小曲率半徑連續(xù)梁施工中的掛籃改進技術

童小飛 林瀛洲

中交第三航務工程局有限公司上海建設工程分公司 上海 201315

1 工程概況

馬來西亞DASH-CB4高架快速路項目，連接吉隆坡主干立交，在現(xiàn)有3層高速路上方再建2層7匝道的立交，與既有高速PENCHNA連接，相交、相疊，總長4 096 m，最終完成5層6向20條路線的地標式立交結構。項目A匝道連續(xù)梁（47.6＋85.4＋98.0＋60.9） m為單箱單室混凝土箱梁，采用懸澆法施工。連續(xù)梁頂板寬8.0 m，底板寬4.6 m，最大梁段長4.3 m，0#段長度12 m，屬于單箱單室變截面箱梁?？刂凭€最小圓曲線半徑為150 m。梁底板按照拋物線變化，0#段根部梁高5.0 m，邊支點處梁高2.5 m。最重懸澆梁段為1#段，混凝土質量約95 t。項目A匝道連續(xù)梁如圖1所示。項目周邊既有建筑群密集，原有交通通行量巨大，交通非常繁忙，處于極為復雜的城市空間環(huán)境，施工空間受限，作業(yè)面狹小，技術難度大。

圖1 項目A匝道連續(xù)梁現(xiàn)場鳥瞰

2 技術難點

常規(guī)連續(xù)箱梁左右相對對稱，走向平直，雙向對稱橫坡。而本工程A匝道混凝土連續(xù)箱梁與常規(guī)不同，其平面曲率半徑?。?50 m），坡度變化大，箱梁橫坡從0至5.3%，再至0連續(xù)變化，縱坡在－6%～7%之間變化。面對如此小的曲率半徑和如此大的坡度變化，常規(guī)掛籃受性能所限，無法滿足該箱梁的施工要求，主要為以下2個原因：

1）箱梁面層橫坡角度大，導致掛籃左右軌距間的高差也大，普通鋼枕無法適應漸變坡度和高差的變化，無法使掛籃始終處于水平狀態(tài)下施工。

2）常規(guī)掛籃沿著縱軸線直行。具體而言，掛籃從1#塊前移到2#塊就可以澆筑3#塊，這時掛籃的后錨點仍然在1#塊上，也就是掛籃每動一次要牽涉到前后3個塊段，即后錨塊段、主構架所在塊段和待澆塊段。3個塊段都在一條軸線上，故而可以走一段澆一段，直至合龍。而本工程A匝道小曲率半徑箱梁的3個塊段的中軸線互不吻合，形成2個不同的轉角。掛籃從1#塊前移到2#塊后，前面的模板與待澆段箱梁的方位有偏差，需要將掛籃橫向偏移，使模板與待澆段箱梁的方位一致。但偏移使掛籃的后錨點與1#塊上預留的后錨孔又產生偏差，因此，需同步調節(jié)掛籃后錨點橫向偏差。

3 技術改進重點

掛籃的技術改進工作須重點研究掛籃的前、后支點結構，也就是前滑座和反扣輪組的結構以及軌道設計，著力解決以下3個問題：左、右軌道高差問題及高差不斷變化的問題；掛籃的橫向偏移問題；軌道前移問題[1-5]。

3.1 前滑座

通常掛籃的前滑座是整體結構，其上部與主構架前端連接在一起，下部卡在軌道上滑動前移并承受混凝土箱梁的重力。掛籃要偏移，前滑座處便是整個主構架偏轉的轉角點（拐點）。由于反扣輪卡在軌道里的間距很小，只有10 mm左右，因此掛籃偏移時受到這個間距的限制，無法使主構架有較大的轉動，不能滿足本項目施工要求。

改進設計后將前滑座分為上下兩部分結構，下部仍然卡在軌道上以便前后滑動，上部與主構架連成一體，中間采用一根轉軸連接，四角采用螺栓連接。螺栓松開后，上下兩部分就可以轉動。下部隨軌道一起轉動，可以調整軌道的方位；上部可隨主構架一起轉動，調整主構架的方位。每個前滑座中心的底部設置1個豎向80 t自鎖式液壓千斤頂，每個千斤頂?shù)膬蛇吀髟O置了1根直徑10 cm的梯形螺桿和配套螺母。

當千斤頂把主構架頂離軌道后，主構架就能隨上部前滑座轉動，實現(xiàn)橫向偏移。偏移到位后，由低側掛籃的千斤頂調整低側主構架的高程，解決左右主構架的高差問題。然后用前滑座兩邊T形螺桿上的螺母鎖定高度位置，使千斤頂和梯形螺桿同時承受現(xiàn)澆混凝土箱梁的重力。改進設計的結構既解決了掛籃的轉動問題，又解決了掛籃左右主構架高差問題。前滑座改進構造如圖2所示。

圖2 前滑座改進構造示意

3.2 反扣輪組

普通掛籃的反扣輪組也是整體結構，與主構架后端連接在一起。其4個滾輪同樣卡在軌道腹板兩旁，夾在軌道上下耳板中間，起到防止掛籃傾覆和前移的作用。但是不能左右橫向移動，不能調整主構架的方位。

改進設計的反扣輪組主要解決其左右平移的問題。將反扣輪座體設計成U形框架，在主構架的后錨座側面開1個方孔，將1根方形小橫梁插入后錨座的方孔中，與U形框架連接成口字形。在后錨座左右兩邊各安裝1根螺桿，用一側的螺桿拉動后錨座，使主構架往一側橫移，用另一側螺桿來鎖定位置。

