◎ 徐道立 廣東省長(zhǎng)大公路工程有限公司

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橫江水庫(kù)特大橋掛籃施工工藝優(yōu)化研究

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摘 要：本文以橫江水庫(kù)特大橋工程為例，對(duì)掛籃的施工方法進(jìn)行了介紹。然后結(jié)合工程的實(shí)際情況，對(duì)掛籃的底籃系統(tǒng)、模板系統(tǒng)、提升系統(tǒng)、行走錨固系統(tǒng)進(jìn)行了改裝，最后對(duì)掛籃的施工進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：橫江水庫(kù) 特大橋 掛籃施工工藝 優(yōu)化

1.工程概況

橫江水庫(kù)特大橋主橋?yàn)椋?5+5× 100+55）m七跨預(yù)應(yīng)力單箱雙室分離式混凝土連續(xù)剛構(gòu)，半幅橋?qū)?8.55m，梁底寬11.55m，兩側(cè)懸臂翼緣板寬3.5m；主梁底板采用2次拋物線，底板厚度由2#梁段處83.5cm漸變至跨中30cm。主梁橫坡由腹板高度調(diào)整，底板保持水平，頂板橫向設(shè)橫坡。本項(xiàng)目采用掛籃是通過(guò)公司設(shè)計(jì)的220t、270t掛籃為基礎(chǔ)進(jìn)行改造的掛籃，設(shè)計(jì)過(guò)程中需滿足最重梁塊5#塊的207.3t的施工工況荷載計(jì)算。每套掛籃上部承重部分均由三片菱形主桁構(gòu)成，主桁置于腹板位置。底籃采用型鋼組拼；提升部分主要采用Q345b吊帶；主桁后錨固采用預(yù)埋精軋螺紋鋼錨固；移機(jī)由液壓系統(tǒng)頂推前移。橋梁結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

圖1 橋梁結(jié)構(gòu)圖

2.施工方法

本項(xiàng)目采用掛籃是通過(guò)公司設(shè)計(jì)的220t、270t掛籃為基礎(chǔ)進(jìn)行改造的掛籃，設(shè)計(jì)過(guò)程中需滿足最重梁塊5#塊的207.3t的施工工況荷載計(jì)算。每套掛籃上部承重部分均由三片菱形主桁構(gòu)成，主桁置于腹板位置。底籃采用型鋼組拼；提升部分主要采用Q345b 吊帶；主桁后錨固采用預(yù)埋精軋螺紋鋼錨固；移機(jī)由液壓系統(tǒng)頂推前移。掛籃施工順序?yàn)椋簰旎@就位→鋼筋綁扎及混凝土澆筑→等強(qiáng)養(yǎng)生及脫側(cè)?！鷱埨v、橫、豎向預(yù)應(yīng)力→掛籃前移→進(jìn)入下一節(jié)段箱梁施工。

3.施工技術(shù)分析

3.1 進(jìn)行掛籃改裝

在進(jìn)行掛籃施工之前，必須將掛籃的五大系統(tǒng)進(jìn)行必要的改裝：

（1）底籃系統(tǒng)的加固。由于掛籃的底籃系統(tǒng)是主要的受力部件，所以必須對(duì)相關(guān)的焊縫進(jìn)行補(bǔ)焊，對(duì)不合格的螺栓應(yīng)及時(shí)進(jìn)行必要的更換。按照有關(guān)的要求進(jìn)行吊點(diǎn)位置的仔細(xì)調(diào)整，但不能改變底籃縱梁的尺寸。

（2）模板系統(tǒng)的改裝。在模板系統(tǒng)進(jìn)行改裝時(shí)必須依據(jù)箱梁尺寸進(jìn)行，而內(nèi)模桁架和側(cè)模桁架需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)箱梁的截面尺寸去加工。

（3）調(diào)整提升系統(tǒng)。對(duì)提升系統(tǒng)的調(diào)整主要是從主橋箱梁的吊點(diǎn)距離進(jìn)行調(diào)整，從而達(dá)到系統(tǒng)的均衡性。

（4）錨固和行走系統(tǒng)。全部采用液壓頂推行走系統(tǒng)代替滑動(dòng)行走系統(tǒng)，對(duì)錨固部位進(jìn)行局部的優(yōu)化。

（5）主桁的承重系統(tǒng)。經(jīng)過(guò)相關(guān)方面的討論決定對(duì)改掛籃主桁承重系統(tǒng)直接進(jìn)行使用。

3.2 掛籃安裝

對(duì)相關(guān)板塊進(jìn)行拆模張拉后就可進(jìn)行主桁中心線的放樣定位，然后需先進(jìn)行主桁的安裝，接著安裝主桁橫聯(lián)、吊帶以及卷?yè)P(yáng)機(jī)。對(duì)底籃的前下以及后下橫梁和縱梁的拼接需在棧橋平臺(tái)上完成，之后用卷?yè)P(yáng)機(jī)完成對(duì)其吊裝。當(dāng)完成掛籃與底籃的連接之后就可利用塔吊進(jìn)行底模和側(cè)模的安裝。最后按照相關(guān)要求進(jìn)行底模和側(cè)模標(biāo)高的調(diào)整。

