【正文】 地面上實際灌筑一個梁段進行測試，符合實際，但成本高。多數(shù)橋是只測主構(gòu)架，不帶模板?？芍貜?fù)加載卸載，可超載，安全方便，可提前進行。但用千斤頂加載與實際工況有明顯差別，故測試得到的變形結(jié)果如同上述計算結(jié)果一樣，只能用作參考。方法2　在墩旁梁段灌筑過程中實測　以混凝土為荷載，分級測量前端撓度。此法才能得到真實可靠的結(jié)果。應(yīng)在墩旁兩側(cè)兩個梁段上重復(fù)測量一次，并注意精確控制混凝土數(shù)量。各測點數(shù)據(jù)不完全同步是正常的。測量結(jié)果可表示成前面式(51)，式中Vi1≈0，故Vi=Vi2。方法2的結(jié)果一般比方法1的小，以方法2的為主。V(n)i2的值有隨機性，測不準(zhǔn)，主要還是靠精心操作管理來盡量減小它。六、改進掛籃設(shè)計的建議國內(nèi)在掛籃的設(shè)計及使用方面已積累了豐富的經(jīng)驗，形式多種多樣，使用數(shù)量也甚多。然而以往掛籃的設(shè)計多數(shù)是由各施工單位在承接了懸灌施工任務(wù)后臨時完成，往往來不及仔細(xì)推敲修改。鑒于掛籃的重要和用量較多，現(xiàn)在有必要也完全有可能在總結(jié)現(xiàn)有掛籃優(yōu)缺點的基礎(chǔ)上，予以改進和優(yōu)化。下面就此提出一些建議。(1)定型標(biāo)準(zhǔn)化，通用系列化　首先優(yōu)選主構(gòu)架結(jié)構(gòu)型式、吊掛及錨固和走行系統(tǒng)，而模板尤其是內(nèi)模的定型比較困難。應(yīng)能適應(yīng)不同的梁段長度、寬度及重量，且便于分解、安裝、運輸及保管，可重復(fù)使用。標(biāo)準(zhǔn)化的效益很可觀。(2)重視提高掛籃剛度　人們對強度一貫比較重視，而在保證安全的前提下，掛籃的強度大小對施工并無直接影響。而剛度大小則與施工全過程密切聯(lián)系，前面對此已有詳細(xì)論述。(3)方便測量通視、人員通行、混凝土輸送及灌筑頂板混凝土?xí)r眾多人員的操作　這就要求掛籃的正面(梁的縱向)呈門式，在頂板上方留出豎井式的空間，使得由后向前和由上向下可直通新梁段。菱型掛籃基本上滿足這些要求，為快速施工和頻繁的線形控制測量工作提供了方便條件。(4)便于向下調(diào)整模板標(biāo)高　現(xiàn)有各式掛籃均采用柔性前吊帶，上調(diào)方便，下調(diào)困難，下調(diào)后模板可能懸空，灌筑中突然下沉，事先不易發(fā)現(xiàn)，容易造成線形和混凝土質(zhì)量問題。(5)能左右擺動調(diào)整中線　文獻[8]已對彎梁掛籃實現(xiàn)了這一功能，直梁也需要此項功能。立模時調(diào)整中線比較困難，橫向無法施力，斜向用力過大會撞彎鋼筋網(wǎng)。規(guī)范僅容許中線偏差5mm，偏嚴(yán)。即使用拉筋強行糾偏合格，經(jīng)過灌筑擾動，實際中線偏差仍可能超限。故建議規(guī)范適當(dāng)放寬要求(容許偏差10mm)，掛籃本身也應(yīng)具備模向微調(diào)功能。(6)內(nèi)模、外模、底模能牢固互連　對灌筑過程的跟蹤觀測表明，三者變形大小不同，也不同步，不利于精確控制模板標(biāo)高和保證混凝土質(zhì)量。(7)內(nèi)模定位調(diào)整方便，整體性好　目前的內(nèi)模普遍不如外模，造成箱梁室內(nèi)線形粗糙。(8)按設(shè)計要求將底模制成圓順的豎曲線。(9)頂板有橫向預(yù)應(yīng)力筋時，兩側(cè)人行道外緣豎向窄條外模應(yīng)采用整體鋼模，使橋面兩側(cè)平直。