大橋掛籃施工技術(shù)探討某大橋工程于2001年10月開工，2003年8月竣工。主橋?yàn)槿珙A(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋，跨徑組合為：30m+50m+30m，并以道路中心線為對(duì)稱布置分離式上、下行二座橋。連續(xù)箱梁為單箱單室，箱寬6.8m，翼板懸臂3.35m。一側(cè)橋面分5個(gè)節(jié)段（不包括0＃塊和跨中合攏段6#塊），采用無(wú)壓重自錨式掛籃法懸臂對(duì)稱澆筑。支架、鎖定柱及掛籃（一）0＃塊支架由于本工程的主墩均在水中，為保證0＃施工過(guò)程中的變形得以控制，0＃塊支架將主要利用主承臺(tái)布置扇形支架，在澆注承臺(tái)混凝土前先在承臺(tái)表面預(yù)埋40cm×40cm×2cm鋼板若干塊，作為扇形支架的支點(diǎn)。每只承臺(tái)布置5片扇形支架。為防止扇形排架失穩(wěn)，扇形排架上橫向用雙拼30＃槽鋼焊接聯(lián)接，使5片扇形支架相互聯(lián)結(jié)成整體。扇形支架采用雙拼30＃槽鋼作為骨架材料，所有聯(lián)結(jié)點(diǎn)均采用電焊焊接，根據(jù)所處位置不同分為A、B兩種型號(hào)，A型位于立柱兩端，為整體式扇形支架，自重3t，每個(gè)0#塊設(shè)2片；B型位于立柱范圍內(nèi)，為兩片分離式結(jié)構(gòu)，兩片之間用4根Φ25冷拉IV級(jí)鋼筋錨固，每片自重1.5×2=3t，每個(gè)0#塊設(shè)3片。1、扇形支架施工驗(yàn)算：本工程0#塊共有鋼筋混凝土122.08m3，按比重2.6計(jì)，0#塊總重317.408t，底模、側(cè)模、內(nèi)模等其它施工荷載按30t計(jì)，荷載總計(jì)347.408t；驗(yàn)算荷載A型為150t、B型為130t，總計(jì)為150×2+130×3＝690t；保險(xiǎn)系數(shù)為690÷347.408＝1.986。驗(yàn)算采用BSACS橋梁結(jié)構(gòu)分析系統(tǒng)進(jìn)行，應(yīng)力驗(yàn)算結(jié)果：A型支架的最大應(yīng)力為143MPa，B型支架的最大應(yīng)力為129MPa，無(wú)論A型還是B型支架的最大應(yīng)力均小于允許應(yīng)力170MPa，驗(yàn)算通過(guò)。根據(jù)驗(yàn)算結(jié)果支架的最大變形均小于1cm。2、B型支架對(duì)拉Φ25冷拉IV級(jí)鋼筋驗(yàn)算：同樣根據(jù)BSACS計(jì)算結(jié)果得知每片B型支架在對(duì)拉接頭處的拉力為12.589t，每根Φ25冷拉IV級(jí)鋼筋的允許拉力為33t，從理論上分析一根Φ25冷拉IV級(jí)鋼筋就能滿足要求，為了確保安全采用2根Φ25冷拉IV級(jí)鋼筋作為一個(gè)錨固點(diǎn)。（二）抗傾覆鎖定柱為防止懸臂施工中不平衡因素造成大T構(gòu)件傾覆，必須在0＃塊根部設(shè)置抗傾覆鎖定柱?？箖A覆鎖定柱采用600mm×600mm的鋼筋混凝土柱，標(biāo)號(hào)C50，每個(gè)0＃塊設(shè)四根。每根鎖定柱內(nèi)布置1束6孔鋼鉸線，通過(guò)波紋管穿過(guò)0#塊腹板張拉錨固于0#塊頂面。鎖定柱頂緊貼0#塊底板，通過(guò)張拉鋼鉸線使鎖定柱與箱梁結(jié)構(gòu)聯(lián)成整體，鎖定柱與箱梁無(wú)直接連接構(gòu)造。1、鎖定柱施工荷載驗(yàn)算：1/4橋恒載自重為2132.52÷4×2.6＝533.13×2.6＝1386.138t每根鎖定柱承受壓應(yīng)力為：1386.138÷4÷（0.6×0.6）＝962.6t/m2＝9.626MPa。允許壓應(yīng)力為50MPa>9.626MPa，驗(yàn)算通過(guò)。2、鎖定柱抗傾覆驗(yàn)算：假定最不利狀態(tài)為懸臂長(zhǎng)度最大時(shí)的不平衡施工，即進(jìn)行5#和5'＃塊施工時(shí)5'＃塊節(jié)段混凝土已經(jīng)澆注完畢而5＃節(jié)段還未進(jìn)行混凝土澆注施工。