掛籃懸臂澆筑拱橋拱圈節(jié)段施工工藝研究

楊林

（中交一公局第四工程有限公司，南寧530033）

1 工程概況

馬蹄河特大橋橋跨布置為2伊30m 預(yù)制T 梁+凈跨180m主拱（15伊13m 空心板）+2伊30m 預(yù)制T 梁。主橋?yàn)閮艨鐝?80m鋼筋混凝土箱形拱橋，凈矢高32m，凈矢跨比F0/L0=1/5.625，拱軸系數(shù)m=1.988 的等高截面懸鏈線拱。整個(gè)拱箱分29 個(gè)節(jié)段施工，兩岸各設(shè)一個(gè)拱腳斜拉支架現(xiàn)澆段，其余節(jié)段采用掛籃懸臂澆筑法施工。

2 倒三角掛籃構(gòu)造

馬蹄河特大橋掛籃為下承式“倒三角”掛籃，掛籃主要由承重主桁、行走系統(tǒng)、止推系統(tǒng)、錨固系統(tǒng)、主頂系統(tǒng)、后頂系統(tǒng)、模板系統(tǒng)等組成，重約95t。

3 施工工藝

拱圈的穩(wěn)定通過作用于蓋梁（1#、2#、3#節(jié)段）和扣塔（4#～14#節(jié)段）的扣錨索施加應(yīng)力。本文選取德江岸左幅拱圈4#節(jié)段施工，介紹掛籃懸澆拱圈節(jié)段施工工藝。

3.1 施工工藝流程

施工工藝流程如圖1 所示。

圖1 施工工藝流程

3.2 掛籃行走

為避免施工誤差積累對(duì)主拱的線形和合龍的影響，拱圈節(jié)段扣錨索張拉分2 次張拉。拱圈3#節(jié)段第一次張拉完成后，此時(shí)掛籃錨固在2#節(jié)段上，需將掛籃向前推進(jìn)并錨固在3#節(jié)段上以完成4#節(jié)段施工。3.2.1 模板拆除

掛籃懸澆拱圈節(jié)段首次采用液壓傳桿螺栓進(jìn)行側(cè)模脫離，單側(cè)側(cè)模布置5 套液壓傳桿螺栓，每套液壓傳桿螺栓呈水平和斜向布置。

3.2.2 軌道安裝

行走軌道長12m，軌道上設(shè)置0.5m 間距的銷軸孔。通過軌道旁預(yù)埋孔道安裝錨梁加以固定，防止軌道晃動(dòng)。

3.2.3 錨固系統(tǒng)拆除

緩慢操作油泵車，使掛腿主頂系統(tǒng)千斤頂受力，利用纜索吊裝系統(tǒng)拆除錨固系統(tǒng)，將履帶小坦克緩慢放下至行走軌道上。

3.2.4 掛籃行走

掛籃行走系統(tǒng)由2 臺(tái)80t 行走油缸+履帶小坦克和2 臺(tái)后小車組成。后支座鎖定，油缸伸長，掛籃緩慢行走；掛籃行走50cm 后，掛腿前支座孔位與軌道對(duì)應(yīng)，鎖定前支座；松開后支座銷子，油缸緩慢回油縮短，后支座前行50cm 后，鎖定后支座；松開前支座，油缸伸長掛籃行走，以此循環(huán)，直至掛籃行走到位。

3.3 3#節(jié)段扣錨索第2 次張拉

施工過程中扣錨索分2 次張拉，節(jié)段初始張拉（即第1 次張拉）時(shí)在混凝土澆筑完成后，混凝土強(qiáng)度達(dá)到85%且澆筑時(shí)間不小于96h，補(bǔ)張拉（第2 次）是在掛籃前移到位后，綁扎鋼筋之前進(jìn)行。3#節(jié)段扣錨索在3#交界墩蓋梁上進(jìn)行張拉，張拉同步。

