連續(xù)箱梁菱形掛籃懸臂澆筑施工技術(shù)初探

王永濤

（中鐵港航局集團(tuán)第二工程有限公司，廣東 廣州 510800）

1、工程概況

佛山市南番大道海怡大橋位于佛山市南海區(qū)與廣州市番禺區(qū)交界處,跨越陳村水道。是佛山南海與廣州新客站連接的重要道路之一。路線起自佛山市南海區(qū)林岳大道設(shè)計終點，起點里程K2+860，終于廣州市番禺區(qū)規(guī)劃鐘南大道與石壁大道交叉口，終點里程K4+476.61，路線全長1616m，主要包括特大橋1座，中橋1座及橋梁兩端的路基工程。海怡大橋全長1051.783m，主橋(106+166+95)m為三向預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋，采用菱形掛籃懸臂澆筑逐塊施工。

2、施工方法

2.1、施工流程

掛籃拼裝→掛籃預(yù)壓→澆筑1#塊→預(yù)應(yīng)力張拉、壓漿→掛籃前移……按此程序施工2#～19#梁段→拆除掛籃→搭設(shè)邊跨直線段支架→澆筑邊跨直線段→安裝邊跨合龍段吊架及剛性骨架→澆筑邊跨合龍段→張拉邊跨合龍束及橫向預(yù)應(yīng)力鋼束→拆除臨時支墩→安裝中跨合龍吊架→澆筑中跨合龍段混凝土→張拉中跨合龍束及橫向預(yù)應(yīng)力鋼束→拆除中跨合龍吊架。

2.2、掛籃懸澆施工

海怡大橋主橋4個“T構(gòu)”的懸臂各分為19對梁段，其梁段數(shù)及梁段長度從根部至跨中各為：4×3.0米、4×3.5米、5×4 米、6×5 米，累計懸臂總長76米，懸臂澆筑梁段最大控制重量約為2100KN。

2.2.1、掛籃拼裝

墩頂0#塊混凝土澆筑、預(yù)應(yīng)力張拉、壓漿完畢，清理箱梁內(nèi)側(cè)及橋面雜物，在0#塊上進(jìn)行掛籃的拼裝，懸臂澆筑1#梁段及其后各梁段的混凝土。

2.2.1.1、主桁系統(tǒng)安裝

（1）、采用鋼板和砂子找平梁頂面，測量0#段中線及線路中心線，根據(jù)線路中心線將兩側(cè)墊座的安裝位置進(jìn)行彈墨線，墊座按墨線一端進(jìn)行整齊擺放，并且保證內(nèi)外側(cè)的墊座在一個水平面上?；览檬孪阮A(yù)留的孔洞采用Ф32精軋螺紋鋼進(jìn)行錨固。為保證掛籃走行及澆筑混凝土?xí)r滑道的受壓穩(wěn)定，每根滑道下必須至少有三塊墊座，在前支點的走行軌下必須滿墊墊塊，

（2）在地面焊接好主桁架及下弦桿支座，用吊機分別將主桁安裝在走行軌上，先安裝的采用手拉葫蘆固定好，然后安裝后錨系統(tǒng)。

（3）根據(jù)掛籃設(shè)計圖紙安裝主桁平聯(lián)架、前上橫梁、前、后吊帶和分配梁。

2.2.1.2、底平臺和模板結(jié)構(gòu)拼裝

（1）底平臺的拼裝

主桁結(jié)構(gòu)拼裝完成后，先在地面相應(yīng)位置拼裝好底平臺縱梁、分配梁，安裝底平臺兩側(cè)及前、后端工作平臺。利用主桁架和預(yù)留孔將底籃吊裝到位，后橫梁利用Ф32精軋螺紋鋼錨固于0#梁段底板，前托梁用吊帶錨固在主桁架前上橫梁。

（2）模板結(jié)構(gòu)拼裝

0 #塊施工完成后，外側(cè)模板不拆除，掛籃拼裝完成后，利用外導(dǎo)梁將外側(cè)?；浦林付ㄎ恢米鳛閽旎@外側(cè)模板使用。

施工過程：先將外側(cè)模板下放至外導(dǎo)梁上，采用手拉葫蘆慢慢牽拉模板前移，將側(cè)、翼模系平穩(wěn)前移，前移時注意觀察腹板處側(cè)模的垂直度，檢查調(diào)整側(cè)模位置并檢查螺栓上滿擰緊情況。前移到位后安裝側(cè)模工作平臺。

（3）工作平臺安裝

在主桁架前橫梁頂上、翼板兩側(cè)、底模系前下橫梁上、底后托梁處設(shè)置護(hù)欄，護(hù)欄采用φ48mm鋼管制成，高度不小于120cm，方便行走及掛籃行走前對前吊點的調(diào)整，護(hù)欄外側(cè)掛設(shè)安全防護(hù)網(wǎng)。

