[摘要］綜述大跨度斜拉橋施工牽索掛籃的類型、結(jié)構(gòu)，主要施工程序和工藝要點，指出各自的特點及其適用性。
關鍵詞 牽索掛籃 長平臺 短平臺 結(jié)構(gòu)特點 工藝要點 適用性

一、牽索掛籃的分類
1牽索掛籃按平臺的長短可分為長平臺牽索掛籃和短平臺復合型牽索掛籃

長平臺牽索掛籃一般僅在混凝土主梁下設置掛籃平臺，且已成梁段下的掛籃平臺長度一般要略長于待澆梁段下的掛籃的平臺長度，因而使掛籃的總長度很長，其目的一是為了掛籃的走行，二是為了保證掛籃在順橋向的剛度。由于自重較大，將導致掛籃掛鉤處在走行時集中力較大而需增大主梁截面，增加工程費用。
短平臺復合型牽索掛籃是在已成梁段上設三角桁架作為掛籃行走的吊掛受力結(jié)構(gòu)，從而大大減小了掛籃的后掛鉤作用于主梁上的反力，同時，掛籃平臺的長度相應減小，可減輕掛籃自重。但由于此樣的結(jié)構(gòu)，其平臺與主梁的連接剛度非常小，且在掛籃和模板等自重作用下的牽索剛度也較小，所以，為了保證灌注主梁時的豎向剛度，除了在掛籃平臺前設牽索外，同時將平臺端通過吊桿吊掛于三角架上，并在施工中保持適當?shù)睦Γ员ＷC灌注主梁的標高準確和線型勻順。
2．牽索掛盤接桿件來源可分為常備桿件組拼式牽索掛盤和型鋼級焊式牽索掛籃
常備桿件組拼式牽索掛籃的平臺和掛鉤的大部分桿件均采用萬能桿件等常備式桿件組拼而成，故其可隨受力不同而增減桿件，以適應不同的結(jié)構(gòu)，且攤消成本也較小，桿件易得。但外形較龐大。
型鋼組焊式定型牽索掛籃其平臺及掛鉤和三角架基本都用鋼板或型鋼組焊或組拼而成，結(jié)構(gòu)簡潔緊湊，但由于是專門制做，故費用較高，且后續(xù)在其他不同的橋上使用時，可能出現(xiàn)大馬拉小車或承載力不足需加強或改制等問題。

二、各類車索掛籃的結(jié)構(gòu)構(gòu)造
1.長平臺牽索掛籃的結(jié)構(gòu)構(gòu)造
圖1所示為一常備桿件組拼式長平臺牽索掛籃的基本結(jié)構(gòu)構(gòu)造，其主要由主桁承重系統(tǒng)、模板系統(tǒng)、錨固系統(tǒng)、調(diào)高系統(tǒng)及走行系統(tǒng)等組成。

(1）主衍承重系統(tǒng)根據(jù)梁段的尺寸及自重，主橋縱、橫向可分別由數(shù)榀組拼式桁梁組成，其各榀桁梁之間的間距可根據(jù)需要調(diào)整。在外側(cè)橋梁前端一定長度范圍內(nèi)設置與牽索系統(tǒng)連接的錨固滑槽，在縱向橋梁中間區(qū)域設置吊掛式走行牛腿。在灌注梁段期間，施工荷載傳于主塔及已灌梁段上，掛籃通過走行牛腿及尾端橫梁上的走行輪前移時，其自重全部傳給梁部。
（2）模板系統(tǒng)
模板系統(tǒng)由底模、外側(cè)模、內(nèi)模等組成，底模一般采用型鋼及鋼板焊成的整體格構(gòu)。外側(cè)模在標準節(jié)段采用鋼模，在牽索錨塊附近一般宜采用鋼木模結(jié)合。內(nèi)模一般也采用鋼木模結(jié)合。
（3）牽索系統(tǒng)
如圖2所示，牽索系統(tǒng)山異形接頭、牽引桿、吊耳、水平調(diào)整螺桿、扁擔梁、元寶梁及千斤頂?shù)冉M成。吊耳位于固定在主橋上的錨固滑槽內(nèi)，元寶梁與吊耳之間采用銷軸連接。千斤頂?shù)淖饔檬钦{(diào)整纜索至正確的位置和完成體系轉(zhuǎn)換。在每梁段施工期間，利用牽索的豎直分力抵消掛籃前端的豎直荷載，再通過主索將力傳給主塔，之后纜索則按設計錨固在主梁上。

