，橫梁為2HN400組焊件。掛籃結(jié)構(gòu)布置如圖1所示。

圖1.掛籃立面布置圖

二、掛籃設(shè)計(jì)

（一）結(jié)構(gòu)計(jì)算

本標(biāo)準(zhǔn)化掛籃的設(shè)計(jì)思路是通過Midas Civil建模分析掛籃受力，模擬出掛籃主桁、拉桿等構(gòu)件最合理時(shí)的受力狀態(tài)，計(jì)算結(jié)果見表2。

通過計(jì)算得知，底籃平臺(tái)、前上橫梁、桁架及主桁系統(tǒng)組合應(yīng)力均在設(shè)計(jì)要求的范圍內(nèi)。

表2.強(qiáng)度計(jì)算結(jié)果

（二）主桁系統(tǒng)穩(wěn)定性計(jì)算

圖2.主桁系統(tǒng)軸力圖

由圖2可知，最大軸力為1289KN，通過計(jì)算并分析各桿件應(yīng)力，各桿件最大應(yīng)力為97.5MPa＜[σ]=260.4MPa，主桁穩(wěn)定性滿足要求。

（三）主桁抗傾穩(wěn)定性計(jì)算

根據(jù)計(jì)算結(jié)果，主縱梁后錨在澆注時(shí)，主桁架后錨力P1＝1008.2KN，由電算模型可知：傾覆力P=886.4KN，傾覆彎矩M=P×L=886.4KN×5.3m=4697.9KN·m。通過4根Φ 32精軋螺紋鋼筋設(shè)置的后錨，抗力P1′=4×631KN=2524KN，則抗傾覆彎矩M1=P1′×L1=2524KN×4.5m=11358KN·m，抗傾覆系數(shù)為K=M1/M=2.4＞2，滿足規(guī)范要求。

三、掛籃施工

（一）主桁架拼裝

掛籃結(jié)構(gòu)構(gòu)件運(yùn)達(dá)施工現(xiàn)場后，在已澆筑好的0#塊梁段安裝掛籃，掛籃構(gòu)件利用塔吊或汽車吊吊至已澆筑梁段頂面，拼裝順序如下：

1.現(xiàn)場拼裝三角桁架的5支桿件，桿件間的連接均由直徑為100mm的連接軸固定，三角桁架拼裝完成后放置于開闊平穩(wěn)地帶待用；

2.在澆筑好的0#梁段上安裝調(diào)平小梁：橫向間距6300mm，縱向間距700mm，梁段從其中心向兩側(cè)各鋪設(shè)6m長的軌道，將露出箱梁頂面的豎向預(yù)應(yīng)力筋（JL32）插入軌道底面的預(yù)留孔內(nèi)，經(jīng)測量確認(rèn)其軌距、水平和位置無誤后，用JL32及螺母將軌道固定，對(duì)每根錨筋施以250～300KN的錨固力；

3.吊裝拼裝完成的桁架放置在0#梁軌道上，連接反鉤輪與主桁；

4.吊裝主桁架：先吊一片對(duì)好位置并臨時(shí)支撐牢固，再吊另一片，調(diào)正后安裝橫向聯(lián)結(jié)系統(tǒng)，將兩片桁架聯(lián)成整體；

5.用Φ32精軋螺紋鋼筋及后壓梁將桁架后端錨固在預(yù)埋的連接器上；

6.吊裝前后上橫梁并與桁架連接緊固；

7.按方案圖紙安裝吊帶、分配梁、千斤頂提升裝置等。

（二）掛籃底平臺(tái)和模板的拼接

1.吊裝底模架及底模板（可以分別吊裝，也可將底模和底模架拼裝好后整體吊裝）；

2.吊裝內(nèi)模架走行梁，安裝好前、后吊桿；

3.安裝外模，由于外模已在0#梁段使用，故只需將外模走行梁插入外模框架內(nèi)，在安裝好前后吊架桿后將外模吊起，用5T手拉葫蘆拖至上1#（1’#）梁段位置即可；

4.吊裝張拉平臺(tái)，在橋下將工作平臺(tái)組裝成一個(gè)整體，用手拉葫蘆懸掛于主桁系統(tǒng)上，以便隨施工需要進(jìn)行提升；

5.調(diào)整掛籃位置，調(diào)整內(nèi)容及標(biāo)準(zhǔn)為：掛籃中線應(yīng)與橋梁中線重合（偏差不得超過5mm）；變形量以現(xiàn)場實(shí)測值為準(zhǔn)，在懸臂澆筑過程中，根據(jù)混凝土作業(yè)量將彈性變形值分次進(jìn)行調(diào)整，每次的調(diào)整量為4～6mm。組裝好的掛籃，必須經(jīng)過技術(shù)安質(zhì)人員按原設(shè)計(jì)圖紙檢查驗(yàn)收。

四、結(jié)語

本文以漢江特大橋（65.5+2*116+65.5）m四跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)箱梁為例，介紹了該標(biāo)準(zhǔn)掛籃的應(yīng)用，首先通過Midas Civil建模分析掛籃受力，模擬出掛籃主桁、拉桿等構(gòu)件最合理時(shí)的受力狀態(tài)，通過計(jì)算分析，各桿件均滿足設(shè)計(jì)要求。然后介紹了主桁架、掛籃底平臺(tái)及模板的拼接施工過程。目前該連續(xù)剛構(gòu)橋已完成施工，通過在施工過程中的應(yīng)用發(fā)現(xiàn)，所選用的掛籃各桿件均合理。