壹、項目介紹
南京長江二橋北汊橋主橋上部結構為90+3*l65+90(m)五跨預應力混凝土連續箱梁。其主跨165米，為國內首座。根據設計要求，施工方法需要采用懸臂澆築施工工藝，然後通過合龍、成體系轉化為連續梁。每個橋墩有23個懸澆段-5 * 2.5m+5 * 3.0m+5 * 3.5m+8 * 4.0m..最長梁段4.0m，最大重量156t。箱梁斷面:頂板寬15.42m，腹板寬7.5m，梁高按二次拋物線由0號塊8.8m逐漸變為23號塊3.0m。預應力設計為三維預應力:縱向采用φj15.24鋼絞線27束、25束；4根φjl5.24鋼絞線水平使用；豎向采用φ32精軋螺紋鋼筋。張拉控制0.75Ryb. E2標記為北岔主橋壹半，由中鐵十九局施工。根據該橋的特點，參考國內外各種類型的掛籃，選擇菱形桁架掛籃作為懸臂澆築的主要設備。掛板由中國鐵建集團公司附屬設計院設計，在國內已多次應用於連續梁懸索施工，但應用於如此大跨度橋梁施工尚屬首次。
二、菱形桁架掛籃的結構
菱形桁架掛籃由主框架、行走及錨固裝置、底模、內外模、前吊掛裝置、後吊掛裝置和前上梁組成(圖1)。
1.主框架主框架由兩個桁架連接系統和壹個門式框架組成。兩榀桁架用2 [40螺栓連接成菱形，通過連接系統和龍門架連接成壹體，形成掛籃的主要受力結構。
2.底架和底模底架由六根縱梁和前後梁組成。縱梁采用桁架結構，桁架高度12m，桁架長度5.43m:前後橫梁由2[40組焊接而成。底模采用竹膠板，下面有100mm*100mm的方木。竹膠模板和方木用U型卡固定在縱梁上脫模固定。
3.前上橫梁前上橫梁由2根[40工字鋼制成，連接在主車架前端的節點上，將兩個主車架流架連接成壹個整體。
4.鋼吊桿前後吊桿均采用150mm*32mm 16Mn鋼板，用銷釘連接，設置間距為100mm的調整孔，用LQ30千斤頂、扁擔、搖枕調整所需長度。
5.內外模板結合的箱梁外模板由5mm鋼板和鋼架焊接而成。兩塊外模板分別支撐在兩根步進梁上，步進梁通過吊桿懸掛在前上橫梁和已澆築的箱梁翼板上。步進梁由2組[30a]焊接面組成。內模由內模桁架、豎帶、豎帶和組合鋼模板組成。內模桁架掛在兩根內模步進梁上，內模步進梁掛在前上梁和澆築梁段的頂板上。內模脫模後，可沿步進梁向前移動。步進梁由2組[30a]焊接面組成。
6.吊籃及錨固系統的行走裝置由軌道、鋼(木)枕、前後支架、手動葫蘆等組成。軌道由[[16a和δ10]鋼板焊接成ⅱ型斷面，底板每隔500mm設置橢圓形長孔，用於豎向預應力筋錨固。豎向預應力筋為QL32精軋螺紋筋，外露0.3m，軌道根據梁段長度分為3.0m、1.0m。
吊籃配有前後兩個軸承，前軸承支撐在軌道頂面，下面是PVC滑板，可以沿著軌道滑動。後支撐以反扣輪的形式沿軌道下沿滑動，無需加配重。當掛籃前移時，用手動葫蘆拉動前支撐，帶動整個掛籃前移。掛籃澆築混凝土時，掛籃後端用12φ32精軋鋼筋錨固在已完成梁段上，軌道錨固在已完成梁段豎向預應力筋上。錨固時，用千斤頂將後支架的鉤板從軌道上卸下，然後錨固。
三、吊籃強度和變形計算
