大橋連續(xù)梁短梁段聯(lián)體掛籃施工技術(shù)

婁偉

摘 要：本文結(jié)合工程實例對大橋連續(xù)梁短梁段聯(lián)體掛籃施工技術(shù)進(jìn)行分析。首先，分析工程特點，然后詳細(xì)闡述技術(shù)原理和施工方法，最后提出質(zhì)量控制措施，以期為大橋連續(xù)梁短梁段的施工提供借鑒。

關(guān)鍵詞：大橋;連續(xù)梁;掛籃施工

中圖分類號：U445.4文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1003-5168（2021）05-0109-03

Abstract： Combined with the engineering example， the paper analyzed the construction technology of the combined hanging basket for the short section of the continuous beam of the bridge. Firstly， the engineering characteristics were analyzed， then the technical principles and construction methods were elaborated in detail， and finally the quality control measures were put forward， so as to provide reference for the construction of the short continuous beam section of the bridge.

Keywords： bridge;continuous beam;hanging basket construction

商合杭（商丘-合肥-杭州）客運(yùn)專線上跨隴海鐵路商丘特大橋為預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁，跨徑布置為（67.8+128.0+67.8）m，橋梁全長263.6 m。主墩102#、103#兩個“T”構(gòu)平行鐵路方向各劃分為16對梁段，其梁段及梁長從根部至跨中分別為7×3 m、7×4.0 m、1×4.5 m、1×5 m，累計懸臂總長為58.5 m，0號塊設(shè)計長度為9 m，連續(xù)剛構(gòu)采用掛籃懸臂澆筑法進(jìn)行施工。

1 工程特點

第一，該橋梁為跨鐵路橋。為減少懸臂澆筑對線路的影響，采用下轉(zhuǎn)體施工，即平行于線路方向，利用掛籃懸臂進(jìn)行施工。其承臺離鐵路防護(hù)柵欄最近距離僅為1.04 m，若采用錯位掛籃或支架法現(xiàn)澆筑，存在以下幾點不足。①可能會造成侵限，影響既有線的安全。②該橋在曲線段，曲線半徑較小，掛籃中心與梁體中心不重合，存在偏壓，有側(cè)翻的危險，并且行走歸位困難。③若在墩頂利用三角托架，托架伸出墩外4.6 m，安全性較差，可操作性不大。④若采用鋼管支架，搭設(shè)高度32 m，鄰近鐵路影響既有線路安全，施工周期長且成本增加。因此，1#段的順利施工是本工程工期安排的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。采用聯(lián)體掛籃對普通掛籃進(jìn)行適當(dāng)改裝，增加部分附加桿件，使兩套對稱的菱形掛籃形成整體（整體長度9 m），增加整體穩(wěn)定性，減少占地空間，保證施工安全的同時保證梁體質(zhì)量[1]。

第二，巧妙設(shè)計附加桿件和連接塊，并將掛籃聯(lián)成整體，經(jīng)驗算滿足結(jié)構(gòu)安全，減少了投入大型三角托架的危險問題，降低了施工成本，節(jié)約了工期。

第三，該聯(lián)體掛籃結(jié)構(gòu)簡單，受力明確，整體剛度大。菱形架在橋下整體拼裝吊裝，加快了施工進(jìn)度，然后進(jìn)行附加桿件的拼接。單個T構(gòu)施工周期為5 d。1#段的順利施工為以后各節(jié)段的施工奠定了基礎(chǔ)，縮短了工期[2]。

第四，采用聯(lián)體掛籃施工技術(shù)施工，實現(xiàn)了安全高效化生產(chǎn)，拼裝解體施工迅速。拆解時僅增加一根滑道和一根型鋼即可保持菱形架穩(wěn)定進(jìn)行拆解，有利于后續(xù)進(jìn)行掛籃行走施工。

2 工藝原理

第一，該聯(lián)體掛籃是一個由梯形桁架式掛籃組拼而成的。菱形桁架式掛籃的主要技術(shù)性能參數(shù)為：適用最大梁段重200 t;適用最大梁段長5 m;掛籃自重60 t;工作狀態(tài)傾覆穩(wěn)定系數(shù)大于1.5;走行狀態(tài)傾覆穩(wěn)定系數(shù)大于1.5;走行方式為無平衡重走行。

第二，掛籃吊裝至梁面前，在橋下兩幅掛籃菱形架對拼完成，利用YCB60B型千斤頂對掛籃按設(shè)計荷載的1.2倍分級加載到最不利狀態(tài)下，測試菱形架各構(gòu)件的承受能力。掛籃在正常使用前進(jìn)行預(yù)壓試驗，以消除非彈性變形，測定彈性變形量。

