【文章內容簡介】 工條件和環(huán)境設計掛籃時應考慮有寬敞的作業(yè)空間，便于放置各種機具和操作人員往返；在掛籃主桁架上方設置遮陽雨棚，改善作業(yè)環(huán)境。(5) 考慮通用性對掛籃結構作適當處理可適應各種跨徑、不同寬度的各類箱箱梁施工。掛籃主桁架作為承重結構，是最重要的設計計算構件，其計算內容主要包括：各桿件及錨桿的內力計算和截面設計、掛籃的變形和傾覆穩(wěn)定計算。計算應按兩個掛籃連成一體、灌筑梁段和空載走行等情況分別進行。(1)荷載系數 依據交通部頒發(fā)的公路橋涵設計和施工規(guī)范，荷載系數取值如下： 考慮箱梁混凝土澆筑時脹模等因素的超載系數：； 澆筑混凝土時的動力系數：； 掛籃空載行走時的沖擊系數：； 澆筑混凝土和掛籃行走時的抗傾覆穩(wěn)定系數：；(2) 施工荷載在灌筑梁段和空載走行過程中，掛籃主桁架主要承受以下幾種荷載：①最大節(jié)段混凝土重量：此項為設計掛籃時的控制重量。②掛籃自重：主要包括主桁架、懸吊系統(tǒng)、模板系統(tǒng)及張拉操作平臺的重量；③施工機具及人群荷載：根據施工中所用的附著式震搗器、張拉千斤頂及油泵的數量和施工人數計算。㎡計算。 ④動力附加荷載：考慮澆筑混凝土時的動力因素和掛籃施工安全方面的重要性，該處動力附加荷載主要考慮兩項：；。⑤沖擊附加荷載：主要考慮掛籃空載行走時的沖擊影響，；則沖擊附加荷載 = 。⑥風荷載：在6級以上大風條件下，很難保證施工質量，一般在大風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，所以應對掛籃在可能的大風條件下的錨固、行走及整體的穩(wěn)定性進行檢算，以策安全。其數值可由當地氣象資料提供或查全國風壓圖得到。⑦混凝土偏載：可按灌筑梁段時兩側腹板澆筑混凝土最大偏差計算，或取一掛籃偏載系數。(3) 荷載組合根據以上各施工階段的檢算內容和荷載情況，荷載組合如下：荷載組合I：混凝土重量+動力附加荷載+掛籃自重+施工機具和人群重；荷載組合II：混凝土重量+掛籃自重+混凝土偏載+施工機具和人群重；荷載組合III：混凝土重量+掛籃自重+風載；荷載組合IV：混凝土重量+掛籃自重+施工機具和人群重；荷載組合V：掛籃自重+沖擊附加荷載+風載。荷載組合I～III用于主桁承重系統(tǒng)強度和穩(wěn)定性計算；荷載組合IV用于變形計算；荷載組合V用于掛籃行走驗算。(4) 結構計算主桁結構內力與變形計算：簡化的計算常假定主桁架每一桁片承擔的荷載相同，按平面結構計算。圖513（a）為兩掛籃連成一體時的計算圖式，圖中P為擬灌筑梁段重量，PPP3為掛籃自重及施工設備等重量，由此可求得N、RR上、R下及各桿件的內力。圖513（b）為掛籃空載行走時，繞B點傾覆穩(wěn)定計算圖式，并由此而確定所需要的平衡重量N。圖512為灌筑混凝土時，后錨及縱梁后端已錨固在已成梁段上，掛籃的計算荷載應包括梁段重、機具設備、施工人員等全部重量，依次確定錨桿及掛籃各桿件的內力。掛籃的變形主要計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），為懸臂施工時掛籃前端的預留下沉量提供依據。 圖513平面結構計算簡便，但考慮的荷載工況較少，且無法考慮混凝土偏載和橫向風荷載作用對掛籃的整體影響，所以對于橫截面較寬或受橫向荷載影響較大的掛籃，最好采用空間結構計算。掛籃主桁為空間桁架結構，桿件連接可分為剛性、鉸接和半鉸接節(jié)點，對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)點和鉸接節(jié)點，對于僅在一個平面轉動而另一平面不能轉動的銷接視為半鉸接。計算主桁內力和變形可采用《桿系結構通用計算程序》在微機上計算，如吳忠黃河大橋掛籃設計中采用SAP90程序計算，計算非常迅速，且與實際吻合較好。主桁桿件穩(wěn)定分析：根據空間桿系計算出的內力，對壓桿采用相應的屈曲長度，分別計算出平面內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。掛籃的懸吊系統(tǒng)、模板系統(tǒng)和走行系統(tǒng)等按一般鋼結構計算方法設計，在此不再贅述，但因掛籃是可移動的支架，又屬于高空作業(yè)，所以在設計時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），其在脫模過程中，受到的沖擊振動最大，而且承受重復作用，有發(fā)生端部斷裂的危險，因此懸吊系統(tǒng)的前吊帶（桿）的安全系數不小于4。