馬成新
中鐵電氣化局西安鐵路建設公司,陜西 西安 710032
鄭州至西安鐵路客運專線,是國家《中長期鐵路網規劃》“四縱四橫”徐州至蘭州高速鐵路的重要組成部分,全長505km,是我國中西部地區的第一條高速鐵路、世界首條修建在大面積濕陷性黃土地區的高速鐵路。咸陽渭河特大橋上跨西安鐵路局救援演練基地處采用(54+90+54)m預應力混凝土連續梁工程, 箱梁為單箱單室、變高度、變截面結構,箱梁頂寬13.4m,底寬6.7m,計算跨度(54+90+54)m,梁全長 199.50m,箱梁梁底按二次拋物線變化,中支點處梁高7.00m,跨中2.0m合攏段及邊跨8.75m直線現澆段梁高均為4.0m,邊支座中心線至梁端0.75m。
在已經張拉壓漿完畢的0#塊上,安裝菱形掛籃。
施工掛籃結構主要分為兩大部分;由鋼枕、軌道、菱形架,橫聯后錨、上橫梁組成上部懸臂吊架,支承于已澆注梁段的頂面;由外側模、內模、底模及前后橫梁組成下部及支承平臺;上、下部間由吊桿連接而成。
適應最大梁段重200t;適應最大梁段長4m;梁高變化范圍7m~4m;適應梁寬13.4m;走行方式;無平衡重走行;掛籃需要到廠家進行檢驗,廠內進行預壓。
在澆注0#塊時要按設計要求預埋相應的掛籃拼裝使用組件,主要是內外模板吊梁的后懸吊預埋孔,以及后錨的預埋孔,一定要保證孔洞的完整,保證孔洞的豎直及大小(均為Φ60mm)。
首先安裝鋼枕,鋼枕下要用砂漿進行找平,且保證兩片主構架的鋼枕底面保持一致的標高,在鋼枕上放置走行軌道,并用豎向預應力筋錨固,錨固初始拉力不超過3t。最后后鉤部分安裝在軌道上,準備下一步吊裝掛籃的主構架部分。
吊裝桿件并將之和前支座板及后鉤部分連接好。接下來吊裝門架與橫聯并連接好鋼銷。最后吊裝前上橫梁,連接好螺栓。每片主構架必須安裝豎直,以保證受力可靠。前上橫梁吊裝好后,可以吊裝前懸吊系統的吊帶和吊桿部分。后錨點需要用6根精扎螺紋鋼錨固好,保證每根精扎螺紋鋼的受力基本一致。
吊裝底模后橫梁到0#段的托架上,然后穿豎向吊帶吊住底模后橫梁,吊裝底模前橫梁并懸掛在前吊帶上(穿鋼銷時需要有人用吊籃),接下來吊裝底模縱梁,并和前后橫梁用螺栓連接起來。最后鋪底模板,調整底模標高,后端通過吊帶和吊桿與混凝土梁錨固緊貼,這樣底模就安裝好。
掛籃所用外側模首先用于0#梁段施工,在上述拼裝程序之前,應將外模走行梁先放至外模豎框架內,走行梁上安裝好走行吊輪,走行梁后端用角鋼封端,以免走行輪滑出走行梁,走行梁后端插入后吊架上(0#段頂板上預留孔,先把后吊架安放好)。 兩走行梁前端用倒鏈和鋼絲繩吊在前上橫梁上,然后用倒鏈將外側模拖至1#梁段位置,在0#段上安裝外側模走行梁后吊架。
安裝內模吊梁,并通過吊桿和前懸吊連接起來,以及和混凝土梁連接起來。再吊裝內模走行梁,然后吊裝豎帶框架,最后拼裝組合鋼模板。
掛籃安裝完成后,必須進行壓載試驗,預加荷載重量為最重懸灌節段混凝土重量的120%。以檢驗掛籃各構件的受力情況、掛籃的抗傾覆性及掛籃的剛度,消除掛籃的非彈性變形和測定彈性變形量,為梁體的線形控制提供基礎數據。