，改變這一現(xiàn)狀要從各塊模板著手，上述三條僅是其中的部分措施。(10)設(shè)計安全防護裝置，使之成為整套設(shè)備的必要組成部分。個別橋已在掛籃上發(fā)生過事故，保證人員在高空操作時的安全至關(guān)重要。(11)掛籃的設(shè)計應(yīng)與其在零號段上的初次安裝、與梁體的連接、保證箱梁室內(nèi)外美觀及混凝土內(nèi)在質(zhì)量、施工操作使用方法等聯(lián)系起來，統(tǒng)一考慮，對梁本身的設(shè)計及施工方法也可以提出合理的要求。第五節(jié) 懸臂現(xiàn)澆掛籃設(shè)計及施工實例一、吳忠黃河大橋掛籃設(shè)計1 掛籃設(shè)計總體構(gòu)思吳忠黃河公路大橋為54+490+54米的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋，主橋橫截面為雙幅單箱雙室變高度三向預(yù)應(yīng)力混凝土梁，單幅頂板寬17m，底板寬11m，梁底下緣按二次拋物線變化，，頂板厚為26cm，底板厚由跨中的26cm增至根部的60cm，腹板基本為等厚的36cm。設(shè)計為掛籃懸臂灌注，灌注的最大梁段長度為4m，最大梁段重140t。根據(jù)國內(nèi)外掛籃施工現(xiàn)有水平，需開發(fā)一種新型的輕型掛籃以滿足大跨、寬體、多箱或多室橋梁的施工，設(shè)計注重整體功能，不片面追求輕型指標(biāo)，根據(jù)本橋的實際情況并參考文獻[16]中的構(gòu)思，總體構(gòu)思體現(xiàn)在以下幾個方面：(1)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；(2)掛籃用材立足國內(nèi)生產(chǎn)的高強輕質(zhì)鋼材，并便于加工；(3)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，靠機械化和自動化來提高生產(chǎn)效率和降低工人勞動強度；(4)走行系統(tǒng)中的滑道充分利用箱梁豎向預(yù)應(yīng)力筋錨固，掛籃空載前移時，靠后勾裝置平衡傾覆力矩；(5)采用主桁架與外模、內(nèi)模分開行走，分2次行走到位的辦法，從而減小后勾裝置的受力，不設(shè)平衡重；(6)吊升系統(tǒng)采用吊帶及精軋螺紋鋼筋，使錨固、裝拆方便、調(diào)整簡單；(7)對掛籃結(jié)構(gòu)作適當(dāng)處理可適應(yīng)各種跨徑、不同寬度的多箱或多室箱梁施工。2 掛籃的構(gòu)造和特點圍繞總體構(gòu)思進行結(jié)構(gòu)設(shè)計，經(jīng)研究決定采用主桁全栓接（或銷接）的空間菱形掛籃。各部分構(gòu)造見圖524。（1）菱形主桁架：主桁架由三榀桁架和橫聯(lián)組成。每榀5根主要桿件由2片槽鋼組焊而成，槽鋼的截面由結(jié)構(gòu)分析確定；橫聯(lián)采用角鋼連接，以增大整個掛籃的橫向剛度，抵抗西北地區(qū)可能出現(xiàn)的大風(fēng)對掛籃的影響。考慮其通用性，主桁桿件和橫聯(lián)均采用A3鋼，各桿件間及與橫聯(lián)的連接在工地上全部采用普通螺栓連接。（2）走行系統(tǒng)：由鋼枕、滑道、上滑板及后勾裝置構(gòu)成。鋼枕為槽鋼加1塊鋼板焊接而成，滑道為2根槽鋼組焊而成，上滑板為厚鋼板，后勾裝置由厚鋼板豎肋和角鋼焊接制成，后勾板的強度由其豎肋來調(diào)整?；烙韶Q向預(yù)應(yīng)力鋼筋錨固在橋面上，后勾裝置勾住滑道以平衡掛籃空載走行時的傾覆力矩。（3）內(nèi)外模系統(tǒng)：內(nèi)模分頂模和內(nèi)側(cè)模，由型鋼組焊成模架。