1工程概况

厦深铁路广东段主要采用悬臂梁结构。

2工艺原理

挂篮采用型钢焊接组拼成稳定的承重结构，具有结构简单、轻巧、受力明确、刚度大、变形小等特点；同时在操作过程中，安装、锚固、移动及拆卸方便，而且安全可靠，稳定性好。挂篮按使用材料可分为型钢式和拼装式（由万能杆件、军用梁、贝雷架等制式杆件组拼），按构造形式可分为桁架式（包括弓弦式、三角形式、菱形式等）、纵梁式、斜拉式、混合式，按抗倾覆方式可分为压重式、锚固式和半压重锚固式，按走行及移动方式可分为滚动式、滑动式和混合式。

厦深铁路广东段站前工程XSGZQ-7标地处沿海地段，根据钢箱纵梁式挂篮具有重心低，结构稳定，适合沿海地区台风季节施工等特点作为首选应运于本施工段。

1）挂篮组成钢箱纵梁式挂篮由承重系统、牵引行走系统、模板系统、悬吊锚固系统及附属部分组成。其中承重系统包括：主纵梁、上下横梁、底模分配梁；牵引行走系统包括：前支腿、行走轨道、滑板、行走小车、侧滑粱及滑动装置、内滑梁及滑动装置；模板系统包括：底模、侧模、翼缘模板、内模；悬吊锚固系统包括：前后吊杆、轨道锚梁、后锚箱锚梁、锚杆；附属部分包括：操作平台、防护栏杆。

2）钢箱纵粱式挂篮承重系统由两榀主纵钢箱梁，前支点及后锚装置组成。挂篮行走时，采用倒链牵引，挂篮前支点安放在滑板上，后支腿设滚轮行走小车，以减小滑行阻力；承重系统通过行走系统的支点和后钩传力到放置于桥面的行走轨道上，以平衡行走时产生的倾覆力矩。挂篮悬浇施工时，混凝土、钢筋、模板等荷载通过吊挂系统吊挂于前上横梁上，锚固系统锚固于后一节段梁体的底板上，挂篮主纵梁前端支承于已浇筑梁段的腹板上，尾部通过后锚固系统锚固于梁段腹板上，从而平衡混凝土、模板等产生的倾覆力矩。钢箱纵梁式挂篮结构如图1所示。


3）挂篮施工遵守对称、平衡施工原则，同步对称地进行挂篮安装、梁段施工、预应力张拉、挂篮前移、挂篮拆除等。每一段梁须完成预应力张拉施工后，挂篮才可前移到下一梁段的施工位置。

3挂篮设计

厦深铁路广东段站前工程XSGZQ-7标段挂篮设计按照相关条文要求进行结构计算。计算内容包括：接最重节段荷载的最不利工况组合对挂篮各杆件进行强度、刚度及稳定性验算；对浇筑状态的锚固安全系数及行走状态的抗倾覆系数进行验算。

3.1设计荷载及组合

挂篮应根据箱梁最重、最长悬浇节段施工进行相应的受力设计验算。挂篮设计荷载包括：节段混凝土湿重、挂篮自重、施工机具及人群荷载、挂篮行走冲击荷载、施工冲击荷载、风荷载等。

1）荷载组合Ⅰ

混凝土湿重+施工冲击荷载+挂篮自重+施工机具及人群荷载。

2）荷载组合Ⅱ

混凝土湿重+挂篮自重+风荷载。

3）荷载组合Ⅲ

混凝土湿重+挂篮自重+施工机具及人群荷载。

4）荷载组合Ⅳ

挂篮自重+挂篮走行冲击荷载+风荷载。

荷载组合Ⅰ，Ⅱ用于挂篮各结构的强度计算，荷载组合Ⅲ用于挂篮各构件的挠度验算；荷载组合Ⅳ用于挂篮行走验算。

3.2技术指标

各部件强度、刚度、稳定性验算应满足相应材料力学指标；挂篮前端点最大允许变形20mm；施工、行走时的抗倾覆安全系数≥2.0；锚固系统安装系数≥2.0；挂篮总重约为最重悬浇节段的0.3~0.5。

4挂篮安装

1）挂篮安装前要认真详读图纸，明确安装参数，做好技术交底。

2）挂篮起重作业的所有吊具、钢丝绳等应按技术要求选用，不能随便更改；吊装作业要明确专人指挥。

3）侧模、翼缘模板和底模提升到位后要及时调整模板位置及高程，使得模板后端与0号块混凝土面贴紧，并及时紧固吊杆。

4）后锚吊杆的下端锚在箱梁翼缘板、顶板底斜面上的要设置钢楔块，保证吊杆的垂直（轴心）受拉（钢楔块根据箱梁的底斜面角度自制）。

5）所有吊杆及后锚精轧螺纹钢紧固时，吊杆要拧满螺母的螺纹，并外露≥10cm。后锚与预埋钢筋须采用专用连接器对半套接，套接前应事先在精轧螺纹钢上做好刻度标记，以便连接时控制套接长度。

6）如需在挂篮上临时增加设施（如施工平台、防雨篷等）时，不得损坏挂篮结构及改变其受力形式，并固定牢靠。

7）挂篮安装完成后，应进行一次全面检查，并做好检查记录。

5加载试验

挂篮安装完成后必须进行加载试验，目的在于检验挂篮的承载力，测定挂篮前端最大竖向位移，同时消除挂篮的非弹性变形，测出弹性变形值，作为模板调整预抛的依据。

5.1施工步骤

1）挂篮加载前对挂篮进行全面检查，并对挂篮的各观测点进行测量，合格后方可进行加载。

2）采用砂袋对挂篮进行加载，加载到设计荷载的50%时，停止加载，荷载持续至少30min。

3）分别测试主桁架位移，填入预定表格，待桁架稳定后方可进行下一级加载。

4）按以上步骤，分别将荷载增加到等效荷载的50%，80%，100%，120%，稳定后即可进行有关项目的测试。加载荷载单侧最大加载量为最重节段（3号段121.0t）设计荷载的1.2倍，即605kN-968kN-1210kN-1452kN。现场共需砂袋102个。

5）加载稳定后按100%，80%，50%和0进行卸载，并分别测试主桁架的挠度，填入预定表格。

6）对数据进行整理、分析，绘制出试压过程弹性变化曲线图，得出挂篮的塑性变形及弹性变形，为连续梁悬灌施工线形控制提供可靠的数据。

5.2试验结果

以螺河特大桥东海大道连续梁254号墩为例，根据设计图纸，A1，B1号块各截面处设计反拱值为0.1mm（考虑到施工期间恒荷载、预应力及混凝土收缩以及混凝土徐变产生的挠度影响设置的反拱值）。支架施工的非弹性变形通过预压试验已经基本消除，再考虑支架预压过程中的弹性变形A1为3.9mm，B1为3.5mm。综合以上因素，本次调整预拱度值为向上A1为4mm，B1为3.6mm。