浅谈桥梁施工挂篮

杨志文,史 杰

(1.黑龙江省哈双高速公路管理处;2.黑龙江省东绥公司)

1 梁式挂篮

(1)挂篮承重结构是挂篮主要受力构件,可以采用万能杆件或贝雷梁拼装钢桁架,也可采用钢板梁或大号型钢作为承重结构。承重结构还可按设计置于梁段之上或桥面以下。

(2)悬吊系统的作用是将底模板、张拉工作平台的自重及其施工荷重传递到承重结构上,悬吊系统可采用钻有销孔的扁钢或两端有螺纹的圆钢组成。

(3)设置锚固系统装置及平衡重目的是防止挂篮在行走状态及浇筑混凝土梁段时倾覆失稳。在挂篮行走状态时解除锚固系统,依靠平衡重作用防止行走时挂篮失稳。在进行挂篮施工稳定检算时,稳定系数不应小于 1.5。

(4)挂篮整体纵移采用电动卷扬机牵引,在挂篮与梁体间设有滑道。目前现场常采用上滑道覆一层不锈钢薄板,下滑道采用槽钢,槽钢内放聚四氟乙烯板,行走方便、安全,稳定性较好。

(5)工作平台设于挂篮承重结构的前端,是用于张拉预应力束、压浆等操作用的脚手架。

(6)底模板供立模板、绑扎钢筋、浇筑混凝土、养生等工序用。

2 组合斜拉式挂篮

(1)承重结构。

承重结构由主梁、主上横梁、前上横梁和后上横梁组成,承受和传递斜拉带及内、外滑梁的荷重。主梁后部有水平和竖向限位器,其功能除固定挂篮位置外,还起传递施工荷载的作用。挂篮行走时竖向限位器换成压轮,以控制挂篮行走时的稳定性。

主上横梁的功能是将斜拉带的拉力传给主梁。前上横梁用以支撑和固定模板,并将力传给主梁。后上横梁的功能是在挂篮行走时通过两端钢丝绳吊起底部的下后横梁,使主梁与挂篮下部同步移动,从而使组合斜拉式挂篮一步到位。

(2)悬吊系统。

悬吊系统包括斜拉带、下后锚带、内外滑梁吊带。

斜拉带是挂篮的主要受力构件之一,它将底篮及侧模上受的力传递给主梁,斜拉带也是控制挂篮高程的主要构件,即通过上端千斤顶进行微调,达到模板定位的目的。因此,斜拉带除应有足够的强度外,还要有足够的刚度。在较宽的箱梁上,为减小下横梁的变形,宜在腹板外侧再增加两根斜拉带。

下后锚带一般有两个,作用是固定底篮并将后横梁受的力传递到已施工完成的梁段上,并通过下后锚带上的销孔来调节长度以适应底板厚度的变化,上端用千斤顶支承,以便保证新旧梁段平顺。内、外滑梁吊带用于支承模板,并将所受的力传递给主梁。

(3)模板系统。

模板系统包括底篮、侧模、内模和底模。

底篮由前后下横梁和若干纵梁组成,施工荷载通过底篮、斜拉带和下后吊带将施工荷载传给已浇筑段。上、下横梁间通过钢丝绳相连,以保证移动挂篮及侧模与主梁同步移动。

外侧模系用型钢杆件组成框架,内置模板。内模采用组拼式模板。当内滑梁和托架移位后,根据箱梁变截面高度再组拼新内模。

(4)限位与锚固系统。

斤顶压板换成压轮,即可达到行走限位目的。下后吊带也是底篮的竖向限位器。

3 牵索式挂篮

牵索式挂篮又称前支点挂篮,主要运用于斜拉桥的悬臂浇筑施工,它将斜拉桥的斜拉索作为牵索与挂篮相连,形成牵索传力系统,将部分施工荷载通过斜拉索直接传递至斜拉桥的主塔而达到减少挂篮重量的目的。

(1)主桁承重系统。

主桁由四纵三横几组万能杆件组拼的桁梁构成。整个挂篮通过牵索系统和锚固系统,将全部施工荷载传于主塔及已成梁段上。挂篮通过走行牛腿及尾端横梁上的走行轮,完成转移。

(2)模板系统。

模板系统由底模、外侧模、开箱内模及闭箱内模组成。底模通过纵、横分配梁直接连在主桁梁上,施工及转移时始终随桁梁一起工作。

(3)牵索系统。

该系统由异形接头、牵引杆、吊耳、水平调整螺杆、扁担梁、元宝梁及千斤顶组成。吊耳位于主桁的锚固滑槽内,元宝梁与吊耳之间采用转轴联结。异形接头一端与拉索冷铸锚联结,另一端与牵引杆联结。牵引杆通过元宝梁和扁担梁进行锚固,在元宝梁与扁担梁之间安置千斤顶。牵索系统主要作用是将挂篮前端的垂直荷载直接传至斜拉桥主塔,以减小挂篮作用在斜拉桥主梁上的垂直荷载。牵索系统的另一作用是完成体系转换,即施工时拉索锚固在挂篮上,施工后拉索锚固在斜拉桥主梁上。

(4)锚固系统。

该系统由侧锚、中锚和后锚组成。侧锚由垫梁、垂直吊杆、斜向拉杆、锚梁、分配梁、扁担梁及千斤顶组成,主要承受主桁两侧的垂直反力及由牵索系统传来的水平反力,并将这些力传至斜拉桥主梁上。在挂篮转移时,垂直吊杆通过千斤顶将挂篮主桁落在走行滑槽内。

中锚由上锚梁、下锚梁、分配梁、垂直吊杆、斜向拉杆、扁担梁及千斤顶组成,主要是将桁梁中部垂直荷载传至斜拉桥主梁上,水平力自身平衡。

后锚由小锚梁和拉杆等组成,它的作用是将挂篮的尾部与斜拉桥主梁进行锚固连接。

(5)调高系统。

调高系统由两种类型的楔块组成,其作用是调整挂篮高程到设计位置,而且尾部调高楔块在走行时又可作为走行轮安装架。

(6)走行系统。

该系统由滑靴、滑道、走行轮、牵拉精轧螺纹钢筋及穿心式千斤顶等组成,该系统的主要作用是当挂篮施工完一段后,将其转移到下一段。