掛籃施工在寧連路鹽河橋中的應(yīng)用

張永玉 陳 龍 張經(jīng)緯

掛籃施工在寧連路鹽河橋中的應(yīng)用

張永玉 陳 龍 張經(jīng)緯

一、工程概況

寧連路鹽河大橋全長179.24m，由雙幅橋組成，單幅橋?qū)?2.75m，橋梁總寬度26m。設(shè)計荷載公路-I級，設(shè)計車速100km/h，航道等級Ⅲ級，通航凈空60m×7m。

橋跨組成東幅為49.2m+80m+ 46.8m，西幅為46.8m+80m+49.2m的變截面預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁。箱梁斷面采用單箱單室斷面，中支點梁高4.5m，跨中梁高2.0m，梁高及底板厚度均按二次拋物線變化。

懸澆段中 2#塊重量最大，重94.51t。

二、施工方案及施工計劃安排

1.施工方案

鹽河大橋設(shè)計為49.2（46.8）m+ 80m+46.8（49.2）m的預(yù)應(yīng)力變截面連續(xù)箱梁，設(shè)計采用二向預(yù)應(yīng)力體系。箱梁0#塊及邊跨采用支架施工方案，其余梁段采用掛籃懸臂澆筑施工方案。

0#、1#塊及邊跨現(xiàn)澆段支架使用前必須進(jìn)行預(yù)壓以消除非彈性變形，預(yù)壓荷載為梁重的100％，0#、1#塊及邊跨現(xiàn)澆段混凝土一次澆筑成型。

掛籃分別在1#、2#墩0#、1#塊上進(jìn)行安裝，掛籃安裝完畢后必須進(jìn)行強(qiáng)度檢驗，荷載重量為最大塊段重量（2#塊，重94.51t）的100％。掛籃施工每一段都是一次澆注成型，灌注后必須進(jìn)行覆蓋養(yǎng)生，達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度90％和5d以上齡期要求后施加預(yù)應(yīng)力并壓漿后掛籃方可前移。

先進(jìn)行邊跨合龍，再進(jìn)行中跨合龍，最后拆除支架，完成體系轉(zhuǎn)換。

2.施工周期及作業(yè)程序

掛籃每節(jié)段施工周期為10d，其程序與作業(yè)時間如下：

①掛籃外模卸落，拆內(nèi)模、底模，將掛籃移至下一孔位置1d；

②安裝底模、整修模板、調(diào)整標(biāo)高、設(shè)置預(yù)拱度1d；

③綁扎底板、腹板鋼筋，鋪設(shè)預(yù)應(yīng)力管道，安裝錨具1d；

④內(nèi)模就位、管道內(nèi)穿鋼絞線0.5d；

⑤綁扎頂板鋼筋，質(zhì)量檢驗0.5d；

⑥對稱澆注混凝土，養(yǎng)護(hù)5d；

⑦施加預(yù)應(yīng)力，壓漿1d。

三、施工方法

1.施工準(zhǔn)備

技術(shù)人員先對結(jié)構(gòu)物的圖紙進(jìn)行認(rèn)真細(xì)致的審核，審核無誤后，方可施工。測量人員在進(jìn)行上部梁段施工前先將導(dǎo)線以及加密點進(jìn)行復(fù)測，確保梁部平面位置、標(biāo)高放樣正確。

對施工所用的一切原材料進(jìn)行檢測，確保原材料合格并準(zhǔn)備充足數(shù)量。

與工程有關(guān)的機(jī)械設(shè)備提前完成檢查和調(diào)試掛籃設(shè)備,在廠家試拼完畢并經(jīng)項目部檢查合格后方可進(jìn)場。

2.掛籃施工

0#、1#塊縱向預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉及豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉、壓漿結(jié)束后才能進(jìn)行掛籃施工。為防止兩側(cè)安裝不平衡，掛籃主桁架安裝前不得拆除臨時支撐，待主桁架安裝好后，開始拆除臨時支撐，再安裝掛籃底桁架及側(cè)模系統(tǒng)。