設(shè)定立柱兩側(cè)鎖定柱分別為X和Y，根據(jù)不平衡節(jié)段重量、懸臂長(zhǎng)度值（略）和力矩平衡ΣY＝0原理，計(jì)算得X＝236.43t，2根鎖定柱分別承受X/2=118.215tY＝899.58t，2根鎖定柱分別承受Y/2=449.79t在最不利狀態(tài)下4根鎖定柱所受均為壓應(yīng)力，沒(méi)有出現(xiàn)拉應(yīng)力，最大壓應(yīng)力為449.79÷（0.6×0.6）＝1249t/m2＝12.49MPa，小于允許應(yīng)力。因此，鎖定柱能夠滿足抗傾覆要求。3、鎖定柱穩(wěn)定性驗(yàn)算：失穩(wěn)臨界力Pij＝(π2EI)/(2L)2=(3.142×3.5×106×1.08×10-2)/（2×5）2＝3726.93t>449.79t故鎖定柱不會(huì)失穩(wěn)。（三）掛籃1.掛籃設(shè)計(jì)、制作及安裝：（1）本工程采用無(wú)壓重式掛籃。掛籃后部份與橋體錨固，解決傾覆問(wèn)題。掛籃自重約40t，掛籃重量與塊體之比約為0.4左右。（2）掛籃由以下幾個(gè)部份組成：主桁架、懸吊系統(tǒng)、錨固系統(tǒng)、行走系統(tǒng)、底模板平臺(tái)。主桁架中主梁由兩根雙拼1m工字鋼組成，后下橫梁、后上橫梁以及前上橫梁均由雙拼56#工字鋼組成，前下橫梁由雙拼45#工字鋼組成。懸吊系統(tǒng)采用鋼制吊帶和Φ32冷拉鋼筋。錨固系統(tǒng)采用在箱梁腹板內(nèi)預(yù)埋冷拉鋼筋形式，冷拉鋼筋將后錨座固定在箱梁頂面，而后錨座與掛籃之間通過(guò)吊帶錨固。掛籃的整體縱移采用滑移方式，其動(dòng)力用卷?yè)P(yáng)機(jī)，使掛籃與滑道相對(duì)滑移行走。掛籃底平臺(tái)由下橫梁、底平臺(tái)小縱梁（30#雙拼槽鋼）、方木等組成。（3）掛籃主桁架與前上橫梁以及后上橫梁電焊連結(jié)，形成類似井字型整體結(jié)構(gòu)。（4）根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件及設(shè)計(jì)要求，精加工部件由工廠制作，部份較長(zhǎng)構(gòu)件在現(xiàn)場(chǎng)制作。每只0#塊上一組兩只掛籃分別在現(xiàn)場(chǎng)拼裝就位。（5）由于本工程0＃塊在水面上，給掛籃安裝帶來(lái)一定的困難。掛籃主梁以及上部結(jié)構(gòu)采用履帶吊進(jìn)行吊裝，下部結(jié)構(gòu)采取在駁船上拼裝組合，整體起吊就位。掛籃行走系中滑槽下設(shè)置了水泥混凝土滑道，消除橋面橫坡對(duì)掛籃行走時(shí)產(chǎn)生橫向力的影響，防止掛籃行走過(guò)程中偏移縱軸線。節(jié)段澆筑（一）0＃塊施工根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，在上部結(jié)構(gòu)懸臂施工當(dāng)中主墩支座是承受部分荷載的，為了保證在全橋合攏前支座不受偏心荷載，在主墩頂部設(shè)置砂箱，這樣既能保證支座不受力，又能利用主墩承受部分豎向荷載，減輕四根鎖定柱負(fù)擔(dān)，再者在體系轉(zhuǎn)換時(shí)也可使上部結(jié)構(gòu)平穩(wěn)下落。按照掛籃施工的具體要求，我們?cè)?#塊箱梁澆注前予埋掛籃后錨予埋件，卷?yè)P(yáng)機(jī)固定件等予埋件。（二）連續(xù)梁懸臂澆筑第一塊箱梁澆注前，對(duì)掛籃進(jìn)行予壓，即西半橋北主墩南1#塊進(jìn)行等載予壓，并選擇所有節(jié)段中最重的節(jié)段作為予壓荷載，即3'#塊，92噸。測(cè)得其彈性變形和非彈性變形數(shù)值，以后，每澆注一個(gè)節(jié)段，不再進(jìn)行予壓，就以此數(shù)據(jù)為依據(jù)，結(jié)合設(shè)計(jì)院提供的數(shù)據(jù)，進(jìn)行模板標(biāo)高的微量調(diào)整。本工程連續(xù)梁澆筑采用全掛籃對(duì)稱澆筑。施工流程圖為：澆筑鎖定墩→搭設(shè)支架澆筑0＃塊→加工并安裝掛籃→懸臂澆筑1＃~5＃塊（1'＃~5'＃塊）→搭設(shè)支架澆筑邊跨直線段→澆筑邊孔合攏段→拆除鎖定裝置進(jìn)行體系轉(zhuǎn)換→澆筑跨中合攏段。掛籃的穩(wěn)定性對(duì)于連續(xù)梁澆筑施工十分重要。