計算荷載:根據掛籃自重、梁段自重、施工機械和人員產生的荷載、混凝土振搗時產生的荷載組合進行驗算，其中混凝土容重為2.6t//m3，施工機械和人員荷載為1.0KPa，混凝土振搗荷載為0.0KPa
主桁架、底模桁架及各部分主要受力構件在最不利荷載位置進行校核，並采用同濟大學橋梁結構綜合計算程序進行相應的校核。
計算表明，單根上弦桿的最大應力為72kN，小於單根上弦桿的許用應力252kN。單根斜桿的最大應力為39kN，小於單根桿的許用應力129 kn；。單根立桿的最大應力為27kN，小於單根上弦桿的許用應力170kN。
還對掛籃的變形進行了驗算，計算結果表明，北汊橋梁段最大變形發生在16段，此時掛籃的彈性變形值為21mm。
四、吊籃使用前的測試
為了檢驗掛籃的計算變形值，消除首次安裝後的非彈性變形，在工廠進行了掛籃地面加載試驗。同時，在吊籃安裝完成後，為了檢驗地面測試結果，選擇了壹對吊籃進行現場稱重測試。
主桁架、銷座、銷、前後吊桿、前上梁等部件在工廠進行了試驗。
主桁架:采用背對背法，後錨固位置用精軋螺紋鋼筋錨固，前吊點每10t水平加載YC60千斤頂，得出每對主解析框架的變形曲線。
采用類似方法對銷座、銷、前後吊桿和前上梁進行了地面模擬加載試驗，結合主桁架試驗結果得到了每套掛籃的變形曲線。
第壹對掛籃拼裝完成後，根據梁段的實際荷載，在現場用沙袋進行模擬荷載試驗，並將結果與計算變形值和工廠試驗值進行對比，使每組掛籃在節段準備時的變形值能夠指導每壹個梁段的模板施工。
參考掛籃的設計和試驗結果，掛籃的變形公式為:y = 0.4x+2(其中x為各節段前吊索處的應力值)。
動詞 （verb的縮寫）組裝過程
1.裝配準備
在工廠組裝主框架菱形桁架，組裝後運至現場吊裝，編制組裝工藝，準備組裝工具及各種連接螺栓，培訓組裝工人。
鋪枕頭
用1: 2水泥砂漿找平梁頂枕木，鋪設鋼枕。
安裝軌道
從0號段中心向兩側安裝兩根2.5m長的鋼軌，將豎向預應力筋穿入鋼軌，調平鋼軌頂面，測量鋼軌中心距後用螺母鎖緊鋼軌。
4.安裝前後支架
首先從履帶前端穿入後軸承，後軸承到位後再放置前軸承。放置前軸承前，在軌道頂面相應位置放置壹塊四氟乙烯滑板(300mm*500mm)，然後放置前軸承。
5.吊裝主機架
主機架在工廠組裝成菱形，然後運到現場分段吊裝，裝上前後支架，擰緊連接螺栓。為了防止傾倒，用腳手架作臨時支撐。
6.安裝主框架之間的連接系統和夾層，擰緊連接螺栓。
7.用長螺桿(φL32精軋螺紋鋼)和扁擔架將主架後端錨固在已完成的梁段上，用扁擔架將主架下弦固定在前支撐位置的軌道上。
8.提升前上梁
將四個千斤頂、上下墊梁和兩根鋼吊索組裝到前上橫梁上，然後整體起吊安裝。
9.安裝後吊索
將後吊索安裝在1號梁段底板預留孔內，先放置墊塊、千斤頂和上墊梁，後吊索穿過底板與底架連接。
10.吊裝底模和底模。
11.吊起內模步進梁，安裝後吊桿。前吊桿采用鋼絲繩和倒鏈。
12.安裝外模板
掛籃使用的外模首先用於梁段1的施工。在進行上述組裝程序前，先將外模板的步進梁放在外模板的豎框上，後端插入後吊架。兩根步進梁的前端用倒鏈和鋼絲繩懸掛在前上梁上。
