1、 嘴& Mpr”- 第五章掛籃設(shè)計(jì)與施工第一節(jié)概述懸臂澆筑法施工從 60年代由前西德首先使用以來(lái)，發(fā)展至今，已成為修建大中跨徑 橋梁的一種有效施工手段。日本預(yù)應(yīng)力混凝土工業(yè)協(xié)會(huì)關(guān)于預(yù)應(yīng)力混凝土長(zhǎng)大橋梁的 調(diào)查研究報(bào)告指出，1972年后建造的跨徑大于 100m以上的橋梁近200座，其中懸臂法 施工的橋梁占87艱上，而采用懸臂澆筑法施工占 80%左右。掛籃作為懸臂灌筑施工的主 要設(shè)備已有多種類(lèi)型，有些國(guó)家如日本、法國(guó)等已有定型的系列化產(chǎn)品。我國(guó)從80年代開(kāi)始使用這種技術(shù)以來(lái)，也已取得了巨大的成就。因此，總結(jié)并比較各種類(lèi)型掛籃的優(yōu) 劣，對(duì)今后的應(yīng)用及其發(fā)展有著重要的意義。掛籃懸臂澆筑施工又稱(chēng)

2、迪維達(dá)克施工方法，這種施工方法一般將梁每25m分成一個(gè)節(jié)段，以掛籃為施工機(jī)具進(jìn)行懸臂對(duì)稱(chēng)施工。掛籃是一個(gè)能沿梁頂滑動(dòng)或滾動(dòng)的承重 結(jié)構(gòu)，其錨固懸掛在已施工的前端梁段上，在掛籃上可進(jìn)行下一梁段的模板、鋼筋、預(yù) 應(yīng)力管道的安設(shè)，混凝土灌筑和預(yù)應(yīng)力張拉，灌漿諸作業(yè)。完成一個(gè)階段的循環(huán)后，掛 籃即可前移并固定，進(jìn)行下一節(jié)段的懸灌，如此循環(huán)至懸臂灌筑完成。一、掛籃的分類(lèi)、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(一)掛籃分類(lèi)及組成目前，掛籃的型式很多，構(gòu)造上亦有差異，其常見(jiàn)分類(lèi)方法有：(1)按掛籃使用材料分類(lèi)：由萬(wàn)能桿件、軍用梁、貝雷梁等制式桿件組拼和由型鋼加 工制成兩種；(2)按主要承重結(jié)構(gòu)形式分類(lèi)：桁架式 (包括平弦無(wú)平衡重式、菱

3、形、三角形、弓弦式 等)、斜拉式(包括三角斜拉式和預(yù)應(yīng)力斜拉式 卜鋼板梁式及牽索式四種；(3)按受力原理分類(lèi)：垂直吊桿式、斜拉式、剛性模板三種；(4)按其抗傾覆平衡方式分類(lèi)：壓重式、錨固式和半壓重半錨固式三種；(5)按其走行方法分類(lèi)：一次走行到位和兩次走行到位兩種；(6)按其移動(dòng)方式分類(lèi)：滾動(dòng)式、滑動(dòng)式和組合式三種。掛籃通常都有以下幾個(gè)組成部分：承重結(jié)構(gòu)、懸吊系統(tǒng)、錨固裝置、走行系統(tǒng)和工 作平臺(tái)。承重結(jié)構(gòu)是掛籃的主要受力構(gòu)件，它承受施工設(shè)備和新澆筑節(jié)段混凝土的全部 重量，并通過(guò)支點(diǎn)和錨固裝置將荷載傳到已施工完成的梁身上。掛籃的走行系統(tǒng)可用軌道或四氟乙烯滑板，牽引動(dòng)力一般用電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)，它包括前

4、牽引裝置和尾索保護(hù)裝置。為保證澆筑混凝土?xí)r掛籃有足夠傾覆穩(wěn)定性，往往在掛籃的尾部設(shè)置后錨固，一般通過(guò)埋在梁肋內(nèi)的豎向預(yù)應(yīng)力筋實(shí)現(xiàn)，當(dāng)后錨能力不夠時(shí)，也可采用尾部壓重等措施。掛籃的主要功能是支撐模板，承受新澆混凝土重量，由工作平臺(tái)提供張拉、灌漿的 場(chǎng)地，調(diào)整標(biāo)高。因此掛籃不僅要求有足夠的強(qiáng)度保證，還要有足夠的剛度及穩(wěn)定性， 自重輕，移動(dòng)靈活，便于調(diào)整標(biāo)高等。幾種主要掛籃的結(jié)構(gòu)形式如圖 5-15-8所示。若品力"彳 嘴& Mpr”-(二)掛籃結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)1.按主要承重結(jié)構(gòu)形式分析掛籃結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)(1)平行桁架式掛籃平行桁架式掛籃的上部結(jié)構(gòu)外形一般為一等高度桁梁，其受力特點(diǎn)是：

5、底模平臺(tái)及 側(cè)模架所承重均由前后吊桿垂直傳至桁梁節(jié)點(diǎn)和箱梁底板上，故又稱(chēng)吊籃式結(jié)構(gòu)，桁架 在梁頂用壓重或錨固或二者兼之來(lái)解決傾覆穩(wěn)定問(wèn)題，桁架本身為受彎結(jié)構(gòu)。(2)平弦無(wú)平衡重掛籃平弦無(wú)平衡重掛籃是在平行桁架式掛籃的基礎(chǔ)上，取消壓重，在主桁上部增設(shè)前后 上橫桁，根據(jù)需要，其可沿主桁縱向滑移，并在主桁橫移時(shí)吊住底模平臺(tái)及側(cè)模支架。 由于掛籃底部荷重作用在主桁架上的力臂減小，大大減小了傾覆力矩，故不需平衡壓重， 其主桁后端則通過(guò)梁體豎向預(yù)應(yīng)力筋錨固于主梁頂板上。(3)菱形掛籃菱形掛籃可以認(rèn)為是在平行桁架式掛籃的基礎(chǔ)上簡(jiǎn)化而來(lái)，其上部結(jié)構(gòu)為菱形，前 部伸出兩伸臂小梁，作為掛籃底模平臺(tái)和側(cè)模前移的滑道

6、，其菱形結(jié)構(gòu)后端錨固于箱梁 頂板上，無(wú)平衡壓重，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，故自重大大減輕，是近年來(lái)常用的掛籃形式。(4)三角形掛籃三角形掛籃也是在平行桁架式掛籃的基礎(chǔ)上簡(jiǎn)化而來(lái)，它與菱形掛籃均屬于垂直吊 桿式，主要區(qū)別在于主桁架的形狀，其承重結(jié)構(gòu)為三角形，其它組成類(lèi)似于菱形掛籃， 屬于全錨式掛籃，自重輕。(5)弓弦式掛籃弓弦式桁架(又稱(chēng)曲弦桁架式)掛籃主桁外形似弓形，故也可認(rèn)為是從平行桁架式掛籃 演變而來(lái)，除具有桁高隨彎矩大小變化外，還可在安裝時(shí)施加預(yù)應(yīng)力以消除非彈性變形。 故也可取消平衡重，所以一般重量較輕。(6)滑動(dòng)斜拉式掛籃滑動(dòng)斜拉式掛籃在力學(xué)體系方面有較大的突破，其上部采用斜拉體系代替梁式結(jié)構(gòu)的受

7、力，而由此引起的水平分力，通過(guò)上下限位裝置(或稱(chēng)水平制動(dòng)裝置)承受，主梁的縱向傾覆穩(wěn)定由后端錨固壓力維持。其底模平臺(tái)后端仍吊掛或錨固于箱梁底板之上。(7)預(yù)應(yīng)力斜拉式掛籃預(yù)應(yīng)力斜拉式掛籃的最大特點(diǎn)是利用梁體內(nèi)腹板的預(yù)應(yīng)力筋拉住模板，從而使得掛 籃結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，重量變輕。(8)三角型組合梁掛籃三角型組合梁掛籃是在平行桁架式掛籃的基礎(chǔ)之上，將受彎桁架改為三角形組合梁 結(jié)構(gòu)。由于其斜拉桿的拉力作用，大大降低了主梁的彎矩，從而使主梁能采用單構(gòu)件實(shí) 體型鋼。由于掛籃上部結(jié)構(gòu)輕盈，除尾部錨固外，還需較大配重。其底模平臺(tái)及側(cè)模支 架等的承重傳力與平行桁架式掛籃基本相同。(9)自承式掛籃自承式掛籃分為兩種，一種是

