莊曉

（保利長(zhǎng)大工程有限公司，廣州510000）

1 引言

掛籃是懸澆施工作業(yè)的重要設(shè)備，其可在已經(jīng)張拉錨固并通過(guò)臨時(shí)支座與墩身進(jìn)行連接的梁體上進(jìn)行前后移動(dòng)，每節(jié)段的鋼筋綁扎作業(yè)、模板支設(shè)作業(yè)、混凝土澆筑作業(yè)以及張拉預(yù)應(yīng)力等都需要在掛籃內(nèi)完成。當(dāng)本段施工全部結(jié)束后，同一T構(gòu)兩側(cè)的掛籃同時(shí)向前移動(dòng)至下一節(jié)段，重復(fù)上一階段的施工過(guò)程進(jìn)行作業(yè)，直到完成整個(gè)懸臂的施工。

2 工程概況

西江特大橋主橋采用58.5m+126.5m+360m+126.5m+58.5m雙塔中央索面預(yù)應(yīng)力混凝土梁斜拉橋，全長(zhǎng)730m。主橋采用預(yù)應(yīng)力混凝土主梁與獨(dú)柱式索塔進(jìn)行固結(jié)。懸臂澆筑共分為23塊段，每塊段體積約175m3。主梁懸臂澆筑通過(guò)菱形掛籃技術(shù)進(jìn)行施工。

3 掛籃安裝

利用西江特大橋21#、22#墩原有施工平臺(tái)進(jìn)行掛籃組裝，確保施工平臺(tái)空間可滿足組裝。

3.1 底籃系統(tǒng)安裝與吊裝

底籃系統(tǒng)由前下橫梁、后下橫梁、外模桁架、底板縱梁、中腹板桁架縱梁、施工過(guò)道、后吊帶、鋼銷、承壓梁及頂升梁等組成【1】。

1）在掛籃平臺(tái)放樣底籃前、后下橫梁位置并進(jìn)行標(biāo)記，前下橫梁直接立于平臺(tái)上，后下橫梁采用φ820mm螺旋鋼管支撐。先立好前下橫梁桁架，通過(guò)型鋼及手拉葫蘆進(jìn)行固定；隨后安裝4根移機(jī)導(dǎo)梁，并通過(guò)高強(qiáng)螺栓與前、后下橫梁進(jìn)行固定；最后放樣安裝后下橫梁。放樣完成后對(duì)前、后下橫梁進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)平。經(jīng)過(guò)測(cè)量和復(fù)測(cè)后，通過(guò)φ32mm精軋螺紋鋼將導(dǎo)梁與前、后下橫梁進(jìn)行固定，同時(shí)焊接角縫。

2）在前、后下橫梁上進(jìn)行縱梁的放樣并進(jìn)行標(biāo)記，通過(guò)汽車吊將全部的縱梁安裝至設(shè)計(jì)位置，然后分別焊接在相應(yīng)的橫梁上。

3）在縱梁上進(jìn)行掛籃底模的輪廓線放樣，將底模分塊鋪設(shè)在掛籃底籃縱梁上，分塊底模之間利用螺栓實(shí)現(xiàn)整體拼接，底籃吊裝前通過(guò)點(diǎn)焊的方式實(shí)現(xiàn)底模的初步固定，待底籃吊裝到具體位置后再進(jìn)行復(fù)測(cè)，以進(jìn)一步準(zhǔn)確定位。

3.2 行走系統(tǒng)及承重系統(tǒng)安裝

行走系統(tǒng)包括行走軌道、行走油缸、前支點(diǎn)支座、反扣裝置、移機(jī)導(dǎo)梁和導(dǎo)梁吊架等。

1）在0#跨梁段上布置相應(yīng)的行走軌道并采用精軋螺紋鋼進(jìn)行錨固，需對(duì)軌道底進(jìn)行調(diào)平，特別是控制同一片主桁架對(duì)應(yīng)的軌道找平，在軌道下面鋪設(shè)20cm×20cm枕木用于分散其受力。另外，還需嚴(yán)格控制相鄰軌道的間距。主桁在0#梁段中部組裝，利用移機(jī)千斤頂將其頂推到設(shè)計(jì)位置，可以大大降低主桁前三角安裝作業(yè)的臨邊高空作業(yè)的安全風(fēng)險(xiǎn)。