3.4 掛籃定位

掛籃空載時(shí)前端標(biāo)高通過安裝在掛籃尾端左右側(cè)的2 個(gè)千斤頂來調(diào)整，千斤頂油缸伸長可使掛籃前端上升，反之則下降。

表1 3#、4#節(jié)段拱圈索力初始張拉值及預(yù)抬值

在掛籃底模上標(biāo)記出4#節(jié)段懸臂端點(diǎn)，同步緩慢操作后頂千斤頂，根據(jù)表1 中4#節(jié)段預(yù)抬值61mm 和設(shè)計(jì)標(biāo)高，邊觀測(cè)邊調(diào)整，使掛籃初步定位。安裝止推系統(tǒng)，鎖定螺母。

3.5 4#節(jié)段鋼筋、內(nèi)模板施工

掛籃調(diào)整到位后，先安裝底板、腹板鋼筋，后內(nèi)模，最后頂板鋼筋。

3.6 預(yù)埋孔道埋設(shè)

馬蹄河特大橋掛籃懸澆施工工藝復(fù)雜，節(jié)段施工需要預(yù)埋扣索孔道，掛籃錨固系統(tǒng)孔道，止推系統(tǒng)孔道，行走軌道錨梁固定孔道等預(yù)埋孔道。

拱圈齒塊作為斜拉扣索的錨固端，應(yīng)力相對(duì)集中，齒塊鋼筋根據(jù)扣索角度進(jìn)行調(diào)整并適當(dāng)加密，鋼筋末端彎鉤插入腹板、頂板、橫隔板鋼筋中，并加以固定。4#節(jié)段齒塊中預(yù)埋準(zhǔn)180mm 鋼管，與水平呈53毅角傾向扣塔。

錨固系統(tǒng)預(yù)埋管道位于節(jié)段懸臂端橫隔板兩側(cè)，每側(cè)布置6 根準(zhǔn)80mm 鋼管，止推系統(tǒng)預(yù)埋鋼管位于腹板兩側(cè)的倒角處，每側(cè)布置2 根準(zhǔn)80mm 鋼管，測(cè)量定位后，鋼管垂直于拱底，從拱頂通至拱底布置。

行走軌道錨梁固定孔道位于頂板馬蹄處，將堵塞孔道清通后穿入精軋螺紋安裝錨梁用于行走軌道固定。

3.7 模板安裝及混凝土澆筑

液壓傳力桿螺栓將側(cè)模推向鋼筋骨架，兩側(cè)安裝人員觀測(cè)，慢慢進(jìn)行調(diào)整，保證拱圈外觀及線形。混凝土澆筑采用泵送，分層法澆筑混凝土，每層厚度不超過30cm。澆筑順序?yàn)橄鹊装濉⒏拱搴箜敯澹瑑A斜度大則從拱座端向懸臂端方向進(jìn)行[2]。初凝后，灑水養(yǎng)護(hù)24h，拆除頂板壓模，覆蓋土工布灑水養(yǎng)護(hù)。

3.8 4#節(jié)段扣錨索第一次張拉

待同條件養(yǎng)護(hù)試塊強(qiáng)度達(dá)到85%設(shè)計(jì)強(qiáng)度（42.5MPa）且混凝土齡期不小于96h 后，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)混凝土回彈，實(shí)行雙控，均滿足要求后方可將扣錨索張拉至設(shè)計(jì)初張力。施工過程采取扣索、錨索同步，分級(jí)張拉，左右側(cè)對(duì)稱張拉，按表1 中4#節(jié)段分級(jí)按照50%、100%索力張拉。過程持續(xù)觀測(cè)扣塔偏位情況，扣塔偏位控制在2cm 以內(nèi)。

重復(fù)上述3.2～3.8，完成拱圈懸臂澆筑施工，直至拱圈合龍。

4 結(jié)語

馬蹄河特大橋?yàn)橹骺鐝?80m 的掛籃懸臂澆筑拱橋，解決了山區(qū)“V”形峽谷修橋通路的難題。其成功修建，把150～200m跨徑的懸澆拱橋施工工藝推向成熟，同時(shí)也讓橋梁同行業(yè)人員對(duì)更大跨徑的懸澆拱橋進(jìn)行更深一步的探索增加了信心。此外，頂推式履帶小坦克、液壓傳力桿螺栓等新技術(shù)首次應(yīng)用于掛籃懸澆拱橋施工中，為類似橋梁掛籃研究提供了借鑒。