8、模板支承在整體桁架上，桁架用銷(xiāo)子和預(yù)應(yīng)力筋掛在 已成箱梁的前端角上，灌筑混凝土?xí)r主梁和走行桁架移至一邊，掛籃前行時(shí)再安上，吊 著空載的模板系統(tǒng)前移。另一種是將側(cè)模制成能承受巨大壓力的剛性模板，通過(guò)梁上的 水平及豎向預(yù)應(yīng)力筋拉住模板來(lái)承受混凝土重，走行方法與前者相同，由臨時(shí)吊車(chē)懸吊 著模板系統(tǒng)前移到下一梁段。這種方法對(duì)跨度不很大的等高度箱梁較為適宜。(10)牽索式掛籃在斜拉橋的施工中，利用斜拉主索牽掛掛籃，其承重結(jié)構(gòu)不再支承在已灌筑梁段頂 面，而是懸掛于已成梁段的下面，通過(guò)牽索系統(tǒng)將掛籃前端的垂直荷載直接傳到斜拉橋 的主塔上，這是它的最大特點(diǎn)。2.按掛籃使用材料、受力原理和抗傾覆方式的分類(lèi)分析掛

9、籃使用材料、受力原理和抗傾覆方式的分類(lèi)及特點(diǎn)見(jiàn)表5-1。表5-1掛籃分類(lèi)及特點(diǎn)項(xiàng)目類(lèi)型特 點(diǎn)按掛籃使用材料分由萬(wàn)能桿件、軍用梁、貝 雷梁等制式桿件組拼一次性投資少，自重大，體積大由型鋼加工一次性投資大，結(jié)構(gòu)布置合理，自重小按受力原理分垂直吊桿式吊桿吊住模板，將荷載傳到主桁梁上，操作簡(jiǎn)單斜拉式混凝土荷載通過(guò)底模傳力到斜拉帶， 然后傳到主梁上， 主桁受的彎矩小，操作較垂直吊桿式復(fù)雜剛性模板模板具有足夠的強(qiáng)度和剛度，除了承受混凝土的壓力 外，還能在順橋向承力，因此可用預(yù)應(yīng)力束直接拉住 模板，對(duì)模板要求很高，操作復(fù)雜按抗傾覆方式分全壓重式掛籃的穩(wěn)定全靠主桁尾部的壓重全錨固式掛籃的穩(wěn)定全靠主桁尾部的錨固

10、半壓半錨式壓重是為了補(bǔ)充錨固對(duì)掛籃穩(wěn)定性的不足二、各類(lèi)掛籃的適用性國(guó)內(nèi)外掛籃正向輕型方向發(fā)展，掛籃設(shè)計(jì)主要控制指標(biāo)為：掛籃的總用鋼量與最大 塊件之比值K1、主桁架用鋼量與最大塊件重量之比值K2。K1值愈低，表示整個(gè)掛籃設(shè)計(jì)愈合理，K2值愈低，表示掛籃承重構(gòu)件的受力愈合理，使用材料愈節(jié)省。國(guó)內(nèi)對(duì)掛籃所用材料數(shù)量常用一個(gè)系數(shù)即掛籃利用系數(shù)來(lái)表示：掛籃利用系數(shù)=澆筑最大梁段混凝土重量 /掛籃總重。1 .制式桿件組拼的桁架式掛籃國(guó)內(nèi)早期掛籃一般使用的是由制式桿件（萬(wàn)能桿件、軍用梁等）組拼的桁架式掛籃。由于其自重大，包括壓重可達(dá)3000kN（如武漢江漢大橋掛籃重 2870kN）,所以其走行系統(tǒng)常 用火車(chē)

11、輪對(duì)臺(tái)車(chē)。又因?yàn)殍旄叩募s束，各桿件的應(yīng)力水平較高，隨之而來(lái)的就是前吊點(diǎn) 下?lián)洗?，?fù)雜的空間結(jié)構(gòu)引起的非彈性變形大，使用時(shí)需要進(jìn)行預(yù)壓以便消除非彈性變 形，增加了施工的難度，延誤了寶貴的工期。并且，此時(shí)的掛籃大多使用平衡重，所以 這些掛籃利用系數(shù)一般較小，如廣西柳州大橋、湖南常德沅水大橋分別為0.87和0.96,武漢江漢大橋的掛籃利用系數(shù)僅為0.46。平弦無(wú)平衡重掛籃由于主桁上部的上橫桁可根據(jù)需要沿縱向移動(dòng)，并在主桁橫移時(shí) 吊住模板系統(tǒng)，故可取消壓重，具有一定優(yōu)點(diǎn)，但由于其并未從根本上克服平行桁架式 掛籃機(jī)構(gòu)龐大，自身靜荷較大的缺點(diǎn)，應(yīng)用不是很廣泛。弓弦式掛籃桁高隨彎矩大小而變化，受力較合理，而

12、且自重較輕，對(duì)不想一次性投 入過(guò)多的施工單位有一定吸引力，但其缺點(diǎn)是桿件數(shù)量多、制作安裝都較麻煩，且易丟 失。2 .用型鋼制造的桁架式掛籃隨著掛籃使用經(jīng)驗(yàn)的豐富、對(duì)其功能認(rèn)識(shí)的深入及對(duì)國(guó)外經(jīng)驗(yàn)的學(xué)習(xí)和借鑒，發(fā)展 到使用型鋼及鋼板加工制造掛籃。菱形掛籃和三角形掛籃結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、受力合理和一次移 動(dòng)到位等特點(diǎn)，較受歡迎。這兩種掛籃形式近10年來(lái)得到了廣泛的應(yīng)用，同時(shí)也帶動(dòng)與掛籃施工相適應(yīng)的橋型設(shè)計(jì)的發(fā)展，如雙向預(yù)應(yīng)力、三向預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用。這一時(shí)期 的掛籃主要是無(wú)平衡重型的。由于取消了平衡重，掛籃重量大大減輕，其利用系數(shù)成倍 上升，達(dá)到2.52.9,如京九線泰和大橋和義烏經(jīng)發(fā)大橋都超過(guò)了3。3 .斜拉

13、式掛籃滑動(dòng)斜拉式掛籃這是目前利用系數(shù)最大的一種掛籃。它改變了垂直吊桿掛籃工作時(shí) 的前端荷載要通過(guò)主桁架的懸臂部分傳給已澆梁段而對(duì)主桁架的強(qiáng)度、剛度要求高的傳 力機(jī)制，而是將掛籃工作時(shí)的前端荷載通過(guò)斜拉桿直接傳給已澆梁段，從而降低了對(duì)主 梁的強(qiáng)度、剛度要求，使主梁懸臂部分的功能變成主要是懸吊空載時(shí)的模板系統(tǒng)，減少了材料用量，也就減輕了模板的重量。由于這種掛籃具有用料省、加工簡(jiǎn)單及對(duì)0號(hào)塊的長(zhǎng)度要求短等優(yōu)點(diǎn)，所以近年應(yīng)用較多。但是，這種掛籃由于斜拉桿的斜拉力使底模 縱梁和主梁中分別存在壓力和拉力，因此需要在底縱梁和主梁的尾部設(shè)置限位器和限位 板，增加了操作上的難度。使用這種掛籃的施工程序比使用垂直

14、吊桿式掛籃稍顯復(fù)雜， 需要在每一個(gè)循環(huán)中增加安裝拆卸斜拉桿、安裝拆卸限位器、安裝拆卸限位板的工序。 而且當(dāng)跨度和梁高都較大時(shí)，由于斜拉桿長(zhǎng)度較大，彈性伸長(zhǎng)較大，上下限位裝置的水 平力隨之增大，故使其應(yīng)用也受到一定的限制。預(yù)應(yīng)力斜拉式掛籃利用梁部結(jié)構(gòu)本身的預(yù)應(yīng)力束拉緊剛性模板，使得臨時(shí)設(shè)施數(shù)量 大大減少，但因?qū)儆谰媒Y(jié)構(gòu)和臨時(shí)結(jié)構(gòu)相結(jié)合，需設(shè)計(jì)、施工，乃至建設(shè)單位意見(jiàn)統(tǒng)一 方可采用。此外，對(duì)于預(yù)應(yīng)力束在錨固系統(tǒng)時(shí)的錨下控制張拉力、錨具的可靠度、錨具 對(duì)預(yù)應(yīng)力束的刻壓損失等問(wèn)題都應(yīng)綜合予以考慮，既能安全地完成懸灌作業(yè)，又能保證 預(yù)應(yīng)力束在運(yùn)營(yíng)期間的耐久性和可靠度。其它幾種掛籃結(jié)構(gòu)形式中，三角型組合梁

