京杭運(yùn)河大橋牽索掛籃施工方案簡(jiǎn)介

貝寶華

【摘 要】隨著技術(shù)水平的提高，大跨徑的橋梁日漸增多。牽索掛籃的合理使用是大跨徑懸澆橋安全、快速、優(yōu)質(zhì)施工的重要保證，其總的特點(diǎn)是方便簡(jiǎn)易、經(jīng)濟(jì)可行，深受施工建筑人員青睞。根據(jù)牽索掛籃結(jié)構(gòu)的施工原理，并結(jié)合牽索掛籃在施工中的應(yīng)用效果，介紹牽索掛籃的設(shè)計(jì)方案及施工技術(shù)，重點(diǎn)介紹牽索掛籃的傳力機(jī)理、構(gòu)造、安裝及行走過(guò)程，同時(shí)對(duì)牽索掛籃施工中的注意問(wèn)題進(jìn)行闡述。

【關(guān)鍵詞】斜拉橋 牽索掛籃技術(shù) 掛籃結(jié)構(gòu)

1工程概括

京杭運(yùn)河大橋?yàn)殡p塔雙索面斜拉橋，全長(zhǎng)464m，主跨248m。主梁橋面全寬37.1m，標(biāo)準(zhǔn)段為掛籃懸澆施工，節(jié)段長(zhǎng)度6.5m，節(jié)段混凝土方量163m3，重430t。主橋跨越通航繁忙的二級(jí)航道—京杭大運(yùn)河，施工期間不能封航。

2對(duì)牽索掛籃的技術(shù)要求

（1）掛籃橫向剛度要高：本橋橫斷面寬度37.1米，前、中橫梁計(jì)算跨度37米，通過(guò)主縱梁牽索系統(tǒng)作為支撐，結(jié)構(gòu)跨度大，整體剛度要求高。

（2）走行下落空間?。褐鳂蚩缭酵ê椒泵Φ亩?jí)航道—京杭大運(yùn)河，施工期間不能封航。

（3）橫隔墻較薄厚度僅為30cm，梁體受力集中。

3牽索掛籃結(jié)構(gòu)

牽索掛籃采用鋼箱梁整體式底平臺(tái)，通過(guò)兩組主縱梁、兩組橫梁、及后交叉腹桿組成空間受力體系，保證掛籃的縱橫向剛度，保證了節(jié)段縱橫向線型；內(nèi)模支架采用鋼管拱結(jié)構(gòu)，將荷載傳遞至主縱梁，減小中橫梁受力從而達(dá)到控制橫梁吊點(diǎn)的反力；走行采用走行掛鉤及后反力輪結(jié)構(gòu)。

3.1承重系統(tǒng)

承重系統(tǒng)主要由主縱梁、次縱梁、頂板拱勒、前橫梁、中橫梁、及普通縱梁等桿件組成。除去普通縱梁為型鋼外其余均為加勁鋼箱梁。

3.2懸吊系統(tǒng)

懸吊系統(tǒng)由掛籃前端牽索錨固結(jié)構(gòu)，中吊桿、后吊桿等組成。牽索錨固結(jié)構(gòu)由新制成品索、張拉桿、連接頭、張拉螺母、錨固螺母組成。中外吊桿材質(zhì)為40Cr，中內(nèi)吊桿及后吊桿為精軋螺紋鋼筋。

3.3水平抗剪系統(tǒng)

水平抗剪系統(tǒng)包括水平抗剪檔塊、梁體預(yù)埋鋼盒組成，平衡由于牽索產(chǎn)生的水平力。

3.4走行系統(tǒng)

走行系統(tǒng)由走行掛鉤、滑道及走行輪組成。為減小走行時(shí)阻力，滑道上設(shè)置4mm不銹鋼板，走行掛鉤上設(shè)置四氟板，走行前需涂潤(rùn)滑油。走行前，將頂板模板的拱架系統(tǒng)下放到低于橫隔板，將橫隔板側(cè)模放在頂上，一同過(guò)孔。

3.5模板系統(tǒng)

本套掛籃模板除頂板、齒塊、橫隔墻的近塔端側(cè)模采用竹膠板，其余全部采用新制鋼模。采用竹膠板做模板，可方便拆裝，使掛籃順利通過(guò)每節(jié)梁段的橫隔墻。

4掛籃標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段施工

主梁節(jié)段除0、1號(hào)塊、邊跨S12～S15塊及S11、M19合攏段外，主梁邊跨S2～S10、主跨M2～M18標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段均采用牽索掛籃對(duì)稱懸澆施工。在主梁0、1#塊施工完成后拆除支架，在主梁下方拼裝掛籃。拼裝完成后利用后吊桿及吊機(jī)配合將整個(gè)掛籃提升至設(shè)計(jì)高程并錨固在主梁0、1#塊上，然后安裝模板系統(tǒng)。安裝2#斜拉索并完成初張拉，再進(jìn)行掛籃靜載試驗(yàn)。靜載試驗(yàn)完成后進(jìn)行正常的主梁施工。

