輕軌懸臂梁掛籃工程中的綜合施工技術

管慶健，霍向鵬

（中鐵二十局集團第四工程有限公司，山東 青島 266061）

1 工程概況

青島藍色硅谷軌道交通工程跨濱海公路懸臂梁中心里程為 K67+134.819，跨徑為（56.386+90+56.386）m，處于藍色硅谷城際軌道交通工程項目線路鹽田西站～王村新城站區間，該連續梁為三跨預應力混凝土連續梁，梁體為雙向預應力結構，腹板設有 32mm豎向預應力精軋螺紋鋼，頂板、底板和腹板留有縱向預應力鋼絞線孔道。箱梁0號段長12m，其中橋墩兩側各外伸4.4m，每個“T”構沿縱橋方向分為10個對稱梁段。箱梁采用變截面單箱單室斷面，懸臂梁施工采用2套菱形掛籃同步施工，靠濱海公路側確保公路雙向4車道通行，限高4.5m。其施工流程確保了各項指標符合設計要求，質量、安全、進度和投資控制都取得了預期效果。因為是跨城市交通道路施工作業，所以必須采用懸臂法掛籃施工，該掛籃具有自重輕、拼裝簡單、走行方便、綜合技術指標高的特點。

2 掛籃設計

主桁架和行走及錨固系統是掛籃最主要的2個組成部分。掛籃共由5部分組成，除了主桁架、行走及錨固系統外，還有吊桿、底托和模板系統，其式樣和結構如圖1所示。

主桁架結構是相對簡單的空間桁架，通常由2片三角形桁片組成。為確保主桁架的穩定性和剛度達到施工標準，通常在中間設置中門架。為了施工安全，主桁架的用材比較講究。豎桿旁邊設有吊架，吊架多用于底托系統、后托梁和外側模。

2.1 行走及錨固系統

預應力張拉需滿足一定的條件，并不是剛澆筑完就可以進行。這些條件包括:齡期達到或超過5d，強度和彈性模量均達到設計的100%。張拉操作完成后，再用倒鏈滑車牽引主桁架緩慢且均勻地向前移動。在這個過程中，通過前吊帶的牽引，底模平臺和內外模也同時滑動。為了減少滑動過程中的摩擦力，通常在行走軌道上鋪設不銹鋼板，但不銹鋼板不宜太厚，一般只有4mm。行走軌道要通過豎向的鋼筋錨固，因此在設計時采取間隔焊接就是很好的解決辦法。

2.2 提吊系統

提吊系統主要作用是連接主桁架和底模平臺。為了確保效果，一般吊桿都采用螺紋鋼，螺紋鋼的直徑是32mm，底座系統的標高依靠千斤頂來調節。

2.3 底座系統

底座系統的組成比較復雜，由托梁、縱梁、護欄等部分組成。底座因影響到整個支架的穩定性，因此需要用螺栓進行固定，底縱梁直接連接固定的地方是底盤模板，更確切地說是其“橫肋”。后托梁必須固定于梁體，前托梁必須與前橫梁連接。

2.4 模板系統

外模模板的結構相對簡單，由1塊6mm厚的鋼板加型鋼帶和側模的桁架鋼組成。內膜系統由鋼帶拼接焊連而成，是可調節的支撐架。內外模通過對拉的螺栓進行連接，采用內滑梁整體移動。在施工過程中，如果遇到齒板等障礙物時，可將內模里的下角鋼板進行拆除，最終完成澆筑任務。拆除時，可對錨固端進行放松，即可進行下沉和前移等各種操作。

圖1 主桁架系統

3 掛籃安裝

3.1 掛籃試拼裝

為了確保準確無誤，在廠家進行調試，調試好后再發貨，可節省客戶的時間。另外，也可以在現場進行操作。在現場操作有一大好處，即可根據現場的實際情況進行安裝調試，實現一步到位。

