斜拉桥前支点挂篮施工技术分析

欧阳斌

(贵州桥梁建设集团有限责任公司)

1 前支点挂篮的种类

首先，前支点的挂篮按照平台长短可分成短平台的复合挂篮与长平台的挂篮两种，其中短平台的复合挂篮，在已经浇注过混凝土的梁段表层装设桁架，可用作挂篮行动的受力部件，从而减轻挂篮后挂部位的受力程度，以及减小挂篮平台的整体长度。而长平台的挂篮仅是在主梁下方装设挂篮平台，并且待浇注混凝土梁段的挂篮平台长度小于已经浇注过的。其次，斜拉桥基于拉索于主梁段横桥向锚固部位的差别而划分为两部分，即边索面的斜拉桥与中央索面的斜拉桥，由此使斜拉索固定在于前支点挂篮上的部位发生改变，而前支点的挂篮结构也不得不重新调整，对此，斜拉索也由于锚固位置的不一样而分成边索面与中央索面的前支点挂篮。

2 前支点挂篮的施工控制模拟

对于斜拉桥的施工阶段，施工控制往往需要构建和施工过程相对应的复杂且庞大的计算分析模型，通常使用平面杆的系统软件计算，原因在于其具备非线性的分析功能，并且可满足一定的施工要求。前支点的挂篮是斜拉桥各段悬臂浇注中的重要设备，应给予相应的模拟计算，以便确定其的受力及变形情况。而模拟计算的方法通常分为2 种:第一，是将前支点的挂篮直接模拟在整体的计算模型中。第二，是对前支点的挂篮构建单独的模型，并计算其移动至不同部位的受力及变形情况。此外，将挂篮变形的程度和整体模型中主梁段的变形叠加，从而获取最终的挂篮变形结果。前者虽在构建整体模型时，工作量将大大增加，但模型构建完毕后，后期的施工便会更加便利。而后者在构建整体模型时操作虽简单，但在浇注主梁段悬臂的过程中，均需要计算各节段在不同角度受力下的挂篮变形，并且将其和主梁段的变形叠加时，过程较为复杂且繁琐，易于出现错误。对此，两者对比起来，前者的优势较大。

在利用杆系单元模拟前支点的挂篮时，对长平台的前支点挂篮，其结构包含挂篮平台、止推构件以及前后的锚杆组等，在构建的模型中只要赋予一定的结构力学参数，便可计算出其的变形。此外，将得出的理论参数和挂篮压载的试验结果相比较，其的模拟精度更高。而短平台的复合挂篮，则需考虑拉桥主梁上方桁架结构的功能。若想知道桁架部位的实际受力情况，必须将不同桁架平面的受力进行叠加并简化成图2 的样式，集中于前吊杆的受力情况，一般仅将其模拟为受拉的单元。但因整体的计算模型已非常庞大，若连桁架也一起模拟，必将加大其的建造工作，从而影响其的计算效率。对此，若只想关注前吊杆的受力情况，却不想加大其的计算规模，可采用图3 的形式进行模拟。由于桁架的刚度小于承载平台，主要用来调整挂篮横向行走时的受力变形，并且受力范围在挂篮所在之内，因此可忽略不计其对整体计算的影响。

3 挂篮吊装前的准备工作

(1)标定挂篮的吊装油顶。为确保吊装油顶符合施工现场的施工要求，以及准确测量油顶的实际工作力，应对各个油顶依次试压标定，以便测出其的实际工作力，并标注记号。(2)挂篮吊装前的质量检查。提升前支点的挂篮之前，应详细检查挂篮上方的吊孔以及焊接吊点的缝隙，若存在缝隙不实或者脱焊则及时补焊。检查精轧螺纹钢连接器的两端有无连接到位，长度是否等同，若不符合规范要求，必须重新连接。检查精轧螺纹钢的吊杆有无被氧气切割过的痕迹，若有应及时更换。总之，应认真检查挂篮吊装前的各个细节，防止出现相关的质量问题。(3)观测以及测量的准备工作。为测量挂篮一端在吊装过程中对主梁、贝雷梁以及塔柱的影响，应在主梁的上方安装两对观测点，在塔柱面的上下游处装设一个观测点。吊装前，认真测量各观测点的原始数据。此外，为更好掌控挂篮吊装中的有序性及平稳性，吊装前，采用油漆从吊点处沿着吊杆的方向进行标识，以控制吊杆提升过程中的高度及其与整体挂篮的差值，并准确记录其的提升时间及高度。第四，后续材料的准备。为确保吊装全过程的顺利完工，应及时处理吊装阶段出现的问题，准备好精轧螺纹钢、扳手、张拉油顶以及全过程的焊接材料等。此外，挂篮提升结束后，还应准备相关的设备，如挂篮和主梁锚固用的钢绞线。准备好吊装完毕时用于临时安装的锚具、钢绞线以及张拉设备等。

4 前支点挂篮吊装过程中的施工控制

4.1 试吊阶段的控制

在吊装前支点的挂篮之前，应先检查挂篮吊杆、吊点以及吊装平台的质量等，完毕后检验桁架的试吊过程。包括:在承载平台上设置提升机构，并以缓慢、均匀的速度提升挂篮，使其悬空11 cm，静载21 min。在此期间各个小组的成员应详细观测各部位的情况，并做好详细记录。此外，消除此过程中因接触不实而产生的缝隙，以减少吊装正常工作中承受不必要的冲击荷载。

4.2 吊装配载的控制

由于前支点的挂篮两端无法同时吊装，在吊装大里程方位的挂篮时，应在小里程方位的吊装支架相应的配载。在设计挂篮的配载时，采用塔柱自身的刚度承受局部受力不均的弯矩，以减轻配载的重量。挂篮吊装之前，先对小里程面的吊装平台进行设置，将其的位置设计成配载210 kN 或410 kN，并在此期间观测主梁、吊装平台以及塔柱的变形状况。其次，试吊挂篮。检查分级后的配载是否均匀吊装，并将小里程走向的配载增加至610 kN。

4.3 吊装速度的控制

在吊装挂篮承载平台的过程中，为确保挂篮匀速提升以及提升期间不存在较大的纵横偏差，必须对其的吊装速度进行严密控制。控制每次提升的间隔距离小于6 cm，并且在提升的过程中坚持拧紧下口的锚固螺栓，采用双层的U 型钢板进行夹住。

4.4 吊装标高的控制

基于挂篮试吊的距离仅是远离接触面11 cm，为有效控制整个前支点挂篮平面的平整度，确保整个挂篮的受力不出现倾斜或者偏转，应控制好整个吊装过程的标高。以标注于挂篮上方的油漆线为准，将油漆线稍微调节到固定的数值后，通过全站仪及水准仪来测量挂篮纵梁上各观测点的标高，并将其微调到位。其次，复测检查挂篮提升期间每隔1米的各个观测点的标高，严格控制好其的标高，防止出现较大的差值，从而影响挂篮吊装的质量。

［1］袁鑫，李月华.斜拉桥施工监控技术的研究［J］.攀枝花学院学报，2010，(3):123 －125.

［2］陈政，黄江，马乾.预应力混凝土部分斜拉桥的施工控制［J］.安徽建筑，2011，(5):207 －209.