主梁牽索掛籃節(jié)段施工工序?yàn)椋ㄒ許2、M2節(jié)段為例）：

① 靜載試驗(yàn)完成后卸載壓重，將索力調(diào)整至設(shè)計(jì)值，綁扎鋼筋、安裝預(yù)應(yīng)力管道 ，檢查掛籃各部位符合要求后，按照設(shè)計(jì)值對(duì)C2、C2進(jìn)行第一次張拉，整個(gè)掛籃通過(guò)斜拉索受力。

②從掛籃前端開(kāi)始澆筑 S2（M2）節(jié)段，至該節(jié)混凝土數(shù)量一半時(shí)，第二次張拉C2（C2）斜拉索。然后澆筑完成剩余部分混凝土。

③當(dāng)澆筑段混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度時(shí)，張拉各部分預(yù)應(yīng)力筋，張拉完畢后，用500t千斤頂張拉牽索端張拉桿，使張拉桿螺母離開(kāi)錨固點(diǎn)，上緊斜拉索錨固螺母，松開(kāi)牽索系統(tǒng)，將斜拉索受力由掛籃轉(zhuǎn)換至主梁上。

④拆除模板，用倒鏈將拱架及內(nèi)模系統(tǒng)下放到位，起頂后端50T千斤頂，將掛籃發(fā)反力轉(zhuǎn)至50T千斤頂上，拆除后吊掛。同步調(diào)節(jié)中吊桿及后端50T千斤頂，使中錨點(diǎn)緩慢下降，直至掛籃平臺(tái)下降50cm，使掛籃掛鉤作用于主梁頂面的掛籃走道上，同時(shí)安裝反力輪。解除中吊點(diǎn)錨固，安裝前移千斤頂將掛籃向前移動(dòng)。

⑤掛籃前移6.5m就位后，起頂50T千斤頂，卸下反力輪，利用50T千斤頂及中吊掛同步提升掛籃至底模與已澆筑主梁密貼，對(duì)吊點(diǎn)處抄墊，安裝后吊桿、安裝斜拉索并與牽索系統(tǒng)連接。提升拱架，安裝掛籃模板及綁扎鋼筋、安裝預(yù)應(yīng)力管道、安裝外側(cè)模，按照設(shè)計(jì)值進(jìn)行斜拉索第一次張拉，澆筑50%節(jié)段混凝土，進(jìn)入下個(gè)循環(huán)。

5施工要點(diǎn)

（1）弧形首為牽索的張拉設(shè)施，為整個(gè)掛籃的順利施工提供保證。因此弧形首尤為重要。該橋斜拉索布置為扇形雙索面，拉索順橋向角度變化較大，掛籃中充分考慮各個(gè)塊段的牽索角度，用整長(zhǎng)板焊接扇形箱型結(jié)構(gòu)來(lái)滿足在張拉時(shí)弧形首的受力，通過(guò)在箱型結(jié)構(gòu)底板上開(kāi)孔來(lái)滿足角度的變化。

（2）剪力鍵是平衡拉索水平力的重要設(shè)施，施工時(shí)要通過(guò)剪力鍵傳遞牽索的水平力至已施工梁體，因此在設(shè)計(jì)剪力鍵時(shí)通過(guò)在梁體預(yù)埋整體鋼盒使剪力鍵與鋼盒直接接觸，使結(jié)構(gòu)受力明確，傳力直接明了。通過(guò)在梁體對(duì)應(yīng)鋼盒位置預(yù)埋鋼筋網(wǎng)片來(lái)保護(hù)已澆筑梁體。

（3）掛籃的吊掛及后錨固系統(tǒng)為牽索掛籃的重要受力結(jié)構(gòu)，采用40Cr吊桿作為主要受力桿件，在已澆注梁體布置分配梁及千斤頂來(lái)完成掛籃系統(tǒng)的標(biāo)高調(diào)整及下落。

（4）拱架是荷載分配的主要受力桿件，通過(guò)設(shè)置合理的高矢比來(lái)保證寬幅頂板的受力。并且通過(guò)拱架將施工荷載傳至兩側(cè)主縱梁，使整體結(jié)構(gòu)受力更合理；通過(guò)在主縱梁上設(shè)置拱架滑道，施工完成后將拱架整體下滑過(guò)孔，保證了通航凈空。

（5）走行系統(tǒng)：該掛籃的走行系統(tǒng)為在箱梁兩側(cè)腹板位置設(shè)置走行掛鉤，在梁體上鋪設(shè)滑道。在主縱梁后端設(shè)置反力輪，在已施工梁體前端設(shè)置前移千斤頂來(lái)保證掛籃的前移。這種前移系統(tǒng)傳力明確直接，現(xiàn)場(chǎng)操作簡(jiǎn)單，方便。

6結(jié)語(yǔ)

此掛籃在特大斜拉橋上的成功運(yùn)用，滿足了對(duì)航道無(wú)影響，對(duì)主梁的影響小的要求，保證了安全、質(zhì)量、施工進(jìn)度。經(jīng)濟(jì)性高，適用性強(qiáng)。為后續(xù)類(lèi)似寬幅橋牽索掛籃的實(shí)施提供了成功經(jīng)驗(yàn)。