3 施工方法

3.1 掛籃進(jìn)場驗收及對拉試驗

掛籃各構(gòu)件桁架進(jìn)場后，由項目相關(guān)部門對各構(gòu)件規(guī)格、型號、尺寸和數(shù)量進(jìn)行認(rèn)真核對，檢查構(gòu)件有無缺損、表面有無損壞和銹蝕、配件和專用工具是否齊備等，并做好記錄，及時反饋給設(shè)備廠家。由設(shè)備廠家進(jìn)行全程跟蹤，以發(fā)現(xiàn)由于制作不精確及運(yùn)輸過程中發(fā)生變形所造成的問題。在橋下場地拼裝兩幅掛籃的標(biāo)準(zhǔn)菱形架。將兩塊拼裝好的菱形架兩個后支點對拼起來，利用外徑為32 mm精軋螺紋鋼及錨具對其錨固，對應(yīng)前吊點穿入外徑為32 mm精軋螺紋鋼，通過錨具將精軋螺紋鋼錨固在其中一個掛籃的鼻梁上，另一端作為張拉端通過另一掛籃的鼻梁。使用YCB60B型油壓千斤頂對掛籃分級加載預(yù)壓。預(yù)壓時按照設(shè)計荷載的50%、100%、120%逐級加載至設(shè)計荷載，檢查各桿件焊縫有無開裂情況，同時記錄加載施力和位移數(shù)據(jù)等[3]。

在掛籃預(yù)壓變形測量方面，測點布置在掛籃前吊帶附近的上下頂橫梁和底橫梁上，每個掛籃布置4個測點，共8個測點。測出掛籃的變形撓度（容許撓度20 mm）。掛籃對拉拼裝見圖1。

3.2 聯(lián)體掛籃主構(gòu)件吊裝

在0#段頂板用墨線彈出橋梁中線，再根據(jù)掛籃的設(shè)計寬度彈出掛籃走行軌道中線;根據(jù)墨線鋪設(shè)鋼枕及走行軌道，鋼枕間距50 cm，走行軌道鋪設(shè)要平齊，掛籃保持水平，軌道在一個水平面。本工程梁面總高42 m，采用80 t吊車標(biāo)準(zhǔn)菱形架及拼裝菱形架整體吊裝，吊裝時加設(shè)攬風(fēng)繩。標(biāo)準(zhǔn)菱形架安裝到位后，采用Φ32 mm的精軋螺紋鋼和錨具，通過與梁體預(yù)留精軋螺紋鋼連接，對其進(jìn)行加固。拼裝菱形架通過手拉葫蘆調(diào)整到正確位置，安裝附加桿件，使兩端掛籃形成一個整體。菱形架拼裝完成后增加后錨和橫聯(lián)固定。

3.3 底籃和模板系統(tǒng)

底籃和模板系統(tǒng)包括底籃、外模、內(nèi)模、端模和工作平臺等。

3.3.1 底籃。底籃由前橫梁、后橫梁及縱梁組成，橫梁與縱梁連接采用栓接，模板直鋪于底籃上。前后橫梁通過吊桿懸吊在主桁的分配梁上，吊桿采用分段可拆卸方式以適應(yīng)梁高的變化。澆筑混凝土?xí)r，后橫梁設(shè)10根直徑為32 mm的精軋螺紋鋼錨固在前段已完成的箱底板上，減少了后橫梁的撓度，并通過千斤頂施加預(yù)緊力，使底模板與前段箱梁混凝土緊密貼合，確保接縫處不漏漿。

3.3.2 外模。外模由模板、骨架、滑梁組成。其中，滑梁用于支撐模板，前端懸吊于主桁前分配梁，后端懸吊于已澆筑箱梁翼板上，掛籃前移時則懸吊于主桁后分配梁，外模所有吊桿采用精軋螺紋鋼筋，這種懸吊模板方式取消了常見的側(cè)模支承架，進(jìn)一步減輕了自重。

3.3.3 內(nèi)模。內(nèi)模主要由模板、骨架、滑梁組成。支承內(nèi)模的滑梁前端懸吊于主桁前分配梁，后端懸吊于已澆筑箱梁頂板上，箱梁腹板厚度變化引起內(nèi)模頂板寬度的變化可通過橫肋上設(shè)置的活動模板來實現(xiàn)，模板高度的變化則通過增減塊板來完成，豎肋與橫肋連接處設(shè)鉸以利拆模[4]。

3.3.4 端模。采用分塊鋼模板以適應(yīng)箱梁腹板厚度和孔道位置的變化，端模板外包內(nèi)外前端，用螺栓固定，并在箱梁頂板上方端模是由伸出端面的結(jié)構(gòu)鋼筋來固定的。

3.3.5 工作平臺。在底籃兩側(cè)、前后端及外模翼板外側(cè)設(shè)置固定工作平臺，在內(nèi)外和箱梁前端設(shè)置懸吊工作平臺，并用倒鏈葫蘆自由升降，便于箱梁任何位置的操作。

