前支点挂篮行走偏位预防及纠偏措施

王永朕 李志成 陈金元

（中交第二航务工程局第五工程分公司 武汉 430012）

马岭河特大桥位于贵州省兴义市，横跨马岭河5 A级风景区，是汕头至昆明高速公路上的重点控制性工程，主桥全长670 m，为双塔双索面斜拉桥，跨径组成为：155 m＋360 m＋155 m。主梁为双边主梁结构，桥面宽28 m，采用前支点挂篮悬浇施工。挂篮作为主要承重结构，长约21 m，宽约29.5 m。挂篮连同所有模板及支撑等共重约190t。挂篮承载平台各组成部分见图1。挂

图1 前支点挂篮承载平台图（单位：c m）

1 挂篮前移方式及偏位的产生

1.1 前移方式

挂篮前移时，是通过固定在已浇梁段的反力架，上、下游两端各用1台70 t穿心式千斤顶张拉精扎螺纹钢而牵引挂篮前移。每行走15 c m为一个行程，如此反复，直到把挂篮牵引到指定位置。前移时，主、边跨挂篮，同幅挂篮的上、下游两侧滑靴必须严格遵循对称、同步、匀速及均衡的原则，否则，将造成偏位。篮施工时分为2种工况：①行走状态和悬浇施工状态。处于行走状态时，挂篮是靠挂腿处已浇梁体对挂篮向上的支撑力及后滚轮处梁体对挂篮向下的支反力来维持平衡，挂篮受力原理示意图见图2；②处于悬浇施工状态。这时挂篮利用锚杆处向上的支撑力及前端斜拉索的张拉力形成一个类似简支体系的受力结构。

图2 前支点挂篮受力原理示意图

1.2 行走不均匀所产生的偏位

挂篮的偏位是由其上、下游两侧滑靴行走不对称所造成的，其中包括每次行走距离不均等及行走速度不均等。从挂篮行走的轨迹来分析，若挂篮下游侧的滑靴少行走一段距离ΔL，上游侧滑靴行走到指定位置。相对下游滑靴而言上游滑靴则多行走ΔL距离。在这一段距离内，上游侧滑靴则会以下游滑靴为中心，以上、下游滑靴之间的距离D为半径作一小段圆弧运动。结果，上游滑靴就会向下游偏移距离Δd，见图3。

图3 偏位产生原理示意图

经过数次重复积累，挂篮偏位可达2～5 c m。同样，由于每次上下游两侧滑靴行走速度不均等（行走长度相等的条件下），行走得较快一侧的滑靴也会以较慢一侧的滑靴为支点，以其间的距离为半径作圆弧运动，不断累积出挂篮偏位。

1.3 其他原因造成的偏位

挂篮偏位还有可能由于前端反力架安装不符合要求，牵引力不平行于桥轴线及受到垂直行走方向的不明外力所造成。一般情况下，牵引力往哪一侧偏，则挂篮也会偏向这一侧。同时，若在行走过程中，挂篮受到了侧向外力，也会导致挂篮偏位，不过这种情况所引起偏位的机率很小［1］。

2 挂篮偏位的预防

由于挂篮是个庞然大物，一旦发生较大偏位，则不容易纠正，故应积极采取有效措施预防挂篮偏位的产生。

2.1 控制上下游滑靴的行走速度及每次行程

前已提及挂篮偏位主要是由上下游滑靴行走速度不一致及其每次的行走距离不等所造成的。对于上、下游滑靴每次行走距离不等所造成的偏位，可以在挂篮前移之前，在滑板轨道上作好15 c m一格的行走标识线，并在前移过程中派专人观察，一旦滑靴走完了一个15 c m的行程，就立即示意千斤顶停止牵引。卸荷、退顶之后准备下一行程的牵引。这样，挂篮就不会在行走过程中产生偏位。对于上、下游滑靴行走速度不一致所产生的偏位，首先应配备2台工作状况良好、性能相同的油泵，保证千斤顶油缸的顶伸速度一致，从而保证上、下游滑靴的行走速度一致。其次，若遇到2台油泵因某些原因，其顶伸速度不一致（这种情况经常出现），这时就应适当减少顶伸速度快的那台油泵的进油量，同时加大顶伸速度慢的那油泵的进油量，尽量保证其顶伸速度一致。对于挂篮行走，最为重要的一点是上、下游两侧同时、同步、均匀、对称行走。

2.2 加设侧向滚轮装置

挂篮在行走时主要靠挂篮挂腿及行走反滚轮为支点进行前移，但挂腿及反滚轮都是作用在挂篮竖直方向的力，故为防止挂篮在行走时发生横向偏位，可在挂腿与主梁侧面之间增设一侧向滚轮装置，侧向滚轮沿边主梁侧面行走，侧向滚轮装置在挂篮前移时可控制挂篮横向位移，从而达到挂篮准确前移到位的目的。见图4。

