一挂篮设计

本项目矮塔斜拉桥三跨主梁采用菱形挂篮开展悬臂浇筑施工；两个 T 构共配置 4 套挂篮同步作业。单套挂篮含模板系统自重 99t，设计允许最大挂篮重量 115t；挂篮自重与最重悬臂梁段自重比值：99÷257.4=0.38，满足规范控制指标。挂篮整体由主桁架系统、悬吊系统、行走锚固系统、底篮系统、模板系统、操作防护系统、兜底防护体系组成。

1.1　主桁架系统

主桁架采用菱形结构，每套挂篮设置三片构造完全一致的菱形主桁，杆件之间采用高强螺栓拼装连接。

• 上弦杆双拼［40，长度 7.4m
• 下弦杆双拼［40，长度 5.7m
• 前压杆双拼［40，长度 5.7m
• 后拉杆双拼［40，长度 5m
• 立柱双拼［40，长度 3.2m
• 横联门架［12.6、［6.3 型钢组合加工

1.2　底篮系统

底篮承担底板模板及施工荷载，由前下横梁、后下横梁、下纵梁组成。

• 前下横梁双拼 I40，长 16.8m
• 后下横梁双拼 HN600×200，长 16.8m
• 下纵梁I36 型钢；腹板区域纵梁间距加密，单根长度 6.5m

1.3　悬吊系统

悬吊系统包含前上横梁、外滑梁、滚动吊架、承重垫片、上下吊带，实现底篮、外模的吊挂与标高调节。

• 前上横梁双拼 HN600×200mm，长 16.8m
• 外滑梁双拼 [36b，长 12.0m
• 承重垫片δ20×200×150mm
• 吊带δ25×180；上吊带 6.5m、中吊带 1.5m、下吊带 5m

1.4　锚固系统

用于主桁架后端抗倾覆锚固，由锚固梁、后锚调节扁担梁、φ32mm 精轧螺纹钢锚杆组成；锚杆下端锚固于箱梁混凝土内部。

• 后锚固梁双拼［32，长 2m
• 后锚调节扁担梁双拼［16，长 2m

1.5　行走系统

桁架通过前、后支点支承于轨道之上；采用 600T 穿心式千斤顶顶推牵引实现挂篮前移，配置反扣轮防倾覆。

• 走行轨道双拼［32，单节长 3m/1.5m
• 轨道垫梁双拼［16，长 0.6m
• 轨道锚固梁双拼［10，长 0.28m

1.6　模板系统

• 内模：木模板，钢管支撑，现场组拼；
• 外模：桁架式大块钢模，翼缘与腹板外侧模整体制作，增设斜撑加固；
• 底模：型钢框架加大块钢模板焊接成型。

1.7　操作平台系统

包含前上横梁、菱形架、翼板、底篮前后横梁、底篮侧模作业平台；平台周边设置定型化防护栏杆，爬架网全封闭，平台与主体结构可靠连接。

1.8　挂篮兜底防护

本工程挂篮跨越既有昌九高速，为防止坠物影响既有线路通行，挂篮底部设置兜底防护；兜底底板及四周采用钢板封闭，阻挡螺栓、混凝土碎块、钢筋头等杂物掉落，具备施工简便、造价低、不干扰行车的特点。

1.9　菱形挂篮主要技术特点

• 挂篮自重轻，设备利用系数高；
• 杆件受力清晰，整体刚度大，变形小，拆装、吊装作业便捷；
• 作业工作面开阔，便于轨道、钢筋、预应力构件吊装，利于加快梁段施工进度；
• 依靠桁架支座在轨道上滑移，无需设置压重平衡；内外模、底模可随挂篮整体同步移位，缩短移篮作业时长。

二挂篮安装

2.1　挂篮安装总体工艺流程

2.2　轨道及锚固系统安装

• 0# 块预应力张拉完成后，采用 WA7025 塔吊进行挂篮构件吊装，两套挂篮对称拼装。
• 测放行走轨道轴线，轨道垫梁底部采用钢板或水泥砂浆找平；精确定位轨道间距。
• 吊装行走轨道就位，利用箱梁预埋 φ32 精轧螺纹钢、轨道压梁、垫板、螺母压紧锚固轨道。
• 轨道安装保证顺直，顶面保持水平。

2.3　主桁架及横联门架安装

• 根据塔吊起重能力将主桁分组件吊装至桥面拼装；严格管控高强螺栓、连接销安装质量，保证各节点受力均匀。
• 主桁锚固到位后，安装三片主桁之间横联门架，使三片桁架形成整体受力体系。