2.2.2、掛籃預(yù)壓試驗

拼裝完畢后，對掛籃進(jìn)行預(yù)壓，充分消除掛籃非彈性變形，對掛籃的強度、剛度和穩(wěn)定性進(jìn)行評價，驗證掛籃的安全性，并獲取掛籃在荷載作用下的變形數(shù)據(jù)和規(guī)律，以便準(zhǔn)確設(shè)置預(yù)拋高量，保證梁體線形。掛籃預(yù)壓試驗在掛籃安裝調(diào)試完畢，1#塊施工之前進(jìn)行。

2.2.2.1、預(yù)壓荷載

預(yù)壓重量依據(jù)掛籃施工最不利工況14#塊的重量進(jìn)行模擬加載，荷載的分部形式盡量與實際荷載分部吻合，以保證試驗的可靠性和準(zhǔn)確性。

預(yù)壓加載力計算：

（1）混凝土自重：砼 68.85m3，重 1790kN。

（2）施工荷載：按 1.5kN/m2計算，116.25KN。

以上合計1906kN，掛籃預(yù)壓采用110%加載，加載力為2097kN。

2.2.2.2、預(yù)壓方法

采用液壓千斤頂在箱梁底板范圍內(nèi)對掛籃進(jìn)行預(yù)壓加載。即在0#塊腹板端面設(shè)置反力架，通過千斤頂向反力架施壓，利用其反作用力向掛籃施加所需的預(yù)壓荷載。為防止反力架預(yù)埋件處混凝土在加載試驗過程中開裂，在腹板預(yù)埋件埋設(shè)范圍內(nèi)設(shè)置防裂鋼筋網(wǎng)片。

根據(jù)預(yù)壓重量及分部情況，設(shè)置4個預(yù)壓點，預(yù)壓點的分布參照掛籃底板受力分部情況布置。1#、4#預(yù)壓點加載主要模擬腹板及翼緣板混凝土的荷載，預(yù)壓力分別為：758kN、748kN；2#、3# 預(yù)壓點加載主要模擬底、頂板混凝土的荷載，預(yù)壓力分別為441kN、440kN。

2.2.2.3、測點布置

（1）、撓度測點布置：預(yù)壓試驗過程中主要觀測前后下橫梁、掛籃主桁架懸臂端的撓度和后錨點位移。撓度測點布置在前上橫梁及下橫梁處。并在其0%、50%、80%、100%、110%五個階段進(jìn)行觀測。加載完成后，待支架變形穩(wěn)定且不小于24小時進(jìn)行觀測。卸載時按照100%、80%、50%、0%進(jìn)行。

（2）、外觀檢查測點：在加載過程中對掛籃受力關(guān)鍵部位進(jìn)行觀測檢查。主要觀察掛籃受力桿件有無剛度不夠產(chǎn)生變形、焊縫有無脫焊、連接銷有無松動等異常情況發(fā)生。

2.2.2.4、觀測內(nèi)容

采用精密水準(zhǔn)儀或全站儀進(jìn)行觀測。加載過程中密切觀測，記錄撓度數(shù)據(jù)，記錄支架的非彈性變形和彈性變形，作為混凝土澆筑時模板調(diào)整的依據(jù)。

2.2.2.5、注意事項

預(yù)壓加載前，必須組織相關(guān)人員對掛籃進(jìn)行檢查驗收，特別是各桿件的焊縫質(zhì)量是否滿足設(shè)計要求。加載時應(yīng)統(tǒng)一指揮，并安排專人隨時觀察掛籃各桿件的焊縫情況。發(fā)現(xiàn)異常，應(yīng)立即停止試驗，待查明原因，確認(rèn)無安全隱患后方可繼續(xù)進(jìn)行。

2.2.3、掛籃的前移

2.2.3.1、前移條件

對已澆筑的梁段混凝土澆筑完畢后，等混凝土強度達(dá)到90%及齡期不小于7天時，及時對縱向預(yù)應(yīng)力束進(jìn)行張拉、壓漿后方可移動掛籃。

2.2.3.2、前移準(zhǔn)備工作

（1）脫模（側(cè)模）：先將側(cè)模腹板處的對拉螺栓進(jìn)行拆除。

（2）松下翼板前后吊點，前后兩端共松下10～15cm，松下后，后端由吊架承受重量，前端由外導(dǎo)梁前吊帶承受重量，解除精軋螺紋鋼筋臨時鎖定。

（3）松下內(nèi)模板系：先松下內(nèi)模架倒角兩端可調(diào)螺桿及支架中間可調(diào)鋼板，松下前后吊點，前后兩端共松下10～15cm，松下后，后端內(nèi)導(dǎo)梁吊架承受內(nèi)模板重量，前端由內(nèi)導(dǎo)梁前吊帶內(nèi)模板重量，解除精軋螺紋鋼筋臨時鎖定。

（4）松下底模板系：先松下底后錨端，將底后錨段的吊桿受力轉(zhuǎn)換到翼板滑梁上。再松下前錨端吊桿，前后兩端共松下10～15cm，松下后，后端由后長吊帶承受底模重量，前端由前長吊桿承受重量，解除精軋螺紋鋼筋臨時鎖定。