內(nèi)模工作時由滑梁支承在內(nèi)吊梁上，脫模時松開內(nèi)吊梁，滑梁落在內(nèi)吊梁上，即可滑行前移。頂模板為組合鋼模板，側(cè)模板還有部分木模組成，以適應(yīng)梁高的變化。外模由側(cè)模板、底模及拉桿組成，側(cè)模由外吊梁懸掛，模板為型鋼和鋼板組焊的整體鋼模板，在梁體兩側(cè)用拉桿拉緊，以抵抗?jié)沧⒒炷習(xí)r產(chǎn)生的水平力；底模由底縱梁、底橫梁及模板組成，通過底橫梁的前后吊帶懸掛在掛籃主桁的前吊點、已澆注梁段和外吊梁上，隨主桁一起前移，底縱梁由型鋼組焊成桁架，底橫梁由工字鋼組焊成格構(gòu)式梁。主桁架后吊裝置吊梁走行系統(tǒng)外模及內(nèi)模系統(tǒng)前吊帶前吊裝置錨固裝置φ32底縱梁及底模a 掛籃側(cè)面圖滑梁及內(nèi)吊梁底籃前橫梁后勾裝置拉桿橫聯(lián)主桁架前橫梁b掛籃正面圖圖524 吳忠黃河公路大橋掛籃示意圖（4）懸吊系統(tǒng)：由螺旋千斤頂、小橫梁、吊帶及φ32精軋螺紋鋼筋組成，用于懸掛模板系統(tǒng)，調(diào)整模板的標(biāo)高。（5）錨固裝置：每個后錨點由6根φ32精軋螺紋鋼筋、扁擔(dān)梁及螺旋千斤頂組成。由于施工中，豎向預(yù)應(yīng)力筋間距較大且難以精確定位，而梁體內(nèi)外翼緣通過計算可以承受掛籃的后錨力，因此，采用精軋螺紋鋼筋直接錨固于梁體內(nèi)外緣的根部，并通過設(shè)置于扁擔(dān)梁上的千斤頂進行錨固力的轉(zhuǎn)換。（6）張拉操作平臺：懸掛于主桁架上，提供立模、扎筋、灌注混凝土、張拉預(yù)應(yīng)力束及移動掛籃的工作面。，，。掛籃總重與箱梁塊段之比（掛籃工作系數(shù)）：。該掛籃結(jié)構(gòu)簡單，受力明確，剛度大。掛籃前端及中部作業(yè)面開闊，可以從掛籃中部運送混凝土，便于箱梁腹板、底板鋼筋安裝制作；設(shè)有走行滑道和后勾裝置，移動方便且安全可靠；外模、底?？梢淮我苿拥轿?，便于整體移動；取消平衡重，利用豎向預(yù)應(yīng)力筋錨固滑道；掛籃所需材料為普通型鋼，所有桿件均能在工地加工，加工制作簡單，安裝方便；掛籃側(cè)?？捎糜?、號段及合攏段施工；掛籃模板利用螺旋千斤頂調(diào)整高度，安全可靠，確保了工程質(zhì)量、人身及設(shè)備安全。3 掛籃主桁結(jié)構(gòu)計算 荷載系數(shù) 有關(guān)系數(shù)依據(jù)交通部頒發(fā)的公路橋涵設(shè)計和施工規(guī)范，荷載系數(shù)取值如下： 考慮箱梁混凝土澆注時脹模等因素的超載系數(shù)：； 澆注混凝土?xí)r的動力系數(shù)：； 掛籃空載行走時的沖擊系數(shù)：； 澆注混凝土和掛籃行走時的抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)：； 作用于主桁的荷載梁段荷載：澆注箱梁段的最大重量140t，考慮澆注混凝土?xí)r動力因素和掛籃安全方面的重要性，控制設(shè)計最大荷載t； 施工機具及人群荷載：㎡ 振搗系統(tǒng)產(chǎn)生振搗力：假定傳于底模壓力為振搗器自重的4倍，風(fēng)荷載：（由當(dāng)?shù)貧庀筚Y料提供）910Pa；混凝土偏載：箱梁兩側(cè)腹板澆注最大偏差5m混凝土。 荷載組合荷載組合I：梁段荷載+振動力+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(fēng)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(fēng)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用于剛度計算；荷載組合V用于掛籃行走驗算。 