通航水域封閉式掛籃懸澆成套施工技術

李翔

（浙江交工金筑交通建設有限公司，浙江杭州 310051）

0 引言

掛籃施工起源于德國，其主要特征是采用懸臂澆筑的方式施工[1]。按照結構形式的不同，掛籃可分為桁架式、斜拉式、牽索式和復合式掛籃。掛籃施工發(fā)展至今已成為一種重要的連續(xù)梁施工工藝，其最大的優(yōu)點是能夠克服復雜施工場地等不利施工環(huán)境的影響[2-4]，在橋梁建設等復雜施工環(huán)境中具有優(yōu)勢，目前在我國已經(jīng)被廣泛應用[5]。

本文基于浙北高等級航道網(wǎng)集裝箱運輸通道項目，研究了掛籃施工技術在市場路大橋建設中的應用。市場路大橋位于嘉興港乍浦鎮(zhèn)，接線起點與西側乍王路形成交叉口，向東依次上跨乍嘉蘇線乍浦塘航道及建港路，終點位于建港路東側約450m處，與現(xiàn)狀市場東路相接，路線全長1.225km。

1 工程概述

本項目設計有大挑臂預應力蓋梁，共4種規(guī)格29片。其中，主橋過渡墩蓋梁尺寸為23.5m×2.65m×2.2m，懸挑長度為7.35m，共計2片；跨線橋過渡墩蓋梁尺寸為23.5m×3.2m×3.45m，懸挑長度7.35m，共計2片；橋臺蓋梁尺寸為25m×1.7m×2m，懸挑長8.1m，共計2片；引橋蓋梁尺寸為23.5m×3.2m×3.2m，懸挑長7.35m，共計23片。施工前對模板、支架進行力學驗算，嚴格控制施工荷載，提高支架安全系數(shù)。施工采用大鋼管上架設工字鋼搭設工作平臺，以防止?jié)仓w梁時產(chǎn)生下沉及變形。工作平臺支架預壓采用混凝土預制塊，蓋梁模板均采用大塊定型組合鋼模，現(xiàn)場拼裝成型、人工配合汽車吊安裝就位。

市場路大橋第四聯(lián)上部結構為48m+80m+48m預應力混凝土變截面連續(xù)梁，下部結構為實體墩，整體式承臺過渡墩，柱式墩接蓋梁，基礎為鉆孔灌注樁。因上部變截面采用掛籃施工導致施工時間難以壓縮，擬先期安排主橋施工。至2020年1月中旬完成下部主墩12#、13#樁基，3月中旬完成主墩施工，3月下旬開始上部構造施工，2021年1月前合龍。施工方法采用掛籃對稱懸臂分節(jié)段澆筑施工，從單幅橋兩主墩同時施工。

本項目采用菱形掛籃澆筑施工方法，掛籃結構如圖1所示。掛籃由型鋼、鋼板和木板組成。型鋼為主要受力構件，在水平的型鋼上鋪設3mm厚的鋼板，鋼板與型鋼之間鉚接固定，組成了掛籃的工作平臺。掛籃側面布置5mm厚的木板，形成圍欄和側向支撐，同時木板上包1mm厚鍍鋅鐵皮，防止木板破損。掛籃上部和下部工作平臺均掛設鋼絲網(wǎng)及密目安全網(wǎng)，并設置25cm高踢腳板。

圖1 菱形掛籃結構示意圖

2 掛籃施工關鍵工序

2.1 掛籃拼裝

首先采用支架澆筑的方法對0#梁段進行澆筑施工。澆筑完成后安裝臨時支撐，同時對臨時錨固進行張拉。前期準備工作完成后，將掛籃安裝在0#塊頂板處。掛籃安裝時要加強臨時連接部件和錨固措施，防止掛籃松動和產(chǎn)生滑移。掛籃各部件之間的螺栓連接應確保緊密，螺栓材質應有保證，應特別關注重要連接部位和部件。必須采用正規(guī)廠家生產(chǎn)的螺栓，使用前應檢查無誤。同一批螺栓應抽樣檢測其強度，強度檢測不合格不予使用。螺栓螺紋應完整無缺，斷面不受損。