2.4　其余各系统安装

• 依次安装前上横梁、前吊带、后吊装置、外侧模、外吊架、翼板滑梁、下纵梁、底模、操作平台、兜底防护。
• 构件连接采用高强螺栓、销轴、焊接，严格按照图纸施工，保证连接牢固。
• 调整吊带、吊杆高度，满足箱梁底板横坡设计要求。
• 安装底篮前，拆除 0# 块端部对应贝雷片、模板及支撑，留出作业空间。
• 挂篮全部拼装完成后，开展挂篮荷载预压试验。

三挂篮预压

3.1　预压目的与方式

预压目的：检验挂篮整体承载能力，掌握构件变形规律，验证设计安全度；消除挂篮非弹性变形；获取弹性变形数据，为梁段立模标高、预拱度设置提供依据。

预压方法：堆载预压法，采用 C20 混凝土预压块分级堆载，模拟梁段实际受力。

3.2　预压荷载计算

取最重 1# 梁段的 1.2 倍作为超载预压荷载；1# 块自重 2574kN，施工活荷载 120kN，合计 2694kN；加载系数 1.2，总模拟加载 P=3232.8kN。

3.3　预压加载实施

预压块规格 0.8×0.8×1.5m，单块重 23kN；按照腹板、底板、翼缘实际重量分区堆载。

• 加载分级：50% →75% →100% →120%；同级荷载重量偏差控制 ±5%；必须对称、分层均匀堆载，禁止偏载。
• 各级持荷时间：50%≥2h；75%≥2h；100%≥3h；120%≥24h。
• 加载过程出现异响、异常变形，立即停止加载，排查处置合格后方可继续作业。

3.4　变形监测

测点布置：共设置 21 个观测点，分为 5 个区域：后下横梁、前下横梁、前上横梁吊点、主桁架支点、后锚梁。

• 加载、卸载原则：先中间、后两侧，T 构两端挂篮对称加载；卸载逆向于加载顺序。
• 数据采集：记录初始标高 H₀；各级加载完成记录 H₁、H₂、H₃、H₄；卸载完成 6h 测 H₅。
• 终止预压条件：120% 荷载下持荷 24h，24h 累计沉降≤2mm，判定挂篮刚度、拼装质量合格，方可卸载。

变形计算：

立模标高调整：

四挂篮行走

• 梁段预应力全部张拉完成，方可开展挂篮前移作业。
• 安装行走轨道与锚固扁担，采用箱梁竖向精轧螺纹钢锚固轨道。

• 解除模板吊架，内外模与已浇混凝土脱开；外模落于外模走行梁；使用 10t 倒链将底模后横梁悬吊在外模走行梁上。
• 转换后支座：松开后锚精轧螺纹钢，使后支座反扣轮卡紧轨道。
• 千斤顶顶推牵引挂篮，两侧同步移动，在轨道做好移动刻度标线，控制同步性。
• 挂篮就位后，及时恢复后锚、底模后吊带、内外滑梁吊杆，由临时行走受力转换为正式工作锚固状态。
• 行走注意要点：T 构两端挂篮必须同步对称移动；移动前清理挂篮，避免构件钩挂箱梁；移动前检查反扣轮连接可靠性。

五挂篮拆除

拆除遵循与安装逆序作业、T 构两端对称拆除原则，减小悬臂不平衡力矩；本项目 4 套挂篮待中跨合龙完成后，回退至指定节段再开展拆除，降低跨高速作业风险。

5.1　挂篮回退

合龙段完工后，挂篮后退至指定拆除节段；后退操作同挂篮行走；严格落实“先压后拆”，保证轨道压梁锚固到位。

5.2　底篮、外侧模拆除

• 箱梁顶面布置卷扬机，钢丝绳通过导向轮分别吊住前、后下横梁；统一指挥，T 构两端同步下放底篮及外模至地面。
• 卷扬机设备型号统一，钢丝绳设置刻度标记，严格控制下放速度，保证四角水平，对讲机专人指挥。

5.3　前上横梁拆除

先拆除附属操作平台（分块拆解），塔吊吊住构件，拆除前上横梁连接吊杆、垫梁，完成吊装卸除。

5.4　主桁架与行走系统拆除

• 采用手拉葫芦预先对拉固定两片主桁；拆除横联门架。
• 菱形单片桁架约 4t，超出塔吊单件吊装限值，需要分块拆解；塔吊吊稳构件后敲出销轴，分块吊离。
• 轨道在桥面解体，塔吊吊运至地面。