淺論包西鐵路跨204省國道大橋掛籃施工技術(shù)

李曉娟

摘 要：隨著橋梁建筑技術(shù)的發(fā)展，掛籃設(shè)計趨于定性化、標(biāo)準(zhǔn)化和系列化。文中結(jié)合包西鐵路陜西段跨204省國道大橋施工經(jīng)驗，主要從掛籃設(shè)計、加工、構(gòu)造、拼裝、行走和拆除等方面說明了大跨徑預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)箱梁掛籃施工技術(shù)。

關(guān)鍵詞：橋梁；懸臂澆筑；掛籃施工

掛籃施工是懸臂澆筑法施工中的一種主要施工方法，它不需要架設(shè)支架，不使用大型吊機(jī)。與其他方法相比，具有結(jié)構(gòu)輕、拼制簡單方便和無壓重等優(yōu)點。下面結(jié)合包西鐵路陜西段跨204省國道大橋?qū)冶蹪仓ㄔO(shè)計、加工和安裝等方面進(jìn)行論述。

204省國道大橋位于陜西省神木縣錦界鎮(zhèn)境內(nèi)，全長共237.70m。上部結(jié)構(gòu)采用（40m+64m+64m+40m）預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁。采用懸臂掛籃施工。

1 掛籃設(shè)計原則

1）減輕掛籃自重

2）縮短掛籃施工周期。掛籃施工中宜采用各梁段全斷面一次性澆筑。

3）保證懸澆砼質(zhì)量及施工安全。①模板設(shè)計中注重砼的外觀質(zhì)量，一般以剛度為主來設(shè)計模板；②滿足高空超重施工的安全要求。

2 掛籃的構(gòu)造

掛籃主要由以下幾部分組成：

1）主桁架。主要桿件通常由2片槽鋼組焊而成，槽鋼的截面由結(jié)構(gòu)分析確定，各桿件間的連接為高強(qiáng)螺栓或銷接。

2）走行系統(tǒng)。由鋼枕、滑道及上滑板構(gòu)成，其中鋼枕為槽鋼加1塊鋼板焊接而成，滑道為2根槽鋼組焊而成，上滑板為厚鋼板?；烙韶Q向預(yù)應(yīng)力鋼筋錨固在橋面上，用來平衡掛籃空載走行時的傾覆力矩。

3）內(nèi)外模板系統(tǒng)。內(nèi)模分頂模和內(nèi)側(cè)模，由型鋼組焊成模架。內(nèi)模工作時由滑梁支承在內(nèi)吊梁上，脫模時松開內(nèi)吊梁，滑梁落在內(nèi)吊梁上，即可滑行前移；頂模板為組合鋼模板，內(nèi)側(cè)模板由部分木模組成，以適應(yīng)梁高的變化。外模由側(cè)模板和底模構(gòu)成，側(cè)模由外吊梁懸掛，為型鋼和鋼板組焊的整體鋼模板；底模由底縱梁、底橫梁及模板組成，通過底橫梁的前后吊帶懸掛在掛籃主桁的前吊點、已澆梁段和外吊梁上，隨主桁一起前移；底縱梁由型鋼組焊成桁架，底縱梁由工字鋼組焊成格構(gòu)式梁。

4）懸吊系統(tǒng)。由螺旋千斤頂、小橫梁、吊帶及精軋螺紋鋼組成，用于懸掛模板，調(diào)整模板的標(biāo)高。

5）張拉操作平臺。懸掛于主桁上，提供立模、扎筋、灌筑砼、張拉預(yù)應(yīng)力束及移動掛籃的工作面。桁架、錨固、平衡系統(tǒng)、吊桿和縱橫梁等根據(jù)掛籃設(shè)計圖紙加工而成。