調整好各部位標高:根據掛籃預壓測出的掛籃彈性及非彈性變形值,再加上設計立模標高值,為1、1′段的立模標高。
每個T構從1、1′段開始,對稱拼裝好掛籃后即可進行懸臂灌注施工。分片吊裝底板及腹板鋼筋并安放預應力管道;將0#梁段內的內模拖出,根據1、1′梁段的高度調整下部模板;在頂板和腹板鋼筋安裝下料串筒的位置留洞,在腹板的搗固位置,預留孔位進行搗固;安裝端模板,并與內外模板連結;綁扎頂板鋼筋,安放頂板預應力管道;各項準備工作完成后,再次檢查底模標高是否準確,各受力部件是否安放牢固可靠;
一次對稱灌注1、1′梁段混凝土;之后對混凝土進行養護,到一定強度后拆除外模和內模之間的拉筋;對所有預應力進行張拉并壓漿。
最后走行掛籃到下一節段位置進行混凝土梁的澆筑。
當掛籃澆注完成一個節段后,需要走行到下一個節段澆注位置進行混凝土的澆注。首先張拉完成混凝土梁節段,掛籃卸載,底模后橫梁的吊帶和吊桿放松,并用Φ22的鋼絲繩穿過底模后橫梁的邊吊耳懸掛底模后橫梁在側模的吊梁上面。這樣底模就卸載了。然后將側模的后吊桿卸載,使后點支撐在走行輪上。內模的后吊桿同樣放松,使吊梁支撐在滾輪上。再放松后錨,后鉤部分鉤住軌道。這樣掛籃主構架就可以在軌道上走行了。走行過程中不斷的倒換鋼枕和鋪設軌道,并在前支座處放置滾杠,各連接點必須按設計要求連接好。
1)走行過程中兩片主構架的前移速度需要基本一致,前后距離之差不得大于5cm;
2)底模后橫梁和側模吊梁用鋼絲繩的連接一定要牢靠,必須保證每側有兩道Φ22的鋼絲繩受力,另外還需要有一個10T導鏈作為保險,且要連接在側模吊梁的設計位置處;
3)走行過程要慢,且邊走邊觀察各部分的變形情況,如有非正常情況需要及時停止前移,等待查明原因且排除故障后再前移;
4)走行過程中,軌道的鋪設非常重要,必須保證軌道沿橋梁縱坡角度鋪設,另外橫向軌道間距必須嚴格保證,誤差不得大于5mm;
5)反復檢查掛籃所有預埋孔的位置、數量是否符合設計要求,特別注意預留孔洞位置是否垂直。主構架的底座下用水泥砂漿進行標高抄平,混凝土澆注工況下兩前支點之間的標高差在沉降后不得大于5mm;
6)施工中應加強觀測標高、軸線及撓度等。并分項作好詳細記錄,每段箱梁施工后,要整理出撓度曲線。灌筑前底模架的后吊桿一定要用千斤頂張緊,且各處要均勻,以防承重后和已成梁段產生錯臺;
7)每個預埋孔洞鋼板盒在預埋后需要和鋼筋網焊接起來,首先保證孔洞的豎直,還要保證澆筑混凝土時不會被擠扁;
8)后錨的精扎螺紋鋼首先要從外觀上檢查是否有裂口或其他瑕疵出現,還必須經過拉伸試驗,在錨固掛籃后端時不能有太大的預緊力,每根精扎螺紋鋼的預緊力不能超過3t,且預緊力要均勻,這需要專人負責后錨的螺母的擰緊;
9)懸吊系統的吊帶需要經常檢查其連接部位是否有破壞的跡象,如果有要及時報告并更換。
本連續梁采用菱形掛籃施工,不影響行車及人員通行,很好的完成了咸陽渭河特大橋的控制性工程,確保了架橋正常進行。掛籃法施工,具有操作方便、縮短工期、不影響通行等方面的優勢,在大跨徑連續梁橋施工中為一種很好的方法。