連續(xù)梁橋懸臂澆筑掛籃設計與應用

1、連續(xù)梁橋懸臂澆筑掛籃設計與應用摘要：結合沅水倉兒總特大型連續(xù)梁橋工程的建立， 闡述了預應力連續(xù)梁橋懸臂澆筑施工用 掛籃的設計與施工應用。 通過貝雷桁架掛籃的設計分析， 較好的解決了懸臂施工用掛籃的組 成及施工問題。關 鍵 詞：連續(xù)梁橋 懸臂澆筑 掛籃設計引言預應力混凝土連續(xù)梁橋屬于預應力橋梁中的一種， 橋梁構造整體性能好、 剛度大、 變形 小、抗震性能好，特別是主梁變形撓曲線平緩，橋面伸縮縫少，行車舒適等優(yōu)點。大跨徑預 應力混凝土連續(xù)箱梁廣泛采用掛籃進展懸臂澆筑施工。 貝雷桁架梁因具有可分解、 能快速架 設和裝配簡單等優(yōu)點， 常被用作橋梁懸臂澆筑施工的掛籃承重構造。 同時貝雷桁架掛籃具有 構造

2、合理、受力明確、自重較輕、利用系數高、使用平安方便等特點，更主要的是其工程費 用較低。 對此， 本文結合常德沅水倉兒總特大型連續(xù)梁橋的懸臂澆筑施工用掛籃形式，對貝雷桁架掛籃在施工荷載下的設計進展簡單分析， 為同類型大跨度預應力連續(xù)梁橋的掛籃施工 提供一定的參考。倉兒總特大橋主橋 28號36號墩間上部構造為懸澆預應力混凝土連續(xù)梁，跨徑布置為58 m+6 X 100 m+58 m。上部箱梁為單箱單室三向預應力箱梁。箱梁根部梁高為6.0 m,跨中梁高為2.8 m，箱梁頂板全寬為 16 m，厚度為0.28 m。主橋29號35號墩七個“ T",每 個T懸澆施工節(jié)段為2 X 15段。采用七套掛籃

3、對稱懸臂現澆施工，0號梁段采用搭設托架澆筑。全橋共八個合龍段,按先邊跨,次邊跨,后中跨的順序合龍。掛籃通常由承重梁、 懸吊模板、 錨固裝置、行走系統(tǒng)和工作臺等局部組成。掛籃的設計 力求其構造輕巧, 掛籃重量及施工荷載控制在梁段重量的 0.4 左右；同時力求掛籃構造簡單, 各個部件盡量采用型鋼加工而成,使其加工、 安裝及拆卸方便快捷,減少工作量,加快施工進度； 另外要求掛籃剛度大, 使其在灌注混凝土的過程中可以迅速調整模板標高；最后設計時應盡量做到掛籃除滑道外可以整體一次移動就位。2.1 掛籃的設計原那么掛籃的合理設計是保證施工質量、 加快工程進度的重要因素。 承重梁是掛籃的主要受力 構件,承受

4、施工設備和新澆混凝土的全部重量, 并通過支點和錨固裝置將荷載傳到已施工好 的梁段上。承重梁除強度 （彎矩和剪力 ）保證平安可靠外,還要求使用方便、變形小、穩(wěn)定性 好、自重輕、裝拆方便、移動靈活,并要有足夠的平面尺寸,以滿足梁段現場作業(yè)的需要。2.2 貝雷桁架桿件組成及性質貝雷桁架主要構件由桁架、桁架連接銷、反保險銷、加強弦桿、弦桿螺栓、桁架螺栓 6 種構件組成。每片貝雷桁架主要受力構件由上下弦桿、豎桿及斜桿焊接而成，桁架的上、下 弦桿由兩根組合而成，加強弦桿采用螺栓與桁架連接。桁架斜桿、 豎桿均用 8 號工字鋼。整 個桁架由貝雷桁架片通過端部連接銷拼裝而成。2.3 掛籃構造的組成及性質掛籃由主

5、桁架、 上橫梁、 底籃和吊桿 4 個主要部件組成， 主桁架和上橫梁均采用標準貝 雷架拼接。單個掛籃共兩組主桁架， 根據箱梁段的最大重量， 每組主桁架由 4 組貝雷架拼接， 每組貝雷架由4片組成，采用特制花架將 4組貝雷架連成整體，主桁架長度12 m，高度1.5m。單個掛籃有前后兩組上橫梁，每組橫梁由2組貝雷架拼接，每組貝雷架由6片組成，長度18 m，滿足橋梁寬度16 m的要求。上橫梁高度1.5 m,采用適當的方法連接固定在主桁架上，防止施工過程中產生滑移， 上橫梁之間用 20 號槽鋼分左右兩道連接，形成整體，同時增強橫梁的抗傾覆能力。主桁架 是懸澆過程中的主要受力構件, 為了增強其剛度以及施工

6、過程的穩(wěn)定性, 需在前后兩端和中 部加設三道桁架橫系梁,橫系梁由 20號槽鋼和 1O 號槽鋼焊接。底籃由下橫梁和底模系統(tǒng)組成。 下橫梁分前后橫梁, 根據懸澆箱梁的重量及吊桿的分布, 前后橫梁均采用 2 根 40 號工字鋼并排放置,工字鋼之間用鋼板連續(xù)焊接形成整體橫梁,前 后橫梁上縱向鋪設 25 號工字鋼和橫向 12 號工字鋼,上層鋪設 6 mm 厚鋼板組成底模系統(tǒng)。吊桿采用0 32 mm精軋螺紋鋼筋，前后各 4根吊桿，前后吊桿的水平距離為4.25 m,吊桿上端配 YGM 錨具、 用型鋼枕梁固定在掛籃上橫梁頂面, 下端采用特制鉸構造與底籃橫 梁連接,鉸構造能保證吊桿在任何工況下僅受垂直荷載,確保

