橋樑懸壁澆築無主桁架體內斜拉掛籃施工工法

《橋樑懸壁澆築無主桁架體內斜拉掛籃施工工法》是中國建築第七工程局完成的建築類施工工法；作者分別是毋存糧、焦安亮、魯萬卿、崔秉育、黃延錚；適用範圍是鋼筋混凝土連續梁橋、T形剛構、連續剛構橋、斜拉橋等橋型懸臂澆築梁體施工。

《橋樑懸壁澆築無主桁架體內斜拉掛籃施工工法》主要的工法特點是受力合理、安全可靠；結構簡單、用鋼量少、經濟實用；操作簡便、易於保證施工質量等。

2008年1月31日，《橋樑懸壁澆築無主桁架體內斜拉掛籃施工工法》被中華人民共和國住房和城鄉建設部評定為2005-2006年度國家二級工法。

基本介紹

• 中文名：橋樑懸壁澆築無主桁架體內斜拉掛籃施工工法
• 工法編號： YJGF242-2006
• 完成單位：中國建築第七工程局
• 主要完成人：毋存糧、焦安亮、魯萬卿、崔秉育、黃延錚
• 審批單位：中華人民共和國住房和城鄉建設部
• 主要榮譽：國家二級工法（2005-2006年度）

形成原因

掛籃懸臂澆築施工是大跨度連續橋樑常用的方法，特別是在現代連續梁橋、T形剛構、連續剛構橋、斜拉橋等自架設橋樑中，常採用掛籃懸臂澆築施工。中國建築第七工程局結合以往類似的橋樑施工經驗，創新了無主桁架體內斜拉掛籃施工技術。為積累類似工程施工經驗，特編制《橋樑懸壁澆築無主桁架體內斜拉掛籃施工工法》。

工法特點

《橋樑懸壁澆築無主桁架體內斜拉掛籃施工工法》與中國國內同類型橋樑懸澆掛籃相比，該掛籃具有受力合理、安全可靠；結構簡單、用鋼量少、經濟實用操作簡便、易於保證施工質量等特點：

1.受力合理、安全可靠。通過充分利用有限的空間、改變行走時掛籃的受力支撐體系和改進掛籃前端支撐吊掛系統，使無主桁架體內斜拉掛籃各施工階段桿件受力合理、使用安全。

2.結構簡單、用鋼量少，經濟實用。採用無主桁架體內斜拉掛籃減少了掛籃在橋面以上部分結構，從而減輕了掛籃的重量，節約鋼材用量，工具式桿件可多次重複使用，經濟效果明顯。

3.操作簡便，易於保證施工質量。在施工過程中可對橋樑節段的施工誤差及時調整，從而更有效的保證懸臂澆築梁體施工精度。

操作原理

適用範圍

《橋樑懸壁澆築無主桁架體內斜拉掛籃施工工法》的適用範圍是：

1.適用於鋼筋混凝土連續梁橋、T形剛構、連續剛構橋、斜拉橋等橋型懸臂澆築梁體施工。

2.適用於懸臂塊體3~4米長，梁寬15米以下。

工藝原理

採用《橋樑懸壁澆築無主桁架體內斜拉掛籃施工工法》施工時，滑梁和斜拉桿依靠已澆築的混凝土段交替推進，實現懸臂樑體澆築施工。即：

無主桁架體內斜拉掛籃行走與箱梁塊體施工時，掛籃分別由內滑梁與斜拉桿受力。由於掛籃無上橫樑，所以掛籃滑梁前端以及模板系統前端，採用支撐吊掛系統直接支撐於前下橫樑上；同時為解決掛籃無主縱桁梁，以及箱梁較矮時，斜拉桿上拉角度過大，向上分力不足的問題，該掛籃在橋面上設定了矮立柱裝置，以抬高斜拉桿上端高度，減小斜拉桿上拉角度，解決斜拉桿向上分力不足的問題。

施工工藝

• 工藝流程

《橋樑懸壁澆築無主桁架體內斜拉掛籃施工工法》的工藝流程是：

掛籃行走時，先走滑梁、底籃和側模板系統，再走內模板系統，即先固定內模板系統，在內滑梁前端設定吊輪（吊輪錨固於已完成塊體前端），滑梁後端設定頂緊裝置，向上頂住滑行軌道，然後，撤去斜拉桿，轉為內滑梁承受掛籃重量，採用牽引裝置向前移動滑梁，走出底籃及側模板系統。底籃和側模板系統行走到位後，安裝斜拉桿，轉換為斜拉桿承受掛籃重量，再走出內模板系統。