結(jié)構(gòu)分析計算主桁結(jié)構(gòu)內(nèi)力與位移計算：掛籃主桁為空間桁架結(jié)構(gòu)，根據(jù)上述荷載組合，首先用手算將各部分豎向荷載N1～N6及水平荷載等分配給主桁，然后采用SAP90程序在微機上計算，結(jié)構(gòu)計算模型如圖525所示。通過計算，、均小于所用型鋼的容許應(yīng)力[]=145MPa。掛籃前端的計算撓度為12mm。掛籃空載行走時，考慮橫向風(fēng)載的作用下，前端的最大橫向位移僅2mm，說明掛籃縱、橫向的剛度均較大，可以很好得滿足施工需要，這是此掛籃的重要特點。主桁穩(wěn)定分析：主桁桿件采用相應(yīng)的屈曲長度，分別驗算了平面內(nèi)和平面外的壓桿整體穩(wěn)定和局部穩(wěn)定，均符合要求，則桁架整體穩(wěn)定也能滿足。由于脫模過程中，吊桿承受的沖擊震動最大，可能發(fā)生端部斷裂，因此在本設(shè)計中，吊帶及φ32精軋螺紋鋼筋吊桿的安全系數(shù)不小于4。N4N5N6N6N6N2N6N1N3N5圖525 主桁空間計算模型4 掛籃試驗掛籃加工完成后，在加工場內(nèi)進行預(yù)拼以驗證加工的精度；為保證懸灌施工的安全，試拼后即對每套掛籃進行靜載試驗；消除非彈性變形，同時，針對掛籃施工時前端撓度主要是由于主桁變形引起的原因，試驗時測出力與位移的關(guān)系，作為施工時調(diào)整底模板的依據(jù)。試驗方法是首先對集中受力的重要部件，如鋼帶和銷子進行應(yīng)力測試，然后選擇平整場地試拼。根據(jù)設(shè)計荷載進行預(yù)壓，可測得彈性壓縮的正確數(shù)值，并能將非彈性壓縮事先消除。有時非彈性壓縮并不能一次全部消除，施工單位預(yù)壓可分多次加載，該掛籃試驗按40%、70%、90%、100%逐級加載至設(shè)計荷載?，F(xiàn)場采用水箱加載，利用了工地上水源充足這一優(yōu)勢，既節(jié)省材料，又容易控制加載的精確性。加載過程中，要檢查各桿件焊縫有無開裂情況，同時記錄力與位移數(shù)據(jù)，根據(jù)試驗結(jié)果繪制力與位移關(guān)系曲線，實測的力與位移結(jié)果與結(jié)構(gòu)計算結(jié)果一致，充分說明掛籃設(shè)計與加工達到了預(yù)期的目的。5 結(jié)語實踐證明，空間菱形掛籃在吳忠黃河公路大橋上的應(yīng)用是成功的，是掛籃進一步向輕型化、寬體化發(fā)展的一種結(jié)構(gòu)形式，可適用于多箱或多室梁懸臂施工，整體功能性強，它是一種值得推廣的掛籃形式。由于該掛籃為空間結(jié)構(gòu)形式，在分析計算時，應(yīng)采用空間計算模型來分析，以獲得與實際受力相一致的結(jié)果。二、廣東虎門大橋輔航道橋弓弦式掛籃的總體設(shè)計1 技術(shù)方案比較、論證及設(shè)計構(gòu)思虎門大橋位于珠江出海口，橋址處經(jīng)常有臺風(fēng)和雷雨大風(fēng)，使270m連續(xù)剛構(gòu)懸臂施工工藝的設(shè)計成為一項非常關(guān)鍵的任務(wù)，而懸臂施工工藝設(shè)計的關(guān)鍵在掛籃的設(shè)計，掛籃設(shè)計的好壞直接影響到施工進度，它是虎門大橋輔航道橋建設(shè)中的一項重大技術(shù)問題，施工前對掛籃設(shè)計技術(shù)方案進行了比較論證。