如此，整套掛籃就能以前滑座為支點，在反扣輪處橫向平移主構架的尾部，實現(xiàn)掛籃的整體偏移。另將常規(guī)掛籃反扣輪組下部原有的4個反扣輪改裝成8個反扣輪，4個一組卡在軌道工字鋼腹板兩側，提高抗傾覆的性能。在每一組反扣輪的后端設置高度鎖定裝置，當主構架調整到合適高度后，后端用銷軸插入調高孔內鎖定位置。反扣輪組改進構造如圖3所示。

圖3 反扣輪組改進構造示意

3.3 掛籃軌道

掛籃軌道設計采用2根320#工字鋼雙拼作為軌道的主體，橫向用連接梁連接，增大軌道中間的空間，提高軌道穩(wěn)定性，并可以將自鎖式千斤頂安放在其中。掛籃軌道改進構造如圖4所示。

圖4 掛籃軌道改進構造示意

另外，采用壓軌梁壓在軌道面上，可以最大限度地錨緊軌道，并將1個塊段長的軌道改成2個塊段長的軌道。移動掛籃操作時，先用前滑座底下的豎向千斤頂將軌道頂離橋面，然后用推移掛籃前進的橫向液壓千斤頂一次性把軌道推移到位，并適當偏轉調整到與待澆段箱梁的方位一致。

通過這三部分的技術改進，改進后的掛籃能滿足馬來西亞DASH-CB4高架快速路項目小曲率半徑、變坡度大跨懸澆連續(xù)梁施工的空間姿態(tài)及受力要求。改進后的掛籃主桁架設計采用三角形結構，中支點至前節(jié)點長度5.5 m，至后節(jié)點長度4.5 m，主桁架中線高度3.8 m，掛籃吊點均采用直徑32 mm的PSB830精軋螺紋鋼筋。改進后的掛籃最不利工況總體結構如圖5所示。

圖5 改進后的掛籃最不利工況總體結構（5.7%橫坡前節(jié)點及內外側模）

4 掛籃行走要點和注意事項

4.1 掛籃行走要點

1）前一梁段澆筑完成并張拉壓漿后準備掛籃行走，行走掛籃前，拆除內、外模對拉桿。掛籃整體除內模系統(tǒng)外下放約200 mm。將箱式內側模向內收，使模板脫離混凝土并保證底部有足夠的下落空間，下放內滑梁后錨點，使內模整體下降約100 mm。

2）拆除底模內側及翼緣板處后吊點，底模后吊通過橫聯(lián)懸吊。將外模板滑梁后側吊具中的銷軸全部拆除。

3）拆除主桁架后錨桿，主桁架荷載由錨桿轉換到反扣行走輪裝置上。安裝液壓行走裝置，頂升前支點油缸將掛籃頂起?？刂埔簤盒凶哐b置將軌道前移就位到下一節(jié)段并錨固到梁面上（軌道中心線保持不變），下落千斤頂將前支點行走輪下放到行走軌道上。

4）通過液壓行走裝置將掛籃主桁架帶動底模系統(tǒng)、外模系統(tǒng)、內模系統(tǒng)同時前移。掛籃移動過程中注意保證2片桁架的同步移動。

5）掛籃就位后，頂升前支點油缸將掛籃頂起，安裝主構架后錨桿，旋轉軌道，使軌道中心線與下一段梁段中心線平行。落下掛籃前支點，使掛籃前支點與軌道完全接觸，松掉掛籃與前支點的連接螺栓。在控制單側行走油缸的同時用螺旋千斤頂控制另一側主構架后節(jié)點，由轉向絲杠進行輔助，完成掛籃旋轉，使掛籃與軌道中心線平行。

6）調整吊桿，設置外模板、底模板及內頂模板標高。綁扎腹板、底板、頂板鋼筋。安裝對拉桿澆筑混凝土，澆筑完成后進行張拉，然后進行到下一個澆筑環(huán)節(jié)。

4.2 掛籃行走注意事項

1）前一梁段混凝土澆筑完成后，箱梁頂面抄墊密實，鋪設軌道，箱梁頂部與軌道底面必須密貼，保證在澆筑混凝土時，前支座不下沉和變形。掛籃軌道中心距嚴格控制在設計范圍內，且軌道頂面應在同一水平面上，相對高差控制在1 mm以內；在行走過程中，必須密切觀察反扣裝置的滑行情況。鋪設軌道時，每根軌道的錨固點不少于3個，相鄰錨固點間距不大于1.5 m，錨固梁要安裝牢靠，連接器上好，螺帽必須擰緊。

2）前一梁段預應力張拉完后，放松掛籃底模系統(tǒng)前吊桿，放松并卸掉掛籃底模系統(tǒng)后吊桿；將掛籃底模系統(tǒng)后端通過吊桿懸吊到橫聯(lián)上。

3）拆除滑梁后吊具的銷軸，檢查滑梁吊具的吊桿長度及錨固情況，確保吊具滾軸與滑梁底面全面接觸。

5 結語

依托馬來西亞DASH-CB4高架快速路項目，通過技術創(chuàng)新對掛籃前滑座、反扣輪組、掛籃軌道進行技術改進，很好地解決了掛籃橫向偏移、主構架高差調整、掛籃行走等技術難題，滿足掛籃施工時小曲率半徑、變坡度大跨連續(xù)梁懸澆空間姿態(tài)調整的需要，確保懸澆連續(xù)梁線形符合設計要求。

工程實踐效果表明：該技術改進的經濟投入少，改進后的新型掛籃操作方便，具有很強的靈活性，提高了工作效率；既可用于小曲率半徑、變坡度大跨懸澆連續(xù)梁的施工，又可用于常規(guī)大跨懸澆連續(xù)梁的施工，適用范圍廣泛。