一、掛籃行走工藝流程（圖1）

圖1掛籃行走工藝流程

二、箱梁塊體懸臂施工工藝流程（圖2）

圖2箱梁塊體懸臂施工工藝流程

操作要點

《橋樑懸壁澆築無主桁架體內斜拉掛籃施工工法》的操作要點如下：

一、掛籃主要結構構造

根據設計指標及要求，整個無主桁架體內斜拉掛籃設計按結構分為：承重系統、行走系統、錨固定位系統、底籃、模板系統（圖3）。

圖3無主桁架體內斜拉超輕型掛籃構造圖

圖3註：（a）縱斷面圖；（b）橫斷面圖。

1.承重系統

主要由斜拉桿、橋面矮立柱體系構成，斜拉桿為主要承重結構，橋面矮立柱的作用主要是當施工箱梁梁高不足時，用以抬高斜拉桿上端高度，從而減小斜拉桿上拉角度，解決斜拉桿豎直向上分力不足的問題。從結構受力情況看，斜拉桿主要承受軸向拉力。

2.行走系統

行走方式的不同是該掛籃不同於傳統掛籃的主要特點。該掛籃走行系統主要由內、外滑梁、反力輪、滑道以及前支撐吊掛系統構成。

3.錨固定位系統

錨固定位系統主要由後錨、上限位以及下限位三部分組成，其中後錨及上限位設定於橋面矮立柱上，下限位設定於掛籃底籃。

4.底籃以及模板系統

掛籃模板系統直接承載著箱梁塊體荷載，所以必須具備足夠的強度和剛度，底籃以及側模板、內頂板全部採用定型鋼模板。

二、掛籃的使用

1.安裝

掛籃安裝前主梁0號塊或1號塊應已施工完畢，混凝土強度達到設計要求並張拉壓漿完畢，具備掛籃安裝條件。

掛籃安裝前應安裝好操作平台，並在平台上進行試拼，確認各部件正確無誤。

掛籃安裝時先安裝滑梁、底籃和側模板系統，再安裝內模板系統和橋面矮立柱以及斜拉桿，最後安裝調整錨固定位系統，將模板系統由支架受力轉換為掛籃受力。掛籃受力後應進行荷載試驗，滿足設計要求後方可使用。

2.行走

傳統掛籃行走時掛籃模板通過上橫樑懸吊於掛籃主下，由主桁承重。該掛籃由於沒有主桁梁以及上橫樑系統，掛籃行走時由內滑梁承重[圖3（a）]掛籃行走時，先走滑梁、底籃和側模板系統，再走內模板系統，即先固定內模板系統，在內滑梁前端設定行走滑車（錨固於已完成塊體前端），滑梁後端設定反力輪，向上頂住滑行滑道（滑道固定於箱梁頂板混凝土下側面），然後，撤去斜拉桿，轉為內滑梁承受掛籃重量，採用牽引裝置向前移動滑梁，即可走出底籃及側模板系統。底籃和側模板系統行走到位後，將橋面矮立柱以及斜拉桿就位，轉換為斜拉桿承受掛籃重量，再走出內模板系統，即可完成掛籃的行走，轉入下一箱梁塊體施工。

掛籃行走與箱梁塊體施工時，掛籃分別由內滑梁和斜拉桿受力，這是無主桁架體內斜拉掛籃設計的主要特點。由於掛籃無上橫樑，所以掛籃滑梁前端以及模板系統前端，採用支撐吊掛系統直接支撐於前下橫樑上（圖4）。掛籃行走時內滑梁通過前支撐吊掛系統以及前下橫樑，承受掛籃重量。

圖4前支撐吊掛圖

勞動力組織

《橋樑懸壁澆築無主桁架體內斜拉掛籃施工工法》的勞動力如表1。

表1 掛籃施工所需的勞動力

序號	工種	人數	工作內容
1	技術工	10	檢查掛籃結構，拆卸固定斜拉桿、滑動橫樑、模板、緊固固定系統等
2	配合工	10	配合施工，運輸材料、緊固螺栓、清理材料和垃圾，打鑿混凝土等

材料設備

《橋樑懸壁澆築無主桁架體內斜拉掛籃施工工法》所用的材料及設備明細如下：

1.掛籃使用的主要材料以型鋼為主，其質量及檢查方法應符合《鋼結構工程施工質量驗收規範》GB 50205-2001中第4章“原材料及成品進場”的相關要求。

2.主要機具：

一個掛籃施工所需的主要專用機械設備如表2。

表2 掛籃施工所需的主要專用機械設備

序號	設備名稱	數量	備註
1	電動葫蘆	10	用於掛籃移動、固定
2	螺旋千斤頂	10	用於掛籃移動、固定
3	電焊機	1	用於掛籃修改
4	經緯儀	1	用於掛籃監測
5	水準儀	1	用於掛籃監測

