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摘要：连续梁悬灌施工是一种常见的施工方法，挂篮预压是悬灌施工必不可少的一道工序，也是确保挂篮施工安全的重要前提。挂篮预压旨在验证挂篮构件强度、刚度以及稳定性，消除挂篮非弹性变形，取得弹性变形数据，为连续梁节段悬臂施工线型控制提供依据。本文分析总结了几种挂篮预压的方法，对其相应的适用条件和优劣进行了比对，可为同类挂篮预压施工提供参考。
关键词：挂篮施工；预压方法；对比
1、引言
“安全”、“高效”、“经济”渐渐成为了工程施工管理关键词，不少工程人为此绞尽脑汁，不断总结、改进、创新。对于挂篮预压亦是如此，本文以常见几张预压方法为基础加以总结改进优化，以适应不同工程特点，达到安全、高效、经济的目的，降低企业管理风险。
2、挂篮简介及受力原理
挂篮是桥梁悬臂施工中的主要设备，按照结构和受力情况的不同可分为多种形式，其中以菱形挂篮、三角挂篮、平行桁架式挂篮为常见。
连续梁挂篮悬臂浇筑时，节段混凝土自重作用在模板系统，模板系统将承受的荷载通过分配梁传递至前后下横梁、内外滑梁。后下横梁以及内外滑梁后锚点直接锚固在已浇筑梁体上；前下横梁、内外滑梁前锚点荷载通过吊杆传递给前上横梁，继而传递至挂篮主桁架。主桁架利用后锚拉力及前支点反力与前上横梁传来的压力形成平衡体系。
3、挂篮预压目的
挂篮预压是对挂篮制作和安装安全可靠性的一次检验，一方面验证挂篮主桁架刚度、强度以及稳定性是否满足设计要求，另一方面通过对挂篮预压模拟施工荷载，消除非弹性变形，取得挂篮弹性变形数据，为后续的悬臂节段施工线性控制提供依据。
4、挂篮预压常见方法及对比分析
挂篮预压常见方法有堆载预压、钢绞线张拉支点预压、体内反支点顶压、地面支点对拉等，每种预压方式适用于不同施工条件，以下对各种预压方式进行介绍对比。
4.1堆载预压
4.1.1施工原理
堆载预压主要是通过砂袋、预制混凝土块等重物进行堆载，等效模拟悬臂施工荷载得以验证挂篮的承载能力，获取结构变形数据。
图1 堆载预压示意图
4.1.2荷载计算
预压加载应按施工中挂篮受力最不利的梁段荷载进行等效加载，该荷载应与挂篮设计荷载保持一致。预压总荷载=（最重节段重量+模板重量+施工附加荷载）×K（K为超载系数，按设计文件和相关规范选取，一般取值1.1～1.2）。
4.1.3荷载加持与卸除
用起重设备按梁段荷载分区吊运预压块至挂篮模板指定位置，加载过程遵循两侧挂篮对称分级加载的原则，加载分级可按0～60%～100%～K×100%进行逐级加载，每级加载完需按设计及规范要求持荷，并在指定的观测点上测量挠度变化。当挂篮挠度变化稳定后按加载分级逐级卸载，计算分析挂篮的弹性及非弹性变形，检查挂篮构件有无失效部分。若结构的弹性变形与挂篮设计数据偏差在允许范围内且挂篮构件均正常，则可认为挂篮的强度和刚度满足要求。
4.1.4注意事项
采用沙袋预压时需避开雷雨极端天气，以防因沙袋泡水后荷载增加而导致过载。
4.2钢绞线张拉支点预压
4.2.1施工原理
钢绞线张拉支点预压是在承台预埋钢绞线锚固端，挂篮构件上设置张拉反力装置，利用千斤顶张拉钢绞线达到预压目的。
图2 钢绞线张拉支点预压示意图
4.2.2荷载计算
根据最不利荷载分布情况及荷载等效原则布置预压张拉点位，张拉点位集中布置在底板处（如图3所示）。每个预压张拉点位的张拉力值可按“一般平均、特殊集中”的原则简化分配，即将顶板混凝土重以及其他施工荷载平均分布1-6号点，而两侧腹部混凝土重平均分配1、6、3、4号点，底板混凝土重平均至2、5号点。根据各点位分配荷载力值，确定千斤顶加载压值。