（4）錨固系統(tǒng)
錨固系統(tǒng)可分為中錨和后錨兩部分。
如圖3所示，中錨一般由上下錨梁、分配梁、扁擔梁、豎吊桿、斜拉桿及千斤頂?shù)冉M成。千斤頂安裝在上錨梁與扁擔梁之間，用來安裝及拆除錨固系統(tǒng)，值得注意的是，對于一般的雙定開口預應力混凝土箱梁，位于開口區(qū)域的中錨斜拉桿的水平分力自相平衡，而位于兩側(cè)翼緣部位的中錨的水平分力則與前端牽索的水平分力相互抵消。此外，在安裝開箱內(nèi)模時，其上的中錨系統(tǒng)的上錨梁作為懸臂吊裝設備，而在掛籃前移時，兩側(cè)翼緣上部的中錨則以垂直吊桿通過千斤頂將掛籃主桁落在走行滑槽內(nèi)，總而言之，中錨的主要作用是將承受的豎直荷載及水平力傳給主梁。
后錨由小錨梁和拉桿等組成，它位于掛籃的尾部。拉桿上端錨固在主梁頂?shù)男″^梁上，下端錨固在衍梁上。其作用是將掛籃的尾部與主梁錨固連接。

（5）走行系統(tǒng)
走行系統(tǒng)由滑塊、滑槽、走行輪、牽拉桿及穿心式千斤頂?shù)冉M成，滑塊安裝在走行牛腿上，滑槽鋪在主梁頂面，走行輪安裝在尾端調(diào)高楔塊上。當掛籃灌注完一梁段后，用千斤頂通過牽拉桿擠掛籃移動到下一段。
(6) 調(diào)高系統(tǒng)
調(diào)高系統(tǒng)由模塊組成，其位于掛籃的中間和尾端橫梁上，掛籃就位時用其調(diào)整標高，掛籃走行時尾部調(diào)高楔塊可兼作走行輪安裝架。
2．短平臺復合型牽索掛籃結(jié)構(gòu)構(gòu)造
圖4所示為一型鋼組焊式短平臺復合型牽索掛籃，其由掛籃平臺、三角架和伺服系統(tǒng)三大部分組成。

（l）掛籃平臺
它由前橫梁、后橫梁、牽索縱梁、普通縱梁、尾梁、水平桁架和縱梁平聯(lián)組成，前、后橫梁為箱形截面的剛性主梁與平弦桁架的組合結(jié)構(gòu)。
(2)三角架
三角架由剛性的下弦梁和其上的三角式桁架形成的組合結(jié)構(gòu)。
（3）伺服系統(tǒng)
其內(nèi)牽索系統(tǒng)、懸吊系統(tǒng)、走行系統(tǒng)、錨固系統(tǒng)、水平交承系統(tǒng)、微調(diào)定位系統(tǒng)等組成。 a．牽索系統(tǒng)由斜拉索和其梁下錨具以外的其他錨具及連桿組成，其作用是把掛盤前端的荷載傳給主塔。
b．懸吊系統(tǒng)由前后橫梁上以銷軸安裝的四根吊桿、扁擔梁及千斤頂組成，千斤頂用作調(diào)整標高及升降掛籃，在灌注梁段時，兩根后吊桿承受掛盤后支點的全部荷載，而前吊桿則通過測力系統(tǒng)在一定受力范圍內(nèi)與牽索共同承受掛籃前端的荷載。
c．走行系統(tǒng)分為三角架走道和掛籃后端掛鉤走道系統(tǒng)
三角架走道設于三角架下弦梁下，由槽鋼和聚四氟板組成，固定在橋面上。后端走行系統(tǒng)由r形掛鉤及走道組成。
d．如圖5所示，水平支承系統(tǒng)由抗剪柱、水平螺旋支頂及滾軸等組成，其垂直穿入箱梁的預留孔中，以抵抗牽索產(chǎn)生的水平分力。

e．微調(diào)定位系統(tǒng)的功能是靠安裝在三角架走道上的縱橫向千斤頂和三角架后支座處的可調(diào)高結(jié)構(gòu)，以及安裝在掛盤后橫梁上的手動千斤頂實現(xiàn)的。
f錨固系統(tǒng)包括弧形承壓錨碇系統(tǒng)和三角架后端錨固系統(tǒng)。
如圖6所示，弧形承壓錨底系統(tǒng)是由牽索縱梁前端的弧面及錨座等組成的，錨座在一定角度范圍內(nèi)滑移時，牽索施力方向均在弧面法向線上。
三角架后端錨固系統(tǒng)由預埋在主梁中的錨板、夾板及吊耳和接至三角架尾端的后錨桿等組成，其作用是抵消三角架在施工時產(chǎn)生的傾覆力矩。

