連續(xù)剛構(gòu)邊跨現(xiàn)澆段無(wú)支架法施工技術(shù)

摘要：以柳根河大橋連續(xù)剛構(gòu)為例，對(duì)邊跨現(xiàn)澆段多種施工方案進(jìn)行了對(duì)比分析。選擇無(wú)支架法施工，并詳細(xì)介紹了該施工工藝流程。研究結(jié)果表明：與傳統(tǒng)的鋼管落地支架法和墩旁三角托架法相比，該工藝具有提高工效、縮短工期、減少施工成本及降低安全風(fēng)險(xiǎn)的目的。

關(guān)鍵詞：連續(xù)剛構(gòu)；邊跨現(xiàn)澆段；無(wú)支架法施工；掛籃

0" "引言

連續(xù)剛構(gòu)是梁式橋中一種常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)形式，采用掛籃懸臂現(xiàn)澆法進(jìn)行施工，具有跨越能力強(qiáng)、受周?chē)h(huán)境影響小、布局靈活等優(yōu)點(diǎn)，在跨路、跨河、跨線橋梁中廣泛應(yīng)用。邊跨現(xiàn)澆段通常采用鋼管落地支架或墩旁三角托架施工，安全風(fēng)險(xiǎn)高，周轉(zhuǎn)材料投入成本大，因此在柳根河大橋連續(xù)剛構(gòu)邊跨現(xiàn)澆段施工過(guò)程中，技術(shù)人員對(duì)傳統(tǒng)邊跨現(xiàn)澆段支架法施工進(jìn)行了改進(jìn)。

根據(jù)邊跨現(xiàn)澆段懸臂短的特點(diǎn)，先將掛籃前移至邊跨墩頂，使掛籃底?？v梁伸入蓋梁頂部，再將掛籃模板與蓋梁頂部模板連接成整體，進(jìn)行邊跨現(xiàn)澆段施工。該方案解決了傳統(tǒng)支架法施工安全風(fēng)險(xiǎn)高、周轉(zhuǎn)材料投入大、施工效率低等問(wèn)題。

1" "工程概況

1.1" "橋梁整體結(jié)構(gòu)

柳根河大橋位于山西省晉中市平遙縣境內(nèi)，左幅全長(zhǎng)692m，右幅全長(zhǎng)688m，左幅跨徑組合為8×40m+（56m+100m+56m）+4×40m，右幅跨徑組合為8×40m+（56m+96m+56m）+4×40m。其中8#～11#墩上部結(jié)構(gòu)采用（56m+100m+56m）/（56m+96m+56m）的剛構(gòu)箱梁跨越柳根河及梁家灘村通道橋梁，下部結(jié)構(gòu)為薄壁空心墩、灌注樁基礎(chǔ)，連續(xù)剛構(gòu)采用掛籃懸臂現(xiàn)澆法施工。連續(xù)剛構(gòu)立面布置如圖1所示。邊跨現(xiàn)澆段斷面布置如圖2所示。

1.2" "梁體結(jié)構(gòu)

連續(xù)剛構(gòu)箱梁橫截面為單箱單室直腹板截面，節(jié)段組成包括0#段、15#邊跨現(xiàn)澆段、1#～12#標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段及13#、14#合龍段。其中0#段長(zhǎng)度為8m，1#～6#塊節(jié)段長(zhǎng)度為3.5m，7#～12#塊節(jié)段長(zhǎng)度為4m，，合龍段長(zhǎng)度為2m邊跨現(xiàn)澆段長(zhǎng)度為4.84m。梁面寬度為9.75m，邊跨現(xiàn)澆段梁高為2.8m，梁體懸臂長(zhǎng)度為2.9m。

2" "方案優(yōu)化比選

2.1" "方案分析

2.1.1" "落地支架施工

落地支架施工即在在連續(xù)剛構(gòu)邊墩側(cè)設(shè)置鋼管落地支架進(jìn)行施工。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件，支架基礎(chǔ)采用鉆孔樁基礎(chǔ)，鋼管頂部搭設(shè)型鋼分配梁及工字鋼縱梁作為支撐體系，施作邊跨現(xiàn)澆段。由于邊跨墩身高度大，落地支架最大搭設(shè)高度為58m，導(dǎo)致施工安全風(fēng)險(xiǎn)高，鋼管立柱垂直度控制難度大，周轉(zhuǎn)材料投入成本高[1]。

