菱形挂篮悬臂施工技术要点解析

菱形挂篮悬臂施工技术要点解析作者：张天波来源：《科技信息·上旬刊》2017年第02期摘要：随着桥梁施工的发展，挂篮悬臂施工技术得到了普遍的运用，成为了跨江跨河的主要施工技术，本文以广乐T27标北江特大桥25#墩菱形挂篮悬臂施工为例，对菱形挂篮悬臂施工技术中挂篮拼装、预压、分体、解体、移机施工要点进行解析，以供同类型施工参考。

关键词：菱形挂篮、悬臂施工、控制要点1、工程概况北江特大桥主桥为80m+150m+80m=310m预应力混凝土连续刚构。

主跨 150米跨箱梁采用单箱单室直腹板断面，顶板宽度为16.75米，箱梁根部梁高9.0米，跨中及边跨合拢段梁高为3.5米，箱梁底板下缘按2次抛物线变化。

0号块长7m，1～21号梁段最大节段长度为4m，最大梁段重209.52吨。

根据此箱梁特点，2#块采用连体菱形挂篮施工，3#～21#块块采用分体菱形挂篮施工。

2、挂篮施工技术2.1挂篮结构设计简介菱形挂篮自重90t，适应最大梁重300t，最大梁长5m，由菱形桁架、提吊系统、走行及锚固系统、底篮架、模板系统共四大部分组成。

1）菱形桁架菱形桁架是挂篮的主要承重结构，桁架由型钢加工而成。

各杆件之间采用销接拼装成菱形架构，主桁架之间设置横向连接系统，使连接成整体。

2）提吊系统吊带：前、后吊带均由16Mn钢板用钢销组合而成。

底板为吊杆，为40Cr材料。

前上横梁连接于菱形主桁架最前端的节点处，将两片桁架连接成整体，与主桁架采用螺栓连接。

3）走行及锚固系统走行系统由轨道、钢枕、前后支座、液压系统、手拉葫芦等组成。

轨道由2H40型钢组焊的截面。

挂篮设置前后支座各2个，前支座支承在轨道顶面，下垫聚四氯乙烯滑板，可沿轨道滑行。

后支座以反扣轮的形式沿轨道滑动，不需要加设平衡重。

4）底篮架前、后下横梁采用2I56型钢焊接组合。

底篮架的纵梁采用16#槽钢组拼成的桁架式结构。

5）模板系统箱梁两边外侧模哥支承在两个行走梁上，走行梁通过吊杆悬吊在前上横梁和已浇筑好的箱梁翼板上。

内模桁架吊在两根内模走行梁上，走行梁吊在前上横梁和已浇箱梁的顶板上，内模脱模后可以沿走行梁前行。

2.2挂篮拼装及预压2.2.1挂篮拼装0#、1#块施工时根据设计要求进行各预留孔、预埋件的安装，在各道施工工序完成后，进行挂篮拼装。

具体步骤如下：（1）铺枕首先铺设钢枕使主桁架在同一平面。

钢枕采用型钢，同时还需垫焊钢板抄平垫梁面。

（3）轨道安装以箱梁中心线为基准，放样轨道位置，铺设锥体垫座，再放置轨道，适当调正钢枕使轨道处于水平，并严格控制轨道间的中心距，然后用箱梁竖向φ32精制螺纹钢将轨道固定。

（4）安装前后支座在前支座下先放置一块四氟乙烯滑板，再安放前支座。

左右对应支座的位置在沿桥轴线方向应保持相同，支座安装后应进行临时固定，防止前后移动。

在每处后支座上部放置2支后锚扁担梁，利用千斤顶和顶梁打压扁担梁，直至使反扣轮组座在轨道上。

（5）安装主构件在前后支座安装完成后，对于一片主桁架，整体安装由压杆、拉杆和竖杆组成的菱形杆系，单个菱形杆系共约7t。

安装时需保证横向的垂直度，两片三角形构件之间的间距。

在横向设置手拉葫芦和顶撑装置，可以对安装后的三角构件进行横向调节。

安装两片桁架构件支架的横联，使构件横向联成整体。

（见图1）（7）拼装底篮架底篮在运输船上整体拼装后用卷扬机整体吊装到位，然后使用前后吊带销接联结。

（8）挂篮安装外模和外滑梁先把外滑梁吊至外模框架内部确切的位置（一般在外模垂心处），并使滑梁前端超出外模端面一定长度，然后将滑梁作适当固定；在翼板预留孔处安装好悬吊轮和悬吊架（悬吊架应在靠近箱梁端面一边）。