15、式掛籃雖然較平行桁架式掛籃輕，但仍需 一定的壓重，故應(yīng)用受一定限制。自承式掛籃的兩種形式本質(zhì)上與預(yù)應(yīng)力斜拉式掛籃并 無(wú)很大區(qū)別，唯一不同的只是預(yù)應(yīng)力筋采用特殊設(shè)計(jì)，并配置必要的定位銷(xiāo)和鋼銷(xiāo)。三、我國(guó)掛籃應(yīng)用的現(xiàn)狀PC我國(guó)的掛籃設(shè)計(jì)及制作已全部適應(yīng)懸臂施工向高強(qiáng)、輕型、大跨發(fā)展的需要，從 連續(xù)梁或剛構(gòu)的懸臂施工掛籃最初是平行桁架式，后來(lái)，逐漸發(fā)展為多樣化，結(jié)構(gòu)越來(lái) 越輕型，受力越來(lái)越合理，施工越來(lái)越方便，應(yīng)用也越來(lái)越廣泛?，F(xiàn)將我國(guó)掛籃應(yīng)用的 部分技術(shù)指標(biāo)列于表 5-2供借鑒。表5-2國(guó)內(nèi)部分橋梁掛籃表橋名最大跨度/ 最大段重掛藍(lán)類(lèi)型掛籃主要特點(diǎn)掛籃重/ 平衡重掛籃總重/梁段廣西柳州大橋124m/

16、92t平行桁架式萬(wàn)能桿件主桁，4 號(hào)段開(kāi)始懸灌75.7t/30t105.7t/92t=1.15福建烏龍江大橋144m/120t平行桁架式萬(wàn)能桿件主桁90t/無(wú)90t/120t=0.75武漢江漢二橋135m/132t平行桁架式萬(wàn)能桿件主桁，1 號(hào)段開(kāi)始懸灌201.4t/86t287.4t/132t=2.18湖南常德沅水 大橋120m/160t平行桁架式萬(wàn)能桿件主桁，3 號(hào)段開(kāi)始懸灌166t/無(wú)166t/160t=1.04廣西紅水河鐵 路斜拉橋96m/100t平行桁架式萬(wàn)能桿件主桁，1 號(hào)段開(kāi)始懸灌77t/無(wú)77t/100t=0.77三門(mén)峽黃河公路大橋160m/187.7t平弦無(wú)平衡重式前后上橫桁

17、吊掛底模平臺(tái)抗傾覆，3號(hào)段開(kāi)始懸灌98t/無(wú)98t/187.7t=0.54重慶長(zhǎng)江北大/144t三角型組合三角桁架，2號(hào)段73.2t/40113.2t/144t=0.79 嘴& Mpr”-臂 & WcrrU橋梁式開(kāi)始懸灌t錢(qián)塘江二橋(公路)80m/190t三角型組合 梁式三角桁架190t/160t=1.19湖北沙洋漢江橋111m/100t三角型組合 梁式三角桁架，2號(hào)段 開(kāi)始懸灌56t/50t106t/100t=1.06湖南株洲湘江 大橋90m/101t滑動(dòng)斜拉式鋼斜拉桿拉住底 模架，2號(hào)段開(kāi)始 懸灌46.2t/無(wú)31.5t/101t=0.31湖北襄樊漢江長(zhǎng)虹大橋100m/10

18、4.6t滑動(dòng)斜拉式鋼斜拉桿拉住底 模架，1號(hào)段開(kāi)始 懸灌32.4t/無(wú)32.4t/104.6t=0.31江蘇南京草場(chǎng) 門(mén)大橋60m/87t弓弦式萬(wàn)能桿件為主的 曲弦桁架，1號(hào)段 開(kāi)始懸灌43.6t/無(wú)43.6t/87t=0.50京九鐵路泰和 贛江特大橋80m/140t菱形菱形型鋼桁架，2 號(hào)段開(kāi)始懸灌46.8t/無(wú)46.8t/140t=0.331虎門(mén)大橋輔航道橋270m/240.5t弓弦式萬(wàn)能桿件為主的 曲弦桁架，1號(hào)段 開(kāi)始懸灌88.7t/無(wú)88.7/240.5t=0.37義烏經(jīng)發(fā)大橋82m/134t菱形菱形型鋼桁架，2 號(hào)段開(kāi)始懸灌42.6t/無(wú)42.6t/134t=0.318吳忠黃河大橋

19、90m/140t菱形菱形型鋼桁架，2 號(hào)段開(kāi)始懸灌63.8t/無(wú)63.8/140=0.45四、掛籃型式的思考3如下。對(duì)掛籃優(yōu)劣的評(píng)價(jià)除了從經(jīng)濟(jì)性、安全性考慮外，掛籃的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)便、安裝拆卸和使用的方便等適用性也是重要的指標(biāo)。為此，對(duì)掛籃型式的思考與建議(1)全錨式掛籃應(yīng)當(dāng)是今后掛籃使用的主流，而垂直吊桿式的菱形、三角形掛籃及斜 拉式掛籃由于其各自的特點(diǎn)均會(huì)有各自的應(yīng)用份額。(2)我國(guó)地域廣闊，設(shè)計(jì)單位眾多，設(shè)計(jì)習(xí)慣不同，再加上施工企業(yè)的原因，生產(chǎn)定 型系列化掛籃尚不具備條件，這就為工程師們對(duì)掛籃進(jìn)行改進(jìn)提供了空間。今后相當(dāng)長(zhǎng) 的時(shí)間帶有各施工企業(yè)及工程師特色的掛籃會(huì)爭(zhēng)奇斗艷，施工企業(yè)自行設(shè)計(jì)加工的

20、掛籃 仍是主流。(3)菱形掛籃為施工提供了寬闊的作業(yè)空間，此優(yōu)點(diǎn)會(huì)被很多工程師看中，因而會(huì)受 到青睞；三角形掛籃、 斜拉式掛籃由于它們的桿件 (底邊或大梁)位于腹板的上方，影響了 腹板的鋼筋綁扎及混凝土灌筑作業(yè)，因而應(yīng)用會(huì)受到抑制，而斜拉式掛籃更由于其需要 在梁上預(yù)留的孔洞較多，移位操作較復(fù)雜，會(huì)受到更多的影響。(4)菱形掛籃、三角形掛籃及斜拉式掛籃的利用系數(shù)已經(jīng)達(dá)到3以上，從力學(xué)上講材料強(qiáng)度已得到合理的利用，剛度成為控制材料截面的主要因素，因此掛籃材料節(jié)省的空 間并不大，而對(duì)它們的適用性如連接方式、錨固方式、桿件材料、走行系統(tǒng)的革新會(huì)不 斷取得成果，斜拉式掛籃革新的空間會(huì)更大。五、掛籃的發(fā)展

21、方向1 .掛籃設(shè)備應(yīng)系列化、規(guī)格化掛籃作為PC連續(xù)梁(或剛構(gòu))懸臂灌筑的一種常用設(shè)備，應(yīng)用已很普遍；而目前國(guó)內(nèi) 的掛籃種類(lèi)雖不少，但適應(yīng)不同跨度和梁寬的系列化、規(guī)格化產(chǎn)品尚不多見(jiàn)，多數(shù)施工 單位都是對(duì)不同跨度和梁寬使用一種掛籃，僅對(duì)其某些桿件的布置作些調(diào)整，往往會(huì)因 大馬拉小車(chē)影響作業(yè)效率。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因除產(chǎn)品開(kāi)發(fā)滯后外，還有掛籃在具體一 個(gè)施工單位的利用率問(wèn)題，為此建議成立掛籃系列產(chǎn)品租賃公司，以便解決產(chǎn)品系列化、 規(guī)格化和利用率的矛盾。此外，掛籃設(shè)計(jì)還應(yīng)考慮 PC梁懸灌段灌筑的連續(xù)性，附設(shè)一些 保證全天候作業(yè)的設(shè)施，供施工單位根據(jù)不同的需要選用。2 .掛籃制作的工廠化由于掛籃作業(yè)的安全

22、性要求較高，一般來(lái)說(shuō)，除一些可利用的常備式桿件外，掛籃的 主要受力部件，特別是一些需作特殊處理的桿件，宜由具有一定資質(zhì)的廠家加工制作， 并需作嚴(yán)格的檢測(cè)，以絕對(duì)保證高空作業(yè)的安全。3 .掛籃施工作業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化目前，我國(guó)橋梁施工規(guī)范對(duì)掛籃的作業(yè)做了一些規(guī)定，但尚不夠充分和完善；而國(guó)內(nèi) 出現(xiàn)的幾起掛籃施工事故大多由于操作不當(dāng)所致，建議在修訂橋梁施工規(guī)范時(shí)，對(duì)主要 掛籃的操作要求予以進(jìn)一步的補(bǔ)充和明確。4 .掛籃設(shè)計(jì)形式的新動(dòng)向(1)針對(duì)一般掛籃梁上結(jié)構(gòu)占用懸灌作業(yè)場(chǎng)地的矛盾，國(guó)外有人設(shè)想將掛籃用箱梁的縱向預(yù)應(yīng)力筋預(yù)張拉固定，承受灌筑段的重量；而在梁頂設(shè)專(zhuān)門(mén)為滑移掛籃而用的結(jié)構(gòu)， 待完成滑移作