2.1.2" "墩旁三角托架施工

墩旁三角托架施工即在連續(xù)剛構(gòu)邊墩大、小里程側(cè)分別設(shè)置墩旁三角托架，一側(cè)作為邊跨現(xiàn)澆段支架，另一側(cè)需在澆筑邊跨現(xiàn)澆段混凝土過(guò)程中同步進(jìn)行配重。采用墩旁三角托架施工，其構(gòu)件加工及安裝精度要求高，安裝過(guò)程安全風(fēng)險(xiǎn)高，澆筑過(guò)程中另一側(cè)的配重加載同步控制難度大[2]。

2.1.3" "掛籃無(wú)支架法施工

掛籃施工流程如下：在標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段施工完成后，向前移動(dòng)掛籃，直至掛籃底板縱梁延伸至邊墩蓋梁頂部，錨固掛籃。將掛籃模板與蓋梁頂部模板連接成整體，調(diào)整模板標(biāo)高。綁扎鋼筋及預(yù)應(yīng)力孔道安裝，澆筑邊跨現(xiàn)澆段混凝土。

2.2" "方案比優(yōu)

方案一采用落地支架施工，該施工方案由于墩身高度大，支架搭設(shè)高，存在較大安全風(fēng)險(xiǎn)，而且支架材料投入成本大，鋼管立柱接長(zhǎng)過(guò)程中的大量焊接工作對(duì)焊工的水平要求高。

方案二采用墩旁三角托架施工，該施工方案對(duì)安裝精度控制要求高，高空作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)大，且混凝土澆筑過(guò)程中另一側(cè)托架的配重很難實(shí)現(xiàn)同步加載。

方案三采用掛籃前移作為支撐體系施工，無(wú)需搭設(shè)落地鋼管支架或墩旁三角托架，從而達(dá)到提高工效、降低施工成本的目的。掛籃模板與邊跨現(xiàn)澆段模板連接成整體，有利于邊跨合攏段的線形控制，減少合龍口兩端的高程偏差和相對(duì)位置偏差，可有效縮短工期[3]。

通過(guò)對(duì)上述方案的綜合對(duì)比分析，選擇方案三采用掛籃施工連續(xù)剛構(gòu)邊跨現(xiàn)澆段。

2.3" "掛籃施工技術(shù)可行性分析

連續(xù)剛構(gòu)邊跨現(xiàn)澆段長(zhǎng)4.84m，其懸臂長(zhǎng)度為2.9m，考慮邊跨合龍段長(zhǎng)度為2m，共計(jì)4.9m，掛籃工作長(zhǎng)度可滿足施工要求。邊跨現(xiàn)澆段梁體截面高度為2.8m，懸臂段梁體自重遠(yuǎn)小于掛籃可承受荷載。通過(guò)midas civil軟件對(duì)該工況建模計(jì)算，采用該方案施工邊跨現(xiàn)澆段，掛籃受力滿足要求。

標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段施工完成后，邊跨側(cè)掛籃前移施工邊跨現(xiàn)澆段，由此產(chǎn)生的不平衡彎矩可通過(guò)計(jì)算在中跨側(cè)梁端采取措施增加配重進(jìn)行調(diào)節(jié)。采用掛籃施工邊跨現(xiàn)澆段布置示意圖如圖3所示。

3" "邊跨現(xiàn)澆段無(wú)支架法施工工藝

3.1" "墩頂模板施工

連續(xù)剛構(gòu)邊跨現(xiàn)澆段長(zhǎng)度為4.84m，其中墩頂部分長(zhǎng)度為1.94m，側(cè)模及端模采用定制鋼模板，底模采用竹膠板和方木組合的結(jié)構(gòu)形式。鋪設(shè)模板前先清理支座墊石錨栓孔，安裝永久支座，根據(jù)預(yù)定合龍溫度設(shè)置支座預(yù)偏量。利用塔機(jī)安裝底模及側(cè)模，側(cè)模底部直接放置在蓋梁頂面，調(diào)整好側(cè)模位置及標(biāo)高后，利用工字鋼或槽鋼作為支撐固定模板，上口采用精軋螺紋鋼對(duì)拉加固。端模安裝完成后應(yīng)確保模板接縫處應(yīng)嚴(yán)密不漏漿，采取架設(shè)斜撐等措施確保模板整體穩(wěn)固。