（1）掛籃結(jié)構(gòu)

該工程所用的掛籃自重48t，最大塊段（2#塊）重94.51t,掛籃工作系數(shù)0.41，支點相距5m，由籃體、承重系統(tǒng)、懸掛系統(tǒng)、行走系統(tǒng)及安全措施組成。

（2）掛籃拼裝與行走

①掛籃拼裝

掛籃拼裝時，同一T構(gòu)的兩個掛籃應(yīng)基本同步，同一掛籃兩側(cè)的構(gòu)件既可同時進(jìn)行也可先安裝一側(cè)，在操作不熟練的情況下，為穩(wěn)妥起見，應(yīng)兩側(cè)分別安裝，掛籃安裝按照以下程序進(jìn)行：清理梁段頂面→用黃砂將鋪枕部位找平→在找平層上放出軌道放樣定位線→鋪設(shè)鋼（木）枕→安裝滑道→涂抹黃油→吊裝單片主桁件對準(zhǔn)前后支座，在桁架兩側(cè)用3～5t導(dǎo)鏈和型鋼控制其空間位置，調(diào)好一片主桁架后用同樣的方法吊裝另外一片主桁架→調(diào)整二片主桁架間的水平間距和位置→安裝前、后系梁→安裝前后吊帶→吊裝底模架及底模板→吊裝外側(cè)模走行梁及外模板→在前上橫梁上吊掛工作平臺，在底模后橫梁上焊接工作平臺→調(diào)整立模標(biāo)高→固定模板。

②掛籃行走

a.梁塊澆筑完后，穿束、拆內(nèi)外側(cè)模，張拉，壓漿。

b.移籃前托梁與梁面預(yù)埋環(huán)扣緊，然后卸去各扁擔(dān)梁的支承墊板，實現(xiàn)主桁架與底籃分離，此時底籃被錨緊在已完成梁段的底面。

c.卸主桁后錨，在后橫梁上設(shè)置牽制繩，將前后支承枕木移至下一梁段，支承位置交放入“滑枕”，用3個10T手拉葫蘆將主桁牽引至下一梁段位置，拆去滑枕，安裝后錨帶并錨固。

d.拆除底籃后錨桿和前托梁錨固繩，使底模脫離梁底面，然后利用手拉葫蘆牽引主模帶動底籃前移到現(xiàn)澆位置。

e.調(diào)整底籃中線、位置和標(biāo)高，上緊底籃后錨桿，固定前、后主橫梁。

③掛籃拼裝與行走注意事項

a.掛籃拼裝主桁架以前，0#、1#塊臨時支撐不得拆除；1#塊張拉完畢后拆除臨時支撐。

b.掛籃拼裝完畢后預(yù)壓前應(yīng)對各連接銷進(jìn)行檢查，重點檢查掛籃后錨點錨固情況。

c.掛籃前移要注意各塊段預(yù)埋Ф25 的U形鋼筋，位置準(zhǔn)確。

d.掛籃前移時兩側(cè)應(yīng)對稱同步進(jìn)行，同一側(cè)兩片主桁應(yīng)嚴(yán)格控制行走速度。

（3）掛籃預(yù)壓

掛籃拼裝完成后，用提前制好的混凝土預(yù)制塊進(jìn)行荷載預(yù)壓試驗，每個混凝土預(yù)制塊重2t（尺寸為100cm ×100cm×80cm），以檢驗掛籃強(qiáng)度、剛度及變形值。加載按最大的塊件30％、50％、80％、100％分級進(jìn)行，掛籃預(yù)壓時須模擬實際工況進(jìn)行，各級加載后穩(wěn)定時間控制在2h，最后一次加載完畢后，在連續(xù)24h內(nèi)掛籃沉降誤差不大于1～2mm為止。通過加載試驗對掛籃強(qiáng)度和剛度進(jìn)行檢驗，并取得不同預(yù)壓重量下掛籃的變形值。卸載后應(yīng)連續(xù)觀察三次確認(rèn)掛籃沉降觀測點標(biāo)高值不再變化，卸載前后的差值即為掛籃的彈性變形，該彈性變形值在立模時計入底板預(yù)留抬高數(shù)值內(nèi)，即設(shè)置預(yù)拱度來調(diào)節(jié)各塊件立模標(biāo)高。