23、業(yè)后將這部分結(jié)構(gòu)后移，騰出作業(yè)場(chǎng)地。對(duì)此有必要作進(jìn)一步的探討與研 究。(2)針對(duì)彎梁橋，國(guó)內(nèi)有關(guān)單位已研制出一種斜拉組合式掛籃，這種彎梁施工用掛籃既能縱向走行，又可橫向轉(zhuǎn)動(dòng)，其組合位移便形成了沿橋梁的曲線走行。掛籃前移時(shí)，是 用錨固于梁頂?shù)纳蠙M梁維持大梁穩(wěn)定的，掛籃轉(zhuǎn)動(dòng)是靠頂推掛籃后端實(shí)現(xiàn)的。這種掛籃 的出現(xiàn)，為彎梁橋的懸灌開(kāi)辟了一條新的途徑。第二節(jié)掛籃的結(jié)構(gòu)構(gòu)造及設(shè)計(jì)掛籃作為懸臂施工中的專(zhuān)用裝備，除了要能承受梁段自重和施工荷載外，還要求自 重輕、變形小、穩(wěn)定性好，裝拆方便和移動(dòng)靈活等。因此，選擇何種形式的掛籃就顯得 十分重要，外形簡(jiǎn)單、受力明確、重量輕常是選擇的依據(jù)。一、常用掛籃的結(jié)構(gòu)構(gòu)造和

24、力學(xué)分析1 .菱形掛籃和三角形掛籃(1)菱形掛籃的結(jié)構(gòu)及構(gòu)造菱形掛籃主要由菱形桁架、懸吊系統(tǒng)、走行系統(tǒng)、模板系統(tǒng)及張拉操作平臺(tái)五部分 組成。菱形桁架：菱形桁架是掛籃的主要承重結(jié)構(gòu)。主桁構(gòu)架豎放于箱梁腹板位置，構(gòu)架的片數(shù)可根 據(jù)主梁的截面特性來(lái)定，一般為兩片，也有多片的，如吳忠黃河大橋菱形掛籃采用三片 構(gòu)架；主要桿件通常由兩片槽鋼組焊而成，槽鋼的截面由結(jié)構(gòu)分析確定；各桿件間的聯(lián) 結(jié)為栓接、焊接或銷(xiāo)接。主桁構(gòu)架間用槽鋼或角鋼組成的橫聯(lián)連接，在主桁前端節(jié)點(diǎn)處 放置一根用2根工字鋼組焊成的橫梁，上設(shè)吊點(diǎn)，以做懸吊底模平臺(tái)和內(nèi)外模滑梁用， 該橫梁同時(shí)起到將主桁架連成整體的作用。懸吊系統(tǒng)：由螺旋千斤頂、扁

25、擔(dān)梁、吊帶或吊桿組成，用于懸掛模板系統(tǒng)，調(diào)整模板的標(biāo)高。前后吊帶(桿)：前吊帶的作用是為底模平臺(tái)提供前吊點(diǎn)，其承受幾乎一半的掛籃荷 載。當(dāng)待灌段混凝土重量較大時(shí)，一般采用吊帶，否則用吊桿。吊帶一般用16Mn或性能更好的鋼板并布設(shè)銷(xiāo)孔而成，一般3m一段，分段間用銷(xiāo)軸連接，以適應(yīng)不同梁高的需要。 當(dāng)采用吊桿時(shí)，鋼材一般用冷拉IV級(jí)精軋螺紋鋼筋。每根吊帶或吊桿在橫梁上放2臺(tái)千斤頂通過(guò)扁擔(dān)梁調(diào)整底模標(biāo)高。后吊帶從箱梁的底板預(yù)留孔中穿過(guò)，一般用16Mn鋼板上布調(diào)節(jié)孔或 45#?W棒螺帽形成，下端與底模平臺(tái)相連，上端 2臺(tái)千斤頂和扁擔(dān)梁或螺帽支承在箱梁底板頂面上。后 吊帶的作用是承受掛籃一半的荷載并將其傳

26、至箱梁底板。模板系統(tǒng)：由外側(cè)模、內(nèi)模和底模等幾部分組成。箱梁外側(cè)模一般采用整體鋼制大模板，當(dāng)梁高變化較大時(shí)，可沿梁高分為3塊左右，以隨梁高變化拆裝調(diào)整。外側(cè)模支承在外模走行梁上，走行梁前端通過(guò)吊桿懸吊在已澆 好的箱梁頂板預(yù)留孔上，后吊桿與走行梁間設(shè)有后吊架，其上裝有滾動(dòng)軸承，掛籃行走 時(shí)外模走行梁與外模一起沿后吊架滑行。內(nèi)模一般通過(guò)模架放置在兩根內(nèi)模走行梁上，走行梁前端吊在桁架橫梁上，后端吊在已澆梁段頂板的預(yù)留孔上方，內(nèi)?？裳刈咝辛夯?，除角隅處外，平面部分可用組合 鋼?；蚰灸ａ旇F皮。底模由底模架、底橫梁及模板組成，通過(guò)底橫梁的前后吊帶懸掛在掛籃主桁的前吊 點(diǎn)、已澆梁段和外模走行梁上，隨主桁一

27、起前移，底模架由型鋼組焊成桁架，底橫梁由 工字鋼組焊成格構(gòu)式梁，底模一般用木模外釘鐵皮形成。張拉操作平臺(tái)：張拉操作平臺(tái)通過(guò)鋼絲繩懸吊在菱形桁架的前端小懸臂梁上，一般用角鋼和鋼筋組 成，平臺(tái)平面鋪以木板供作業(yè)人員站立行走。可用手動(dòng)胡蘆調(diào)整其高度。走行系統(tǒng)掛籃走行系統(tǒng)分為桁架走行系統(tǒng)、底模、外模走行系統(tǒng)及內(nèi)模走行系統(tǒng)。桁架走行系統(tǒng)布置為， 在主桁構(gòu)架下的箱梁頂面鋪設(shè)用鋼板組焊的軌道，軌道用豎向預(yù)應(yīng)力筋通過(guò)短梁固定，軌道頂面放置前后支座，支座與桁架節(jié)點(diǎn)栓接， 前支座沿軌道滑行（支座與軌道間墊四氟乙烯板），后支座以反扣輪（或后勾板）的形式沿軌道頂板下緣滾（滑）動(dòng)，不需加設(shè)平衡重。走行時(shí)用2個(gè)5T手動(dòng)葫

28、蘆縱向牽引即可。軌道分節(jié)以便向前倒用。懸臂灌筑前，需要 IV級(jí)冷拉精軋鋼筋將軌道上鋼軌與桁架后節(jié)點(diǎn)錨固，使后支座反扣輪不受力。底模及外模與主桁同步行走。具體步驟為：脫模前用手動(dòng)葫蘆將底模架吊在外模走行梁上，解除后吊帶，脫模后，底模隨桁架一起向前走行。內(nèi)模脫模后，內(nèi)模架落在走行梁上，人工用手動(dòng)葫蘆即可將其移至下一圖5-9菱形掛籃走行反扣裝置梁段。（2）菱形掛籃的力學(xué)分析從整體看，掛籃荷載有一半左右通過(guò)前吊帶（或吊桿）傳至主桁上節(jié)點(diǎn)，菱形桁架 以校接模式計(jì)算桿力，其前下節(jié)點(diǎn)支于箱梁頂板前側(cè)，后下節(jié)點(diǎn)則通過(guò)豎向預(yù)應(yīng)力筋或 預(yù)埋鋼筋錨于梁上。（3）三角形掛籃三角形掛籃除主桁架結(jié)構(gòu)形式與菱形掛籃不同外，