本工程抓住了以下施工關(guān)鍵技術(shù)，確保了工程質(zhì)量。1．檢查掛籃上千斤頂?shù)仍O(shè)備的狀況，如完好無(wú)損時(shí)，放松吊帶，先松后吊帶，再松前吊帶。前后吊帶放松時(shí)注意均衡同步。2．掛籃后錨固解除時(shí)，兩根主桁架后錨注意均衡同步進(jìn)行。3．掛籃移動(dòng)時(shí)，注意同步前進(jìn)，前進(jìn)50cm作一次觀察，防止掛籃有轉(zhuǎn)角引起誤差，同時(shí)也防止掛籃受扭變形。4．掛籃移動(dòng)就位后收緊吊帶，吊帶收緊時(shí)，先觀察橫梁上4根吊帶是否均衡同步收緊。掛籃前橫梁吊帶的收緊工作和測(cè)量同步進(jìn)行。5．混凝土澆筑前，復(fù)測(cè)標(biāo)高?；炷翝仓?，作標(biāo)高觀察，每澆筑一次箱梁塊件，應(yīng)作４次標(biāo)高觀測(cè)。注意混凝土應(yīng)從外到里進(jìn)行澆筑，以避免箱梁根部新老混凝土之間產(chǎn)生裂縫。箱梁混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%后，進(jìn)行預(yù)應(yīng)力的張拉工作。（三）邊跨合攏段澆筑某大橋共有4個(gè)邊跨合攏塊，對(duì)其中的1個(gè)邊跨合攏塊進(jìn)行等載予壓，其變形數(shù)值作為后3個(gè)合攏塊澆注立模的依據(jù)，目的使理論更符合實(shí)際，梁的變形得以控制，線形更完美。模板的高程將嚴(yán)格按圖紙尺寸并預(yù)拋一定的數(shù)值，預(yù)拋值將根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的支架情況、以往的施工經(jīng)驗(yàn)及設(shè)計(jì)院提供的數(shù)值（1、掛籃的自重引起的變形；2、節(jié)段的自重引起的變形；3、予應(yīng)力張拉引起的變形；4、砼的徐變引起的變形）來(lái)確定。邊跨合攏后預(yù)應(yīng)力束的張拉在混凝土強(qiáng)度達(dá)到100％后進(jìn)行。（四）中跨合攏段澆筑及體系轉(zhuǎn)換中孔的合攏是梁體從單懸臂向連續(xù)梁的轉(zhuǎn)換，是梁體從靜定結(jié)構(gòu)向超靜定結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換。施工流程如下：邊跨合攏段施工完畢并拆除支架→拆除0＃塊下錨固束及0＃塊抗傾覆臨時(shí)固定柱→打開砂箱慢慢放砂讓單懸臂的0#塊處支座受力→安裝中孔合攏段吊架→在合攏段內(nèi)焊接內(nèi)外剛性支撐(水平支撐)→按設(shè)計(jì)要求張拉部分頂板和底板合攏束→合攏段吊架與模板鎖定→合攏段鋼筋安裝→澆注合攏段混凝土→張拉預(yù)應(yīng)力鋼束及孔道壓漿→拆除吊架及外支撐。為防止中孔合攏段澆筑后產(chǎn)生收縮裂縫，在施工中采取兩項(xiàng)措施。第一，按設(shè)計(jì)的位置和數(shù)量焊接型鋼支撐(水平支撐)，并張拉部分頂板和底板合攏束，以限制混凝土的自由收縮；第二，混凝土澆筑時(shí)間為當(dāng)天氣溫最低的時(shí)候，減少混凝土收縮徐變的影響，防止裂縫的產(chǎn)生。中孔合攏段混凝土強(qiáng)度至設(shè)計(jì)要求以后，進(jìn)行連續(xù)梁連續(xù)束的張拉，張拉從底板正彎矩束開始，完成體系最終的轉(zhuǎn)換。0預(yù)應(yīng)力張拉對(duì)于用掛籃施工的節(jié)段箱梁，預(yù)應(yīng)力施工的質(zhì)量對(duì)工程結(jié)構(gòu)的安全性和可靠性顯的尤為重要。本工程主體結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁采用三向預(yù)應(yīng)力體系?？v、橫、豎向預(yù)應(yīng)力鋼束的張拉順序：張拉n節(jié)段縱向預(yù)應(yīng)力鋼束，張拉(n-3)節(jié)段橫、豎向預(yù)應(yīng)力鋼束。（一）縱向張拉作業(yè)，按照兩端張拉并錨固結(jié)的方法進(jìn)行。以“左右對(duì)稱、兩端同時(shí)”為原則。操