三、牽索掛籃的施工程序及工藝要點
1長平臺牽索掛籃的施工程序及工藝要點
（l）掛籃安裝
在主梁的1號2號梁段適當位置預設4個吊孔，用倒鏈或千斤頂將組拼成整體的主桁承重系統(tǒng)和底模板整體提升到安裝位置，安裝牛腿頂端部分，若主桁未到安裝位置，則安裝走行系統(tǒng)，使其走行到位。同時安裝梁上的錨固部件，并拆除走行輪，將主桁錨固。之后安裝外側(cè)模、開箱內(nèi)模，綁扎鋼筋，并安裝牽索系統(tǒng)，經(jīng)精確調(diào)整后即可灌注混凝土。
（2）掛籃前移
梁段混凝土等強張拉預應力束后，解除錨固系統(tǒng)的斜拉桿及有關模板的連接，鋪好梁頂走行滑槽，用錨固系統(tǒng)的垂直吊桿將掛籃主街等緩緩下落，直至梁側(cè)牛腿落在滑槽內(nèi)。之后解除垂直吊桿，卸去梁底楔塊，換裝走行輪，在主梁上用千斤頂和牽拉桿帶動牛腿將掛籃緩緩平行前移，并在后方設倒鏈作保險制動。
（3）掛籃就位及調(diào)整
掛籃到位后，先將兩側(cè)中錯的垂直吊桿臨時錨固，再將有關的錨固件和模板前移安裝，再用中間的中錨吊桿將主桁提升并進行相應錨固，然后精確調(diào)整后即可施工了一梁段。
（4）推籃施工要點
以錨固吊桿及斜拉桿的預留孔一定要準確，以保證各桿不受彎。
b．錨固系統(tǒng)的墊梁及滑道與主梁的接觸面一定要平整，必要時進行整修，以保證受力合理可靠。
c．主梁底部的調(diào)高楔塊要與梁底頂緊，以保證梁段間順接。
2.短平臺復合型牽索掛籃的施工程序及工藝要點
（l）掛籃安裝
塔下用作組拼掛籃的主梁施工后，將掛籃三角架及其后錨等構(gòu)件吊上橋面安裝就位，然后用倒鏈或卷揚機將整體組拼的掛籃平臺提升，并安裝相關的伺服系統(tǒng)，檢查無誤后灌注混凝土。
（2）掛籃前移
梁段混凝土等強張拉預應力束后，解除掛籃牽索并與主梁錨連，將掛籃平臺下放一定高度，然后將掛籃三角架向前移動一個梁段長度，到位后再將掛籃平臺沿梁頂滑道和三角架下弦梁下翼級前移就位，上述為兩次走行，適應梁寬且重的情況。若梁較窄和較輕時，也可一次走行到位，即利用梁頂滑道將兩個三角架和其懸吊的平臺同步前移
（3）掛籃就位及調(diào)整
利用倒鏈將平臺提起，安裝吊桿及牽索等，然后精確調(diào)整后即可施工下一梁段。
（4）掛籃施工要點
灌注混凝土時，由于掛盤前端荷載由牽索和前吊桿共同承受，為保證前吊桿不超載，利用千斤頂和特設的數(shù)字式壓力傳感器測其桿力，超出其設計受力的部分通過分次調(diào)整臨時牽索來平衡。

四、各類車索掛籃的特點及其適用性分析
1各類牽索掛籃的力學特點
各類牽索掛籃的共同特點是，改變了普通掛盤單純吊掛傳力給主梁的方式，采用吊掛和牽拉相結(jié)合的傳力方式將荷載分別傳給主梁和塔，從而大大減小了主梁的受力，避免了因施工原因不得不加大主梁截面和增加布筋，使得大跨斜拉橋的一個索間梁段一次懸澆成為可能。
長平臺牽索掛籃在灌注混凝土時，前端荷載靠牽索拉力的豎向分力抵消，后端荷載主要靠錨固系統(tǒng)的豎吊桿承受，錨固系統(tǒng)的斜拉桿則主要是為了平衡牽索拉力產(chǎn)生的水平分量。而其在前移走行時，則主要由吊掛牛腿承擔掛籃重量，此外，由于平臺在牛腿前部重，后部輕，則后部的走行輪緊抵主梁底面滾動，使掛籃穩(wěn)定的平行前移。總的來說，掛籃的剛度和整體性是較強的。
短平臺復合型牽索掛籃在灌注混凝土期間，前端荷載由牽索拉力的豎直分量與前吊桿的有限拉力抵消，這里前吊桿的主要作用是彌補掛籃由于底平臺較短而豎向剛度差的缺陷。由牽索拉力產(chǎn)生的水平分力則由水平支承系統(tǒng)傳給主梁，而后吊桿則承擔掛籃后端荷載并將其傳給主梁底板。前移行走時，則除了掛籃后端由r形掛鉤系統(tǒng)代替了滑梁吊掛系統(tǒng)外，其與普通的三角斜拉式掛籃的前移走行方式基本相同。
2各類牽索掛籃的使用特點
就掛籃的走行而言，長平臺牽索掛籃為一步到位，而短平臺復合型牽索掛籃分兩步；就施工控制而言，前者因縱向長度較大，要求更嚴些；而對灌注混凝土而言，由于后者前部由前吊桿和牽索共同受力，故應嚴格控制吊桿的受力，以防超載。
3各類牽索掛籃的適用性分析
由于常備桿件組拼式長平臺牽索掛籃取材較易，大部分桿件可有多種用途，故一次攤消成本可能較低，對于跨度不是很大，且掛籃利用率不是很高的情況較適用，而型鋼組焊式短平臺復合型牽索掛籃由于是用型材特殊加工而成，故成本較高，但其結(jié)構(gòu)簡潔緊湊，使用較為方便，適用于跨度較大且利用率較高的情況。

參考文獻
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