中央索面超寬幅前支點掛籃施工關鍵技術

龔兵傳

（廣東省長大公路工程有限公司，廣東 廣州 510000）

中央索面超寬幅前支點掛籃施工關鍵技術

龔兵傳

（廣東省長大公路工程有限公司，廣東 廣州 510000）

通過對斜拉橋主梁懸臂段前支點掛籃的詳細設計和施工中的嚴格控制，詳細介紹了前支點掛籃施工在空間索面斜拉橋中的運用、關鍵技術問題的解決方法和前支點掛籃施工中的其他技術細節(jié)，有關經驗可供相關專業(yè)人員參考。

斜拉橋；超寬幅箱梁；空間索面；前支點掛籃

1 箱梁概況

北街水道特大橋為60 m+150 m+380 m+150 m+60 m的雙塔中央索面預應力混凝土斜拉橋，全長800 m，采用半漂浮體系，主梁為三向（縱向、橫向及豎向）預應力混凝土結構。主梁采用大懸臂單箱五室預應力混凝土箱梁，混凝土標號為C55。北街水道橋總體布置見圖1。

箱梁寬：頂板40.8 m，底板21.6 m；梁高：箱梁中心線處梁高為4.0 m。箱梁頂板中箱式厚50 cm，其他箱式頂板厚28 cm，底板及斜底板厚度為厚26 cm。

2 掛籃結構概況

北街水道橋采用前支點掛籃形式，前支點掛籃底籃尾部錨固于前一塊澆筑梁段上，底籃前部主縱梁利用斜拉索錨固承重，兩側部分采用梁面上設置的輔助主梁進行懸吊。

前支點掛籃主要包括底籃承重系統(tǒng)、錨固系統(tǒng)、止推系統(tǒng)、牽索張拉系統(tǒng)、掛籃移機系統(tǒng)等部分組成，見圖2。

2.1 底籃系統(tǒng)

前支點掛籃底籃系統(tǒng)由前后下橫梁、主次縱梁和其他型鋼次梁等組成，底籃總重達約180 t。

2.2 錨固系統(tǒng)

前支點掛籃錨固提升系統(tǒng)負責將底籃承受的各種力直接或間接傳遞給已澆筑箱梁并配合澆筑后落模、移機及調整底籃標高等需要實現底籃的上下運動。底籃后錨共6處，分為R1、R2和R3三種類型，R1后錨設置于翼板斜腹板倒角處，R2后錨設置于邊腹板倒角處，R3后錨設置于中腹板倒角處[1]。

2.3 止推系統(tǒng)

止推系統(tǒng)通過在主縱梁與已澆筑箱梁間設置30°傾角的斜拉止推桿以抵抗斜拉索水平力。止推桿共4條，每條主縱梁各兩條。

2.4 前支點張拉系統(tǒng)

前支點張拉系統(tǒng)采用柔性連接，由斜拉索和螺桿通過轉換器連接而成。螺桿上裝配球形墊圈、張拉底座、千斤頂及錨固螺母。接長螺桿選用40Cr材質。

2.5 行走系統(tǒng)

行走系統(tǒng)分為上行走和下行走兩大部分。上行走系統(tǒng)由輔助主梁、固定式輔助梁頂推滾輪組及液壓頂升系統(tǒng)構成，下行走系統(tǒng)由主縱梁及次縱梁構成。

3 前支點掛籃施工技術

北街水道橋前支點掛籃合理有效的解決了4個重點技術問題：超寬幅掛籃整體吊裝；超寬幅掛籃整體預壓；斜拉索與掛籃的連接系統(tǒng)；澆筑過程掛籃橫向協調受力控制。

3.1 超寬幅掛籃整體吊裝

考慮前支點掛籃提升時的受力狀態(tài)，為了有效控制超寬幅掛籃變形，單個掛籃底籃布置6個吊點，前后下橫梁各2個吊點作為主提升裝置，主縱梁尾部設置2個吊點作為保險。前下橫梁采用兩個實心千斤頂和2根Φ32的精軋螺紋鋼精，后下橫梁用一個穿心千斤頂和1根Φ40的精軋螺紋鋼，并且在每個吊點處設置1根Φ32的精軋螺紋鋼作為保險，見圖3。

圖1 北街水道橋總體布置圖（單位：cm）

圖2 前支點掛籃結構圖

圖3 掛籃整體吊裝示意圖（單位：cm）

3.2 超寬幅掛籃整體預壓

北街水道橋前支點掛籃的整體試驗采用混凝土預制塊水箱堆載+反拉法進行模擬。箱梁底板位置采用混凝土預制塊+水箱模擬中、邊箱式混凝土荷載；箱梁斜腹板位置采用千斤頂配合扁擔梁反拉掛籃拼裝平臺貝雷梁的方式模擬斜腹板和翼板混凝土荷載進行模擬預壓，千斤頂設置梁面輔助主梁位置。試驗預壓荷載為懸澆塊段荷載的110%，分級對稱加載，加載擬分為50%、80%、100%及110%，見圖4。

圖4 掛籃整體預壓試驗示意圖

3.3 澆筑過程掛籃橫向協調受力控制

根據溢流閥超壓溢出原理，在掛籃混凝土澆筑過程中，不平衡澆筑產生的不平衡荷載將使得掛籃前后支點在橫橋向方向會出現受力不平衡的情況。為避免該情況的發(fā)生，掛籃設計方案在掛籃主梁前部吊帶位置設置自動泄壓的智能千斤頂系統(tǒng)，以達到動態(tài)控制掛籃前端受力的效果，如此解決了掛籃在承受不平衡荷載對掛籃結構安全隱患的問題。

根據結構設計計算，油壓控制以：當主梁前段部分實際受力大于50 t時，油壓千斤頂將超過50 t部分的荷載通過位移自動釋放，并通過前下橫梁將力傳遞給斜拉索，以使掛籃橫向受力達到平衡；當主梁前段吊帶處實際受力不大于50 t，油壓千斤頂將維持原位置原位移不變。

4 結論

北街水道橋中央索面超寬幅前支點前支點掛籃的設計和施工，成功解決了超寬幅掛籃一次性整體吊裝、整體預壓的方案，創(chuàng)新型的吊裝和預壓方案設計，為項目的工期提供了有力的保障；前支點掛籃橫向協調受力問題的解決，為后續(xù)斜拉橋施工提供了強有力的技術保障。

綜上所述，前支點掛籃施工技術所涉及到的關鍵控制點繁多和復雜。每一道工序環(huán)節(jié)都需要嚴格把控，才能確保掛籃施工質量；每一項掛籃施工工藝的優(yōu)化，都將為項目的工期提供了保障；每一項掛籃技術上的突破，都將為工程建設項目的服務增值。

U445.4

B

1009-7716（2017）10-0097-02

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2017.10.028

2017-05-16

龔兵傳（1984-），男，廣東廣州人，工程師，從事工程技術管理工作。