2）通過(guò)塔吊實(shí)現(xiàn)行走小車及中支點(diǎn)的安裝。

3）為確保后期使用安全，主桁架桿件應(yīng)預(yù)先拼裝成整體，進(jìn)行超載對(duì)拉試驗(yàn)，試驗(yàn)合格后把每片桁架拆分成2部分，后三角為一部分，前拉桿、前壓桿和前節(jié)點(diǎn)為一部分。在0#跨梁段上分片組裝菱形主桁架的后三角部分，組裝完成后通過(guò)整片起吊的方式與行走小車及中支點(diǎn)進(jìn)行連接，同時(shí)安裝后錨設(shè)施并錨固；然后用塔吊安裝前拉桿和前壓桿，與主桁架后三角部分進(jìn)行對(duì)接，對(duì)好孔位后插入銷軸，并裝好保險(xiǎn)銷。

4）橫聯(lián)是在地面加工成單片桁架，用塔吊整體吊裝。主桁架與橫聯(lián)之間采用銷接，故軌道和主桁架安裝精度要求高。先安裝中橫聯(lián)，稍有少許誤差可用手拉葫蘆調(diào)整；然后安裝后橫聯(lián)，后橫聯(lián)的銷座根據(jù)實(shí)際安裝的情況現(xiàn)場(chǎng)焊接。

5）全部安裝完成后，需要嚴(yán)格檢查掛籃各連接部位的施工質(zhì)量。

3.3 底籃系統(tǒng)吊裝

底籃吊裝前應(yīng)準(zhǔn)備相應(yīng)的設(shè)備材料、配置專業(yè)的技術(shù)人員，并完成卷?yè)P(yáng)機(jī)安裝、底籃吊裝鋼絲繩綁扎等前期工作，吊鉤下方捆綁底籃的吊索應(yīng)用較廣泛的是鋼絲繩，施工人員較容易掌握，但油污較大，而且吊物質(zhì)量越重所需要的鋼絲繩就越粗，這也增加了施工人員纏繞捆綁的難度。綜合考慮環(huán)保、經(jīng)濟(jì)以及施工效率等方面的因素，西江特大橋選擇直徑32mm精軋螺紋鋼代替鋼絲繩，并在其上、下各配置1個(gè)銷接的聯(lián)接器，展現(xiàn)了更強(qiáng)的抗拉性能。該吊索方案是一種施工技術(shù)的進(jìn)步，而且材料可重復(fù)利用，施工人員的勞動(dòng)強(qiáng)度也大大減少，符合環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、高效的要求。

底籃吊裝時(shí)對(duì)2臺(tái)卷?yè)P(yáng)機(jī)進(jìn)行編號(hào)，并明確人員分別負(fù)責(zé)操作；設(shè)置1名專職指揮員、2名牽拉纜風(fēng)繩人員、1名安全員。卷?yè)P(yáng)機(jī)的施工作業(yè)應(yīng)在指揮員的指導(dǎo)下同步進(jìn)行。

底籃提升接近吊桿和吊帶時(shí)停止。作業(yè)人員通過(guò)爬梯從已澆箱梁上進(jìn)入后下橫梁和前下橫梁上的各個(gè)吊點(diǎn)處，將其穿過(guò)底籃上的吊桿和吊帶的錨固梁。若吊桿中心不能重合，則通過(guò)手拉葫蘆適當(dāng)調(diào)整吊桿和吊帶的位置，使其中心線在同一水平線上，最后插入連接銷并上保險(xiǎn)銷。菱形掛籃示意圖如圖1所示。

圖1菱形掛籃示意圖

3.4 工作平臺(tái)安裝

在掛籃的四周及工作通道安設(shè)工作平臺(tái)，平臺(tái)長(zhǎng)度需確保鋼筋外伸后施工人員仍能正常通行。同時(shí)在平臺(tái)外側(cè)焊接欄桿并加設(shè)安全網(wǎng)，確保施工人員的安全作業(yè)。

3.5 掛籃加載預(yù)壓

掛籃拼裝作業(yè)完成后，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行預(yù)壓試驗(yàn)以消除拼裝作業(yè)時(shí)的非彈性變形，同時(shí)科學(xué)計(jì)算出掛籃的彈性變形值，一方面為橋面的線形控制提供直觀的參數(shù)依據(jù)，另一方面還可以檢驗(yàn)掛籃的受力情況，判斷其在使用過(guò)程中的安全系數(shù)，全面保證掛籃的安全狀態(tài)。荷載試驗(yàn)時(shí)，對(duì)掛籃受力最不利的梁段進(jìn)行等效加載試驗(yàn)，檢測(cè)不同荷載時(shí)的掛籃撓度以及最大荷載時(shí)掛籃各控制桿件所具有的內(nèi)力。