（4）掛籃模板

①掛籃底模采用整體鋼模板，單塊尺寸為120cm×150cm，模板接縫處粘貼雙面膠止?jié){，并用精軋螺紋鋼將底模與已澆塊件底板預(yù)先拉緊，確保止?jié){及無錯臺。

②掛籃側(cè)模采用型鋼骨架蒙鋼面板（拼縫用電焊填實并磨光以獲得整潔的外觀）。在外模的上部及底部布置兩排對拉桿，抵抗混凝土側(cè)壓力，保證不脹模，側(cè)模與底板間夾橡膠條止?jié){。

③掛籃內(nèi)模采用型鋼桁架片上布設(shè)竹膠板，內(nèi)模是在外模就位，底板與肋板鋼筋綁扎以后，進(jìn)行安裝。

（5）掛籃鋼筋及預(yù)應(yīng)力筋施工

鋼筋在現(xiàn)場進(jìn)行制作，在就位好的籃體及外模內(nèi)先綁扎底板鋼筋，后綁扎腹板鋼筋及豎向精軋螺紋鋼筋，芯模就位后再綁扎頂板鋼筋。縱向預(yù)應(yīng)力束道波紋管與已澆塊件伸出的波紋管對接（加30cm長的接頭管），并用膠布或?qū)捘z帶纏裹，防止漏漿。預(yù)應(yīng)力鋼絞線及精扎螺紋鋼定位筋沿管道按50cm間距布設(shè)，在管道彎折處加密到25cm間距布設(shè)，以確保鋼束定位準(zhǔn)確。防崩鋼筋在安裝時必須勾住上下層橫向鋼筋且綁扎牢固。施工時應(yīng)特別注意防止電焊燒傷預(yù)應(yīng)力管道。

（6）掛籃混凝土施工

2#～11#塊采用掛籃懸澆施工，每次對稱澆筑一個節(jié)段，張拉壓漿后再前移一個節(jié)段，直至澆完。2#～11#塊各節(jié)段掛籃底板前移時用全站儀“對中”控制，底板高程用水準(zhǔn)儀控制。

由于日照的影響，當(dāng)箱梁延伸較長時，箱梁的高程及中線也會因日照的不均勻而發(fā)生變化，影響觀測精度。應(yīng)此觀測時間選在每天日照以前，施工時應(yīng)密切注意。

混凝土澆筑前應(yīng)測量觀測點標(biāo)高及坐標(biāo)并記錄詳實。檢查掛籃后錨緊固程度，安排專人用扭力扳手重新緊固一遍，同時重點檢查吊桿錨固螺帽的緊固性能，對腹板位置受力較大的部位采用雙層螺帽，防止螺帽出現(xiàn)滑絲，引起安全、質(zhì)量問題。

混凝土澆筑采用水平循環(huán)往復(fù)澆筑,順序為先澆底板、腹板，再頂板，采用對稱分層澆筑，同時還應(yīng)注意先澆筑懸澆塊段前端，再向后端進(jìn)行。施工時應(yīng)特別注意混凝土的兩端對稱澆筑，混凝土輸送泵安置在墩頂0#塊頂部，對稱澆筑時在混凝土輸送管道上安裝三通，并設(shè)置閥門，當(dāng)兩側(cè)混凝土澆筑量不同時，關(guān)閉較多一側(cè)閥門，直至兩對稱澆筑塊段混凝土量基本相同時再打開閥門，混凝土兩側(cè)不對稱量控制在一個塊件底板重量以內(nèi)。

