孙慧
达濠市政建设有限公司
摘要：挂篮施工是悬臂浇筑法施工中的一种主要施工方法，它不需要架设支架，不使用大型吊机。与其它方法相比，具有结构轻、拼制简单方便和无压重等优点。本文就悬臂浇筑法结合赣州市客家大桥主桥所用的菱形挂篮，从设计、加工和安装等方面对大跨径桥梁挂篮施工技术进行论述。
关键词：桥梁；挂篮；设计要点
赣州客家大桥主桥上部采用（85+138+138+138+85）m五跨预应力混凝土连续箱梁。箱梁断面为单箱双室截面，单幅桥宽13.5m，梁顶宽13.5m，底宽9.7m，翼缘板宽2m，腹板厚45~100cm，底板厚度为30~120cm。
箱梁0#块在托（支）架上施工，梁段总长17m，边、中合拢段长为2m；挂篮悬臂浇筑箱梁1#～6#块段长3m，7#～11#块段长3.5m，12#～17#块段长4.0m.箱梁悬臂浇注采用菱形挂篮进行施工。
一、挂篮的设计
1、挂篮形式
挂篮的合理设计是保证施工质量，加快施工进度的重要因素。在设计中要求挂篮的质量小，结构简单，受力明确，运行方便，坚固稳定，变形小，装拆方便，并尽量适应现场的各种条件。
本次设计的挂篮采用菱形主桁架的形式，并全部采用销接方式，保证运输及拆装方便。各部件构造图如下图所示。
侧面图 正面图
2、挂篮构造
（1）菱形桁架：每只挂篮由左右两榀桁架组成，每榀桁架采用5根主杆件，每根杆件采用2根[30槽钢焊接而成，杆件之间均采用销接，主桁杆上销孔均为φ98mm，φ98销子用45#材质，调质HB=241～286，表面淬火=48～55。
（2）锚固系统：后锚系统由反压扁担梁和锚杆组成。浇筑箱梁混凝土时，挂篮尾部的反压扁担梁通过锚杆与箱梁竖向预应力筋连接锚固，以平衡混凝土浇筑时的倾覆力矩。施工时锚杆均需用千斤顶预紧。
（3）走行系统：走行装置由走道梁、锚压小车、后接锚压小车导梁、手动葫芦、卷扬机、四门葫芦等组成。走道梁由2根I40a工字钢、小钢管及对拉螺栓组成Ⅱ型断面，通过反压分配梁将走道梁锚固在箱梁内的精轧螺纹钢筋上。轨道根据梁段长度的不同接长，并在梁段边缘处设限位挡块。在走道梁上安装并固定前滑板和后钩板，行走时后钩板时使走行反力作用点位置面向前进方向，在锚压小车上用精轧螺纹钢筋锚固挂篮，松开后锚，移动挂篮向前就位。
（4）挂篮模板：外侧模、挑翼模为定型钢模板，采用δ＝6mm冷轧钢板作面板，用[10作横肋，100×6mm钢板作竖向加筋肋，双[12作背楞。侧模骨架由钢桁架和竖楞组成，结构简单、轻便。侧模与内模设定位对拉螺栓，侧模上的螺栓孔采用样板划线精确加工。外侧模主要由外滑梁承重，受力通过精轧螺纹钢吊杆传递给上个块件及前上横梁。
（5）前后横梁及纵梁：横梁及纵梁是底模板主要承重杆件，其分别采用600*200*11*17和800*300*14*16的H型钢组成。
（6）吊带及调整工具：吊带是承重杆件，采用PSB785Φ32精轧螺纹钢，调整工具主要是千斤顶，用手动螺旋千斤顶吊针挂篮标高。
（7）工作平台：在底篮两侧及前端设置固定工作平台；在挂篮前端悬挂张拉平台，用倒链葫芦自由升降。
（8）内模、端模：内模侧模采用原墩柱平模改造，顶模利用内滑梁为平台，焊制符合倒角尺寸的排架，采用δ＝5mm冷轧钢板作面板。端模采用δ=5mm钢板分块制作，以适应箱梁断面尺寸的变化，同时可方便模板的安装与拆除，因悬浇箱梁端面伸出的管道与钢筋较多，若采用整体模板难于安装和拆模。