3 掛籃的拼裝

3.1 加工制作

1）加工主構(gòu)架節(jié)點板及桿件前，必須制作樣板，精確加工，確保栓孔間距。

2）制作外側(cè)模豎框架時，應(yīng)設(shè)置工作平臺及夾具，加工時盡量消除焊接變形，確保模板平整度。

3）重要部位（如底模架前后橫梁上的吊耳）應(yīng)由有經(jīng)驗的焊工施焊，保證焊接質(zhì)量。焊縫及加工件質(zhì)量要求與驗收辦法參照《鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗收規(guī)范》執(zhí)行。

3.2 組裝試拼

1）主構(gòu)架在平臺上試拼，尺寸合格后，擰緊各節(jié)點板的螺栓，施擰時要均勻施力，防止松緊不一。

2）底模架試拼，檢查前后橫梁和縱梁的連接、前后吊點的尺寸和整個外形尺寸。

3）檢查前后吊帶銷孔與銷子的配合情況。

3.3 現(xiàn)場拼裝

1）找平鋪枕。待1#梁段張拉完畢后，用1∶2水泥砂漿找平梁頂面鋪枕部位（包括0#梁段）。

2）鋪設(shè)鋼枕，前支座處鋪3根，鋼枕間距不大于50 cm。

3）安裝軌道。從0#段中心向兩側(cè)安裝2.5 m長鋼軌各2根，軌道穿入豎向預(yù)應(yīng)力筋，找平軌道頂面，軌道中心距無誤后，用螺母把軌道鎖定。

4）安裝前后支座。先從軌道前端穿入后支座，后支座就位后安放前支座。安放前支座前，在相應(yīng)軌道頂面鋪不銹鋼板，不銹鋼上置放一塊四氟乙烯滑板（300 mm×500 mm），然后安放前支座。

5）吊裝主構(gòu)架。主構(gòu)架分片吊裝，放至前后支座上并旋緊連接螺栓。為了防止傾倒，用腳手架臨時支撐。

6）安裝主構(gòu)架之間的連接系。

7）用長螺桿和扁擔(dān)梁將主構(gòu)架后端錨固在已成梁段上，前支座處用扁擔(dān)梁將主構(gòu)架下弦桿與軌道固定。

8）吊裝前上橫梁。吊裝前上橫梁前，在主構(gòu)梁前端安放作業(yè)平臺。前上橫梁上的4個千斤頂、上下墊梁及2根鋼吊帶一起組裝好后，整體起吊安裝。

9）安裝后吊帶。在1#梁段底板預(yù)留孔內(nèi)安裝后吊帶，先安放墊塊、千斤頂和上墊梁，后吊帶從底板穿出，以便與底模架連接。

10）吊裝底模架及底模板。吊裝底模架前，拆除1#梁段底部部分支架，以便底模架后部能吊在1#段底部，前端與前吊帶用銷子連接，如起重能力不足，可先吊裝底模架，再鋪裝底模板。

11）吊裝內(nèi)模架走行梁，安裝后吊桿，前吊采用鋼繩和倒鏈。

12）安裝外側(cè)模板。外側(cè)模首先用于1#梁段施工，在進(jìn)行上述拼裝程序之前，應(yīng)將外模走行梁放至外模豎框架上，后端插入后吊架（0#段頂板上預(yù)留孔，把后吊架安放好）。

4 預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)箱梁懸澆施工工藝

1）上掛籃。上掛籃前，必須澆筑并張拉0#、1#塊，對支座采取臨時固結(jié)措施。為減少梁段上的作業(yè)，可根據(jù)起吊運輸能力，將掛籃桿件在加工場拼裝成若干組件，再將掛籃組件吊至0#、1#塊梁段上進(jìn)行組裝。在已澆筑的0#、1#塊箱梁頂面進(jìn)行水平及中線測量，鋪設(shè)軌道，組裝掛籃，并將掛籃對稱行走就位、錨固。在底籃的兩側(cè)，前后端及外模兩側(cè)面均設(shè)置固定平臺，內(nèi)外模及箱梁前端設(shè)置懸吊工作臺。掛籃拼裝完后，應(yīng)驗證掛籃的可靠性，修正立模標(biāo)高。

