掛籃桁架是橋梁懸臂施工中的核心設備，主要用于大跨徑預應力混凝土連續(xù)梁橋、連續(xù)剛構橋及斜拉橋的懸澆施工。以下從結構組成、工作原理、施工流程、技術優(yōu)勢及典型應用等方面進行全面解析。

一、掛籃桁架的核心組成

掛籃桁架系統(tǒng)通常由以下6大系統(tǒng)構成：

承重系統(tǒng)(核心受力結構)

主桁架：通常采用貝雷桁架或型鋼焊接桁架

前上橫梁：傳遞懸澆段荷載

后錨系統(tǒng)：通過預應力筋錨固在已澆筑梁段上

懸吊系統(tǒng)

前吊帶/桿：連接模板與主桁

后吊帶/桿：平衡系統(tǒng)關鍵部件

模板系統(tǒng)

底模平臺：支撐混凝土重量

側模系統(tǒng)：可調(diào)節(jié)式鋼模板

內(nèi)模系統(tǒng)：滑動式或拼裝式

行走系統(tǒng)

滑軌或滾輪裝置

液壓頂推或卷揚機牽引

錨固系統(tǒng)

后錨點：通常要求抗拔安全系數(shù)≥2.0

臨時支墩(特殊工況使用)

安全防護系統(tǒng)

全封閉操作平臺

防墜落裝置

二、掛籃桁架的工作原理

荷載傳遞路徑：

新澆混凝土荷載→底模平臺→前吊帶→前上橫梁→主桁架→后錨系統(tǒng)→已成型梁體

力學平衡原理：

通過后錨系統(tǒng)形成力矩平衡(抗傾覆安全系數(shù)≥2.0)

典型配重比：前支點荷載:后錨力≈1:1.2~1.5

行走機制：

解除后錨→頂推前移→就位后重新錨固(單次行走距離通常為4~6m)
 

拼裝階段：

主桁架安裝偏差≤L/1000(L為跨度)

后錨預應力筋張拉力誤差≤±5%

預壓試驗：

分級加載至1.2倍最大施工荷載

消除非彈性變形，測量彈性變形值用于預拱度設置

懸澆施工：

單節(jié)段施工周期：7~10天(標準段)

線形控制：需考慮掛籃變形+混凝土徐變+預應力損失

行走安全控制：

同步位移偏差≤50mm

風速超8m/s禁止移動作業(yè)

四、技術優(yōu)勢與局限性
 

五、典型工程應用案例

連續(xù)剛構橋：

重慶石板坡長江大橋復線橋(主跨330m)

掛籃配置：菱形桁架，承載力600t

斜拉橋：

南京長江二橋(主跨628m)

采用前支點掛籃(斜拉索參與受力)

特殊結構：

貴州北盤江大橋(空腹式連續(xù)剛構)

研發(fā)定制化三角掛籃系統(tǒng)

六、前沿技術發(fā)展

智能監(jiān)控系統(tǒng)：

植入式傳感器實時監(jiān)測應力應變

北斗定位系統(tǒng)控制行走軌跡(如港珠澳大橋應用)

輕型化設計：

采用高強鋁鈦合金(減重30%)

模塊化快拆結構(安裝時間縮短50%)

BIM集成應用：

施工模擬碰撞檢測

數(shù)字孿生指導線形控制

七、安全控制關鍵指標
 

結語

掛籃桁架技術是現(xiàn)代大跨徑橋梁建設的核心技術，其發(fā)展正朝著智能化、輕型化、標準化方向邁進。在實際工程中，需特別注意：

1.嚴格驗算各工況受力狀態(tài)

2.實施全過程變形監(jiān)測

3.建立應急預案(如突風、停電等異常情況處理)

隨著新材料和新工藝的應用，未來掛籃桁架的施工效率和經(jīng)濟性將進一步提升，為更復雜橋梁結構建設提供可靠技術支持。