（5）松下后錨梁：松下后錨梁，滑道與下弦桿后支座相互扣住。

（6）在滑道上安裝前移油缸，準(zhǔn)備掛籃前移。

2.2.3.3、掛籃前移

（1）在每澆筑完一梁段后，應(yīng)先滑移滑道，滑道就位后，錨固、檢查無誤后，再移動掛籃。

（2）兩主桁前移油缸同時前移，兩端前移偏差不得大于5cm，在前移過程中注意觀察前后支座是否與滑道相互滑移是否平順。

（3）前移時注意觀察墊座與滑道的壓塊處壓緊情況。

（4）掛籃走行速度不宜過快，應(yīng)做到掛籃兩片主梁同步走行，在滑道上每10cm畫一刻度，便于觀察，隨時調(diào)整。每前移50cm，需對側(cè)模、內(nèi)模、底模進(jìn)行測量前移長度，若未能與主桁同時前移，需找出原因，使其自然前移。

（5）前移過程中對兩滑道處進(jìn)行平順處理，不得進(jìn)行強力前移，防止支座扣板脫離，也嚴(yán)禁前移速度過快，前移油缸速度控制在每分鐘20cm。

（6）懸臂兩端的掛籃前移速度應(yīng)同步，前移長度偏差不得大于50cm。

（7）掛籃前移到下一梁段指定位置后，進(jìn)行后錨鎖定、模板調(diào)整等工作。

2.2.4、掛籃的拆除

箱梁懸臂澆筑梁段施工完畢后，在拆除掛籃時，先在最后澆筑梁段的位置按拼裝時的相反順序拆除掛籃的底籃及模板系統(tǒng)，然后將掛籃主桁后退至墩頂位置，按拼裝時的相反順序拆除掛籃主桁桿件，拆除時兩端對稱地進(jìn)

2.2 行.5、。

2.2.5.箱1、梁測量控制線形控制

大跨徑箱梁懸澆法施工中撓度控制極為重要，影響梁段標(biāo)高的因素很多，主要有掛籃的變形、箱梁的自重、預(yù)應(yīng)力大小、施工荷載、結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換、混凝土的收縮徐變、日照和溫度變形等。撓度控制將影響到合龍的精度，故必須對

2.2 撓.5.度2、嚴(yán)格控制。立模標(biāo)高確定

立模標(biāo)高視縱向束張拉后的情況確定，其值為箱梁設(shè)計高程、澆筑梁段引起已澆懸臂的彈性變形、掛籃變形、徐變影響、日照溫度修正值和施工荷載引起懸臂的彈性變形各項的代

2.2 數(shù).5.和3、。施工中測量控制要點

澆筑混凝土前掛籃各控制點觀測：

（1）澆筑混凝土過程中的高程和軸線觀測；

（2）澆筑后高程觀測；

（3）預(yù)應(yīng)力張拉后高程和軸線觀測；

（4）合龍前，相接的兩個懸臂最后2～4段在立模時必須進(jìn)行聯(lián)測，以便互相協(xié)調(diào)，保證合龍精度；

（5）最后一段箱梁懸澆段立模標(biāo)高須考慮施工荷載的變化、合龍束張拉、體系轉(zhuǎn)換等影響。

結(jié)束語

通過南番大道海怡大橋工程的施工實踐，并與現(xiàn)有各式及同類掛籃比較，本工程掛籃施工要點、特點為：

掛籃采用液壓千斤頂模擬最不利工況施工荷載進(jìn)行預(yù)壓試驗，0#塊施工時需安裝反力架預(yù)埋件，預(yù)埋件應(yīng)設(shè)置鋼筋網(wǎng)片與0#塊鋼筋網(wǎng)連接；

掛籃前移采用牽拉法施工，與常規(guī)頂推法比較，操作簡便，行走過程安全快捷，行走1個塊段最快僅需1.5個小時，縮短了施工周期；

嚴(yán)格控制掛籃變形的觀測，力保線形順直、混凝土內(nèi)實外美，無錯臺、麻面現(xiàn)象；

掛籃的底籃要有足夠的剛度，防止發(fā)生大的變形而影響質(zhì)量；

掛籃定位要反復(fù)調(diào)整吊帶，確保定位準(zhǔn)確，防止發(fā)生扭轉(zhuǎn)；

施工過程中精軋螺紋鋼應(yīng)遠(yuǎn)離電焊，以防形成缺陷，產(chǎn)生應(yīng)力集中；

混凝土初凝時間控制在12小時左右，以防混凝土澆筑過程中開裂。模板與老混凝土的接縫處應(yīng)用拉桿拉緊，以防新老混凝土產(chǎn)生錯臺；

預(yù)留孔做到不漏埋，不歪不斜。吊點受力均勻。

[1]周瑞澤.預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁懸臂澆筑施工技術(shù)[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，2007(8)：69-70.

[2]王昌將，等.懸臂澆筑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋[M].北京：人民交通出版社，2004