三角挂篮在施工中的应用

浅谈三角挂篮在施工中的应用
摘要：本文主要介绍温福客运专线白马河特大桥（48+80+48）米三跨连续梁挂篮悬臂现浇施工的情况。

关键词：三角挂篮悬臂现浇施工连续梁
温福客运专线白马河特大桥位于福建省宁德市福安县下白石镇小梨村白马河的入海口处，（48+80+48）米三跨连续梁位于白马河南岸，南接32跨32米简支单箱双室箱梁，施工工艺为移动模架施工，北接15跨64米简支单箱双室预制节段箱梁，施工工艺为造桥机施工，根据施工组织设计，三跨连续梁施工完成后，将在梁上铺设运梁轨道，并且存放预制节段箱梁，为64米简支箱梁提供一定的施工场地。

连续梁下部结构为9根φ2.7米的钻孔灌注桩基础，桩顶设置承台，上接48、48.5米高空心墩，上不结构为单箱单室直腹板变截面箱梁，箱梁顶板宽13米，底板宽6.4米，支座处梁高6.49米，跨中处梁高2.5米，箱梁节段分块有3~ 4米三种，墩顶块（a0块）采用墩旁托架施工，该托架仅作为a0块施工使用，不作为挂篮施工中的主梁施工时的支撑，a0块的侧模采用挂篮的侧模。

挂篮结构形式有菱形、桁架式、斜拉式、三角形等多种形式，从受力结构来看，斜拉式比较科学，但斜拉式挂篮对施工要求较高，斜拉杆的水平分力不容易处理，还要穿过翼板和顶板砼，装拆麻烦，挂篮推移时也不方便；菱形挂篮受力比较明确，施工操作空间较大，
但由于挂篮受力点较高，挂篮的横向稳定要求高，加工比较麻烦；而桁架式挂篮是早期常用的结构形式。

经过比较并结合实际情况，决定采用三角形结构形式的挂篮进行施工。

1、挂篮设计
挂篮主要由下面几个系统组成：
1.1三角形桁架系统
由主纵粱、立柱、斜拉杆等组成，主纵粱由2根32a槽钢通过钢缀板联接而成，截面形式为正方形，便于保证主纵梁的水平稳定性，利于做为后锚的精轧螺纹钢从2根槽钢中穿过；立柱由2根25a 槽钢组成，也通过缀板联接；斜垃杆最初只由4根4)32精轧螺纹钢组成，但在加载试验时主纵粱前端挠度达到50mm，后来增加4根18a槽钢，通过立柱和主纵粱端头的牛腿组成等边三角形桁架结构。

桁片截面中线位于预应力砼箱梁的竖向预应力筋上方，桁片共2片，左右各1片，中间用75mm角钢组成的框架相连，使左右两个桁片形成整体。

1.2上挂及下挂系统由前、后横梁组成，上挂前横梁采用2根40a工字钢，后
横梁由2根36a工字钢组成。

下挂前后横梁均采用2根40a工字钢。

上挂横梁直接架在主纵梁上，横梁长度大于箱梁宽度。

下挂横粱通过悬吊系统中的吊杆与上挂横梁相连。

1.3悬吊系统由各种吊杆组成，吊杆采用中32mm精轧螺纹钢，锁定装
置为精轧螺纹钢配套螺母。

上挂前横粱上共设4套精轧螺纹钢吊杆，i套位于腹板两侧，主要承受腹板及底板荷载，为最主要受力部件；ii套位于翼板下，主要承受翼板及侧模板荷载；iii套位于顶板下，主要承受顶板及内模荷载；iv套位于上挂横粱端头，用于在移动挂篮期间承受下挂及外模板自重，也可用葫芦代替。

上挂后横梁同样设4套吊杆，但大部份吊杆的锁定位置移到已浇筑砼的箱粱上。

1.4底模系统
由底模面板(竹胶板)、横担及25a工字钢和槽钢纵梁组成。

6根25a工字钢承受底板砼重量，两侧腹板重量各由5根25a槽钢来承受，因为在腹板范围内布置工字钢无法满足受力要求，故采用槽钢加焊钢板使之成为箱形截面来承受腹板的
自重。