3.3 腹板預(yù)應(yīng)力管道定位

嚴(yán)格按照?qǐng)D紙的設(shè)計(jì)要求進(jìn)行鋼筋的捆扎以及安裝。用塑料波紋管作為預(yù)應(yīng)力管道，具體的管道布設(shè)可參考設(shè)計(jì)圖紙坐標(biāo)進(jìn)行施工。為了保證其堅(jiān)固度，建議對(duì)施工圖的坐標(biāo)位置以及彎起段進(jìn)行鋼筋加密。采用相關(guān)專用的卡件進(jìn)行管道的固定，而且用定位筋焊接的方式保證管道的牢固度，同時(shí)保證坐標(biāo)點(diǎn)的標(biāo)高與平面布設(shè)的誤差控制在規(guī)定的范圍。

3.4 內(nèi)模安裝

當(dāng)鋼筋的捆扎完成之后就可進(jìn)行頂模吊架以及腹板內(nèi)模的安裝，這里應(yīng)該注意的是需在腹板的相關(guān)位置進(jìn)行通氣孔的預(yù)留［2］。通常情況下內(nèi)模均采用鋼模，在進(jìn)行外側(cè)模與腹板內(nèi)模的連接時(shí)采用對(duì)拉桿方式結(jié)構(gòu)，而內(nèi)模之間多采用鋼管以及花籃螺絲進(jìn)行固定。規(guī)定在地板上進(jìn)行掛籃后吊帶孔的預(yù)留，且必須保證吊帶孔位置處在箱梁的內(nèi)平面要求區(qū)域。之后可進(jìn)行頂板端模和箱梁端模的安裝。

3.5頂板鋼筋的捆扎和預(yù)應(yīng)力管道的布設(shè)

首先應(yīng)進(jìn)行測(cè)量放羊樣，接著進(jìn)行頂板底層鋼筋的捆扎，布置縱向預(yù)應(yīng)力管道，之后進(jìn)行頂板頂層鋼筋的捆扎以及預(yù)埋護(hù)欄鋼筋。在這個(gè)工序中應(yīng)進(jìn)行相關(guān)預(yù)留孔留置。在預(yù)應(yīng)力管道和鋼筋安裝出現(xiàn)空間重疊的情況下，應(yīng)適當(dāng)調(diào)整頂板鋼筋位置。最后進(jìn)行預(yù)應(yīng)力錨板和附屬件的安裝。

3.6 進(jìn)行混凝土澆筑

待相關(guān)的模板和鋼筋安裝完成之后就可進(jìn)行混凝土的澆筑。在這種工程中通常采用的振搗設(shè)備為插入式振動(dòng)器，振搗人員應(yīng)是該方面的專業(yè)熟手。具體的振搗方法按照相關(guān)的工程要求進(jìn)行。在混凝土澆筑過(guò)程中，要嚴(yán)密關(guān)注混凝土的異常沉降現(xiàn)象，若出現(xiàn)該種情況時(shí)應(yīng)立即停止振搗，然后查明漏漿原因且采取措施加以應(yīng)對(duì)，當(dāng)澆筑完成之后應(yīng)進(jìn)行混凝土的表面抹漿，隨后進(jìn)行橫向拉毛處理。對(duì)混凝土終凝后的養(yǎng)護(hù)通常采用土工布淋水覆蓋的方法進(jìn)行護(hù)理，在對(duì)內(nèi)模以及側(cè)模板進(jìn)行拆除時(shí)必須等到混凝土達(dá)到規(guī)定的設(shè)計(jì)強(qiáng)度。

3.7 張拉

待混凝土澆筑完成之后還應(yīng)進(jìn)行預(yù)應(yīng)力方面的施工。在進(jìn)行具體的張拉之前必須使混凝土的強(qiáng)度達(dá)到當(dāng)初設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90%以上，且混凝土的凝固時(shí)間需達(dá)到5天以上。預(yù)應(yīng)力張拉的順序按照：縱向→橫向→墩頂縱向。應(yīng)從兩端對(duì)腹板和頂板預(yù)應(yīng)力的張拉?？v向預(yù)應(yīng)力筋張拉應(yīng)按照以下順序：即先張拉腹板鋼束后進(jìn)行面板鋼束的張拉。在進(jìn)行張拉過(guò)程中力求使張拉力與伸長(zhǎng)量協(xié)調(diào)進(jìn)行，且需要將伸長(zhǎng)量控制在規(guī)定的范圍內(nèi)。具體的張拉按照有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

3.8 壓漿

當(dāng)預(yù)應(yīng)力張拉結(jié)束一天內(nèi)可進(jìn)行預(yù)應(yīng)力管道的壓漿，在壓漿之前首先應(yīng)對(duì)管道進(jìn)行必要的清理，之后才允許進(jìn)行注漿。在壓漿中通常采用真空壓漿法進(jìn)行施工，壓漿應(yīng)注意：