29、其它構(gòu)造與菱形掛籃完全相同， 在此不作詳述。2 .滑動(dòng)斜拉式掛籃（1）掛籃的結(jié)構(gòu)及構(gòu)造滑動(dòng)斜拉式掛籃的主要結(jié)構(gòu)是：主梁（縱梁）、各種橫梁、斜拉帶系、模板系統(tǒng)（包含底模、側(cè)模、及內(nèi)模）、滑梁、上下限位裝置等。主梁是掛籃的主要受力結(jié)構(gòu)之一，承受梁段混凝土及模板系統(tǒng)等重量。每根主梁由 兩根工字鋼組合而成，其通過(guò)鋼墊板、枕木等墊在橋面上。主梁后部在兩工字鋼間用豎 向預(yù)應(yīng)力筋通過(guò)壓緊器錨固在已灌梁段的頂面，主梁尾部連接限位壓板，仍用豎向預(yù)應(yīng) 力壓緊在橋面上，以限制主梁在重載時(shí)前移。見(jiàn)圖 5-10a）。圖5-10 上、下限位器示意圖上橫梁及斜拉橫梁由槽鋼拼接（或焊接）而成，前者除把主梁連成整體外，主要用

30、來(lái)吊掛內(nèi)外模板系統(tǒng)，后者將斜拉帶傳來(lái)的底模及灌筑梁段混凝土重量再傳遞到主梁。 斜拉帶是掛籃最關(guān)鍵的構(gòu)件，一般用16Mn或其它性能更優(yōu)的鋼板制成，每一拉桿一般作成45段，各段端部設(shè)有銷(xiāo)孔，組成時(shí)用鋼銷(xiāo)聯(lián)結(jié)成整體。并可隨梁高的變化增減。斜 拉帶上端通過(guò)元寶梁固定在斜拉橫梁上。元寶梁下置放兩組千斤頂，用以調(diào)節(jié)底模標(biāo)高。模板系統(tǒng)由內(nèi)模、外模及底模組成，內(nèi)模模架用型鋼栓接或焊接而成，模板可用木 模外包鐵皮或組合鋼模和填充木模組成，內(nèi)頂?？裳貞业踉陧敯孱A(yù)留孔上的型鋼滑道前 移，也可用調(diào)高支柱支撐在底模上，以便適應(yīng)梁高變化。外側(cè)模及支架通過(guò)滑梁吊掛在 掛籃橫梁上，外模以鋼制大模板為宜。底模固定在底模平臺(tái)上，

31、底模平臺(tái)由縱梁和前后 下橫梁組成，前下橫梁與斜拉桿較接，后下橫梁通過(guò)后下錨桿錨固在箱梁底板上?；河蓛蓚€(gè)槽鋼組成，其后斷通過(guò)吊桿或吊索吊掛在箱梁頂板外翼緣上，而當(dāng)掛籃 移動(dòng)前，滑梁則除掉后吊點(diǎn)，落于側(cè)模支架的滾筒上由前吊桿帶動(dòng)與主梁一起前移就位。上限位如前所述，下限位器設(shè)于下橫梁后側(cè)，分為豎直和斜向兩種，其與底模平臺(tái)頂緊，以承受傳來(lái)的水平力。當(dāng)限位器為豎直時(shí)，在水平力 作用下其受彎，受力狀況較差，但錨固桿較短。當(dāng)為斜向設(shè)置時(shí)，其以受拉力為主并兼受少量彎 矩，受力狀況大大改善，但錨固桿相應(yīng)加長(zhǎng)，拆 裝不太方便。見(jiàn)圖 5-10b）、c）所示。圖5-11滑動(dòng)斜拉式掛籃受力示意圖（2）滑動(dòng)斜拉式掛籃的

32、力學(xué)分析如圖5-11所示，灌筑梁段混凝土的重量落于底模平臺(tái)上，其前端通過(guò)錢(qián)將此力及底、側(cè)模重力傳至斜拉桿，后端通過(guò)后錨桿將垂直力傳至箱梁底板混凝土上。由于斜拉桿為拉力桿，故其軸向力分解為垂直力和水平力，其水平力通過(guò)底平臺(tái)縱梁傳至尾部，由下限位器承擔(dān)。同理，斜拉桿在上部將軸向力傳至上橫梁進(jìn)而傳至上主梁，其垂直分力由主梁傳至箱梁頂板，水平分力則由主梁傳至上限位器，并由豎向預(yù)應(yīng)力筋壓緊限位拉板與混凝土橋面間產(chǎn)生的摩擦力平衡。掛籃底模及側(cè)模前移時(shí)的重力全部由滑梁承受。3 .弓弦式掛籃(1)掛籃的結(jié)構(gòu)及構(gòu)造弓弦式掛籃由弓弦桁架、前吊桿、后錨栓、走行系統(tǒng)、模板系統(tǒng)等四部分組成桁架弧桿全為拉桿，腹桿全為壓桿

33、，兩者均用萬(wàn)能桿件N1桿組拼而成，弓弦桿用槽鋼組拼，并與弧桿較接，其余用節(jié)點(diǎn)板螺栓連接。主桁片設(shè)于箱梁腹板上方，兩桁片 間以萬(wàn)能桿件平聯(lián)連接，后錨梁亦為兩槽鋼組拼成的空腹工字型梁。為消除桁架拼裝時(shí) 產(chǎn)生的非彈性變形，對(duì)桁架施預(yù)應(yīng)力，使弦桿上翹，同時(shí)改變了桁架的受力。前吊桿及后錨栓，前吊桿全部采用冷拉IV級(jí)精軋螺紋鋼筋，按設(shè)計(jì)預(yù)留上拱度，用螺栓連接于桁架前桁梁與底模前橫梁上，將掛籃一半左右的荷載傳至桁架上。后錨栓采用IV級(jí)冷拉精軋螺紋鋼筋或 45#鋼棒，除后橫梁預(yù)留調(diào)升標(biāo)高的千斤頂位 置外，其余部位通過(guò)后錨栓施以一定的預(yù)拉力，使模板產(chǎn)生預(yù)壓彈性變形，密貼于已灌 箱梁底而不漏漿，后錨栓承擔(dān)掛籃一半

34、左右的荷載并將其傳至箱梁底板上。模板系統(tǒng)的外模、內(nèi)模及頂板底模與滑動(dòng)斜拉式掛籃的結(jié)構(gòu)構(gòu)造基本相同。走行系統(tǒng)：分為弓弦桁架走行系統(tǒng)，底模、外模走行系統(tǒng)及內(nèi)模走行系統(tǒng)三部 分。弓弦桁架走行系統(tǒng)與菱形掛籃基本相同。底模、外模走行系統(tǒng)與滑動(dòng)斜拉式掛籃基 本相同。內(nèi)模走行系統(tǒng)與菱形掛籃也基本相同。(2)弓弦式掛籃的力學(xué)分析如圖5-12所示，弓弦式掛籃的受力與菱形掛籃基本相同， 所不同的曲面桁架弓弦桿除后錨桿外，在中部有時(shí)也需提供豎向預(yù)應(yīng)力的錨固，以減少局部桿件的受力。4 .三角型組合梁式掛籃(1)掛籃的結(jié)構(gòu)及構(gòu)造掛籃由底模平臺(tái)、懸掛調(diào)整系統(tǒng)、三角形組合梁、滑行系統(tǒng)、平衡及錨固系統(tǒng)、工作圖5-12弓弦式掛

35、籃受力示意圖臺(tái)等組成。每個(gè)掛籃有兩片三角形組合梁。底模平臺(tái)及懸掛調(diào)整系統(tǒng)與菱形掛籃基本相同。前吊 帶一般設(shè)銷(xiāo)孔配合螺旋千斤頂調(diào)整底模標(biāo)高，底模后吊桿可用千斤頂或砂筒卸載。三角形組合梁三角形組合梁由I型或II型主梁和立柱，斜拉鋼帶及型鋼平聯(lián)等組成，三角形組合 梁下為支座和滑道。立柱比理論長(zhǎng)度一般短 25M%右，裝上立柱和斜拉鋼帶后要用千斤頂起立柱，其頂 力的大小由已懸掛的重量經(jīng)計(jì)算確定，并應(yīng)適當(dāng)增大初始起頂力，以消除非彈性變形，嘴 & Mpr"-而后再降到計(jì)算頂力值。用鋼板塞緊立柱底后松頂，主梁、立柱、斜拉帶即形成一緊密 結(jié)合的結(jié)構(gòu)體系。滑行系統(tǒng)每片三角形下有前后兩個(gè)鋼支座，主