所有計算均根據不同的計算圖示與荷載組合，求得各構件的最大應力，經多次調整結構幾何尺寸，以達到在滿足規(guī)范要求的前提下，使結構材料最省、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用掛籃逐段澆筑施工的主要工藝程序為：灌筑0號段；拼裝掛籃；灌筑1號（或2號）段；掛籃前移、調整、錨固；灌筑下一梁段；依次類推完成懸臂灌筑；掛籃拆除；合攏。懸臂澆筑的每一梁段，其施工工藝流程如圖514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）。當采用一次澆筑時，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號段的施工 0段位于橋墩上方，其混凝土圬工數量較大，一般采用現(xiàn)場就地澆筑，灌筑0段相當于給掛籃提供一個安裝場地。0段的長度依兩個掛籃的縱向安裝長度而定，有時當0段設計較短時，常將對稱的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、門式和斜拉式三種。若墩身較低，可采用置于橋墩基礎或地基上的支架；若墩身較高，可在墩中設置預埋支撐支架（圖515）。圖514 懸臂澆筑施工工藝流程支架可采用萬能桿件、貝雷梁、型鋼等構件拼裝，也可采用鋼筋混凝土構件作臨時支撐。支架總長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號塊混凝土，支架變形對梁體質量影響很大，在作支架設計時，除考慮支架強度要求外，還應考慮支架的剛度和整體性；當采用萬能桿件、貝雷梁、板梁、型鋼等做支架時，可采取預壓、拋高或調整等措施。圖515 懸臂根部梁段現(xiàn)澆施工的支架二、梁墩臨時固結措施對于預應力混凝土連續(xù)梁橋和懸臂梁橋，在懸臂施工過程中應設置臨時梁墩錨固，使0號塊梁段能承受兩側懸臂施工時產生的不平衡力矩。臨時固結措施或支承措施有下列幾種形式：(1)將0號塊梁段與橋墩預埋的鋼筋或預應力筋臨時固結，待需要解除固結時切斷，見圖516。圖516 零好塊件與橋墩的臨時固結措施1 預埋臨時錨固預應力筋；2支座；3工字鋼(2)當橋不高，水又不深且易于搭設臨時支架時，采用支架式固結措施，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保持穩(wěn)定，見圖517（a）。(3)利用臨時立柱和預應力筋來錨固上下部結構。預應力筋的下端埋固在基礎承臺內，上端在箱梁底板上張拉并錨固，借以使立柱在施工過程中始終受壓，以維持穩(wěn)定，見圖517（b）。(4)在橋高水深的情況下，也可采用圍建在墩身上部的三角形支架作為梁段的臨時支撐，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換體系時臨時支承的卸落設備。當采用硫磺水泥沙漿塊時，要采用高溫熔化拆除支承時，必須在支承塊之間設置隔熱措施，以免損壞支座部件，見圖517（c）。圖517 臨時固結措施 三、拼裝掛籃： 掛籃運至工地后，應在岸邊試拼，以發(fā)現(xiàn)由于制作不精確及運輸中發(fā)生變形造成的問題，保證正式安裝時的順利及工程進度。(1)0號段施工完畢后，在墩頂帽上順橋軸線方向兩側安裝三角形托架。(2)在0號段設簡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、主梁風撐等。注意灌筑1號段時一側主梁為正常長度，另一側為接長梁，并與正常主梁栓接成整體，不用后限位器。當滑至2號段時，將一側的接長梁換為正常主梁并將其尾部用節(jié)點板相連，懸灌到3號梁段以后，兩掛籃分開并在尾部加后限位器，各自對稱獨立工作。見圖518（a）、（b）、（c）所示。圖518 滑動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模）。底模平臺的后下橫梁支承在墩身側面的三角托架上。(4)安裝兩根內側斜拉帶。(5)安裝外側摸，用活動槽鋼將外側摸固定在前后下橫梁上。安裝兩根外側斜拉帶。(6)綁扎1號梁段部分鋼筋后，力箱梁內模，綁箱梁頂部鋼筋，再用斜拉帶調整模型位置。菱形掛籃懸臂灌筑時一般從1號或2號段開始，并且兩側掛籃一開始就獨立作業(yè)。當橋墩不太高時，其桿件一般用較大噸位的汽車吊直接提升，當橋墩較高或橋下地形不允許，或有較深的水流存在時，可用纜索或浮吊及扒桿等提升。掛籃的拼裝程序見圖519。(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鉸接，弓弦桿采用附設拉桿鉸接，見圖520所示。(3)在0號段外側摸設有滾動軸的桁梁下穿入滑梁，將底模與外側模間撐拉聯(lián)系放松，在自重作用下，脫模于滑梁上，用手動葫蘆牽引就位。