大噸位牽索掛籃主桁架縱向滑移豎向提升施工技術(shù)探討

許書萍 (合肥市軌道交通建設(shè)工程質(zhì)量安全監(jiān)督站，安徽 合肥 230000）

1 施工原理

1.1 前支點(diǎn)掛籃拼裝施工

拼裝平臺(tái)采用“擴(kuò)大基礎(chǔ)+鋼管樁+分配梁+承重梁”結(jié)構(gòu)形式。掛籃拼裝采用汽車吊分節(jié)段吊裝拼裝，節(jié)段拼接部位設(shè)置鋼管支柱及臨時(shí)盤扣支架分別作為工人拼裝操作平臺(tái)拼裝及節(jié)段拼裝時(shí)掛籃支撐柱。

圖1 掛籃拼裝平臺(tái)示意圖

圖2 掛籃拼裝示意圖

1.2 前支點(diǎn)掛籃滑移施工

掛籃前移前不進(jìn)行掛籃模板安裝，在掛籃行走軌道兩側(cè)的型鋼上設(shè)置限位架，防止掛籃前移時(shí)產(chǎn)生較大的橫向位移；行走軌道上設(shè)置圓鋼，表面均勻涂抹油脂，減小圓鋼與掛籃支架的摩擦力。掛籃前移采用頂推牽引系統(tǒng)，千斤頂反力座與滑道梁連成整體形成牽引錨固臺(tái)座。支架拼裝平臺(tái)、掛籃及千斤頂頂推滑移系統(tǒng)成為一個(gè)整體，使得掛籃滑移過程中支架無外界水平力，保證了掛籃安全平穩(wěn)的滑移就位。

圖3 掛籃滑移軌道

圖4 掛籃滑移就位示意圖

1.3 前支點(diǎn)掛籃提升施工

掛籃前移至1#塊下方后，通過分別在塔柱兩側(cè)1#塊設(shè)置兩組貝雷梁作為掛籃提升挑梁。貝雷梁在中間采用整體連接，確保掛籃在提升時(shí)貝雷梁的穩(wěn)定性。掛籃提升，采用鋼絞線作為吊裝受力結(jié)構(gòu)，利用鋼絞線的柔性特點(diǎn)，使得掛籃在提升過程中的平穩(wěn)安全上升。提升到位后，進(jìn)行掛籃其他構(gòu)件的安裝（C型掛鉤、側(cè)、外、內(nèi)模板、施工掛網(wǎng)平臺(tái)、其他），完成掛籃安裝。

圖5 掛籃提升示意圖

2 施工工藝流程及操作要點(diǎn)

2.1 施工工藝

測(cè)量放樣、地基處理及基礎(chǔ)施工、盤扣+鋼管支撐搭設(shè)及安裝、承重梁及滑移軌道安裝、掛籃拼裝、掛籃前移、掛籃提升。

2.2 地基處理

掛籃施工平臺(tái)共設(shè)置24個(gè)條形基礎(chǔ)，兩條形基礎(chǔ)之間增設(shè)系梁，形成工字型基礎(chǔ)，保證條形基礎(chǔ)穩(wěn)定。同時(shí)防止不均勻沉降及提高基礎(chǔ)整體性，基礎(chǔ)設(shè)置鋼筋網(wǎng)片，網(wǎng)片采取直徑為16mm縱橫向間距為15cm進(jìn)行布置。工字型基礎(chǔ)施工時(shí)，在每根管樁位置預(yù)埋6根20cm螺栓，鋼管樁安裝時(shí)直接立在鋼筋混凝土基礎(chǔ)上，鋼管樁與預(yù)埋螺栓進(jìn)行連接，保證管樁在使用過程中穩(wěn)定，后期通過梁上設(shè)置100t千斤頂強(qiáng)制拔出。

2.3 鋼管樁安裝

鋼管樁尺寸采用φ630*8mm，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地表標(biāo)高確定鋼管樁樁長(zhǎng)，基礎(chǔ)上每根管樁位置通過預(yù)埋6根20cm螺栓與管樁進(jìn)行連接。為保證管樁快速施工完成，項(xiàng)目進(jìn)場(chǎng)材料為帶有堵板的準(zhǔn)管樁，剩余采用調(diào)節(jié)管樁進(jìn)行標(biāo)高控制，標(biāo)準(zhǔn)管樁與調(diào)節(jié)管樁需進(jìn)行焊接，鋼管樁之間設(shè)置剪刀撐，剪刀撐材料為[20槽鋼。

2.4 承重梁和行走軌道搭設(shè)

