李翔

（浙江交工金筑交通建設(shè)有限公司，浙江杭州 310051）

0 引言

掛籃施工起源于德國(guó)，其主要特征是采用懸臂澆筑的方式施工[1]。按照結(jié)構(gòu)形式的不同，掛籃可分為桁架式、斜拉式、牽索式和復(fù)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(diǎn)是能夠克服復(fù)雜施工場(chǎng)地等不利施工環(huán)境的影響[2-4]，在橋梁建設(shè)等復(fù)雜施工環(huán)境中具有優(yōu)勢(shì)，目前在我國(guó)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用[5]。

本文基于浙北高等級(jí)航道網(wǎng)集裝箱運(yùn)輸通道項(xiàng)目，研究了掛籃施工技術(shù)在市場(chǎng)路大橋建設(shè)中的應(yīng)用。市場(chǎng)路大橋位于嘉興港乍浦鎮(zhèn)，接線起點(diǎn)與西側(cè)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(diǎn)位于建港路東側(cè)約450m處，與現(xiàn)狀市場(chǎng)東路相接，路線全長(zhǎng)1.225km。

1 工程概述

本項(xiàng)目設(shè)計(jì)有大挑臂預(yù)應(yīng)力蓋梁，共4種規(guī)格29片。其中，主橋過(guò)渡墩蓋梁尺寸為23.5m×2.65m×2.2m，懸挑長(zhǎng)度為7.35m，共計(jì)2片；跨線橋過(guò)渡墩蓋梁尺寸為23.5m×3.2m×3.45m，懸挑長(zhǎng)度7.35m，共計(jì)2片；橋臺(tái)蓋梁尺寸為25m×1.7m×2m，懸挑長(zhǎng)8.1m，共計(jì)2片；引橋蓋梁尺寸為23.5m×3.2m×3.2m，懸挑長(zhǎng)7.35m，共計(jì)23片。施工前對(duì)模板、支架進(jìn)行力學(xué)驗(yàn)算，嚴(yán)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(shè)工字鋼搭設(shè)工作平臺(tái)，以防止?jié)仓w梁時(shí)產(chǎn)生下沉及變形。工作平臺(tái)支架預(yù)壓采用混凝土預(yù)制塊，蓋梁模板均采用大塊定型組合鋼模，現(xiàn)場(chǎng)拼裝成型、人工配合汽車吊安裝就位。

市場(chǎng)路大橋第四聯(lián)上部結(jié)構(gòu)為48m+80m+48m預(yù)應(yīng)力混凝土變截面連續(xù)梁，下部結(jié)構(gòu)為實(shí)體墩，整體式承臺(tái)過(guò)渡墩，柱式墩接蓋梁，基礎(chǔ)為鉆孔灌注樁。因上部變截面采用掛籃施工導(dǎo)致施工時(shí)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(gòu)造施工，2021年1月前合龍。施工方法采用掛籃對(duì)稱懸臂分節(jié)段澆筑施工，從單幅橋兩主墩同時(shí)施工。

本項(xiàng)目采用菱形掛籃澆筑施工方法，掛籃結(jié)構(gòu)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(gòu)件，在水平的型鋼上鋪設(shè)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(tái)。掛籃側(cè)面布置5mm厚的木板，形成圍欄和側(cè)向支撐，同時(shí)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(tái)均掛設(shè)鋼絲網(wǎng)及密目安全網(wǎng)，并設(shè)置25cm高踢腳板。

圖1 菱形掛籃結(jié)構(gòu)示意圖

2 掛籃施工關(guān)鍵工序

2.1 掛籃拼裝

首先采用支架澆筑的方法對(duì)0#梁段進(jìn)行澆筑施工。澆筑完成后安裝臨時(shí)支撐，同時(shí)對(duì)臨時(shí)錨固進(jìn)行張拉。前期準(zhǔn)備工作完成后，將掛籃安裝在0#塊頂板處。掛籃安裝時(shí)要加強(qiáng)臨時(shí)連接部件和錨固措施，防止掛籃松動(dòng)和產(chǎn)生滑移。掛籃各部件之間的螺栓連接應(yīng)確保緊密，螺栓材質(zhì)應(yīng)有保證，應(yīng)特別關(guān)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(yīng)檢查無(wú)誤。同一批螺栓應(yīng)抽樣檢測(cè)其強(qiáng)度，強(qiáng)度檢測(cè)不合格不予使用。螺栓螺紋應(yīng)完整無(wú)缺，斷面不受損。