3.2" "掛籃前移

3.2.1" "施工步驟及注意事項(xiàng)

在標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段預(yù)應(yīng)力筋張拉、壓漿完成之后，準(zhǔn)備掛籃前移，連接走行液壓缸，上限位由固定連接改為柔性連接。反扣輪保險(xiǎn)架由剛性固定改為柔性固定，反扣輪受力，使掛籃可在軌道上縱向自由移動(dòng)。檢查無(wú)障礙時(shí)，啟動(dòng)液壓系統(tǒng)，使掛籃前行。

整體走行過(guò)程中，脫底模及側(cè)模，將底模掛在走行吊帶上，側(cè)模放在滑移梁上，抽出后錨桿和后錨帶，使掛籃和梁體完全分離。連好內(nèi)滑梁吊桿，內(nèi)滑梁在內(nèi)模桁架上可自動(dòng)移動(dòng)，上限位保險(xiǎn)架改為柔性固定。走行時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)觀察并測(cè)量掛籃走行的同步性，注意推力變化以及主錨件、反扣輪的受力情況[4]。

3.2.2" "掛籃前移就位

掛籃前移至邊跨墩頂，將掛籃底模縱梁伸入蓋梁頂部，及時(shí)錨固掛籃，調(diào)整底板標(biāo)高，直至掛籃底模與墩頂?shù)啄ｍ樈?。采用型鋼在掛籃底模縱梁下方作為支墊，各型鋼支墊應(yīng)連接成整體放置于蓋梁頂部，型鋼支墊與掛籃底?？v梁之間應(yīng)設(shè)置成滑動(dòng)摩擦面，確保底模在混凝土的收縮徐變及張拉時(shí)可沿縱向自由伸縮。掛籃側(cè)模與墩頂側(cè)模應(yīng)緊密連接，無(wú)錯(cuò)臺(tái)，確保梁體整體線形平順，混凝土外觀質(zhì)量好。

3.2.3" "吊帶預(yù)留孔的設(shè)置

采用掛籃施工邊跨現(xiàn)澆段，由于前吊帶與梁體的位置發(fā)生沖突，需在梁體頂板及底板對(duì)應(yīng)吊帶的位置預(yù)留孔洞，確保吊帶垂直受力、正常工作，預(yù)留孔洞尺寸設(shè)置為30cm×15cm。施工完成后，在邊跨處原位拆除掛籃、下落底板，拆除完成后對(duì)預(yù)留孔進(jìn)行封堵。

3.3" "鋼筋及波紋管施工

模板安裝完成后，開(kāi)始鋼筋綁扎及安裝預(yù)應(yīng)力孔道。按照底板、腹板、端墻鋼筋的順序進(jìn)行綁扎，并安裝波紋管。內(nèi)模采用定尺小鋼模拼裝成型，盤(pán)扣架作為內(nèi)模及頂板支撐，綁扎頂板鋼筋、安裝預(yù)應(yīng)力孔道及預(yù)埋件。

波紋管安裝嚴(yán)格按施工圖紙?zhí)峁┳鴺?biāo)安放。波紋管用井字架定位鋼筋間距不大于50cm，曲線段適當(dāng)加密至25cm，防止波紋管偏移或上浮。檢查波紋管位置、曲線形狀、接頭、管壁有無(wú)破損等缺陷，予以及時(shí)修復(fù)。波紋管安裝與鋼筋施工同步進(jìn)行，鋼筋焊接時(shí)防止火花燒傷管壁。波紋管安裝完成后，安裝張拉端的錨具的錨墊板和螺旋筋，波紋管連接時(shí)應(yīng)該不使接頭處產(chǎn)生角度變化及在混凝土澆注期間發(fā)生管道的轉(zhuǎn)動(dòng)及移位，并應(yīng)纏裹緊密防止水泥漿的滲入。