36、梁與前支座連接處設(shè)有扁鋼做成的支座錢(qián)，其 與梁用帶彈簧的螺栓連接，目的是保證前支座底板的壓力均勻，又容許主梁有少量變形。 支座下為30mm勺不銹鋼滑板。在箱梁上鋪短木枕，前支座下要鋪滿硬雜木枕或鋼筋混凝 土枕，以減少整個(gè)掛籃的變形。枕木上設(shè)置平直的U形滑槽，槽內(nèi)放厚 3mm的聚四氟乙烯板。枕木、滑道和聚四氟乙烯板隨掛籃的前移而向前倒用，走行時(shí)掛籃要設(shè)止滑繩。壓重和后錨為確保走行時(shí)的縱向穩(wěn)定性，在三角組合梁的尾部設(shè)鋼錠或型鋼壓重，要求縱向抗 傾覆穩(wěn)定安全系數(shù) K=1.3 ,在掛籃就位后組合梁的尾部用螺栓與箱梁的豎向預(yù)應(yīng)力筋相連 錨固。(2)三角形組合梁式掛籃的力學(xué)分析掛籃的受力情況與菱形掛籃基本

37、相似，唯一不同的是尾部一般需要壓重。二、掛籃設(shè)計(jì)5 .懸臂澆筑分段長(zhǎng)度設(shè)計(jì)掛籃首先要決定箱梁懸臂澆筑的分段長(zhǎng)度。懸臂梁沿梁長(zhǎng)的分段取決于設(shè)備和施工條件。每個(gè)節(jié)段長(zhǎng)，節(jié)段的數(shù)量就少，施工速度就比較快，但每次澆筑混凝土的數(shù)量 就多，掛籃及其設(shè)備就需要相應(yīng)增大。反之，每個(gè)節(jié)段短，掛籃的承重要求小，可避免 過(guò)于龐大的掛籃設(shè)備，但節(jié)段數(shù)量多，掛籃周轉(zhuǎn)次數(shù)多，總的施工進(jìn)度比較慢。總之， 懸臂澆筑箱梁分段長(zhǎng)度要根據(jù)施工條件權(quán)衡利弊綜合考慮。我國(guó)近年來(lái)懸臂施工的分段 長(zhǎng)度一般為35m左右，最大達(dá)到 8mb6 .掛籃橫斷面掛籃橫斷面的布置取決于橋梁的寬度和箱梁橫斷面形式，一般全斷面上使用一個(gè)掛 籃施工即可，但當(dāng)

38、橋梁寬度很大(15m以上)，箱梁橫斷面為雙箱或多箱結(jié)構(gòu)時(shí)，為了使 掛籃在施工中具有一定的靈活性，在一個(gè)橫斷面上可用兩個(gè)掛籃分別施工。我國(guó)的廣西 柳州大橋、武漢江漢二橋均采用這種方案。7 .掛籃設(shè)計(jì)總體構(gòu)思掛籃設(shè)計(jì)中，往往根據(jù)現(xiàn)有資料和實(shí)際施工要求，選取掛籃形式、連接方式和桿件， 然后進(jìn)行檢算，這是最常用的一種方法。所以選擇何種掛籃結(jié)構(gòu)形式就成為掛籃設(shè)計(jì)的 首要問(wèn)題。根據(jù)國(guó)內(nèi)外掛籃施工現(xiàn)有水平，開(kāi)發(fā)的輕型掛籃應(yīng)滿足實(shí)際橋梁懸臂施工的需要， 設(shè)計(jì)要注重整體功能，不片面追求輕型指標(biāo)，總體構(gòu)思往往體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：(1)減輕掛籃自重途徑選用一種受力合理、安全可靠、剛度較大的輕型結(jié)構(gòu)作為掛籃承重主桁；

39、掛籃用材立足國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的高強(qiáng)輕質(zhì)鋼材，并便于加工；掛籃澆筑混凝土?xí)r，尾部充分利用箱梁豎向預(yù)應(yīng)力筋平衡傾覆力矩以取消配重， 從而減輕自重。(2)縮短掛籃施工周期掛籃行走、模板升降等采用液壓裝置或容易操作的螺旋千斤頂，電氣集中控制，靠機(jī)械化和自動(dòng)化來(lái)提高生產(chǎn)效率和降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度；在后錨受力許可的條件下，掛籃行走時(shí)，低籃、內(nèi)外?？赏骄臀?，盡量減少工 序，縮短施工周期；懸吊系統(tǒng)和錨固系統(tǒng)裝拆方便、調(diào)整簡(jiǎn)單。(3)保證懸灌混凝土質(zhì)量模板設(shè)計(jì)注重混凝土外觀質(zhì)量，以剛度控制設(shè)計(jì)，可采用新型材料制作模板，既減 輕重量又堅(jiān)固耐用，且滿足所有懸灌梁段使用，不需要更換和修補(bǔ)。制訂施工實(shí)施細(xì)則， 嚴(yán)格規(guī)范保持平衡施

40、工及限制施工荷載的措施，保證施工安全和質(zhì)量。(4)改善施工條件和環(huán)境設(shè)計(jì)掛籃時(shí)應(yīng)考慮有寬敞的作業(yè)空間，便于放置各種機(jī)具和操作人員往返；在掛籃 主桁架上方設(shè)置遮陽(yáng)雨棚，改善作業(yè)環(huán)境。(5)考慮通用性對(duì)掛籃結(jié)構(gòu)作適當(dāng)處理可適應(yīng)各種跨徑、不同寬度的各類(lèi)箱箱梁施工。8 .掛籃主桁架計(jì)算掛籃主桁架作為承重結(jié)構(gòu)，是最重要的設(shè)計(jì)計(jì)算構(gòu)件，其計(jì)算內(nèi)容主要包括：各桿 件及錨桿的內(nèi)力計(jì)算和截面設(shè)計(jì)、掛籃的變形和傾覆穩(wěn)定計(jì)算。計(jì)算應(yīng)按兩個(gè)掛籃連成 一體、灌筑梁段和空載走行等情況分別進(jìn)行。(1)荷載系數(shù)依據(jù)交通部頒發(fā)的公路橋涵設(shè)計(jì)和施工規(guī)范，荷載系數(shù)取值如下：考慮箱梁混凝土澆筑時(shí)脹模等因素的超載系數(shù)：1.05 ;澆筑

41、混凝土?xí)r的動(dòng)力系數(shù)：1.2 ;掛籃空載行走時(shí)的沖擊系數(shù)：1.3 ;澆筑混凝土和掛籃行走時(shí)的抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)：1.5;(2)施工荷載在灌筑梁段和空載走行過(guò)程中，掛籃主桁架主要承受以下幾種荷載：最大節(jié)段混凝土重量：此項(xiàng)為設(shè)計(jì)掛籃時(shí)的控制重量。掛籃自重：主要包括主桁架、懸吊系統(tǒng)、模板系統(tǒng)及張拉操作平臺(tái)的重量；施工機(jī)具及人群荷載：根據(jù)施工中所用的附著式震搗器、張拉千斤頂及油泵的數(shù)量和施工人數(shù)計(jì)算。在沒(méi)有實(shí)測(cè)資料的情況下可按2.5KN/ itf計(jì)算。動(dòng)力附加荷載：考慮澆筑混凝土?xí)r的動(dòng)力因素和掛籃施工安全方面的重要性，該 處動(dòng)力附加荷載主要考慮兩項(xiàng)：a.振動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生白振搗力；b.梁段本身在振動(dòng)中的動(dòng)力影響，

42、參照澆筑混凝土?xí)r的動(dòng)力系數(shù)1.2 ,則梁段的動(dòng)力影響為 0.2 梁段混凝土重。沖擊附加荷載：主要考慮掛籃空載行走時(shí)的沖擊影響，依據(jù)掛籃空載行走時(shí)的沖 擊系數(shù)1.3;則沖擊附加荷載 =0.3 掛籃自重。風(fēng)荷載：在 6級(jí)以上大風(fēng)條件下，很難保證施工質(zhì)量，一般在大風(fēng)情況下就停止 掛籃施工。但由于懸臂施工為高空作業(yè)，安全性要求高，所以應(yīng)對(duì)掛籃在可能的大風(fēng)條 件下的錨固、行走及整體的穩(wěn)定性進(jìn)行檢算，以策安全。其數(shù)值可由當(dāng)?shù)貧庀筚Y料提供 或查全國(guó)風(fēng)壓圖得到。混凝土偏載：可按灌筑梁段時(shí)兩側(cè)腹板澆筑混凝土最大偏差計(jì)算，或取一掛籃偏 載系數(shù)，一般為1.2。(3)荷載組合根據(jù)以上各施工階段的檢算內(nèi)容和荷載情況，荷