目前國內(nèi)外掛籃按結(jié)構(gòu)形式可分為：桁架式、三角斜拉式、預(yù)應(yīng)力束斜拉式、型鋼式及混合式5種，按行走方式可分為：滑動式和滾動式2種，按平衡方式可分為全壓重式、半壓重式和自錨式3種。國內(nèi)外掛籃正向輕型方向發(fā)展，掛籃設(shè)計主要控制指標(biāo)為：掛籃的總用鋼量與最大塊件之比值K主桁架用鋼量與最大塊件重量之比值K2。K1值愈低，表示整個掛籃設(shè)計愈合理，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。減輕掛籃自重所采用的手段除優(yōu)化結(jié)構(gòu)形式之外，最重要的措施就是不設(shè)平衡重并改善滑移系統(tǒng)，同時改進力的傳遞系統(tǒng)。斜拉式掛籃能夠自行錨固，主梁在施工時不承受混凝土荷載，從而達到減輕自重的效果，但施工不方便，施工周期長。型鋼式及混合式掛籃施工方便，施工周期短，但結(jié)構(gòu)自重大，造價偏高，經(jīng)濟效益不好。根據(jù)虎門大橋輔航道橋270m連續(xù)剛構(gòu)設(shè)計要求，結(jié)合虎門大橋所處的地理位置，吸取各種掛籃設(shè)計施工的優(yōu)點，最后選用的掛籃采用桁架結(jié)構(gòu)，分步滾動行走機構(gòu)，整體模板，能通過精軋螺紋鋼筋傳力的標(biāo)高調(diào)整系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡便，受力明確，自重輕，結(jié)構(gòu)剛度大，移動靈活，抗風(fēng)能力強，特別是橫向抵抗臺風(fēng)的能力強，節(jié)省材料，見圖526所示。具體設(shè)計構(gòu)思如下。圖526(1)主桁架采用萬能桿件拼裝成弓弦式，象動物老鷹。結(jié)構(gòu)形式接近受力圖。主桁架橫向聯(lián)系象老鷹的翅膀一樣向兩邊延伸至橋面寬增加掛籃的整體穩(wěn)定性，并可用來控制整個箱梁的寬度，以適應(yīng)珠江口風(fēng)大浪大的自然環(huán)境。(2)采用主桁架與外模、內(nèi)模分開行走，分2次行走到位的辦法，這樣可不設(shè)平衡重。從而大大減輕掛籃的自重。(3)吊升系統(tǒng)采用 級精軋螺紋鋼筋，使錨固、裝拆方便、調(diào)整簡單。(4)采用施加預(yù)應(yīng)力，減少桁架變形，做到通過后錨梁調(diào)整前端標(biāo)高。(5)內(nèi)外模板均采用5cm厚松木板做成，減少用鋼量，減輕掛籃自重。(6)在1號塊使用聯(lián)體掛籃，使1號塊實現(xiàn)無托架施工，減輕施工用鋼量，縮短施工工期。2 結(jié)構(gòu)設(shè)計 設(shè)計規(guī)范本輕型弓弦式掛籃結(jié)構(gòu)設(shè)計采用以下設(shè)計規(guī)范和設(shè)計手冊：(1) 公路橋涵結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(JTJ02586)；鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊(GBJ1788)。(2) 公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范(JTJ02385)。(3) 鋼結(jié)構(gòu)連接節(jié)點設(shè)計手冊。 主要設(shè)計指標(biāo)及要求(1)懸臂灌筑混凝土箱梁分段長度：1號～10號為3m。11號～17號為4m。18號～31號為5m。(2)～5m，設(shè)計中考慮外模、內(nèi)模在高度方向上可分段。(3)。(4) 。(5)