2.2 掛籃預壓

掛籃施工前應進行掛籃預加載試驗。加載試驗的荷載應按1.25倍箱梁自重和施工荷載的總和確定，按照50%、80%、100%三級加載，兩只掛籃加載試驗同步進行。本工程中懸臂澆筑梁段最大重量為1#塊，混凝土方量130.64m3，自身重量達339.7t。加載試驗荷載按前述標準計算，則預壓試驗中單只掛籃受力達424.6t。在掛籃預加載試驗時，對荷載作用下掛籃產(chǎn)生的彈性和非彈性變形應進行實時監(jiān)測，按照設計的加載試驗方案布置測量點，重點部位應多布置測量點，同時測量初始值。預壓開始前先對施工人員進行技術交底和安全教育，并制定緊急預案，在試驗前應組織相關人員進行演練。機械設備按要求布置，材料準備齊全，保證有充足的混凝土立方體塊以供加載使用。應在試驗場地布置安全圍欄，并保證試驗場地內照明充足。然后按加載程序進行加載，每一級荷載加載前后，連續(xù)兩次觀測變形值不高于2mm視為穩(wěn)定，可施加下一荷載。當施加完成最后一級荷載后，對掛籃保持加載24h，然后進行檢測。如果掛籃的位移和變形趨于穩(wěn)定值，則可以進行卸載，否則保持加載并進行持續(xù)觀測，直到掛籃穩(wěn)定或位移值超出允許值。一旦掛籃產(chǎn)生的變形值超過規(guī)范允許值，則表明掛籃的整體強度未滿足施工要求，需要重新加固并再次試驗。預加載試驗完成后，對試驗數(shù)據(jù)進行分析整理，為后續(xù)的掛籃施工提供參考。

2.3 掛籃行走

掛籃移動之前必須檢查梁體的混凝土強度，一般要求混凝土強度達到設計強度的95%以上，并且混凝土的彈性模量完全達到設計值，即100%。行走前箱梁的鋼束應張拉完成，孔道壓漿結束，以確保箱梁達到預定的預應力狀態(tài)。為防止箱梁與走道梁之間錨固不好，導致掛籃在行走時發(fā)生前傾，可以在主梁與掛籃之間多布置幾條保險繩。

掛籃行走前應先檢查預埋件與滑道的連接是否完好，箱梁混凝土與掛籃模板之間應避免脫空，后鉤板和各吊帶的受力狀態(tài)良好，保證掛籃行走的安全性。走道梁上布置好掛籃的定位標記，為保證掛籃的順利行走，可預先用黃油涂抹在走道梁上進行潤滑。當解除掛籃的后錨固后，通過65T千斤頂推動掛籃向前行走。掛籃行走速度要均勻且滿足施工方案要求，不宜過快，同時應保證兩只掛籃行走的同步性，避免掛籃的主桁架承受扭矩。當掛籃走行到預定位置后，設置掛籃后錨固，安裝掛籃底模平臺后吊帶，解除掛籃底模平臺臨時吊掛。

2.4 掛籃拆除

當最后一個節(jié)段的懸臂澆筑完成后，將邊跨的掛籃作為合龍段掛籃使用。中跨合龍時，先將中跨掛籃回退一定距離，保證中跨合龍段施工空間，中跨的掛籃跨過中跨合龍段后進行施工。橋體受力體系完成轉換后，逐漸將掛籃移動到0#梁段，在0#梁段進行掛籃的拆除工作。掛籃拆除步驟為：張拉平臺→模板架→懸吊系統(tǒng)→后錨系統(tǒng)→主桁架→軌道鋼及錨固系統(tǒng)。

在掛籃拼裝和拆除過程中，應在施工梁段周圍架設欄桿和安全網(wǎng)，預防施工期間雜物墜落風險。掛籃安裝、移動和拆除等施工步驟開始前都應進行安全交底，對操作人員進行安全教育。對操作過程中可能出現(xiàn)的問題應做好預案和防范措施，盡量降低施工過程中可能出現(xiàn)的風險。

4 結語

本文以浙北高等級航道網(wǎng)集裝箱運輸通道項目為例，研究了掛籃施工技術在市場路大橋建設中的應用?；趯嶋H工程項目介紹了封閉式掛籃懸澆成套施工工藝，以及掛籃施工過程中易出現(xiàn)的問題及應對措施。掛籃施工中主要存在過載垮塌、強風導致垮塌、掛籃安裝不到位導致垮塌風險，分別從邊跨合龍施工和中跨合龍施工兩方面闡述了施工過程中重點注意事項及預防措施。工程實踐表明，掛籃施工過程中易出現(xiàn)0#塊施工質量難以控制及懸臂施工不平衡難以控制等問題。通過反復試驗，最終確定從改進混凝土成分和規(guī)范施工流程兩方面來控制混凝土內部溫度差，從而減少水泥水化熱，使混凝土內部組織更加致密。該項目積累的工程經(jīng)驗可為同類工程提供參考。