柱頂設(shè)置U槽，將雙拼I40a工字鋼承重梁放置U槽內(nèi)，同時(shí)鋼管立柱與承重橫梁采用加勁板進(jìn)行連接，限制水平位移。在承重梁上部設(shè)置三拼50工字鋼子作為掛籃行走軌道，行走軌道與承重梁進(jìn)行剛性連接，掛籃行走軌道兩側(cè)的型鋼上設(shè)置限位架，防止掛籃前移時(shí)產(chǎn)生較大的橫向位移。在行走軌道縱向布置三根圓鋼，行走軌道上的圓鋼表面均勻涂抹油脂，減小圓鋼與掛籃支架的摩擦力。

圖6 鋼管柱與預(yù)埋螺栓連接

圖7 鋼管柱與剪刀撐安裝

2.5 掛籃拼裝

掛籃拼裝采用50t汽車吊，在已經(jīng)搭設(shè)完成的拼裝平臺(tái)上拼裝。掛籃拼裝順序：安裝防護(hù)支架→安裝主縱梁3→安裝后橫梁→安裝中橫梁→安裝主縱梁2、1→安裝前橫梁。主墩南側(cè)前橫梁受吊機(jī)站位限制，作業(yè)半徑過大，現(xiàn)場(chǎng)采取分節(jié)拼裝，分節(jié)拼裝需設(shè)置臨時(shí)盤扣支架作支撐，其余橫梁進(jìn)行整體吊裝。

圖8 掛籃拼裝施工圖

2.6 掛籃前移

掛籃前移采用頂推系統(tǒng)，每副掛籃選用2臺(tái)千斤頂，分別設(shè)置在掛籃前端兩個(gè)主縱梁的位置，千斤頂反力座與滑道梁連成整體形成牽引錨固臺(tái)座。掛籃行走軌道兩側(cè)的型鋼上設(shè)置限位架，防止掛籃前移時(shí)產(chǎn)生較大的橫向位移；行走軌道上的圓鋼表面均勻涂抹油脂，減小圓鋼與掛籃支架的摩擦力。支架拼裝平臺(tái)、掛籃及千斤頂頂推滑移系統(tǒng)成為一個(gè)整體，掛籃滑移時(shí)，兩側(cè)千斤頂同步緩慢頂推，確保掛籃受力平衡。

2.7 掛籃提升

在1號(hào)塊上方設(shè)置兩組貝雷片作為挑梁，每組設(shè)置8道貝雷片，前后一套掛籃的貝雷挑梁在中間0#塊處整體相連，以增強(qiáng)貝雷挑梁整體穩(wěn)定性。掛籃前移至1#塊下方后，每個(gè)掛籃選用4臺(tái)250t普通穿心頂，分別用于掛籃的兩個(gè)前吊點(diǎn)和后吊點(diǎn)，采用鋼絞線設(shè)置在每個(gè)吊點(diǎn)上進(jìn)行掛籃提升。每個(gè)連續(xù)千斤頂?shù)男谐虨?0cm，每次千斤頂頂升的行程控制在18cm。

圖9 掛籃頂推前移

在掛籃正式提升前，首先采用25噸張拉千斤頂進(jìn)行逐根拉緊受力，調(diào)整完成后開始正常提升。提升過程中，安排專人認(rèn)真仔細(xì)用錘隨時(shí)敲緊夾片，如發(fā)現(xiàn)有鋼絞線松弛，則停止頂升。同時(shí)，由于連續(xù)千斤頂上方鋼絞線隨著頂升不斷增長(zhǎng)，為便于操作并減少上升阻力，對(duì)鋼絞線及時(shí)進(jìn)行分段切除。掛籃提升要平穩(wěn)，吊點(diǎn)提升速度要均勻，在掛籃四個(gè)角安裝測(cè)量棱鏡，利用全站儀進(jìn)行觀測(cè)，觀測(cè)各吊點(diǎn)提升高度是否相同，否則需對(duì)各吊點(diǎn)提升高度進(jìn)行調(diào)整，將掛籃調(diào)平。

掛籃緩慢提升到位后，再進(jìn)行掛籃其他構(gòu)件的安裝（C型掛鉤（一半）、側(cè)、外、內(nèi)模板、施工掛網(wǎng)平臺(tái)、其他）。

圖10 漲水后掛籃在支架位置上

3 掛籃施工保證措施

3.1 掛籃拼裝質(zhì)量保證措施

①桿件拼裝必須按照鋼桁梁拼裝順序和桿件預(yù)拼圖進(jìn)行拼裝，每一預(yù)拼單元桿件拼裝完成后，全面檢查桿件拼裝各部位尺寸、縫間隙、編號(hào)、數(shù)量、位置、方向等，符合設(shè)計(jì)和鐵道部現(xiàn)行規(guī)定后方可栓合，并應(yīng)做好預(yù)拼單元桿件吊裝重心、拼裝順序編號(hào)等標(biāo)記。

