前支点牵索挂篮提升架的设计及挂篮的提升

摘要：本工程前支点牵索挂篮采用贝雷片作为提升架，通过钢绞线和挂篮主纵梁上设置的四个吊点相连，同步提升；提升设备采用了经济适用的通过普通千斤顶组装的连续千斤顶进行提升，在保证安全、进度的同时减少了经济的投入。

关键词：大汶溪桥；挂篮；提升；设计；施工

Abstract: the engineering and hanging basket before the fulcrum of the BeiLei as ascending frame, through the cable hanging basket and the setting of the longitudinal four lifting point is linked together, synchronous ascension; Improve equipment used the economy applicable through common assembly of jack for jack for ascension, in a safe and progress at the same time reducing the economic input.

Keywords: big yavin creek bridge; Hanging basket; Ascension; Design; construction

中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：

一、概述

大汶溪大桥系向家坝水电部库区南岸至绥江复建公路上横跨金沙江支流―大汶溪的一座公路特大桥。主桥为110+250+110m双塔、双索面斜拉桥，半漂浮体系。主桥主梁为预应力混凝土肋板式断面（即π形梁），梁肋边缘处梁高2.7m，中心处梁高2.839m。主梁梁顶宽18.5m，顶板厚0.32m，设双向1.5%横坡，主梁梁底宽19m。根据构造和施工架设的需要，主梁划分为A～H及HL共9类63个梁段（JBHL，JB1-JB15，J0，JZ1-JZ15，JZHL）。

本桥主梁JB2-JB13、JZ2-JZ15节段采用牵索挂篮法悬浇。牵索挂篮是指借助于永久性斜拉索，临时锚固于未浇混凝土的挂篮前端，使其承受现浇时的混凝土的主要自重力，从而大大减小主梁悬臂端的混凝土的压力，并因此可以大大改善挂篮的受力情况，减小挂篮的自重。

本桥共包含4套挂篮，2#塔、3#塔各含中跨、边跨一套。中跨、边跨挂篮基本一样，主要组成部分：施工平台和悬吊系统。悬吊系统又包括有吊挂系统、牵索系统、抗水平力系统、升降系统、走行系统、调位系统等。由于边跨主梁从JB7开始，梁段肋宽逐渐变宽，边跨挂篮比中跨挂篮多两根次纵梁，具体中、边跨挂篮形式见如下照片：

照片一中跨挂篮

照片二 边跨挂篮

二、前支点牵索挂篮提升架的设计

挂篮提升架采用部分贝雷片通过后锚预应力钢筋（后锚预应力钢筋要求预张拉25t，）锚固在1#节段已浇砼上，并通过在已浇砼上预留孔设置挂篮后吊点，另部分贝雷片悬臂出来作为挂篮提升架，并布置前吊点，各分配梁间点焊固定；除后锚点分配梁与加强弦杆用U型螺栓固定，其他分配梁与加强弦杆均为接触焊固定。贝雷梁支架前、后支点要求用高强砂浆抹平并找平，并做预埋件压板压住加强弦杆，挂篮采用四吊点同步提升，挂篮提升的设计必须着重注意吊点设计，必须验证吊点对挂篮产生的局部荷载，避免因挂篮局部承载力的不足导致吊点的破坏。其后锚蹬筋及吊点具体布置如下图三。

图三 挂篮提升示意图

三、前支点牵索挂篮的提升

首先，在现场布设挂篮拼装平台，并在平台上拼装挂篮各构件。

其次，在ZB1、JB1块主梁上安装挂篮提升支架，提升支架由4道4片一组贝雷片（间距250+450+250cm）组成的挑梁（一套挂篮两组），每组贝雷片上布置两台连续千斤顶，通过钢绞线和挂篮主纵梁上设置的两个吊点相连。

根据计算结果，挂篮前吊点最大拉力515KN，后吊点最大拉力160KN，对连续千斤顶的公称张拉力要求不高，因此，本工程连续千斤顶的选用主要还是考虑成本、效率、安全等因素。据调查，目前国内连续千斤顶主要有两个类别：一种是全/半自动的连续千斤顶，其配有专用的千斤顶及油泵，提升过程通过预先设定的程序或简单的按点动按钮进行提升，全程几乎都不要人工进行打夹片，提升速度快，安全系数高，操作人员少，但价格较高；另一种是采用通过普通穿心顶组装的连续千斤顶（如；图四），采用普通的穿心顶和油泵，提升过程须要人工进行送油、回油、打夹片、控制千斤顶行程，提升速度慢，操作复杂繁琐，但价格要低很多。针对大汶溪桥的挂篮提升千斤顶的选择，项目部主要考虑了经济成本，选用了第二种连续千斤顶：一套挂篮选用四台250t普通穿心顶、四台150t普通穿心顶，组成四套连续千斤顶，250t和150t各两套分别用于挂篮的两个前吊点和后吊点。所组成的4套连续千斤顶在挂篮提升移置到位后，再拆分（即拆分对顶的中间连接件），用于以后挂篮的升降或主梁体内索的张拉。

