掛籃施工在寧連路鹽河橋中的應用

張永玉 陳 龍 張經緯

掛籃施工在寧連路鹽河橋中的應用

張永玉 陳 龍 張經緯

一、工程概況

寧連路鹽河大橋全長179.24m，由雙幅橋組成，單幅橋寬12.75m，橋梁總寬度26m。設計荷載公路-I級，設計車速100km/h，航道等級Ⅲ級，通航凈空60m×7m。

橋跨組成東幅為49.2m+80m+ 46.8m，西幅為46.8m+80m+49.2m的變截面預應力混凝土連續箱梁。箱梁斷面采用單箱單室斷面，中支點梁高4.5m，跨中梁高2.0m，梁高及底板厚度均按二次拋物線變化。

懸澆段中 2#塊重量最大，重94.51t。

二、施工方案及施工計劃安排

1.施工方案

鹽河大橋設計為49.2（46.8）m+ 80m+46.8（49.2）m的預應力變截面連續箱梁，設計采用二向預應力體系。箱梁0#塊及邊跨采用支架施工方案，其余梁段采用掛籃懸臂澆筑施工方案。

0#、1#塊及邊跨現澆段支架使用前必須進行預壓以消除非彈性變形，預壓荷載為梁重的100％，0#、1#塊及邊跨現澆段混凝土一次澆筑成型。

掛籃分別在1#、2#墩0#、1#塊上進行安裝，掛籃安裝完畢后必須進行強度檢驗，荷載重量為最大塊段重量（2#塊，重94.51t）的100％。掛籃施工每一段都是一次澆注成型，灌注后必須進行覆蓋養生，達到設計強度90％和5d以上齡期要求后施加預應力并壓漿后掛籃方可前移。

先進行邊跨合龍，再進行中跨合龍，最后拆除支架，完成體系轉換。

2.施工周期及作業程序

掛籃每節段施工周期為10d，其程序與作業時間如下：

①掛籃外模卸落，拆內模、底模，將掛籃移至下一孔位置1d；

②安裝底模、整修模板、調整標高、設置預拱度1d；

③綁扎底板、腹板鋼筋，鋪設預應力管道，安裝錨具1d；

④內模就位、管道內穿鋼絞線0.5d；

⑤綁扎頂板鋼筋，質量檢驗0.5d；

⑥對稱澆注混凝土，養護5d；

⑦施加預應力，壓漿1d。

三、施工方法

1.施工準備

技術人員先對結構物的圖紙進行認真細致的審核，審核無誤后，方可施工。測量人員在進行上部梁段施工前先將導線以及加密點進行復測，確保梁部平面位置、標高放樣正確。

對施工所用的一切原材料進行檢測，確保原材料合格并準備充足數量。

與工程有關的機械設備提前完成檢查和調試掛籃設備,在廠家試拼完畢并經項目部檢查合格后方可進場。

2.掛籃施工

0#、1#塊縱向預應力鋼絞線張拉及豎向預應力鋼筋張拉、壓漿結束后才能進行掛籃施工。為防止兩側安裝不平衡，掛籃主桁架安裝前不得拆除臨時支撐，待主桁架安裝好后，開始拆除臨時支撐，再安裝掛籃底桁架及側模系統。

（1）掛籃結構

該工程所用的掛籃自重48t，最大塊段（2#塊）重94.51t,掛籃工作系數0.41，支點相距5m，由籃體、承重系統、懸掛系統、行走系統及安全措施組成。

（2）掛籃拼裝與行走

①掛籃拼裝

掛籃拼裝時，同一T構的兩個掛籃應基本同步，同一掛籃兩側的構件既可同時進行也可先安裝一側，在操作不熟練的情況下，為穩妥起見，應兩側分別安裝，掛籃安裝按照以下程序進行：清理梁段頂面→用黃砂將鋪枕部位找平→在找平層上放出軌道放樣定位線→鋪設鋼（木）枕→安裝滑道→涂抹黃油→吊裝單片主桁件對準前后支座，在桁架兩側用3～5t導鏈和型鋼控制其空間位置，調好一片主桁架后用同樣的方法吊裝另外一片主桁架→調整二片主桁架間的水平間距和位置→安裝前、后系梁→安裝前后吊帶→吊裝底模架及底模板→吊裝外側模走行梁及外模板→在前上橫梁上吊掛工作平臺，在底模后橫梁上焊接工作平臺→調整立模標高→固定模板。