43、載組合如下：荷載組合I :混凝土重量+動(dòng)力附加荷載+掛籃自重+施工機(jī)具和人群重；荷載組合II :混凝土重量+掛籃自重+ 混凝土偏載+施工機(jī)具和人群重；荷載組合III :混凝土重量+掛籃自重+風(fēng)載；荷載組合IV:混凝土重量+掛籃自重+ 施工機(jī)具和人群重；荷載組合V:掛籃自重+沖擊附加荷載+風(fēng)載。荷載組合IIII用于主桁承重系統(tǒng)強(qiáng)度和穩(wěn)定性計(jì)算；荷載組合IV用于變形計(jì)算;荷載組合V用于掛籃行走驗(yàn)算。(4)結(jié)構(gòu)計(jì)算主桁結(jié)構(gòu)內(nèi)力與變形計(jì)算：簡(jiǎn)化的計(jì)算常假定主桁架每一桁片承擔(dān)的荷載相同，按 平面結(jié)構(gòu)計(jì)算。圖5-13 (a)為兩掛籃連成一體時(shí)的計(jì)算圖式，圖中P為擬灌筑梁段重量，Pi、P2、P3為掛籃自重及

44、施工設(shè)備等重量，由此可求得N、R、R上、R下及各桿件的內(nèi)力。圖5-13 (b)為掛籃空載行走時(shí)，繞 B點(diǎn)傾覆穩(wěn)定計(jì)算圖式，要求抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)不 小于1.5,并由此而確定所需要的平衡重量N。圖5-12為灌筑混凝土?xí)r，后錨及縱梁后端已錨固在已成梁段上，掛籃的計(jì)算荷載應(yīng) 包括梁段重、機(jī)具設(shè)備、施工人員等全部重量，依次確定錨桿及掛籃各桿件的內(nèi)力。掛籃的變形主要計(jì)算掛籃在最大荷載作用下掛籃前端的撓度值(包括彈性與非彈性 變形)，為懸臂施工時(shí)掛籃前端的預(yù)留下沉量提供依據(jù)。圖 5-13平面結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)便，但考慮的荷載工況較少，且無(wú)法考慮混凝土偏載和橫向風(fēng)荷載 作用對(duì)掛籃的整體影響，所以對(duì)于橫截面較寬或受橫向荷

45、載影響較大的掛籃，最好采用 空間結(jié)構(gòu)計(jì)算。掛籃主桁為空間桁架結(jié)構(gòu)，桿件連接可分為剛性、較接和半較接節(jié)點(diǎn)， 對(duì)于主桁架桁片采用焊接、栓接連接的可分別處理為剛性節(jié)點(diǎn)和較接節(jié)點(diǎn)，對(duì)于僅在一 個(gè)平面轉(zhuǎn)動(dòng)而另一平面不能轉(zhuǎn)動(dòng)的銷(xiāo)接視為半校接。計(jì)算主桁內(nèi)力和變形可采用桿系 結(jié)構(gòu)通用計(jì)算程序在微機(jī)上計(jì)算，如吳忠黃河大橋掛籃設(shè)計(jì)中采用SAP90程序計(jì)算，計(jì)算非常迅速，且與實(shí)際吻合較好。主桁桿件穩(wěn)定分析：根據(jù)空間桿系計(jì)算出的內(nèi)力，對(duì)壓桿采用相應(yīng)的屈曲長(zhǎng)度，分 別計(jì)算出平面內(nèi)和平面外的壓桿整體穩(wěn)定和局部穩(wěn)定，若各壓桿能滿足穩(wěn)定性要求，則 桁架整體穩(wěn)定也能滿足。9 .其它構(gòu)件檢算掛籃的懸吊系統(tǒng)、模板系統(tǒng)和走行系統(tǒng)等按

46、一般鋼結(jié)構(gòu)計(jì)算方法設(shè)計(jì)，在此不再贅 述，但因掛籃是可移動(dòng)的支架，又屬于高空作業(yè)，所以在設(shè)計(jì)時(shí)必須保證有足夠的安全 度，尤其要注意懸吊系統(tǒng)的前吊帶（桿），其在脫模過(guò)程中，受到的沖擊振動(dòng)最大，而且承受重復(fù)作用，有發(fā)生端部斷裂的危險(xiǎn)，因此懸吊系統(tǒng)的前吊帶（桿）的安全系數(shù)不小 于4。所有計(jì)算均根據(jù)不同的計(jì)算圖示與荷載組合，求得各構(gòu)件的最大應(yīng)力，經(jīng)多次調(diào)整 結(jié)構(gòu)幾何尺寸，以達(dá)到在滿足規(guī)范要求的前提下，使結(jié)構(gòu)材料最省、重量最輕。第三節(jié)掛籃懸臂澆筑施工的主要工藝程序及特點(diǎn)用掛籃逐段澆筑施工的主要工藝程序?yàn)椋汗嘀?號(hào)段；拼裝掛籃；灌筑 1號(hào)（或2號(hào)）段；掛籃前移、調(diào)整、錨固；灌筑下一梁段；依次類(lèi)推完成懸臂灌筑

47、；掛籃拆除； 合攏。懸臂澆筑的每一梁段，其施工工藝流程如圖5-14所示。圖中所示工藝流程按每一梁段的混凝土分兩次澆筑排列（即先澆筑底板混凝土，后 澆肋板及頂板混凝土）。當(dāng)采用一次澆筑時(shí)，將澆筑底板混凝土的工序與澆筑肋板及頂板 混凝土的工序合并，其它工序不變。一、0號(hào)段的施工0#段位于橋墩上方，其混凝土培工數(shù)量較大，一般采用現(xiàn)場(chǎng)就地澆筑，灌筑0#段相當(dāng)于給掛籃提供一個(gè)安裝場(chǎng)地。0#段的長(zhǎng)度依兩個(gè)掛籃的縱向安裝長(zhǎng)度而定，有時(shí)當(dāng)0#段設(shè)計(jì)較短時(shí)，常將對(duì)稱(chēng)的1#段灌筑后再安裝掛籃，這部分重量可用支架支承，它主要有扇形、門(mén)式和斜拉式三種。若墩身較低，可采用置于橋墩基礎(chǔ)或地基上的支架；若墩身較高，可在墩中

48、設(shè)置預(yù)埋支撐支架（圖嘴 & Mpr4-5-15 ）。圖5-14 懸臂澆筑施工工藝流程支架可采用萬(wàn)能桿件、貝雷梁、型鋼等構(gòu)件拼裝，也可采用鋼筋混凝土構(gòu)件作臨時(shí) 支撐。支架總長(zhǎng)度視拼裝掛籃的需要而決定。由于考慮到在支架上澆筑梁段 0號(hào)塊混凝土，支架變形對(duì)梁體質(zhì)量影響很大，在作 支架設(shè)計(jì)時(shí)，除考慮支架強(qiáng)度要求外，還應(yīng)考慮支架的剛度和整體性；當(dāng)采用萬(wàn)能桿件、 貝雷梁、板梁、型鋼等做支架時(shí)，可采取預(yù)壓、拋高或調(diào)整等措施。圖5-15懸臂根部梁段現(xiàn)澆施工的支架、梁墩臨時(shí)固結(jié)措施 嘴& Mpr”-對(duì)于預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋和懸臂梁橋，在懸臂施工過(guò)程中應(yīng)設(shè)置臨時(shí)梁墩錨固，使0號(hào)塊梁段能承受兩側(cè)懸臂

49、施工時(shí)產(chǎn)生的不平衡力矩。臨時(shí)固結(jié)措施或支承措施有下 列幾種形式：(1)將0號(hào)塊梁段與橋墩預(yù)埋的鋼筋或預(yù)應(yīng)力筋臨時(shí)固結(jié)，待需要解除固結(jié)時(shí)切斷，見(jiàn)圖5-16。圖5-16 零好塊件與橋墩的臨時(shí)固結(jié)措施1-預(yù)埋臨時(shí)錨固預(yù)應(yīng)力筋；2-支座；3-工字鋼(2)當(dāng)橋不高，水又不深且易于搭設(shè)臨時(shí)支架時(shí)，采用支架式固結(jié)措施，在此情況 下，懸臂端所引起的不平衡力矩完全由梁段的自重來(lái)保持穩(wěn)定，見(jiàn)圖 5-17 (a)。(3)利用臨時(shí)立柱和預(yù)應(yīng)力筋來(lái)錨固上下部結(jié)構(gòu)。預(yù)應(yīng)力筋的下端埋固在基礎(chǔ)承臺(tái) 內(nèi)，上端在箱梁底板上張拉并錨固，借以使立柱在施工過(guò)程中始終受壓，以維持穩(wěn)定， 見(jiàn)圖 5-17 (b)。(4)在橋高水深的情況下，