3.4" "混凝土澆筑

3.4.1" "澆筑原則

考慮到合龍溫度、混凝土澆筑順序及合龍段勁性骨架體外支撐等多方面因素，對(duì)連續(xù)剛構(gòu)整體線形及梁體受力的影響，合龍段混凝土與邊跨現(xiàn)澆段混凝土分開(kāi)澆筑。在邊跨現(xiàn)澆段側(cè)安裝端頭模板，預(yù)留出邊跨合龍段2m長(zhǎng)度。由于邊跨側(cè)掛籃向前移動(dòng)，中跨側(cè)需根據(jù)掛籃移動(dòng)距離進(jìn)行配重，并在邊跨現(xiàn)澆段混凝土澆筑過(guò)程中在中跨側(cè)梁端進(jìn)行等荷載的配重，以確保整個(gè)施工過(guò)程梁體兩側(cè)受力平衡。

3.4.2" "澆筑注意事項(xiàng)

澆筑混凝土前，全部模板和鋼筋要清洗干凈，不得有雜物，模板若有縫隙應(yīng)嵌填密實(shí)?；炷翝仓┕r(shí)，要嚴(yán)格控制分層厚度，最大層厚不得超過(guò)30cm，同時(shí)要嚴(yán)格控制混凝土自由傾落高度，若超過(guò)2m則需設(shè)置串筒，以免混凝土產(chǎn)生離析。

混凝土振搗時(shí)，振搗器的插入或拔出時(shí)的速度要慢，振搗點(diǎn)均勻，在振搗器不能達(dá)到的地方應(yīng)輔以插鏟式振搗，以免發(fā)生漏振現(xiàn)象?；炷翝仓瓿珊?，及時(shí)采取措施進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

3.5" "掛籃拆除

連續(xù)剛構(gòu)邊跨現(xiàn)澆段及合龍段張拉壓漿完成后，便可拆除掛籃。在梁面上布置卷?yè)P(yáng)機(jī)，固定牢靠，先同步下放掛籃底模及橫梁。下放過(guò)程中需專(zhuān)人指揮，嚴(yán)格控制底模及橫梁的下放速度，并確保模板四角下放的同步性。底模拆除完成后，利用墩旁塔機(jī)拆除側(cè)模及端模。梁體內(nèi)模采用的定尺小鋼模及盤(pán)扣架體系，可通過(guò)人工拆除倒運(yùn)至梁端人孔處，在吊籃中碼放整體，捆扎牢固，利用塔機(jī)整體吊運(yùn)至墩下空地位置。拆除掛籃吊帶后，及時(shí)對(duì)梁體的預(yù)留孔進(jìn)行封堵，最后拆除掛籃橫梁、主桁架、軌道等構(gòu)件。

4" "結(jié)束語(yǔ)

本文對(duì)柳根河大橋連續(xù)剛構(gòu)邊跨現(xiàn)澆段采用無(wú)支架法（掛籃）施工的案例進(jìn)行了詳細(xì)分析，從安全、經(jīng)濟(jì)、工效等方面總結(jié)了該方案的優(yōu)勢(shì)、技術(shù)可行性及適用范圍。

在安全方面，采用掛籃施工可有效避免支架搭設(shè)時(shí)高空作業(yè)的安全風(fēng)險(xiǎn)。在經(jīng)濟(jì)方面，利用既有掛籃施工，無(wú)需搭設(shè)支架，節(jié)省了大量周轉(zhuǎn)材料及人工，有效的降低了施工成本。在工效方面，采用掛籃前移的方式作為支撐體系，簡(jiǎn)化了工藝流程，縮短了邊跨現(xiàn)澆段及邊跨合龍段的工期，提高了工效。在技術(shù)方面，該方案工藝簡(jiǎn)單，便于工人操作，有利于邊跨合龍段的線形控制。綜上所述，對(duì)于高墩、懸臂短的邊跨現(xiàn)澆段，采用該方案施工具有廣闊的應(yīng)用前景，可在類(lèi)似工程中推廣、應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

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