4.邊跨現(xiàn)澆段施工

邊跨現(xiàn)澆段支架采用碗扣支架進(jìn)行施工。支架預(yù)壓方案、鋼筋綁扎、預(yù)應(yīng)力筋以及混凝土施工均與0#、1#塊施工方案相同。

5.邊跨合龍段施工

邊跨合龍塊件在吊架上立模澆筑。

（1）邊跨合龍塊件吊架

邊跨合龍段13#、13'#塊施工吊架一側(cè)在距11#塊梁端50cm處設(shè)置預(yù)留孔，在孔內(nèi)設(shè)置φ32mm精扎螺紋作為吊桿，橫梁采用I36b型工字鋼，縱梁采用I20a型工字鋼，間跨在腹板位置為45cm，在箱室部位按80cm布設(shè)，另一側(cè)底桁架部分利用邊跨現(xiàn)澆段7支架，頂部采用雙拼I40b型工字鋼作為橫梁，在縱梁上橫向鋪設(shè)10cm×10cm方木，間距30cm。

（2）邊跨合龍塊件模板

邊跨合龍塊件底板采用鋼模板，模板下設(shè)工字鋼縱梁，縱梁下設(shè)工字鋼橫梁。其組合方式與2#～11#塊相同。

（3）邊跨合龍塊件鋼筋及預(yù)應(yīng)力筋施工方法程序同懸澆塊件。

（4）邊跨合龍段施工時應(yīng)注意平衡重的設(shè)置，平衡重材料同樣選用單塊2t的混凝土預(yù)制塊。

（5）邊跨合龍段勁性骨架的焊接應(yīng)在一天內(nèi)溫度最低時進(jìn)行。

6.中跨合龍段施工

邊跨合龍完成后（張拉、壓漿結(jié)束后）即拆除掛籃，掛籃拆除時做到兩端對稱均衡，避免偏載，采用逐步拆除，做到平穩(wěn)對稱并且不損箱梁及墩身。支架拆除后測量中軸線，檢查兩個單懸臂梁的平面位置，觀測各節(jié)段觀測釘?shù)臉?biāo)高，再與設(shè)計值對照并確定其誤差和報驗，然后拼裝吊架及合龍塊底板、側(cè)板。

在施工時，先對兩主墩11#塊高程進(jìn)行分析，如有偏差需在11#塊加混凝土預(yù)制塊壓重，并采取方法對兩端高程進(jìn)行一定調(diào)整，將誤差控制在1cm以內(nèi)；因混凝土預(yù)制塊壓重主要用來平衡重量，因此兩端混凝土預(yù)制塊重量應(yīng)與合龍塊混凝土重量一致，以保證所澆筑的混凝土在澆筑后與原來重量平衡。再安裝合龍段的鋼性支撐，即按變更設(shè)計圖提供的合龍方案，首先在11#塊件上預(yù)埋鋼板，將準(zhǔn)備好的型鋼與預(yù)埋鋼板焊接聯(lián)接。最后立模、綁扎鋼筋，應(yīng)注意勁性骨架的焊接也應(yīng)在一天溫度最低時進(jìn)行。然后澆筑中跨合龍段，邊澆筑邊卸載混凝土預(yù)制塊，卸載混凝土預(yù)制塊重量等于混凝土澆注重量。為使合龍塊的現(xiàn)澆混凝土在凝固過程中不致受溫度變化而發(fā)生溫差應(yīng)力產(chǎn)生裂縫，在安排混凝土澆筑時，選擇在一天溫度最低時澆筑，合龍溫度要求按照設(shè)計圖控制在18±50℃內(nèi)。

四、結(jié)語

目前橋梁已經(jīng)通車，實踐證明該方案科學(xué)合理，無論在施工技術(shù)上，還是在經(jīng)濟(jì)效益方面均取得了較好的效果。在我國各種大跨度連續(xù)梁橋施工中，經(jīng)常使用的是掛監(jiān)懸澆筑施工，這種施工方法經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)成熟、安全可靠，值得推廣

（作者單位：江蘇淮陰水利建設(shè)有限公司 223000）