斜置安裝掛籃施工工藝總結

楊 萍

0 引言

連續剛構橋采用傳統的掛籃施工方法,主要由三角形主構架、底模平臺、內外模板、懸吊系統、錨固系統及走行系統六大部分組成。其工作原理為:底模、外側模隨三角形桁架向前移動就位后,綁扎底板,腹板鋼筋→安裝預應力管道→內模架前移就位,安裝內模→綁扎頂板鋼筋并安裝預應力管道→進行梁段懸臂灌注施工。當新澆梁段張拉錨固及孔道壓漿后,掛籃再往前移動就位進行下一節段施工,如此循環推移。三角掛籃的特點:1)外觀美,結構簡單,受力明確合理,計算簡便;2)作業面寬,便于鋼筋分片整體吊裝;3)利用桁架前后支座,桁架在軌道上走行,無需平衡配重。操作方便,移動靈活、平整。外模、底模隨桁架一次到位,縮短了掛籃移動時間。在安裝掛籃中必須有足夠的施工平臺,才能把兩只獨立的掛籃安裝到位。為此提供三種可行方案:1)托架整體澆筑0號、1號塊節段,安裝掛籃;2)澆筑0號節段和1 m 1號節段,兩掛籃各裝1/2再連起來構成聯體拼裝掛籃;3)同樣澆筑0號節段和1 m 1號節段,兩個獨立的掛籃錯開斜置交叉在一起構成斜置掛籃。在這次施工過程中,通過工期、成本管理2),3)種方法要優于1)種方法;比較 2),3)種,斜置拼裝由于不需要解體,斜裝,再安裝解體掛籃。從而在很大程度上縮短了工期;在安全方面,只要在后錨位置注意施工。相對聯體掛籃而言,少了半只掛籃的移動和拼裝,所以斜置比聯體的更安全,可靠。本文以西漢高速公路47合同段金水河特大橋實例著重介紹斜置安裝掛籃的施工方案。

1 大橋概況

1)金水河特大橋中心全長431 m。橋梁處在一條豎曲線及與其相切的一條直線上,豎曲線要素為R1=10000 m,T=342.50 m,E=5.865 m;平曲線:R=2000 m,T=36.064 m。橋面設2%的單向橫坡,縱坡為2.85%。主橋為58+3×105+58=431 m預應力混凝土剛構—連續組合梁橋,橋墩為簿壁空心墩,外框6×4.5 m,壁厚0.5 m。2)主橋為58+3×105+58=431 m預應力混凝土剛構—連續組合梁橋,其中1號,4號墩墩頂是連續梁,施工節段時臨時墩梁固結,2號,3號橋墩是剛構。主橋箱梁為三向預應力結構,采用單箱單室斷面、支點梁高5.5 m,跨中梁高2.2 m。橫橋向箱梁底板保持水平,頂板按橫坡及超高設置。順橋向箱梁頂面為直線,箱梁底面按1.5次拋物線變化。主橋懸臂施工梁段按橋梁中心線處弧長長度為3.5 m和4 m兩種,施工縫沿曲線徑向設置,中跨合龍段長度為2.5 m,邊跨合龍段長度為2.01 m。

2 施工方案

在托架上澆筑1號段1 m,其余用掛籃施工,完成1號段 1 m后,兩只掛籃先平行安裝,待2號段澆筑完成后再將平移掛籃擺正。

3 施工要點

3.1 掛籃安裝

由于1號段澆筑完成后無法直接拼裝兩只掛籃。所以我們采取掛籃平行安裝的施工方法,即一只掛籃先偏裝,待2號段澆筑完成后再擺正。兩只掛籃平行安裝,正裝掛籃軌道精軋螺紋鋼筋距外側腹板22.5 cm,偏裝掛籃平移的距離以保證兩個掛籃前后支左不互相抵觸為宜。所以我們取65 cm,只在0號,1號塊上預埋,其間距為50 cm(見圖1),在施工過程中平行安裝將會出現兩個問題:1)偏裝掛籃后錨的穩定性,由于偏裝掛籃后錨精軋螺紋鋼筋偏出腹板,所以其埋入深度不超過60 cm,精軋螺紋鋼筋抗拉拔能力不夠。2)由于掛籃平移了一定距離,但是外側模和底模位置不能改變即不能跟隨移動。