質量控制

《橋樑懸壁澆築無主桁架體內斜拉掛籃施工工法》的質量控制要求如下：

1.橋樑質量應符合《公路工程質量檢驗評定標準》JTGF 80-1-2004的要求。

2.掛籃的設計和安裝質量應符合《公路橋涵施工技術規範》JTJ 041-2000的要求。

3.除以上兩個標準外，尚應符合其他相關的2005年前已執行的國家和地方標準的要求。

安全措施

採用《橋樑懸壁澆築無主桁架體內斜拉掛籃施工工法》施工時，除應執行國家、地方的各項安全施工的規定外，尚應遵守注意下列事項：

1.掛籃施工前，應對掛籃進行預壓試驗，以驗證掛籃設計承載能力，並通過實測預壓時掛籃的變形值，確定懸臂的立模標高。

預壓的方法：首先通過預埋地錨以及設定於底籃上的油壓千斤頂對掛籃進行分級載入，載入最大荷載達到了實際最大澆築塊體重量的1.倍，然後分級卸載。

2.對混凝土澆筑前後、預應力張拉前後、掛籃行走前後的撓度變化必須嚴格定期仔細觀測，以達到施工→量測→識別→修正→施工的良性循環過程，保證各階段施工尺寸精確。

3.各類吊桿、錨桿和斜拉桿在使用前，必須進行逐根預拉，以防止使用中破斷，造成事故。

4.掛籃懸臂澆筑前應確保錨固限位體系到位，確保掛籃的使用安全。

5.現場操作的特殊工種，必須按規定佩戴好個人的勞動保護用品。

6.機械設備操作人員必須經過培訓合格後方能上崗，同時要堅守崗位，加強機械設備的檢查、維護和保養，確保施工順利進行。

7.設備和照明用電，應採用TN-S系統並由專業電工操作，以防觸電。

8.施工現場要加強安全防護設施，掛籃系統的運行，必須有專人指揮，操作人員嚴禁酒後上崗。並且操作人員要具備特殊工種上崗證，後方可上崗。

9.懸臂施工時，下方有人員、車輛、船隻通行的，應在底部採用雙層密目安全網封閉，防止落物，掛籃移動時應設定安全警戒區，暫時封閉通行。

10.施工現場應嚴格按照《建築施工安全檢查標準》JGJ 59-99的有關要求執行。

環保措施

採用《橋樑懸壁澆築無主桁架體內斜拉掛籃施工工法》施工時，要求作業層廢棄物不得向下方拋撒，模板面隔離劑也不得向下方遺漏，防止污染。

效益分析

《橋樑懸壁澆築無主桁架體內斜拉掛籃施工工法》的效益分析如下：

一、經濟效益

無主桁架體內斜拉掛籃主承重結構簡單，掛籃自重輕，與最大施工梁段重量比達到0.18，遠小於同類橋樑施工用掛籃重量，達到了中國國內領先水平。

直接經濟效益：無主桁架體內斜拉掛籃與同類型橋樑懸臂澆築施工掛籃相比，每個節約鋼材約20噸，按灄水河特大橋8個掛籃計算，約節約鋼材160噸，按當時掛籃加工價格計算，直接節約成本104萬元，成本降低率40%。取得了較好的經濟效益。

二、社會效益

1.採用《橋樑懸壁澆築無主桁架體內斜拉掛籃施工工法》降低了不可再生資源（鋼材）的消耗，具有社會推廣意義；

2.《橋樑懸壁澆築無主桁架體內斜拉掛籃施工工法》施工，可減土地占用降低了工人的勞動強度，提高了工程質量，能夠保證施工安全。

註：施工費用以2005-2006年施工材料價格計算

套用實例

《橋樑懸壁澆築無主桁架體內斜拉掛籃施工工法》的套用實例如下：

灄水河特大橋無主桁架體內斜拉超輕型掛籃已安全使用，完成施工任務，經實踐檢驗，無主桁架體內斜拉超輕型掛籃施工工藝易於掌握，操作簡單，安全可靠，施工質量優良。根據施工過程中的各項數據觀測，掛籃使用正常，掛籃的設計結構新穎，材料節約，技術可靠、成熟，可推廣套用。

榮譽表彰

2008年1月31日，中華人民共和國住房和城鄉建設部以“建質[2008]22號”檔案發布《關於公布2005-2006年度國家級工法的通知》，《橋樑懸壁澆築無主桁架體內斜拉掛籃施工工法》被評定為2005-2006年度國家二級工法。