浅析挂篮预压及力学检算

1 引言

实际工程中，挂篮施工比较常见，因此，测定挂篮的实际承载力是非常重要的。为了保证挂篮在最不利荷载条件下的安全性，使用之前必须对挂篮进行试压试验，以确定其安全可靠。通过对挂篮预压，测得挂篮在预压荷载作用下的弹性变形值，依据所测得的数据绘制P—Δ关系曲线，为施工时结构的线形控制提供重要数据，并根据实测数据，预测挂篮在各个阶段浇筑施工时的竖向位移。

桁架结构属于空间结构，受力情况比较复杂，特别是各组成部分的受力，如主桁节点板之间，上横梁及主桁锚固点处的受力复杂，内力及变形计算比较困难，因此在进行试压实验时，主要测试主桁架的受力，通过挂篮主桁架在外力作用下的变形，评价该挂篮的安全性。

2 挂篮预压

挂篮在施工工程中的梁段荷载分布如图1所示。

图1 梁段荷载分布

底模平台混凝土荷载采用千斤顶在1#段梁底板跨中对挂篮底模平台进行加载预压，即在0#段腹板端面设置反力架，利用其反向作用力通过反力架、横梁、千斤顶、垫梁传到挂篮底板施加所需的预压荷载（详见布置图2）；顶板混凝土荷载通过在内模板顶板堆载砂袋的方式进行模拟；翼缘混凝土板荷载通过在外侧模顶板堆载砂袋的方式进行模拟。通过以上三种预压方式结合完成模拟悬灌最重节段混凝土荷载的1.2倍（85t×1.2=102t），并分级进行加载。

具体预压步骤为：

（1）在0#段施工过程中预埋好反力架，埋设位置在0#段端面腹板上。

（2）在底模板上铺设10×10方木、I25b分配梁、安装液压千斤顶、双I40b工字钢横梁，进行千斤顶调试，做好预压前准备工作。

图2 挂篮预压布置图（mm）

（3）设置挂篮预压测量控制点，进行预压前测量工作。单侧挂篮设置4个测点，分别设置在两侧后支座处、两侧前支座处、两侧节点D处及前上横梁跨中处，具体分布如图3和图4所示。

图3 测点位置

图4 测点位置

（4）分3级（50%、100%、120%的预压力）加载进行挂篮预压，在加载过程中严密注视底模临时测点的变化，防止因为超载导致底模塑性变形。

测量加载前、50%荷载、100%荷载、120%荷载、卸载后测点标高，试验数据如表1所示。

表1 挂篮预压测点读数加载测点1#仪器P4 2#仪器P4 与压（卸）载前的差值（mm）后视 前视 后视 前视 后视 前视 后视 前视 后视 前视 后视 前视 后视 前视 后视 前视1#仪器P1 2#仪器P1与压（卸）载前的差值（mm）1#仪器P2 2#仪器P2与压（卸）载前的差值（mm）1#仪器P3 2#仪器P3与压（卸）载前的差值（mm）压载前 1377-662 1377-590 0 1377 -590 1377-590 0 1377-581 1377-581 0 1377-565 1377-565 0 50%荷载 1371-653 1336-685 -17 1371 -579 1336-613 -18 1371-577 1336-610 -11 1371-557 1336-590 -15 100%荷载 1371-634 1336-666 -36 1371 -563 1336-595 -35 1371-562 1336-596 -26 1371-545 1336-577 -27.5 120%荷载 1371-630 1336-661 -40 1371 -560 1336-589 -39 1371-558 1336-595 -28 1371-544 1336-573 -30卸载 卸载前 1412-571 1405-577 0 1412 -502 1405-507 0 1412-521 1405-527 0 1412 -501 1405-508 0卸载后 1427-585 1367-647 30.5 1436 -506 1365-574 27.5 1436-516 1362-588 18.5 1436 -497 1362 -572 20.5压载

（5）对挂篮预压数据进行整理分析，得出挂篮弹性变形及非弹性变形，调整挂篮底板标高，指导挂篮施工。

3 试验结论

（1）考虑挂篮受力的离散性能，设计时取用了较大的安全系数，并对挂篮主纵梁与底平台之间吊杆进行多次预拉，以消除挂篮吊杆的非弹性变形，由于挂篮的变形主要是由主纵梁的弹性变形引起的，所以试验与实际设计情况比较接近。

（2）本次加载试验，挂篮的工作状态与正常使用情况是有一定的不同的，因此试验较能大致反应出了挂篮的受力状态，检验挂篮主体结构及主要承载系统的安全性，获得的试验数据对以后挂篮的使用有一定的借鉴意义。

4 挂篮预压受力检算

在浇筑混凝土工况时，底模平台承受均布荷载；在加载试验时，底模平台承受集中荷载。底板加载构件细部图如图5所示。需对底模平台进行复核检算，并对反力装置进行检算。

图5 底板加载构件细部图

根据反力装置及底横梁的受力情况，采用计算软件进行整体空间进行三维建模，按允许应力法进行检算。计算模型全部采用梁单元，将各点所对应的千斤顶荷载（120%荷载）加载至该节点上，计算模型如图6。

文章来源：《力学季刊》 网址: http://www.lxjkzz.cn/qikandaodu/2021/0611/589.html