3.4 聯(lián)體掛籃解體前加固

為防止拆除連接桿菱形架前倒，常用做法是將掛籃底模、外模及外滑梁、內(nèi)模及內(nèi)滑梁用倒鏈向上拉固定在梁面，使菱形架及前橫梁不受力，然后采用型鋼支撐左側(cè)非標(biāo)準(zhǔn)菱形架，并采用外徑為32 mm的精軋螺紋鋼對菱形架進(jìn)行臨時錨固。此種方法較為煩瑣，且臨時支撐型鋼若支撐在梁端混凝土位置，菱形架前端不穩(wěn)會有傾倒趨勢，使連接標(biāo)準(zhǔn)桿件的困難增加。聯(lián)體掛籃解體前加固如圖2所示。

利用軟件計算，底模系統(tǒng)整體重量大約為23 t，前后吊點各一半，按照11.5 t計算，前吊點按照兩根軌道承擔(dān)總重量計算，每個點大約為5.75 t，按照60 kN計算。前頂橫梁大約為3.5 t，扁擔(dān)及吊桿大約為1.5 t，單個菱形架前三角按照3 t計算，所以前支點承受5.5 t，按照55 kN計算，取2倍的安全系數(shù)。

1#段澆筑完畢后，待混凝土強(qiáng)度達(dá)到要求，張拉壓漿后，解除左右兩側(cè)菱形架連接，標(biāo)準(zhǔn)菱形架向前移動至下個工位。拆除附加桿件連接標(biāo)準(zhǔn)菱形架剩余部位，組裝斜桿和橫聯(lián)。解除臨時支撐型鋼及上層滑道，解除臨時錨固，掛籃前移。

4 質(zhì)量控制措施

①所有進(jìn)入現(xiàn)場的資源均執(zhí)行三證制，即供應(yīng)廠家的資審合格證、出廠證、質(zhì)量檢驗證。經(jīng)驗證，不合格產(chǎn)品應(yīng)全部退場。

②要求施工人員遵循上崗前培訓(xùn)制度。成立重點工序、重點部位施工操作人員的專業(yè)施工隊。特殊崗位人員持證上崗，并有針對性地進(jìn)行施工安全技術(shù)交底工作。

③在掛籃安裝時，必須由設(shè)備制造廠家派專業(yè)技術(shù)人員到現(xiàn)場指導(dǎo)，安裝后由制造廠家技術(shù)人員及現(xiàn)場技術(shù)人員對掛籃各吊點、銜接處進(jìn)行檢查、調(diào)試，發(fā)現(xiàn)問題立即處理，對有較大安全隱患的，須對設(shè)備進(jìn)行返廠加工。由設(shè)備制造廠家安排駐點人員全程跟蹤指導(dǎo)直至掛籃拆除。

④掛籃拼裝過程中，禁止隨意對螺栓孔進(jìn)行切割擴(kuò)孔，如確需擴(kuò)孔的，必須征得掛籃設(shè)計單位同意。嚴(yán)禁在精軋螺紋鋼筋吊桿上進(jìn)行電焊、搭火，所有的精軋螺紋鋼筋吊桿必須使用雙螺母鎖緊。使用精軋螺紋鋼吊桿必須在外套外徑為40 mm的PVC管作為防護(hù)，防止精軋螺紋鋼銹蝕、破損，對掛籃產(chǎn)生影響。同時，要定期進(jìn)行檢查，若有損壞及時更換。主構(gòu)架通過后錨與軌道可靠連接會用千斤頂壓緊并用雙螺帽鎖定。掛籃走行前，后勾板與主構(gòu)架可靠連接，需要安排專人檢查;注意兩側(cè)的主構(gòu)架平行同步滑移。移動時前底橫梁與頂橫梁用倒鏈連接懸掛，并根據(jù)掛籃試驗測出的彈性變形及非彈性變形值，再加上線形控制提供的立模標(biāo)高定出1#梁段的立模標(biāo)高[5]。

5 結(jié)語

本橋施工過程中安全生產(chǎn)管理難度大、風(fēng)險高。橋梁施工組織安排、施工工序銜接要求高，需要高度重視，精心安排，科學(xué)組織。掛籃由專業(yè)廠家制作加工，并邀請專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行安裝指導(dǎo)。施工前，制訂專項掛籃安裝、解體專項方案，報監(jiān)理工程師審批，這樣才能加快施工進(jìn)度，有降低施工成本，并確保施工質(zhì)量安全，取得良好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

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[5]陳禮忠.大跨徑懸臂澆筑連續(xù)梁合龍線形控制技術(shù)[J].上海公路，2012（2）：68-69.