图3 预压张拉点位平面布置图
4.2.3荷载加持与卸除
用穿心千斤顶依次分级张拉预压点位钢绞线，加卸载过程遵循两侧挂篮对称、左右同步的原则，荷载分级以及加卸载过程控制参照堆载预压荷载加持与卸除。
4.2.4注意事项
承台预埋钢绞线数量需根据各点位分配的混凝土荷载力值确定。每根钢绞线所受最大应力值不应超过钢绞线屈服强度×Q（Q为强度富余系数，一般取0.75～0.80）。
4.3体内反支点顶压
4.3.1施工原理
体内反支点顶压是通过在已浇筑梁端预埋工字钢或者锚固钢板，安装反力架，利用千斤顶在反力架和挂篮构件之间进行顶压从而模拟加载的一种预压方法。
图4 体内反支点顶压示意图
4.3.2荷载计算
按荷载等效分布原则布设反压点及千斤顶，布设是应在腹板处集中（如图4所示）。根据最不利荷载中按反力点位对荷载力值平均分配至各反力点位，以保证反力点位受力均匀，千斤顶顶升同步。
4.3.3荷载加持与卸除
挂篮安装完成装后，安装反力架，利用千斤顶顶升加载反压底模，加卸载过程同钢绞线张拉支点预压，此处不再赘述。
4.3.4注意事项
梁端预埋锚固件周边需加设钢筋网片，浇筑时振捣密实，以提高混凝土局部抗压强度，防止崩裂。
4.4地面支点对拉
4.4.1施工原理
直接利用挂篮主桁架前支点、前上横梁支点、后锚点作为反力作用点，无需采用额外锚固体系，将两片主桁架前支点及后锚固点用精扎螺纹钢连接，千斤顶施压对拉两主桁架前上横梁支点的一种预压方法。
图5 地下支点对拉示意图
4.4.2荷载计算
按照挂篮受力原理将梁段荷载逐层传递分配，计算传递至主桁架前上横梁支点处的荷载值，以此作为预压荷载值。
4.4.3荷载加持与卸除
在施工现场平整预压场地，将挂篮主桁架水平放置，构件中支点及后锚位置相对，利用 ∅32精轧螺纹钢配合扁担梁将两片挂篮主桁架后锚端对拉压紧。前上横梁支点位置亦采用∅32精轧螺纹钢配合扁担梁对拉两片主桁架，用千斤顶对该处精轧螺纹钢按预压荷载值进行分级张拉加荷或卸载。
4.4.4注意事项
为确保施加应力平行于挂篮主构件平面，防止主桁架翘曲失稳，在挂篮主构件平面底部和顶部使用工20b型钢焊接的夹具横梁将挂篮主构件加紧，使构件在受力状态下不发生侧向扭曲变形。
主桁架预压测点布置在图6的B、D处，采用钢板尺测量B、D两点间距变化，初始及每加、减一级荷载测量一次，计算结构弹性及非弹性变形。D点的净变形值为两片桁架变形值的总和，单片桁架的变形值为总变形值的一半。
4.5对比分析
以上浅析了4种挂篮预压方式及相应的特点和适用范围，施工过程中可按实际施工环境灵活选取表1给出了这4种预压方式的对比。
5、小结
挂篮施工桥梁施工的一种常见工法，在中大跨桥梁中有着广泛应用。挂篮的预压试验非常重要，通过对挂篮预压方法浅析及对比，为后续同类挂篮施工提供参考，使得挂篮预压更加安全、经济、便捷。
参考文献
[1]周勤华.菱形挂篮预压方案的仿真计算分析与比较[J].《江苏水利》,1007-7839（2013）01-0014-03.
[2]周峰,王慧东.黄龙村大桥菱形挂篮应用于研究[J].《石家庄铁道大学学报自然科学版》,1674-0300（2008）03-0040-04.
论文作者:丁昱铭
论文发表刊物:《基层建设》2018年第3期
论文发表时间:2018/5/18
标签：挂篮论文; 预压论文; 荷载论文; 桁架论文; 支点论文; 横梁论文; 构件论文; 《基层建设》2018年第3期论文;