提高挂篮行走速度施工技术研究

屠 雪 （湖州中盛公路桥梁工程有限公司，浙江 湖州 313000）

0 前言

以48 省道延介至黄衢南高速江郎山互通工程祝家坂大桥主桥为研究对象，该工程响应政府和建设单位号召，需在2014 年上半年通车，工期紧迫，任务繁重，须想办法紧缩工期。祝家板大桥上部结构为（32.5+55+55+32.5）m 四跨PC 变截面连续箱梁，桥梁箱梁设为两个分离的箱室，横桥向底板与顶板平行；主桥采用挂篮悬浇法施工，因本桥节块为单箱室箱梁，采用三角挂篮结构比较适宜，上横梁采用两根30 槽钢双拼组成，挂篮底模下的前、后两根横梁由30 槽钢双拼构成，挂篮底模下纵梁由I32 工字钢构成，纵梁在上横梁在下；横桥向由[8b 普通热轧槽钢作为分配梁，用φ32精轧螺纹钢作为挂篮的连接吊带，通过预埋PUV 管在现节块上作为下一个节块挂篮的后锚点，左、右两三角架之间采用门架横向连接，挂篮重量是31.822t。三角挂篮向前移动过程中难免产生细微抖动、前倾，这种情况会影响三角挂篮的移动速度、安全性和稳定性。行进过程中操作难度较大，为节省施工时间提高工作效率节省人工费用，理论上存在加速改良的空间。

1 现状分析

根据本人多年施工经验，认真思考，反复琢磨，挂篮行走有多方面因素的制约，现分析如下：

①三角挂篮自重大，操作程序繁多，难度高，行进过程中影响因素较多；

②传统手拉葫芦的方式体力消耗大，作业人员较易疲惫，工作效率低，耗费大量人工；

③行走滑道和三角挂篮间摩阻力大；

④挂篮孔道预埋容易出现偏差；

⑤滑道安装平整度达不到要求，挂篮行进过程中，可能出现左侧滑道和三角架底部挤压紧密，而右侧滑道与三角架底部有细小的空隙；

⑥左右滑道安装不平行，挂篮行走时，可能会出现滑道横向移动，并且造成挂篮支点与滑道磨损形成“印记”；

⑦滑道和梁体锚固不紧密，挂篮行进过程中发生前倾，从而加大与滑道间的摩阻力；

⑧前后支点不合理，挂篮行走前，后锚松开，因底部模板体系自身重量的影响使后支点离开滑道表面，挂在滑道两侧翼缘板上，同时前支点也由原本的整体接触滑道变成单线接触，从而加大了滑道支点间的摩阻力，减缓了挂篮的行进速率；

⑨传统挂篮行走机具手拉葫芦保养不力，易生锈，增大了齿轮与倒链间的摩擦力，使倒链拉动不顺或卡死在齿轮上，更换机具影响效率；

⑩挂篮移动传统方法利用葫芦拉挂篮需要人员多，力量大，用力均匀，传统挂篮移动需要18 人左右，9 人一组可分两组，因工人自身身体素质及同一时间点用力不一致等因素影响，严重消耗体力，影响工作效率。

2 行走系统整体改进措施

通过以往经验，认真思考，勇于创新，针对以上因素分析采取具体措施如下：

①工人操作时用力不均，改用穿心顶对其整体拉伸，用穿心顶进行整体拉伸使挂篮整体就位，对工人进行再次交底，现场派专人用统一指挥；

②针对前后支点设计不合理，修改前面、后面支点的原有设计，使两支点的单线接触变为整体面接触，降低滑道与前后支点的摩擦力，将滑道和两点接触的面做成圆角形式将后钩加焊楔形钢板；

③针对滑道安装不平整问题，不要凭经验，应让现场技术人员实测两滑道标高使之在一个水平上，技术员测定出滑道标高后，较低一侧的滑道可用楔块垫与轨桥梁顶面和滑道中间；

④针对滑道安装不平行，技术人员和工班长应用精度较高的测量工具勤量测，调整滑道使之与桁架保持相同的距离，两边滑道调整至平行，以保障前后支点不至于和滑道两侧边“发生摩擦”，按照以上条件调整安装到位后，使用预埋在梁体内的25 的精轧螺纹钢锚固，并且拧紧螺栓。

2.1 操作人员不均匀用力的改进措施

①针对现场作业人员进行安全技术交底，并且要用醒目标记（红油漆等)在滑道上每隔一段距离（最好是100mm)做一个记号，在挂篮移动过程中能看出在左右滑道上的偏差，通过工人发力及时进行调整，使两侧挂篮在同一横截面上以保证挂篮行进的同步性。