1.5平衡及行走系统
由平衡梁、后锚、移动压轮、定位平滚组成。

在挂篮推移过程中，由安置在已浇筑砼箱梁边上的定位轮导向，移动压轮提供平衡力利用手拉葫芦使挂篮前移。

定位轮使用贝雷平滚，移动压轮使用倒扣的贝雷平滚，并通过钢支架与箱梁竖向预应力钢筋相连提供反压力。

挂篮移动到位后，定位轮换为枕木，移动压轮换为型钢并锚
固。

1.6内外模板系统
由外侧模、内侧模和顶板底模组成，外模通过2组共4根25a 工字钢挂在上挂横梁上，顶板底模由3组共6根25a工字钢组成，工字钢前端吊在上挂前横梁上，后端锁定在已浇筑的箱梁顶板上，箱粱内侧模采用现场拼装。

2、挂篮施工
2.1挂篮安装步骤：
1、安装挂篮前、后支腿，主梁及后锚结构；
2、安装斜拉塔架，并起顶斜拉塔架立柱；
3、安装前（后）上（下）横梁，纵梁及模板结构；
4、张拉后长吊杆、短吊杆；
5、张拉前吊杆调节模板端部标高；
6、灌注梁体砼。

2.2挂篮走行步骤：
1、张拉箱梁纵向、横向及竖向预应力筋；
2、安装挂篮前移后锚体系，拆除挂篮后短吊杆及灌注砼时的后锚体系；
3、下放下平台20cm（后长吊杆、前吊杆应同步缓慢下放）；
4、安装走行千斤顶，顶推挂篮前移就位；
5、安装挂篮后短吊杆及灌注砼时的后锚体系；
6、提升下平台（后长吊杆、前吊杆应同步缓慢提升）；
7、张拉后长、短吊杆；
8、张拉前吊杆调节模板端部标高；
9、灌注梁体砼。

2.3挂篮施工注意事项
1、节段砼浇注需要在箱梁预埋蹬筋，埋设位置要求按照图纸严格施工；
2、箱梁内模及封端模板均采用木模，本图未示，由现场根据实际情况制作；
3、浇注1#块主梁设置临时支座以及外导梁挂后下横梁，浇注完成拆模后解除前下横梁与下纵梁的连接，用导链固定前下横梁，同时牵引后下横梁将挂篮下部结构整体前移1m，然后前下横梁与下纵梁恢复连接，整体前移整个挂篮就位；从浇注2#块开始，撤掉外导梁，利用后上横梁与后下横梁连接，挂篮上下、部结构同步走行；
5、加工时需要注意保证焊缝的强度，填焊及剖口焊务必达到二级焊缝要求，且需要保留的原有结构不得有破坏；
6、本套挂篮后短吊杆及预埋蹬筋均采用φ32四级精轧螺纹钢筋；
7、一套挂篮有两组短吊杆，每组两根，每根预张拉25t，两根需要同时张拉；
8、张拉前，用吊杆调节模板前端标高（在前吊杆处预抬高
3.0cm）；
9、挂篮走行时，注意需要把侧模下端吊挂在工作平台上；
10、挂篮使用前，必须严格按规定试载，试载合格挂篮才能投入使用。

3、施工结果
从实际施工结果来看，整个挂篮的施工结果与设计思想基本吻合，挂篮加工及安装方便，施工操作面较宽，挂篮前移较简单，横向稳定性较好。

强度及刚度满足设计及规范要求。

4、结论
三角形挂篮从受力方面来讲并不比斜拉式及菱形式挂篮等挂篮形式科学，但是三角形挂篮的受力重心较低，主要受力点在主纵梁、斜拉杆及立柱上，而主纵梁比箱梁砼面只高出约60em，施工操作面不如菱形挂篮宽畅，却因重心低节省了大量的横向联系钢材而挂篮的稳定性却比菱形挂篮高。

相对于斜拉式挂篮，由于没有斜拉杆的阻挠，三角形挂篮对模板没有破坏，挂篮推移时相当方面，也不必考虑因斜拉杆的水平分力而设置止推设施，而斜拉式挂篮的斜拉杆一般较笨重，在高空作业且都是人工操作时，安全性方面不如三角形挂篮。

三角形挂篮的加工量比菱形及斜拉式挂篮少，加工工艺要求低，加工方便。