在留足外露量后切除鋼絞線，然后進(jìn)行封錨。為了使錨頭不受損壞通常要用保護(hù)罩進(jìn)行封錨，但保護(hù)罩只能作為一種保護(hù)工具進(jìn)行使用，即灌漿時(shí)間達(dá)到3小時(shí)就可對(duì)其進(jìn)行拆除，在保護(hù)罩進(jìn)行安裝時(shí)必須將排氣口擺放到向上位置；為了保證灌漿的漿道暢通需清理錨墊板中的灌漿孔；在抽真空端和灌漿段安裝引出管、接頭以及球閥，且確定其使用功能；將水泥漿的水灰比、泌水性以及流動(dòng)度指標(biāo)調(diào)制到要求程度，在灌漿時(shí)持續(xù)壓力應(yīng)保持在0.6MPa，且將持壓時(shí)間控制在2分鐘之內(nèi)；灌漿結(jié)束后應(yīng)關(guān)閉灌漿泵以及灌漿端閥門；對(duì)外接管件進(jìn)行拆卸，且清洗相關(guān)閥門以及空氣濾清器等。

4.工程施工工藝的優(yōu)化

4.1 掛籃施工的優(yōu)化設(shè)計(jì)

因?yàn)榱庑螔旎@具有良好的優(yōu)越性，所以經(jīng)過(guò)討論后最終使用菱形掛籃施工方法進(jìn)行本橋梁工程的施工，利用掛籃主桁架拼裝托架牛腿，將立體幾何體系轉(zhuǎn)變成平面桿件問(wèn)題。利用內(nèi)滑梁的傳導(dǎo)作用使內(nèi)模重量、梁板混凝土的重量由上節(jié)段掛籃主桁和箱梁頂班的前上橫梁承擔(dān)。

4.2 支架安裝施工

（1）0號(hào)塊底板支架安裝：在墩身頂部預(yù)留槽口上安裝砂盒，縱橋向安放7條I36a工字鋼作為底板主承重梁，橫橋向鋪設(shè)9條I12.6工字鋼作為分配梁，最后鋪設(shè)8mm鋼板作為底模。

（2）0#塊翼板支架安裝：墩身施工時(shí)按照施工圖紙位置預(yù)埋鋼板，預(yù)埋鋼板錨固鋼筋采用穿孔塞焊，I25a三角架主承重結(jié)構(gòu)預(yù)先在加工場(chǎng)根據(jù)圖紙尺寸加工好，制作吊籃采用塔吊配合進(jìn)行三角架與預(yù)埋鋼板的焊接，縱橋向鋪設(shè)I36a工字鋼分配梁，最后安裝側(cè)模系統(tǒng)。

（3）1#塊底板、翼板支架安裝：墩身施工時(shí)，按照?qǐng)D紙位置在墩身預(yù)埋26片貝雷陰陽(yáng)頭。墩身施工完畢后，利用預(yù)埋貝雷陰陽(yáng)頭，接長(zhǎng)貝雷，每組貝雷須安裝標(biāo)準(zhǔn)花窗，各組貝雷之間采用槽鋼交叉連接，在貝雷上鋪設(shè)I36a工字鋼，在底板部位安裝槽鋼三角撐，最后安裝底模及側(cè)模系統(tǒng)。

（4）1#塊底模采用大塊鋼模拼裝，兩端坡度用槽鋼三角撐調(diào)節(jié)。拼裝模板之前應(yīng)先調(diào)整模板的平整度。拼裝底模之后在底板放出中線，復(fù)測(cè)標(biāo)高。外側(cè)模同樣采用大塊鋼模，單塊縱向長(zhǎng)度為4.5m，用雙拼10#槽鋼作模板縱橫骨架，提前在加工場(chǎng)拼裝完成運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)，由塔吊吊裝。安裝完成后由測(cè)量組復(fù)核，確保模板定位準(zhǔn)確、線條順直、接縫密實(shí)。考慮到貝雷的彈性與非彈性變形和三角撐的壓縮變形，1#塊底模標(biāo)高預(yù)調(diào)高1.5cm。底模調(diào)好后應(yīng)打磨干凈，涂上脫模劑后才能進(jìn)行鋼筋綁扎。

5.結(jié)論

掛籃作為橋梁工程施工中一種常用的施工方法，可以在不進(jìn)行支架的情況下，跨越河流、深谷等自然障礙，經(jīng)濟(jì)效益顯著。本工程結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)掛籃施工工藝進(jìn)行了優(yōu)化和改進(jìn)，縮短了施工工期，保證了施工質(zhì)量，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

［1］張崇尚，趙鵬，張宇勝.高速公路跨越既有鐵路線橋梁掛籃施工監(jiān)測(cè)［J］.山西建筑，2011，（14）：165-167.

［2］徐君蘭.大跨度橋梁施工控制［M］.北京：人民交通出版社，2000：43.