图4 挂篮纠偏1

2.3 控制挂篮牵引力方向及清除外力对挂篮的影响

从受力上分析，只有牵引力平行于桥轴线，挂篮才会平行于桥轴线而不产生偏位。而牵引力是作用于梁体前端的反力架而产生的，所以确保反力架安装正确就显得尤为重要。反力架的安装，应保证其受力截面垂直于桥轴线方向［2］。对于已安装的反力架，但其受力方向又不平行于桥轴线方向的情况下，若时间充裕，可以考虑重新安装；若时间比较紧迫，则可以采取一些应急措施如在其受力截面上垫厚度不等的薄钢板，使千斤顶的顶伸方向平行于桥轴线方向。至于外力的影响，一般应在挂篮前移之前，认真检查挂篮与梁体的联系，比如手拉葫芦连接、钢筋焊接连接等。一旦发现，应立即清除。

3 挂篮偏位的纠偏

3.1 前移过程中的纠偏

在前移过程中，应经常检查挂腿肋到桥面混凝土边缘的距离，以确定挂篮是否偏位。若通过量测的数据发现挂篮确实已产生偏位，可以采取下述方法进行纠偏。

（1）反向利用挂篮两侧因行走速度不一致产生偏位的原理，即若挂篮向下游偏移，这时可使下游侧滑靴在前移过程中以大于上游侧滑靴的速度前移，通过数次积累后，使挂篮恢复到正确的位置（不偏移），然后使两侧滑靴对称、均匀、同步前移，直到指定的下一节段指定位置。

（2）施加侧向力使挂篮向相反的方向偏位，直至其回到正确的位置。比如，可以在反力架上竖直垫些厚度不一的钢板，千斤顶伸出后作用于这些钢板及反力架，就会产生侧向的水平分力，使挂篮向相反的方向偏移。经过一段距离的累积，挂篮即可回到正确位置。因此，在前移挂篮过程中要经常量测其偏位，并将情况及时汇报给现场技术负责人，以便作出正确的调整。

3.2 挂篮到位后的纠偏

如果在前移过程中没有来得及发现及调整挂篮的偏位，一旦挂篮行走到位（里程方向），就只能使用最原始的方法将其拉（推）到正确的位置，即强制施加侧向外力，使其在强大的外力作用下恢复到正确位置。根据其外力作用点的位置不同，又可以分为以下2类。

（1）外力施加于挂腿肋处。由于挂篮较重，且大部分重量都集中在挂腿至前支点端头处，而这时挂篮是以后滚轮处为支点作平面转动，所以在挂腿处需施加外力才能将其顶动。考虑到挂腿肋部是钢箱结构，且边主梁外侧又不是竖直平面，故应在挂腿肋部加垫钢板，以免其局部受力过大损坏挂腿。另外，在边主梁侧面用楔形钢板塞实，这样一方面可以减小混凝土局部受力，另一方面可以防止千斤顶在顶伸时向上滑移时，例如，挂篮向上游偏移时，可以在下游侧挂腿肋与边主梁侧面置一千斤顶施加外力，使挂篮朝下游移动，至挂篮恢复到正确位置。

（2）外力施加在反滚轮处。在这种情况下应事先在反滚轮处焊接一个钢性较大的反力架（见图5），使千斤顶能够在混凝土梁体与所焊反力架之间传力，使挂篮能恢复到正确位置。这时，挂篮是以挂腿处为支点，在平面内作微小转动。同样其梁端混凝土处应塞好楔形钢板防止千斤顶滑动及减小混凝土的局部应力，同时，反力架的刚度要满足受力要求。比如，挂篮已向下游偏移，这时只需在下游反力架处焊接反力架，并安置好千斤顶即可将挂篮顶到正确位置。

图5 挂篮纠偏2

4 结语

在挂篮施工中，挂篮的前移是其中最关键的环节之一，而前移的关键又在挂篮的纠偏。对挂篮的偏位，应采取以“预防为主”的方针，消除一切可能产生偏位的因素，将偏位消灭在萌芽状态，力争在前移过程中不出现偏位。万一发生偏位，应在前移的过程中将偏位纠正过来，避免等到挂篮就位后通过施加横向水平外力将其顶正。因为对于挂篮这样一个庞大的构件，要想顶动需要很大的力，而挂篮本身又是箱式或桁式构件，让其局部受力势必会影响其结构，降低构件的使用寿命，从而产生不安全因素。

总之，在挂篮前移中，掌握对称、同步、匀速、均衡的原则是其操作的重中之重，所有操作者都必须认真执行。

［1］ 胡 永.宽幅箱梁悬臂挂篮设计与施工技术［J］.公路交通技术，2007（2）：54-56.

［2］ 李朝阳，冯鹏程，吴游宇.马岭河大桥的主塔设计［J］.中外公路，2007（1）：71-72.