②掛籃行走

a.梁塊澆筑完后，穿束、拆內外側模，張拉，壓漿。

b.移籃前托梁與梁面預埋環扣緊，然后卸去各扁擔梁的支承墊板，實現主桁架與底籃分離，此時底籃被錨緊在已完成梁段的底面。

c.卸主桁后錨，在后橫梁上設置牽制繩，將前后支承枕木移至下一梁段，支承位置交放入“滑枕”，用3個10T手拉葫蘆將主桁牽引至下一梁段位置，拆去滑枕，安裝后錨帶并錨固。

d.拆除底籃后錨桿和前托梁錨固繩，使底模脫離梁底面，然后利用手拉葫蘆牽引主模帶動底籃前移到現澆位置。

e.調整底籃中線、位置和標高，上緊底籃后錨桿，固定前、后主橫梁。

③掛籃拼裝與行走注意事項

a.掛籃拼裝主桁架以前，0#、1#塊臨時支撐不得拆除；1#塊張拉完畢后拆除臨時支撐。

b.掛籃拼裝完畢后預壓前應對各連接銷進行檢查，重點檢查掛籃后錨點錨固情況。

c.掛籃前移要注意各塊段預埋Ф25 的U形鋼筋，位置準確。

d.掛籃前移時兩側應對稱同步進行，同一側兩片主桁應嚴格控制行走速度。

（3）掛籃預壓

掛籃拼裝完成后，用提前制好的混凝土預制塊進行荷載預壓試驗，每個混凝土預制塊重2t（尺寸為100cm ×100cm×80cm），以檢驗掛籃強度、剛度及變形值。加載按最大的塊件30％、50％、80％、100％分級進行，掛籃預壓時須模擬實際工況進行，各級加載后穩定時間控制在2h，最后一次加載完畢后，在連續24h內掛籃沉降誤差不大于1～2mm為止。通過加載試驗對掛籃強度和剛度進行檢驗，并取得不同預壓重量下掛籃的變形值。卸載后應連續觀察三次確認掛籃沉降觀測點標高值不再變化，卸載前后的差值即為掛籃的彈性變形，該彈性變形值在立模時計入底板預留抬高數值內，即設置預拱度來調節各塊件立模標高。

（4）掛籃模板

①掛籃底模采用整體鋼模板，單塊尺寸為120cm×150cm，模板接縫處粘貼雙面膠止漿，并用精軋螺紋鋼將底模與已澆塊件底板預先拉緊，確保止漿及無錯臺。

②掛籃側模采用型鋼骨架蒙鋼面板（拼縫用電焊填實并磨光以獲得整潔的外觀）。在外模的上部及底部布置兩排對拉桿，抵抗混凝土側壓力，保證不脹模，側模與底板間夾橡膠條止漿。

③掛籃內模采用型鋼桁架片上布設竹膠板，內模是在外模就位，底板與肋板鋼筋綁扎以后，進行安裝。

（5）掛籃鋼筋及預應力筋施工

鋼筋在現場進行制作，在就位好的籃體及外模內先綁扎底板鋼筋，后綁扎腹板鋼筋及豎向精軋螺紋鋼筋，芯模就位后再綁扎頂板鋼筋。縱向預應力束道波紋管與已澆塊件伸出的波紋管對接（加30cm長的接頭管），并用膠布或寬膠帶纏裹，防止漏漿。預應力鋼絞線及精扎螺紋鋼定位筋沿管道按50cm間距布設，在管道彎折處加密到25cm間距布設，以確保鋼束定位準確。防崩鋼筋在安裝時必須勾住上下層橫向鋼筋且綁扎牢固。施工時應特別注意防止電焊燒傷預應力管道。

（6）掛籃混凝土施工

2#～11#塊采用掛籃懸澆施工，每次對稱澆筑一個節段，張拉壓漿后再前移一個節段，直至澆完。2#～11#塊各節段掛籃底板前移時用全站儀“對中”控制，底板高程用水準儀控制。