本項(xiàng)目菱形掛籃的整體靜載試驗(yàn)選取砂袋堆載的方式進(jìn)行，由于全橋2套掛籃的結(jié)構(gòu)相同、施工技術(shù)相同，因此，只選取其中的一套掛籃進(jìn)行試驗(yàn)即可。

在預(yù)壓前應(yīng)對(duì)設(shè)計(jì)方案中的重要位置進(jìn)行編號(hào)，同時(shí)在實(shí)物上做相應(yīng)的表格。操作時(shí)可以在索塔上選定一點(diǎn)作為基準(zhǔn)點(diǎn)，然后通過(guò)相對(duì)法測(cè)量其余觀測(cè)點(diǎn)的相對(duì)變形值。在底模上標(biāo)出橫隔板、腹板的具體位置，從而確定加載試驗(yàn)的范圍。除此之外，還應(yīng)全面檢查掛籃結(jié)構(gòu)及后錨點(diǎn)的安全狀態(tài)，確保試驗(yàn)的安全進(jìn)行。

觀測(cè)記錄：應(yīng)將各觀測(cè)點(diǎn)的三向坐標(biāo)進(jìn)行記錄，然后與原坐標(biāo)值進(jìn)行對(duì)比，從而確定各點(diǎn)的變形程度。預(yù)壓載荷是懸澆塊段荷載的1.2倍，約5 460kN（546t）。加載試驗(yàn)的順序及范圍應(yīng)當(dāng)與箱梁澆筑情況盡量保持一致。對(duì)應(yīng)箱梁腹板和橫隔板位置通過(guò)混凝土塊堆載的方式進(jìn)行試驗(yàn)，底板和斜腹板通過(guò)砂袋堆載的方式進(jìn)行。如圖2所示為掛籃堆載示意圖。

圖2掛籃加載預(yù)壓示意圖

加載試驗(yàn)通過(guò)逐級(jí)加載的方式進(jìn)行，依次是空載狀態(tài)，設(shè)計(jì)荷載的0.1倍、0.5倍、1倍、1.2倍進(jìn)行加載。每級(jí)加載完成后進(jìn)行測(cè)量并記錄數(shù)量，當(dāng)連續(xù)2次的測(cè)量值偏差小于1mm時(shí)可判斷為變形穩(wěn)定，然后再進(jìn)行后續(xù)的加載。當(dāng)1.2倍的荷載完成并判斷為變形穩(wěn)定后可以進(jìn)行卸載，然后記錄卸載后的標(biāo)高，根據(jù)全部的測(cè)量數(shù)據(jù)分析并計(jì)算出整體的變形值。

4 掛籃拆除

掛籃橋上結(jié)構(gòu)拆除方式與安裝方式基本一致【2】。由于橋下結(jié)構(gòu)位于橋梁的下方，可視性較差，為拆除工作帶來(lái)了一定的難度。解決這一問(wèn)題的關(guān)鍵是合理布設(shè)吊點(diǎn)，通常要在橋面預(yù)留吊裝孔，且吊裝孔的尺寸應(yīng)結(jié)合吊裝作業(yè)需求以及便于修補(bǔ)的原則進(jìn)行確定，吊裝孔應(yīng)盡量選取在可視性相對(duì)較強(qiáng)的箱梁翼板下方，如果箱梁較矮，可通過(guò)增設(shè)吊裝架的方式解決這一問(wèn)題，該方法技術(shù)簡(jiǎn)單、易操作、適用范圍廣，但后期對(duì)預(yù)留孔的修補(bǔ)易導(dǎo)致質(zhì)量問(wèn)題。

考慮到外滑梁的空間優(yōu)勢(shì)，采用在其上安裝輔助扁擔(dān)梁后直接吊掛滑輪系統(tǒng)，穿掛好的鋼絲繩通過(guò)預(yù)留的小號(hào)PVC孔引至橋面卷?yè)P(yáng)機(jī)的方式，避免了預(yù)留孔過(guò)多產(chǎn)生的隱患。該方式充分利用外滑梁的承重作用，可以縮短吊索的穿掛高度，但在具體應(yīng)用時(shí)對(duì)箱梁高度有一定要求，因此更加適用于箱梁結(jié)構(gòu)的底籃拆除工作。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本文結(jié)合西江特大橋的施工經(jīng)驗(yàn)，分析了大型菱形掛籃在高墩條件下的安拆技術(shù)，高質(zhì)量完成安裝與拆除作業(yè)的關(guān)鍵是要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境、資源進(jìn)行充分分析，結(jié)合新材料、新技術(shù)不斷創(chuàng)新作業(yè)方式。