50、也可采用圍建在墩身上部的三角形支架作為梁段的臨時(shí) 支撐，并可用沙筒、硫磺水泥沙漿塊或混凝土塊作為懸臂施工完畢后轉(zhuǎn)換體系時(shí)臨時(shí)支 承的卸落設(shè)備。當(dāng)采用硫磺水泥沙漿塊時(shí)，要采用高溫熔化拆除支承時(shí)，必須在支承塊 之間設(shè)置隔熱措施，以免損壞支座部件，見(jiàn)圖 5-17 (c)。圖5-17 臨時(shí)固結(jié)措施三、拼裝掛籃:以發(fā)現(xiàn)由于制作不精確及運(yùn)輸中發(fā)生變形造成的問(wèn)掛籃運(yùn)至工地后，應(yīng)在岸邊試拼， 題，保證正式安裝時(shí)的順利及工程進(jìn)度。10 滑動(dòng)斜拉式掛籃拼裝(1)0號(hào)段施工完畢后，在墩頂帽上順橋軸線方向兩側(cè)安裝三角形托架。(2)在0號(hào)段設(shè)簡(jiǎn)易扒桿吊裝掛籃主梁，并用壓緊器將主梁錨固在梁體上。在主梁上安裝橫梁、三角鐵、

51、主梁風(fēng)撐等。注意灌筑1號(hào)段時(shí)一側(cè)主梁為正常長(zhǎng)度，另一側(cè)為接長(zhǎng)梁，并與正常主梁栓接成整體，不用后限位器。當(dāng)滑至2號(hào)段時(shí)，將一側(cè)的接長(zhǎng)梁換為正常主梁并將其尾部用節(jié)點(diǎn)板相連，懸灌到3號(hào)梁段以后，兩掛籃分開(kāi)并在尾部加后限位器，各自對(duì)稱(chēng)獨(dú)立工作。見(jiàn)圖 5-18 (a)、(b)、(c)所示。圖5-18 滑動(dòng)斜拉式掛籃拼裝示意圖(3)用已安裝的主梁吊裝底模系統(tǒng)(包括前下橫梁及縱梁和底模及外側(cè)模)。底模平臺(tái)的后下橫梁支承在墩身側(cè)面的三角托架上。(4)安裝兩根內(nèi)側(cè)斜拉帶。(5)安裝外側(cè)摸，用活動(dòng)槽鋼將外側(cè)摸固定在前后下橫梁上。安裝兩根外側(cè)斜拉帶。(6)綁扎1號(hào)梁段部分鋼筋后，力箱梁內(nèi)模，綁箱梁頂部鋼筋，再用斜拉

52、帶調(diào)整模型 位置。11 菱形掛籃拼裝菱形掛籃懸臂灌筑時(shí)一般從1號(hào)或2號(hào)段開(kāi)始，并且兩側(cè)掛籃一開(kāi)始就獨(dú)立作業(yè)。當(dāng)橋墩不太高時(shí)，其桿件一般用較大噸位的汽車(chē)吊直接提升，當(dāng)橋墩較高或橋下地形不 允許，或有較深的水流存在時(shí)，可用纜索或浮吊及扒桿等提升。掛籃的拼裝程序見(jiàn)圖 5-19。12 弓弦式掛籃的安裝(1)先在箱梁腹板頂面鋪好木枕、鋼軌作為滑道，然后安裝弦桿、腹桿、弓弦桿及聯(lián) 系桿件。(2)兩側(cè)掛籃尾部相互連接，形成一整體桁架。具體連接方式為弦桿采用較接，弓弦 桿采用附設(shè)拉桿較接，見(jiàn)圖 5-20所示。(3)在0號(hào)段外側(cè)摸設(shè)有滾動(dòng)軸的桁梁下穿入滑梁，將底模與外側(cè)模間撐拉聯(lián)系放松，在自重作用下，脫模于滑梁

53、上，用手動(dòng)葫蘆牽引就位。(4)1號(hào)梁段箱梁施工完畢后，兩掛籃解體，各自移動(dòng)到位并用手動(dòng)葫蘆在尾部牽引，然后接長(zhǎng)弦桿、弧桿，安裝后錨梁，此后兩掛籃對(duì)稱(chēng)獨(dú)立作業(yè)。13 三角形組合掛籃的安裝 -嘴 & Mpr"-（1）在0號(hào)及1號(hào)梁段上安裝梁頂滑道，然后安裝支座及三角形組合梁，并將其兩圖5-19 菱形掛籃安裝流程圖尾部相連并錨固，配置壓重，見(jiàn)圖 5-21。吊掛相應(yīng)吊帶（桿）。（2）將底模平臺(tái)及側(cè)模支架作為整體起吊，與相應(yīng)吊點(diǎn)相連接，后下橫梁則用吊桿支 承在箱梁底板上。嘴 & Mpr"-圖5-20 弓弦式掛籃的尾部連接示意圖圖5-21 三角形組合梁掛籃尾部連接示意圖

54、(3)將內(nèi)部頂模吊掛在前后吊桿上。(4)從3號(hào)梁段開(kāi)始，兩掛籃分開(kāi)作業(yè)，其主梁尾部各安裝接長(zhǎng)梁，并將主梁后端錨 固在箱梁頂面上。四、掛籃的行走1 .滑動(dòng)斜拉式掛籃的行走1 1) 用手動(dòng)葫蘆把前下橫梁固定在箱梁梁體上，松開(kāi)斜拉帶頂端千斤頂，并拆斜斜拉 帶。(2)用壓輪器更換主梁壓緊器。手動(dòng)葫蘆把主梁系統(tǒng)牽引到下一梁段設(shè)計(jì)位置，此 時(shí)側(cè)?；涸谇吧系鯒U的帶動(dòng)下，沿側(cè)模支架上的滾筒一起前行。(3)用手動(dòng)葫蘆將底模平臺(tái)吊掛在滑梁上，拆除后下吊桿，將底模平臺(tái)通過(guò)側(cè)模支 架落在滑梁滾筒上，并用手動(dòng)葫蘆牽引就位。(4)安裝斜拉帶、后下吊桿、后下限位器等。(5)將內(nèi)模落于內(nèi)?；荷?，用手動(dòng)葫蘆牽引就位。2 .

55、菱形掛籃的行走(1)用手動(dòng)葫蘆將底模平臺(tái)吊在外側(cè)模走行梁上，解除后吊帶，將其落于滑梁上。(2)松開(kāi)菱形桁架的上錨固，使其后支座反扣在軌道上緣，用千斤頂推或手動(dòng)葫蘆牽 引主桁并帶動(dòng)側(cè)模及底模平臺(tái)沿滑道前行就位。(3)將內(nèi)模落于內(nèi)走行梁上，用手動(dòng)葫蘆牽引就位。3 .弓弦式掛籃的行走(1)將底模平臺(tái)及外模用手動(dòng)葫蘆吊掛在箱梁及滑梁上，并松開(kāi)前吊桿及后錨固。(2)用手動(dòng)葫蘆將弓弦桁架沿梁頂滑道牽引就位，此時(shí)滑梁同時(shí)在前吊桿帶動(dòng)下同 步到位。(3)將底模平臺(tái)通過(guò)外模支承在滑梁的滾筒上，用手動(dòng)葫蘆將其牽引到位。(4)將內(nèi)模下落在內(nèi)滑梁上，用手動(dòng)葫蘆牽引到位。五、掛籃的加工、試拼與預(yù)壓1 .掛籃的加工對(duì)于型

56、鋼式掛籃，在加工過(guò)程中應(yīng)注意以下環(huán)節(jié)：(1)掛籃所用的主要材料包括主桁架、吊帶等受力桿件所用材料必須符合國(guó)標(biāo)要求。(2)確定合理的焊接工藝。由于掛籃桿件多為組焊件，為保證焊接質(zhì)量，減少焊接殘 余變形，各桿件焊接前，必須先制定焊接工藝。根據(jù)掛籃所用材質(zhì)選定焊條種類(lèi)、型號(hào)、 規(guī)格，確定焊接層數(shù)，坡口型狀，電流大小，進(jìn)行試焊。重要部位桿件焊接時(shí)，焊工必 須先進(jìn)行首焊試驗(yàn)，經(jīng)試驗(yàn)合格后方準(zhǔn)其焊接。試焊后的焊件，進(jìn)行幾何形狀檢查并探 傷，經(jīng)檢查合格后，此工藝方可作為掛籃桿件的焊接工藝。(3)確定合理的下料方案。由于桿件數(shù)量多，尺寸不一，因此，合理的下料方案對(duì)結(jié) 構(gòu)的受力性能、材料的節(jié)省及焊接工作量的大小影響頗大。例如，配料時(shí)，受拉桿件多 采用整料，受壓桿件可用短料焊接等。(4)對(duì)節(jié)點(diǎn)的處理采用機(jī)加工手段與工地合理的組焊方法相結(jié)合，使桿件的加工既在工地加工又有工廠