對于以上出現的問題,我們采取以下兩種方法解決:1)為了保證掛籃的抗傾覆能力,我們決定再在后錨位置預留4個預留孔,用精軋螺紋鋼筋穿過梁體,下面鎖定,上面加扁擔梁壓住后錨進行加強。2)前吊帶,吊桿位置向相反的方向平移相同距離(相當于平移掛籃只移動了主構架)。在2號段澆筑完成后開始擺正掛籃,掛籃的擺正在某種意義上說就是掛籃主構架的擺正。

3.2 準備工作

1)由于主構件和整個模板系統是連接在一起的,為了方便移動,我們決定在擺正前,采用兩個6 m的軌道置于2號段梁端,后面用精軋螺紋鋼筋鎖定,再在其上面放一根內模板行走梁,整個前上橫梁放在上面從暫時而代替主構架受力。所有的吊桿,吊帶暫時用手拉葫蘆代替(方便其替換位置)。2)將正裝掛籃前推1 m(保證兩只掛籃后支座分開就行),在正裝軌道上安裝偏裝掛籃新的軌道(擺正后的軌道),用千斤頂將偏裝掛籃主構架頂起。然后卸掉偏裝掛籃前后支座,在兩個正、偏軌道上前后各放置一個扁擔梁代替支座將掛籃支起來,同時作為掛籃平移的軌道。將前后支座放到新軌道對應的位置。3)在掛籃后水平桿上加一個后錨扁擔梁(不用打緊)。在移動時防止掛籃傾覆。

3.3 移動掛籃

1)橫移時采用長扁擔梁作為移動軌道,要保證表面平整,牢固。2)松掉千斤頂,將偏裝掛籃主構架落于長扁擔梁做成的軌道上。3)在偏裝掛籃兩主構架前后支點處各拴1個5 t手拉葫蘆,設專人指揮,同時拉動葫蘆,緩慢將偏裝掛籃移至正裝軌道上來。橫移時要密切注意觀察,必須同步進行,保證穩定、安全。4)掛籃擺正后,安裝前后支座。5)將所有的吊帶,吊桿放到對應位置。松掉葫蘆,拆掉6 m軌道。

3.4 注意事項

1)正、偏裝掛籃的軌道在事先預埋時一定要保證足夠的距離。2)在每一段掛籃的后錨位置一定要預留后錨孔。3)正裝掛籃在偏裝掛籃側的外側模吊桿孔由于偏裝掛籃的原因要向外移動一定的位置(避開偏裝掛籃)。4)在平移的過程中,兩軌道上的扁擔梁一定要固定牢固。前上橫梁一定要放在6 m軌道上,即保證主構架在平移過程中只承受自身重量。

4 力學計算

6 m軌道出梁端2 m,自重853.75 kg底模平臺,內、外側模加前上橫梁自重310 kN。假設兩個6 m軌道平均分配所有荷載,按2.0的安全系數考慮。則軌道后所需要向下的拉力為310/2×2/4×2.0=155 kN,用精軋螺紋鋼筋錨固符合要求。

混凝土抗剪,軌道后面錨固用精軋螺紋鋼筋穿過梁頂后用GVM錨具錨固,錨具強度不用驗算。對混凝土:墊片大小為140 mm×140 mm,梁頂厚度為28 cm。A=0.14×0.28×4=0.1568。梁體混凝土抗壓強度為50 MPa。抗剪取最小值:0.8×50=40 MPa;按2.0的安全系數考慮。混凝土能承受最大的剪應力為:40×103×0.1568/2=3.136×103kN＞155 kN,符合要求。

5 施工流程

施工流程見圖2。

6 效果

在這次施工過程中,由于梁段自身長度不夠,我們采用掛籃平行裝的施工方法,和聯體拼裝施工方法相比,由于不需要解體,斜裝,再安裝解體掛籃。從而在很大程度上縮短了工期;在安全方面,只要在后錨位置注意施工。相對聯體掛籃而言,少了半只掛籃的移動和拼裝,所以比聯體掛籃更安全。

[1]交通部第一公路工程總公司.公路施工手冊——橋涵[S].

[2]JTJ 041-2000,公路橋涵施工技術規范[S].