图四连续千斤顶

由于四台连续千斤顶的行程为20cm，所以，我们每次千斤顶顶升的行程控制在18cm，为便于油泵操作人员查看和控制，我们在上、下顶架上做好标识。在挂篮提升的时候，由于两个连续千斤顶在顶进过程中，夹片有时未跟进楔紧，出现脱空，从而会使吊点的钢绞线有松弛现象，所以，我们派专人认真仔细的用锤随时敲紧夹片，如发现有钢绞线松弛，则停止顶升，采用25吨张拉千斤顶进行逐根拉紧受力，调整完成后开始正常提升。同时，由于连续千斤顶上方钢绞线随着顶升不断增长，为便于操作并减少上升阻力，我们对钢绞线及时进行分段切除。另外，挂篮提升要平稳，吊点提升速度要均匀，每提升1m（以一个吊点处测量绳刻度，有条件的亦可在挂篮四个角安装测量棱镜，利用全站仪进行观测，那样即安全又方便。），观测各吊点提升高度是否相同，否则需对各吊点提升高度进行调整，将挂篮调平。

为保证安全，各环节把人员安排到位，设总指挥一员，在挂篮提升中我们安排了人员对挂篮吊点和贝雷梁受力情况进行检查，在主塔下横梁处派人观察挂篮总体提升情况，同时，为保证正常提升速度，设置了提升设备维修人员及电工。

待挂篮提升到略高于桥面时，安装好挂钩托架，降低挂篮，使挂钩压上托架，拆除后吊点钢绞线及千斤顶，利用千斤顶通过精轧螺纹钢或钢绞线托拽挂钩及贝雷片上的移动分配梁，移动至设计位置，安装挂篮吊杆分配梁，安装吊杆、螺母。至此，挂篮提升工作完成。

四、结束语

1、大汶溪大桥包括两座主塔（2#塔提升挂篮平台至主梁底高度为82.3米，3#塔提升挂篮平台至主梁底高度为70.3米），一共投入4套挂篮，4套主梁模板，挂篮提升速度为2.7米/小时～3.2米/小时，一套挂篮提升共需时间约为一天半，四套挂篮可同时提升。

2、大汶溪挂篮起吊设有4个吊点，而该挂篮整体刚度较大，当一个前吊点提升高度低于另一个前吊点较多时，将出现较低前吊点对角线方向的那个后吊点整体不受力的情况，而另一个后吊点受力将升高到原来的两倍，所以后吊点的设计必须考虑这种情况。另外，挂篮提升过程，也可以通过油泵的压力表读数尽量避免这种现象发生：当发现后吊点的油泵压力表读数发生变化时，应暂停提升，通知地面观察人员观察挂篮整体水平情况，先单独对压力表读数降低的后吊点对角线上的前吊点进行提升，使两前吊点高度基本相同，再开动压力表读数降低的后吊点千斤顶，使其读数回到正常提升时的数值，最后同时提升两个后吊点或前吊点，使整个挂篮回到水平状态，之后即可继续提升。

3、挂篮提升过程中，由于无法保证同一吊点内各钢绞线的工具夹片同时夹紧钢绞线，所以可能出现某一吊点内部分钢绞线不受力的情况。故在挂篮吊点设计时，钢绞线必须有充足的冗余系数，并准备好单根钢绞线张拉设备（炮弹顶），在发现不受力的钢绞线时，对其补拉。而补拉应对同一吊点内所有钢绞线进行补拉，张拉力可简单的按照该吊点各钢绞线的平均承受的拉力值控制，这样既能使该吊点内各根钢绞线基本受力均匀。

4、本文为牵索挂篮或其他大型设施的提升提供了很好的施工借鉴经验，在保证安全和提升效率的同时，在节约投入提升设备成本上有一定的参考。

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。