将外模和外滑梁一并起吊，滑梁前端通过吊杆挂在前横梁上，后端则穿过悬吊轮和悬吊架并通过它们挂在箱梁翼板上。

（9）内模系统安装先安装两根内滑梁，和前面安装外模和外滑梁一样，滑梁前端通过吊杆挂在前横梁上，后端则穿过悬吊轮和悬吊架并通过它们挂在箱梁顶板上。

然后再安装内模顶板和行走梁（两者实为一体），使行走轮正确地落在内滑梁上，最后安装内模侧板。

2.2.2挂篮预压（1）试验目的由于该套挂篮为上一工地周转使用，上一工地箱梁荷载超出本项目箱梁荷载，其承载能力以及计算模型的吻合度均已得到验证，故在本项目预压试验的主要目的是取得新荷载下，力与变形的关系曲线，作为调整底模板的依据，同时消除主桁片的非弹性变形。

（2）试验设计挂篮试验均采用挂篮整体预压试验，在挂篮主桁架和上横梁拼装完毕后进行。

整体试验在24#、25#主墩各进行一次试验。

整体挂篮试验以0#块为试验锚固平台，在0#块上预埋螺栓孔，然后拼装挂篮。

试验时，前端采用液压千斤顶施加荷载，用油泵上油表的读数换算出载荷值。

（3）试验荷载按照挂篮前吊带最大荷载，试验最终加载值按使用荷载的120%。

整体试验按照使用荷载的30%、50%、70%、100%、120%逐级进行，桁片试验则直接加载到使用荷载的100%。

每级加载完成后需稳压1个小时。

施加荷载时，主要通过油泵上油表的读数来控制，试验前需通过千斤顶标定证书上的公式换算，并将换算结果记录。

（4）试验流程主桁拼装→试验设备安装→加载前检查并测初值→分5级加载并持荷，构件外观检查同时测量变形值→分两级（50%、100%）卸载，并测量变形值（5）外观检查外观检查是通过目测，了解构件主要杆件和节点的状态，检查项目包括：①压杆的旁弯情况；②节点和连接器的销轴变形情况；③节点、连接器和孔板受压位置是否屈服；④后锚梁弯曲情况；⑤前支点垫块变形情况。

加载前、每级加载持荷时、卸载后均需进行外观检查，并将结果记录。

（6）变形观测整体试验挂篮变形主要是竖向变形，通过水准仪进行观测。

加载前、每级加载持荷时、卸载后均需进行观测，并将结果记录。

2.3挂篮移机施工2.3.1连体挂篮分篮施工2#块施工完成后就进行连体挂篮的分体施工。

分体后，挂篮为对称菱形挂篮施工。

（1）放松底梁各吊杆约10cm，使底篮脱离梁体；（2）轨道加装支撑垫座，安装连体部分前三角桁架支撑杆、架；（3）拆除拉杆3、4，各利用2个10T葫芦锚固于箱梁预埋件；（4）将未改装部分菱形桁架挂篮移机到设计位置，并锚固；（5）安装原有杆件，并安装后节点板、反扣轮；（6）采用千斤顶移机并同步放松10t手拉葫芦；（7）移机到位后在上节点板位置各安装2条φ32精轧螺纹钢对拉；（8）拆除一侧压杆和钢吊带，节点板后移后安装好该侧菱形桁架并锚固，再拆除另一侧压杆和钢吊带、节点板后移后安装好菱形桁架并锚固；（9）安装桁架平联，检查锚固体系，完成挂篮连体移机。