(4)1號梁段箱梁施工完畢后，兩掛籃解體，各自移動到位并用手動葫蘆在尾部牽引，然后接長弦桿、弧桿，安裝后錨梁，此后兩掛籃對稱獨立作業(yè)。(1)在0號及1號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519 菱形掛籃安裝流程圖尾部相連并錨固，配置壓重，見圖521。吊掛相應吊帶（桿）。(2)將底模平臺及側模支架作為整體起吊，與相應吊點相連接，后下橫梁則用吊桿支承在箱梁底板上。圖520 弓弦式掛籃的尾部連接示意圖 圖521 三角形組合梁掛籃尾部連接示意圖(3)將內部頂模吊掛在前后吊桿上。(4)從3號梁段開始，兩掛籃分開作業(yè)，其主梁尾部各安裝接長梁，并將主梁后端錨固在箱梁頂面上。四、掛籃的行走 (1)用手動葫蘆把前下橫梁固定在箱梁梁體上，松開斜拉帶頂端千斤頂，并拆斜斜拉帶。(2)用壓輪器更換主梁壓緊器。手動葫蘆把主梁系統(tǒng)牽引到下一梁段設計位置，此時側?；涸谇吧系鯒U的帶動下，沿側模支架上的滾筒一起前行。(3)用手動葫蘆將底模平臺吊掛在滑梁上，拆除后下吊桿，將底模平臺通過側模支架落在滑梁滾筒上，并用手動葫蘆牽引就位。(4)安裝斜拉帶、后下吊桿、后下限位器等。(5)將內模落于內?；荷?，用手動葫蘆牽引就位。(1)用手動葫蘆將底模平臺吊在外側模走行梁上，解除后吊帶，將其落于滑梁上。(2)松開菱形桁架的上錨固，使其后支座反扣在軌道上緣，用千斤頂推或手動葫蘆牽引主桁并帶動側模及底模平臺沿滑道前行就位。 (3)將內模落于內走行梁上，用手動葫蘆牽引就位。(1)將底模平臺及外模用手動葫蘆吊掛在箱梁及滑梁上，并松開前吊桿及后錨固。(2)用手動葫蘆將弓弦桁架沿梁頂滑道牽引就位，此時滑梁同時在前吊桿帶動下同步到位。(3)將底模平臺通過外模支承在滑梁的滾筒上，用手動葫蘆將其牽引到位。(4)將內模下落在內滑梁上，用手動葫蘆牽引到位。五、掛籃的加工、試拼與預壓對于型鋼式掛籃，在加工過程中應注意以下環(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標要求。(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。根據掛籃所用材質選定焊條種類、型號、規(guī)格，確定焊接層數，坡口型狀，電流大小，進行試焊。重要部位桿件焊接時，焊工必須先進行首焊試驗，經試驗合格后方準其焊接。試焊后的焊件，進行幾何形狀檢查并探傷，經檢查合格后，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。由于桿件數量多，尺寸不一，因此，合理的下料方案對結構的受力性能、材料的節(jié)省及焊接工作量的大小影響頗大。例如，配料時，受拉桿件多采用整料，受壓桿件可用短料焊接等。(4)對節(jié)點的處理采用機加工手段與工地合理的組焊方法相結合，使桿件的加工既在工地加工又有工廠的加工精度，從而保證了工期和效益。2. 掛籃的試拼與預壓掛籃制作完成后，對集中受力的重要部件，如鋼帶和銷子，先要進行應力測試，然后在陸上試拼，這樣既可以發(fā)現(xiàn)加工中存在的問題和隱患，并能使操作工人熟悉拼裝工藝，及時發(fā)現(xiàn)問題。根據設計荷載進行預壓，既能保證質量又能保證施工安全，并能將非彈性壓縮事先消除，更能確定彈性壓縮的正確數值。有時非彈性壓縮并不能一次全部消除，但至少可以消除大部分，有的施工單位預壓分三次加載，并穩(wěn)載12小時，測得的非彈性壓縮能夠基本消除。實踐表明，當幾次預壓的結果十分接近時，就達到了預壓效果。以義烏經發(fā)大橋掛籃試驗為例，試驗方法是選擇平整場地，將一套掛籃的2片主桁水平放置，并用水準儀抄平，后端用Φ32精軋螺紋鋼鎖定，前端用千斤頂對拉，見圖522。按50%、30%、20%、20%、10%，檢查各桿件焊縫有無開裂情況，同時記錄力與位移數據，根據試驗測出結果，繪制力與位移關系曲線，實測力與位移結果與結構分析結果一致，充分說明掛籃設計與加工達到了預期的目的。圖522 主桁架測試方案六、梁段混凝土的灌筑施工 梁段混凝土的懸臂灌筑一般用泵送，坍落度一般控制在1418cm，并應隨溫度變化及運輸和澆筑速度作適當調整。其主要注意事項如下： ，必須嚴格檢查掛籃中線，掛籃底模標高；縱、橫、豎三向預應力束管道；鋼筋、錨頭、人行道及其它預埋件的位置，認真核對無誤后方可灌筑混凝土。其標高中線的誤差標準的制訂，應較現(xiàn)行規(guī)范混凝土梁的灌筑尺寸允許誤差扣除模板變形等影響的數字為小。 箱梁各節(jié)段立模標高=設計標高+預拱度+掛籃滿載后自身變形，其中徐變對撓度的影響除作結構