3.2 安裝順序

整個安裝程序比較復雜，需經過許多環節。從測量放線開始，一共有12個環節。如果順序被打亂，將導致無法安裝。一旦返工，則浪費更多的人力和時間，甚至影響工期。

1）測量放線 在放線之前，必須對工作面上的雜物進行清理，混凝土面也要鏟平，放出主桁、前后上梁的中線。

2）鋪設墊梁 墊梁鋪設在滑移梁的中線上，10:00的位置必須鋪滿，而且要保證有1m的間隔。

3）安裝滑移梁、支點、主桁 滑移梁裝在墊梁上，支點、主桁裝在滑移梁上。

4）安裝上橫梁 先把支點主桁和后上橫梁連在一起，再把前上橫梁裝上，然后通過焊接的方法把上橫梁和主桁連成整體。

4 掛籃預壓

1）預壓的目的主要是檢驗安全性，確保掛籃不出問題，消除結構變形。

2）必須在掛籃調試完成后才能進行。如果不注意這點，在施工過程中很容易出現返工的情況。

3）常用的方法是砂袋堆載（見圖2）。

圖2 砂袋堆載預壓

4）通過荷載測出非彈性變形，繪制出荷載與掛籃在預壓下的變形曲線。

5）通過設在懸臂端的3個觀測點測出標高和回彈值，并得出掛籃的2個數值:彈性變形的數值和非彈性變形的數值。

5 掛籃行走

懸臂的澆筑過程也比較復雜，這主要是因為掛籃要緩慢分段移動。把整個澆筑工程分成若干梁段，完成這一段后，掛籃才能移動到下個梁段，具體的工作步驟如下。

1）張拉、壓漿完畢之后，進行脫模。

2）上拔力通過錨固轉換的方式轉給后錨的小車。

3）拆除后錨桿，錨固外側的后吊桿，懸掛后托梁。

4）在2號塊鋪設軌道，并通過焊接的方法，把這根軌道和原有軌道連成一體。

5）兩側的耳板焊接在下旋桿上。倒鏈重達10t，配在下弦桿兩側。為了保證結構的穩定性，還要安裝橫梁吊點的扣架。掛籃行走時要十分小心，做到勻速平滑、平移同步行進，隨時注意掛籃中線是否與箱梁軸線出現偏差，并及時糾正偏差。

6）錨固轉換。

7）對底模的后吊桿進行安裝。

8）對模板的位置進行調整并比較高度是否一致。

9）梁段頂板鋼筋的安裝，必須在以下工作完成后才能進行，底板和腹板的鋼筋捆扎完成后，把內模調到相應位置，然后進行標高的調整。

10）澆筑混凝土和張拉操作完成后，即可進入掛籃移動的下一個循環。

11）后錨位置的連接墩兩側預埋有2根螺紋鋼筋。2號塊澆筑完后，掛籃拖移至下個施工段位。其操作順序如下:錨固掛籃的后部，頂起前支點，對錨固的軌道鋼筋進行拆除，并將其拉到下個工作段位進行錨固，調節千斤頂，將移動過來的掛籃安置于軌道上，拆除錨固的鋼筋，用倒鏈把掛籃牽引到下個澆筑的段位。

12）因為施工的需要，掛籃有時要進行倒退行走的操作。此時，必須先錨固軌道，然后處理倒鏈。倒鏈的兩端分別連接在弦桿耳板和預埋的穩固的鋼筋上。掛籃倒退行走的速度要緩慢且均勻、同步。

6 結語

綜上所述，采用掛籃懸臂進行施工，之所以受到眾多施工單位的歡迎，因為其具有其他施工方法無法比擬的優點。比如，因為其緩慢均勻地行走，使受力十分明確；因為跨欄自身的重量，使整體剛度比較大，而且變形小；其在施工過程中易拼裝、易操作，質量有保障。此外，掛籃懸臂施工不用搭建過多的支架，受限制的條件較少，經濟效益較好。