用倒鏈將外模拖至2號梁段位置，在1號段中部兩側安裝外模步進梁後吊架，拆除0號段後吊架。六、懸臂澆築施工技術
每個T型結構從第2節開始，掛籃對稱拼裝後即可進行懸臂澆築施工。
1.吊裝底板和腹板，進行鋼筋施工，放置預應力管道。
2.拔出梁段1內模。
3.根據2號梁段高度調整下模。
4.在頂板和腹板上安裝下料串管的位置留壹個洞，並在腹板的搗固位置上進行搗固。
5.安裝端模，並與內外模連接。
6.綁上車頂加強件。
7.放置預應力管道、錨定板等。
8.對稱澆築2號梁段混凝土。
9.混凝土養護。
10.預應力筋張拉。
11.灌漿。
12.吊籃行走
整平梁頂面，鋪設鋼(木)枕和軌道。
松開底部框架的前後帶。
10t鏈條安裝在底模後梁兩側吊耳與外模步進梁之間，即底模掛在步進梁上。
拆除吊索和底模之間的連接。
拆下吊籃後端的地腳螺絲。
軌道頂面安裝兩條5t倒鏈(每組吊籃)，並標出前支撐位置(支撐中心距梁端50cm)。
後鏈條拉動前支架，使吊籃、底架和外模板壹起向前移動。移動時，吊籃後部應設置10t安全鏈。
安裝後吊索並提升底部框架。
在2號梁段上安裝側模步進梁的後吊梁，先拆除1號梁段上的後吊架移至2號梁段，再拆除另壹個後吊架移至2號梁段。
拔出內模，吊籃就完成了。
六、吊籃的拆除
合攏段施工前，可拆除掛籃，拆除順序如下:
1.在橫梁頂面安裝卷揚機，掛好外模前後吊桿(底模掛在步進梁上)慢慢放下，然後落船。
走吧。或者先放底模，再放外模。
2.合攏段不使用的內模和步進梁應在合攏段施工前拆除，其余可從兩端梁出口處拆除。
3.拆下前上橫梁。
4.主框架可以移動到塔式起重機可以吊裝和拆卸的範圍內。
5.拆除軌道和鋼(木)枕木。
八、南京長江二橋北汊橋菱形掛籃的主要技術參數
1.適用最大梁段重量:160噸。
2.最大梁長:40米
3.梁高:8.8 ~ 3.0m
4.適用於梁寬:16m。
5.行走方式:不平衡行走。
6.吊籃重量:49噸
7.吊籃傾覆穩定系數
空載:28
灌註期間:2.48
8.懸掛系數；3.0
九、采用菱形掛籃進行懸澆施工的主要經驗
1.優勢
菱形掛籃重量輕，在本橋施工中的利用系數達到了3.0，應該是國內除滑動斜拉式掛籃外最輕的壹種，從而節省了加工、運輸、組裝、移動、拆除的勞動力，進壹步達到了省錢的目的。總之，這種掛籃施工的應用可以有較大的經濟效益。
菱形掛籃的內模和外模都是通過縱向滑動梁掛在橋面或掛籃上，縱向行走非常方便，滑動梁也用於加固。
菱形掛籃結構簡單，受力明確，加載後的實際彈性變形與理論計算值相差不大。如果已經使用了吊籃，則可以省略試裝程序。
由於掛籃設計成菱形，吊點均位於梁面上方的空中，為施工人員提供了較大的操作空間，有利於施工。
2.缺點和建議的修改措施
外模設計略薄，加固時內外模間拉桿數量過多，不利於提高箱梁外觀質量。在下壹次設計中，可以增加外模板桁架的剛度，減少拉桿的數量。
目前還沒有有效的措施來糾正吊籃的橫向偏移，如果能在前吊索上加裝液壓橫向裝置就更好了。