（9）联系桁架（风撑）：主桁架间采用10#槽钢平杆、斜杆及结点板组成中间联系桁架，横桥向连接成整体，上、下梁及中间斜撑均为10#槽钢，焊接成空间桁架，使2片桁架横桥向连接成整体，确保横桥向挂篮的整体稳定性。
该挂篮各部件均在现场拼装，作业方便，整体挂篮在施工及前移时，稳定性好，变形小。挂篮采用销接工艺，非弹性变形小，保证了施工中的质量要求。滑道采用与竖向预应力相锚固，保证了施工及移位时的安全，并无需配重，结构简单操作方便。
3、挂篮的受力分析
（1）挂篮主要尺寸拟定
根据梁段的施工节段长度，以及0＃段的长度17.0m，拟定出挂篮的主要结构尺寸，主构架的前端长度是5m，后端中心长度是4.5m，底模前后横梁纵向中心水平距离是5m。
至于底模的宽度、吊带及吊杆的位置情况，根据梁段横向尺寸及预应力设置情况来确定。
（2）计算方法
本设计计算采用容许应力法，荷载的计算只是计算实际发生的荷载，而不再增加荷载系数。Q235B钢材的组合容许应力为145MPa进行控制。采用MIDAS软件对挂篮进行建模分析。
混凝土容重根据采用2.65t/m3，灌注混凝土时考虑混凝土梁重的1.2倍作为超灌荷载及施工荷载。
（3）材料允许应力及参数
根据图2得出线性回归方程为：y=0.8075x-7.3281 r=0.9944；其中y为累计变形值，单位为mm，x为加载重量，单位为t。
由于现场对挂篮加压是处于挂篮端部，而实际施工状态下，挂篮受力应该为支点处和1#块界面处，根据图纸，1#块长度为3米，挂篮主桁架前端距支点支出为4.36米，根据等效力矩原则：G×4.36=73.7×3 => G=50.7t，所以挂篮端部加载重量应为50.7t，故根据线性回归方程可知，当x取50.7t时，y值为33.61mm。由于试验为两片挂篮主桁架对压，单片挂篮主桁架的变形量为33.6÷2=16.8mm＜20mm，满足规范要求。
四、结语
菱形全销接挂篮经现场施工中使用，无论是施工质量，还是施工安全方面都达到了设计目标，从总体上讲该挂篮是有以下优点：
1、该挂篮桁架部分受力明确，加工制作简单，只要有普通设备便可加工。
2、主要构件为销接，装拆方便，操作简单，便于施工，堆放场地小，桁架再利用性高。
3、滑道滑板在走行时阻力小，移动时精度高，安全可靠，并可重复使用，节约了成本。
参考文献：
[1]赣州市客家大桥施工图设计（总体设计、主桥上下部结构）；
[2]《公路桥涵施工技术规范》﹝JTG/T F50-2011﹞；
[3]《钢结构设计规范》GB50017-2003；
[4]《路桥施工计算手册》（人民交通出版社）；
[5]《建筑施工计算手册》第二版（中国建筑工业出版社）；
作者简介：
孙慧（1986-），男（汉族），山东招远人，土木工程本科（学士），达濠市政建设有限公司专业工程师，市政公用工程一级建造师，公路工程二级建造师，长期从事市政、公路桥梁的施工技术工作。
论文作者:孙慧
论文发表刊物:《基层建设》2015年28期供稿
论文发表时间:2016/3/31
标签：挂篮论文; 桁架论文; 锚固论文; 荷载论文; 赣州市论文; 菱形论文; 混凝土论文; 《基层建设》2015年28期供稿论文;