2）模板校正與就位。底模支承在吊籃底的縱、橫梁上，外側(cè)模一般由外框架預(yù)先裝成整體，內(nèi)模板及框架因每一梁段均須修改高度，不宜做成整體。根據(jù)箱梁截面情況確定砼澆筑方法（一次澆筑或分次澆筑）。一次澆筑時，應(yīng)在頂板中部留一窗口，使砼由窗口進(jìn)入箱內(nèi)，分布到底模上。當(dāng)箱梁較高時，應(yīng)用減速漏斗向下傳送砼。采用二次澆筑時，先安裝底模、側(cè)模具及底板、側(cè)板的普通鋼筋、預(yù)應(yīng)力筋，澆筑第一次砼后，再安裝內(nèi)模、頂板普通鋼筋及預(yù)應(yīng)力筋。箱梁由根部至端部為二次拋物線，每澆筑一個梁段均須將底模提高一次，提高不多時，可采用支墊底模的方法。經(jīng)幾次提高后，高差變大時，用提升吊籃的方法提高底模。

3）普通鋼筋和預(yù)應(yīng)力管道施工。懸澆箱梁普通鋼筋及預(yù)應(yīng)力管道時要特別注意：①嚴(yán)格按設(shè)計要求布置預(yù)應(yīng)力管道，當(dāng)與普通鋼筋發(fā)生矛盾時，優(yōu)先保證預(yù)應(yīng)力管道的位置正確；②固定預(yù)應(yīng)力用的定位筋，確保其保護(hù)層厚度；③縱向管道的接頭多，接頭處理中必須仔細(xì)，并采取措施防止孔管堵塞。

4）砼澆筑。用于懸澆箱梁的砼的標(biāo)號一般較高，必須認(rèn)真做好砼配合比設(shè)計。懸澆時必須對稱澆筑，重量偏差不超過設(shè)計要求，從前端開始逐步向后端澆筑，最后與已澆梁段連接。分次澆筑時，第二次澆筑前，必須將首次砼的接觸面及上、下梁段的接觸面鑿毛并清洗干凈。底、肋板的砼振搗以附著式振搗器為主，插入式為輔；頂板、翼板砼的振搗以附著式振搗器為輔，插入式為主，輔以平板振搗器拖平。砼成型后，要適時覆蓋，灑水養(yǎng)生。

5）張拉和壓漿。張拉前，按規(guī)范要求校正千斤頂和油泵，對管道進(jìn)行清洗、穿束，準(zhǔn)備張拉工作平臺。砼達(dá)到設(shè)計張拉強(qiáng)度后，按照張拉程序分批、對稱進(jìn)行張拉。張拉完成后，進(jìn)行管道壓漿。

5 掛籃行走

待2#梁段施工完畢，掛籃即可行走，施工3#梁段。行走程序：

1）找平梁頂面并鋪設(shè)鋼（木）枕及軌道。

2）放松底模架吊帶。

3）底模架后橫梁兩側(cè)的吊耳與外側(cè)模走行梁之間安裝10 t倒鏈，即底模架懸掛在走行梁上。

4）拆除后吊帶與底模架的連接。

5）解除掛籃后端錨固螺桿。

6）軌道頂面安裝2個5 t倒鏈（每套掛籃），標(biāo)計前支座位置（支座中心距梁端50 cm）。

7）倒鏈牽引前支座，使掛籃、底模架和外側(cè)模一起向前移動。移動時，掛籃后部應(yīng)設(shè)置10 t保險倒鏈。

8）安裝后吊帶，將底模架吊起。

9）在2#梁段上安裝外側(cè)模走行梁后吊架，先解除1#段上的1個后吊架并移至2#段，再解除另一個后吊桿并移至2#段。

6 結(jié)語

通過對以上關(guān)鍵工序進(jìn)行了嚴(yán)格技術(shù)控制，跨204省國道大橋施工施工合格率100%，完全滿足設(shè)計要求，并為今后施工積累了豐富經(jīng)驗。