注意：拆除、更换、安装杆件需从一侧开始，完成一侧的杆件更换后方可进行另一侧的杆件跟换或拆除！2.3.2分体挂篮移机施工3#块标准节段张拉施工完毕后，挂篮移机保持对称平衡施工，按如下操作：1）纵移轨道（1）下放底篮前、后保险手拉葫芦（可提前挂好）；（2）放松前上横梁吊杆、后下横梁吊杆约5cm，同时收紧保险葫芦；（3）测量组放样出箱梁中线和轨道中线，找平梁顶面并铺设垫梁，垫梁间距小于2m，其中挂篮前移后的前支腿处，放3～4条垫梁；（4）利用千斤顶在前支腿处将挂篮顶起约3cm，再用手拉葫芦前移轨道，技术员检查好轨道位置、高差，并检查轨道的垫梁（尤其是挂篮前移后的前支腿处）支垫情况后，在滑行部位涂上黄油，将挂篮整体放下就位。

2）纵移挂篮（1）锁好挂篮前移用的压轨道的扁担梁，解除阻碍挂篮前移的压轨道的扁担梁；（2）放松菱形架后锚剩余2条扁担梁，此时挂篮会前倾，致使反扣轮组的滚轮安全地反扣在轨道上；（3）挂好6个10t安装前移手拉葫芦，利用手拉葫芦把后下横梁外吊带下放挂于外模或外滑梁上；（4）技术员检查各部位，排除阻碍挂篮前移物件，特别是模板对拉杆，拆除后横梁吊杆；（5）并检查好反压轮，松掉后锚点，进行移篮牵引前支座使挂篮、底摸架、外侧模一起向前移动，前移过程中必须安排有人观测外滑梁的滑行情况和底篮后锚吊带孔与预留孔位置；（6）挂篮前移到位后，马上安装挂篮后锚（菱形架后锚及轨道扁担梁），安装底篮后下横梁的钢棒吊杆，预紧挂篮后锚，将底篮后下横梁预顶到离底标高2cm的位置；（7）先解除外滑梁上的1个吊框，前移挂好，稍微顶升使受力，再解除另一个后吊框前移，把外模顶升到位（不能顶紧）；（8）测量放样、调整底篮和外模，符合要求后完成调篮施工，进入下一步工序。

3）施工注意事项（1）拆外模前，采取措施限制外模的侧翻转，将侧模底端顶在底篮人行通道处，或将两侧外模用手拉葫芦在底模下拉住；（2）前移轨道时，压轨道的扁担梁放松约2cm，但不解除，以做为菱形架的保护；（3）移篮过程中，菱形架后锚处反扣轨道的扁担梁放松约2cm，但不解除，以做反扣轮组的保护；（4）移挂篮过程中，保证反扣轮两边压住轨道的扁担梁间距小于4m，且在该扁担梁外侧1m范围内宜再加1条扁担梁压住轨道做保护，以避免发生挂篮倾覆事故；（5）移篮过程中须控制挂篮的前移路线，整体标高等，以便调篮；（6）移篮过程中需有人在滑梁观测吊框情况，避免出现吊框偏斜、歪扭折伤吊杆；（7）移篮到位后，解除外滑梁吊框时，不得一次同时解除单侧两条外滑梁上的两个吊框前移，要求只能一个滑梁吊框到位顶升后，才能解除前移另一个吊框，要以另一条滑梁互为保险。

2.3.3模板安装待菱形挂篮按装安毕后，铺设好行走通道及操作平台，围好护栏，挂好安全网等安全保证措施，再进行模板的安装。

模板安装完后，测量人员要对模板进行检测。

合格后进行入下道工序的施工。

3、结语本文通过实际北江特大桥案例对菱形挂篮悬臂施工技术中挂篮拼装、预压、分体、解体、移机等施工要点进行解析，为以后同类型菱形挂篮施工提供有效技术指导，以供同行参考。

参考文献：1）主编2）《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》JTJ025-863）《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-20004）《桥涵》施工手册6）《公路工程施工安全技术规程》JTJ076-957）《工程测量规范》GB50026-93[1]《公路桥涵施工技术规范》JTG/TF50-2011，人民交通出版社2011-06-07[2]《桥涵》公路施工手册，交通部第一公路工程总公司[3]欧阳玉军桥梁悬臂挂篮施工技术控制 [J] 四川建材，2010，26（10）[4]卢兴墨高墩大跨连续连续刚构桥菱形挂篮反力架预压法研究 [J] 国防交通工程与技术，2015 （2）：33-35作者简介：张天波，路桥工程师，毕业十年一直在施工一线从事现场技术管理工作。