由于日照的影響，當箱梁延伸較長時，箱梁的高程及中線也會因日照的不均勻而發生變化，影響觀測精度。應此觀測時間選在每天日照以前，施工時應密切注意。

混凝土澆筑前應測量觀測點標高及坐標并記錄詳實。檢查掛籃后錨緊固程度，安排專人用扭力扳手重新緊固一遍，同時重點檢查吊桿錨固螺帽的緊固性能，對腹板位置受力較大的部位采用雙層螺帽，防止螺帽出現滑絲，引起安全、質量問題。

混凝土澆筑采用水平循環往復澆筑,順序為先澆底板、腹板，再頂板，采用對稱分層澆筑，同時還應注意先澆筑懸澆塊段前端，再向后端進行。施工時應特別注意混凝土的兩端對稱澆筑，混凝土輸送泵安置在墩頂0#塊頂部，對稱澆筑時在混凝土輸送管道上安裝三通，并設置閥門，當兩側混凝土澆筑量不同時，關閉較多一側閥門，直至兩對稱澆筑塊段混凝土量基本相同時再打開閥門，混凝土兩側不對稱量控制在一個塊件底板重量以內。

4.邊跨現澆段施工

邊跨現澆段支架采用碗扣支架進行施工。支架預壓方案、鋼筋綁扎、預應力筋以及混凝土施工均與0#、1#塊施工方案相同。

5.邊跨合龍段施工

邊跨合龍塊件在吊架上立模澆筑。

（1）邊跨合龍塊件吊架

邊跨合龍段13#、13'#塊施工吊架一側在距11#塊梁端50cm處設置預留孔，在孔內設置φ32mm精扎螺紋作為吊桿，橫梁采用I36b型工字鋼，縱梁采用I20a型工字鋼，間跨在腹板位置為45cm，在箱室部位按80cm布設，另一側底桁架部分利用邊跨現澆段7支架，頂部采用雙拼I40b型工字鋼作為橫梁，在縱梁上橫向鋪設10cm×10cm方木，間距30cm。

（2）邊跨合龍塊件模板

邊跨合龍塊件底板采用鋼模板，模板下設工字鋼縱梁，縱梁下設工字鋼橫梁。其組合方式與2#～11#塊相同。

（3）邊跨合龍塊件鋼筋及預應力筋施工方法程序同懸澆塊件。

（4）邊跨合龍段施工時應注意平衡重的設置，平衡重材料同樣選用單塊2t的混凝土預制塊。

（5）邊跨合龍段勁性骨架的焊接應在一天內溫度最低時進行。

6.中跨合龍段施工

邊跨合龍完成后（張拉、壓漿結束后）即拆除掛籃，掛籃拆除時做到兩端對稱均衡，避免偏載，采用逐步拆除，做到平穩對稱并且不損箱梁及墩身。支架拆除后測量中軸線，檢查兩個單懸臂梁的平面位置，觀測各節段觀測釘的標高，再與設計值對照并確定其誤差和報驗，然后拼裝吊架及合龍塊底板、側板。

在施工時，先對兩主墩11#塊高程進行分析，如有偏差需在11#塊加混凝土預制塊壓重，并采取方法對兩端高程進行一定調整，將誤差控制在1cm以內；因混凝土預制塊壓重主要用來平衡重量，因此兩端混凝土預制塊重量應與合龍塊混凝土重量一致，以保證所澆筑的混凝土在澆筑后與原來重量平衡。再安裝合龍段的鋼性支撐，即按變更設計圖提供的合龍方案，首先在11#塊件上預埋鋼板，將準備好的型鋼與預埋鋼板焊接聯接。最后立模、綁扎鋼筋，應注意勁性骨架的焊接也應在一天溫度最低時進行。然后澆筑中跨合龍段，邊澆筑邊卸載混凝土預制塊，卸載混凝土預制塊重量等于混凝土澆注重量。為使合龍塊的現澆混凝土在凝固過程中不致受溫度變化而發生溫差應力產生裂縫，在安排混凝土澆筑時，選擇在一天溫度最低時澆筑，合龍溫度要求按照設計圖控制在18±50℃內。

四、結語

目前橋梁已經通車，實踐證明該方案科學合理，無論在施工技術上，還是在經濟效益方面均取得了較好的效果。在我國各種大跨度連續梁橋施工中，經常使用的是掛監懸澆筑施工，這種施工方法經濟合理、技術成熟、安全可靠，值得推廣

（作者單位：江蘇淮陰水利建設有限公司 223000）