②高強(qiáng)度螺栓安裝前應(yīng)對(duì)螺栓進(jìn)行外觀檢查，不得使用生銹、螺紋損壞、表面潮濕或有灰塵、砂土和表面狀況發(fā)生變化的高強(qiáng)螺栓。凡表面狀況發(fā)生變化的高強(qiáng)螺栓，應(yīng)送回原制造廠重新進(jìn)行表面處理。重新處理后，按原供貨要求進(jìn)行復(fù)驗(yàn)，合格后方可使用。

③安裝高強(qiáng)度螺栓時(shí)，螺栓應(yīng)順暢穿入孔內(nèi)，不得強(qiáng)行敲入。應(yīng)先打一定數(shù)量的定位沖釘，確定空位重合后方可安裝螺栓。如不能自由穿入時(shí)，該孔應(yīng)用絞刀進(jìn)行修整，修整后孔的最大直徑應(yīng)小于1.2倍螺栓直徑。修孔時(shí)，為了防止鐵屑落入板迭縫中，絞孔前應(yīng)將四周螺栓全部擰緊，使板迭密貼后再進(jìn)行，嚴(yán)禁氣割擴(kuò)孔。若絞孔到1.2倍螺栓直徑后還不能自由穿入螺栓時(shí)，將重新配拼接板。

④高強(qiáng)度螺栓施工扳手使用前必須按計(jì)算的施工扭矩值進(jìn)行標(biāo)定，標(biāo)定扭矩偏差不得大于計(jì)算施工扭矩值的±5%；各種施擰扳手每天必須有專人進(jìn)行檢查校正，并有校正人將校正結(jié)果進(jìn)行登記、簽認(rèn)，并在每個(gè)工班使用扳手前、后都有專人進(jìn)行扭矩檢查，發(fā)現(xiàn)扭矩偏差超出規(guī)定范圍則應(yīng)對(duì)該工班使用該扳手終擰的高強(qiáng)度螺栓全部進(jìn)行檢查、處理。

⑤高強(qiáng)度螺栓在施擰過程中，栓頭、墊圈不得隨螺母一同轉(zhuǎn)動(dòng)，如發(fā)現(xiàn)螺栓、墊圈轉(zhuǎn)動(dòng)，要更換高強(qiáng)度螺栓，重復(fù)初擰、終擰的操作過程。所更換下的高強(qiáng)度螺栓退回庫(kù)房，集中返廠處理，經(jīng)過驗(yàn)收合格后方能使用，嚴(yán)禁直接再次使用。

3.2 掛籃提升質(zhì)量保證措施

①提升前，對(duì)吊點(diǎn)錨固、貝雷梁連接、千斤頂與油壓表等進(jìn)行驗(yàn)收，合格后方可進(jìn)行提升。

②在掛籃正式提升前，首先采用25噸張拉千斤頂進(jìn)行鋼絞線逐根拉緊受力，確保每根受力一致，調(diào)整完成后開始正常提升。

③試吊過程中試吊10 cm，控制掛籃整個(gè)平面的平整度，保證整個(gè)掛籃的受力不發(fā)生偏轉(zhuǎn)和傾斜，做好吊裝過程中的標(biāo)高控制。

④掛籃提升過程中，保持緩慢勻速，不得出現(xiàn)掛籃橫縱向高程有較大偏差。

4 結(jié)論

①本技術(shù)前支點(diǎn)掛籃拼裝通過利用橫梁自身剛度承載自重，僅在主縱梁位置設(shè)置拼裝平臺(tái)。通過合理地減少拼裝平臺(tái)，能有效地節(jié)約施工材料，節(jié)省施工成本。

②本技術(shù)前支點(diǎn)掛籃在縱梁拼裝平臺(tái)上縱向設(shè)置三根圓鋼，表面均勻涂抹油脂作為滑移軌道，并在滑移軌道上設(shè)置千斤頂頂推滑移反力支座。掛籃、千斤頂頂推滑移系統(tǒng)及支架拼裝平臺(tái)成為一個(gè)整體，掛籃滑移過程中支架無外界水平力，保證了掛籃安全平穩(wěn)的滑移就位。

③本技術(shù)前支點(diǎn)掛籃提升，采用鋼絞線作為吊裝受力結(jié)構(gòu)，利用鋼絞線的柔性保證掛籃在提升過程中的平穩(wěn)安全上升。

④本技術(shù)前支點(diǎn)掛籃在待懸澆段位置提前拼裝，規(guī)避了與主塔等垂直交叉作業(yè)施工，施工安全性高，并縮短了施工工期。