②挂篮行进过程中应由专人（工班长）统一负责协调指挥，使左右两侧挂篮在滑道上行进速度保持一致，发现速度不一致、不稳定等时及时调整，提高工作效率。

③重点强调改用穿心顶对其整体拉伸，加快速度，降低人工成本。具体步骤如下：待1 号块张拉压浆完毕后，挂篮即可行走，施工2 号块。工序如下：

a.通过垫钢板或三角形楔块调整箱梁顶面横坡使左右滑道在一个标高上，然后安装铺设轨枕及滑道；

b. 使用千斤顶解除模板上的后吊带，通过拧动精轧螺纹钢配套螺栓将侧模、底模低落200mm 上下；

c.拆除后吊带和底模架的连接；

d.解除挂篮后端锚杆；

e.轨道顶面每套挂篮安装两套穿心顶并标记好前支座的位置（支座中心距梁端50cm）并在此位置加工一个阻挡体（防止挂篮向前滑动）。利用预应力张拉的原理对称使用配套的穿心顶油泵测定相同的读数控制挂篮行走的稳定性速度。

综上所述实施的措施，在挂篮行走过程中，通过穿心顶两侧同时拉动钢绞线使挂篮同步，有节奏的移动。

2.2 前后支点不合理的改进措施

①焊接一块防锈钢板至三角挂篮前面支点的底部，打磨光滑，增加前支点的接触面积。

②三角挂篮移动前，做好准备工作，把后支点边钩表面和滑道顶底面打磨光滑平整，加点润滑油，减弱摩阻力；在三角挂篮后支点底部倒钩上焊接一块铁板，增大后支点和滑道的接触面积，减弱摩阻力。

实施效果:通过以上几点改进措施，发现在滑道上下表面几乎没有出现“痕迹”，说明改进后增大了支点和滑道间的接触面积，减弱了后支点和滑道间的摩阻力，达到了增快挂篮行走速度的目的。

2.3 针对滑道铺设不平整的改进措施

①三角挂篮行走前应做好准备工作，技术人员通过精密测量仪器（水准仪）测出预安装滑道处的实际梁顶高程，通过与设计高程进行比较，加工出适宜厚度的楔块，然后用楔块找平，使左右两条滑道在同一水平面上。

②通过调整滑道下面轨枕间距，由原来相邻轨枕间距50cm 调整至25cm，使集中受力分散从而减小挂篮自重对滑道产生的挠度，减弱了滑道自身的变形，提高了挂篮体系的整体稳定性。

③传统单侧滑道与滑道间的连接采用钢筋焊接，这种方法易造成滑道错台，使挂篮行走不流畅，为了克服这种情况应采用榫接。

实施效果: 根据以上三种改进措施实施后，改变了滑道不在同一平面上的现象，杜绝了轨道后方悬空在梁面上及滑道前段碾碎混凝土的现象。

2.4 针对滑道铺设不平行的改进措施

①左右两片三角主桁架用门架连接，挂篮行进过程中两片三角主桁架自身不存在相对位移，关键是准确固定滑道的位置，并在挂篮行走过程中使之不发生相对位移一直保持平行。

②安装滑道前应做好准备工作，相关技术测量人员用精密仪器（全站仪等）放样做点弹线，现场技术员应该在两条滑道前后方向各测两个点，如这两个点距离一样说明两条轨道平行，反之进行调整直到两个点距离相等为止。

③两滑道间距离调整至相同后，加密两滑道间固定横梁，使横梁从原来的2.5m 一道加密至2.0m 一道，然后拧紧预埋在梁体内连接滑道的精致螺纹钢螺栓，加强了滑道的稳定性，提高了三角挂篮的移动质量。

实施效果：根据以上几个措施实际操作后，在挂篮的行进过程中，线路横向固定不动，消除了滑道的相对位移，消除了挂篮行走过程中的不稳定因素，提高了挂篮行走质量、安全性和稳定性。

3 挂篮行走安全措施

①挂篮应在准备工作就绪才能移动，移动时应派专业人员指挥、协调。

②挂篮每一次行进前，相关机具（如连接螺栓、葫芦等）须经专人检查后方可移动，以保证挂篮的安全。

③挂篮行走时，两轨道间须在同一平面上，拧紧预埋在梁体内加固滑道的精轧螺纹钢。

④派专人检测临时荷载对两悬臂端的影响，不得超出设计值，保证左右、前后对称施工。

⑤确保所有设备同步行进，施工中如发现不同步行进，应立即停止作业。必须在滑道前后设置阻挡体（止动块），以确保挂篮前移的安全。

4 成果分析

未改进前2013 年5 月20 日－10 月30 日挂篮移动施工成果时间统计见表1。

未改进前挂篮移动施工成果时间 表1

改进后2013 年9 月20 日－10 月30 日挂篮移动施工成果时间统计见表2。

改进后挂篮移动施工成果时间 表2

改进后挂篮移动节约成本：①人工费（挂篮每次移动需要18 人）：18×10×150 元/天=27000 元；②机械租赁费（汽车吊两台）：10×2×2000=40000元；③管理费（负责桥梁施工管理人员10 人）：10×（10×200）＝20000 元；④其他：15000 元。

合计节约施工成本102000 元。

5 结语

通过对挂篮前后支点进行了合理的改进，解决了挂篮行走不稳定、速度慢等问题，采用千斤顶取代手拉葫芦的办法增快了挂篮的移动速度，既保证了施工安全，又有效地提高了施工进度，节约了施工成本，并为以后在其他工点上应用此方法提供了宝贵的经验。