7、吊桿的平安。掛籃的自錨系統(tǒng)采用0 32 mm 精軋螺紋鋼筋,上端用型鋼枕梁固定在主桁架末段的頂 面,下端用特制連接器與箱梁豎向預應力鋼筋連接錨固。根據施工荷載, 每組主桁架的后端需要有 2 根后錨桿,確保懸澆施工平安。掛籃的外側模和內頂模均采用大型骨架整體鋼模, 并采用整體滑移系統(tǒng),到達整體安裝、整體脫模、 整體滑移的目的,這樣可以加快工序施工 進度,降低勞動強度。3.1 掛籃拼裝(1) 在箱梁 0 號梁段頂面安裝掛籃支座和滑道,支座位于箱梁腹板的正上方,用貝雷架拼裝主桁架,貝雷架之間用花架將其連成整體形成主桁架,將主桁架安裝在支座上。(2) 在主桁架上安裝上橫梁,上橫梁分為前、后兩組橫梁,橫

8、梁均由兩組貝雷架組成。前后橫梁高度均為1.5 m,長度均為18 m,前后橫梁采用型鋼連接成整體，以增強其穩(wěn)定性。(3) 在橋墩的承臺上搭設施工平臺,拼裝底籃。底籃包括前、后橫梁和底模系統(tǒng)。前后橫梁均由兩根 36 號工字鋼組成，工字鋼用 810 鋼板焊接成整體，工字鋼頂面按吊桿位置焊 設鉸構造用的吊耳。前、后橫梁上鋪設 9根 36號工字鋼作為底模的承重梁，其上鋪設 9根 12 號工字鋼，再在上面鋪設 86 鋼板組成底模系統(tǒng)。(4) 在掛籃上部前后橫梁上安裝卷揚機，將底籃整體吊至適當位置，然后安裝底籃吊桿。 底籃的前端吊桿固定在主桁架的前橫梁上，后端吊桿固定在已澆箱梁底板和頂板上。(5) 安裝外側

9、模和頂模，外側模和頂模分別采用36 號工字鋼和 20 號槽鋼作為承重梁，前端懸掛在前橫梁上，后端懸掛在箱梁頂板上，承重梁承受模板及混凝土的重量。3.2 預壓掛籃一套掛籃包括主桁架、橫梁、底籃和內外模，總重約為45 t，懸澆箱梁段的重量從 80t-120t 不等，每段箱梁懸澆時掛籃主桁架的撓度值均不一樣， 為了了解掛籃在不同荷載下的施工撓 度，更準確地控制箱梁頂面高程， 必須對掛籃進展預壓。 預壓的同時消除掛籃的非彈性變形。 預壓可采用水箱加載或者大噸位千斤頂反力加載， 加載時詳細記錄各級荷載下掛籃主桁架的 撓度值，作為懸澆施工時立模標高的參考。3.3 1 號梁段施工考慮 1 號梁段較重， 掛籃

10、初次受力， 因此擬將 1 號梁段分兩次澆筑成型， 先澆筑底腹板， 再澆筑頂板。 1 號梁段掛籃為通行掛籃，安裝好掛籃中部的反力錨桿，按掛籃的預壓撓度值和設計要求的預拱度調整底模的標高和側模的標高。 力管道和豎向預應力鋼筋，然后安裝腹板內側模， 頂板模， 綁扎頂板鋼筋， 安裝頂板縱橫向預應力， 設計強度后，按標準張拉箱梁三向預應力并壓漿。綁扎 1 號梁段的底腹板鋼筋， 安裝預應澆筑底腹板混凝土。 安裝頂模支架， 拼裝澆筑頂板混凝土。 待混凝土強度到達 80%3.4 合龍段施工利用掛籃安裝合龍段底模和側模， 綁扎底板， 腹板和頂板鋼筋， 安裝三向預應力束或預 應力管道。按設計在合龍段兩端梁段的頂板

11、和底板靠近腹板的位置焊接4個型鋼剛性連接。在頂板和底板分別對稱選擇 4 根預應力束，兩端同時張拉至50%設計張拉值。在合龍段兩端箱粱上分別放置 312 m3的水箱，注滿水后在合龍段兩端形成36t的平衡荷載，水箱設置放水開關。選擇當天氣溫最低，氣溫變化不大的時段(一般選擇晚上 )，澆筑合龍段混凝土，連續(xù)澆筑， 一次成型。根據混凝土的澆筑速度，翻開水箱開關卸載，根本保證合龍段在不變 荷載下完成混凝土澆筑。4 結語漢壽倉兒總沅水大橋掛籃具有構造簡便，重量輕，安裝、拆卸及使用方便、可靠，施工快速， 澆筑施工中變形量小的特點， 能很好的滿足施工的需要。同時貝雷架的剛度大， 抗彎 強度高， 自重輕， 拼接容易， 可完全重復使用。 貝雷桁架掛籃施工有較好的經濟性、 平安性， 在同類型的大跨徑連續(xù)梁橋施工中將進一步得到開展和完善。參考文獻：1 吳國銘，基于簡化模型的貝雷桁架掛籃分析 J。橋梁隧道，2007(6) : 28 29。2 胡志忠，漢壽沅水大橋懸澆箱梁施工工藝的改良J 。湖南交通科技， 2021(11)： 51 52 。3 呂洪業(yè)，懸臂澆筑掛籃的設計 J 。水運工程， 1996(7): 44 一 45。4 黃文，毛學舜，王