2.2 掛籃預(yù)壓

掛籃施工前應(yīng)進(jìn)行掛籃預(yù)加載試驗(yàn)。加載試驗(yàn)的荷載應(yīng)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(jí)加載，兩只掛籃加載試驗(yàn)同步進(jìn)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(dá)339.7t。加載試驗(yàn)荷載按前述標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算，則預(yù)壓試驗(yàn)中單只掛籃受力達(dá)424.6t。在掛籃預(yù)加載試驗(yàn)時(shí)，對(duì)荷載作用下掛籃產(chǎn)生的彈性和非彈性變形應(yīng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，按照設(shè)計(jì)的加載試驗(yàn)方案布置測(cè)量點(diǎn)，重點(diǎn)部位應(yīng)多布置測(cè)量點(diǎn)，同時(shí)測(cè)量初始值。預(yù)壓開始前先對(duì)施工人員進(jìn)行技術(shù)交底和安全教育，并制定緊急預(yù)案，在試驗(yàn)前應(yīng)組織相關(guān)人員進(jìn)行演練。機(jī)械設(shè)備按要求布置，材料準(zhǔn)備齊全，保證有充足的混凝土立方體塊以供加載使用。應(yīng)在試驗(yàn)場(chǎng)地布置安全圍欄，并保證試驗(yàn)場(chǎng)地內(nèi)照明充足。然后按加載程序進(jìn)行加載，每一級(jí)荷載加載前后，連續(xù)兩次觀測(cè)變形值不高于2mm視為穩(wěn)定，可施加下一荷載。當(dāng)施加完成最后一級(jí)荷載后，對(duì)掛籃保持加載24h，然后進(jìn)行檢測(cè)。如果掛籃的位移和變形趨于穩(wěn)定值，則可以進(jìn)行卸載，否則保持加載并進(jìn)行持續(xù)觀測(cè)，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(guò)規(guī)范允許值，則表明掛籃的整體強(qiáng)度未滿足施工要求，需要重新加固并再次試驗(yàn)。預(yù)加載試驗(yàn)完成后，對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)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(dòng)之前必須檢查梁體的混凝土強(qiáng)度，一般要求混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的95%以上，并且混凝土的彈性模量完全達(dá)到設(shè)計(jì)值，即100%。行走前箱梁的鋼束應(yīng)張拉完成，孔道壓漿結(jié)束，以確保箱梁達(dá)到預(yù)定的預(yù)應(yīng)力狀態(tài)。為防止箱梁與走道梁之間錨固不好，導(dǎo)致掛籃在行走時(shí)發(fā)生前傾，可以在主梁與掛籃之間多布置幾條保險(xiǎn)繩。

掛籃行走前應(yīng)先檢查預(yù)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(yīng)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(biāo)記，為保證掛籃的順利行走，可預(yù)先用黃油涂抹在走道梁上進(jìn)行潤(rùn)滑。當(dāng)解除掛籃的后錨固后，通過(guò)65T千斤頂推動(dòng)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(guò)快，同時(shí)應(yīng)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(dāng)掛籃走行到預(yù)定位置后，設(shè)置掛籃后錨固，安裝掛籃底模平臺(tái)后吊帶，解除掛籃底模平臺(tái)臨時(shí)吊掛。

2.4 掛籃拆除

當(dāng)最后一個(gè)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(shí)，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(guò)中跨合龍段后進(jìn)行施工。橋體受力體系完成轉(zhuǎn)換后，逐漸將掛籃移動(dòng)到0#梁段，在0#梁段進(jìn)行掛籃的拆除工作。掛籃拆除步驟為：張拉平臺(tái)→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(guò)程中，應(yīng)在施工梁段周圍架設(shè)欄桿和安全網(wǎng)，預(yù)防施工期間雜物墜落風(fēng)險(xiǎn)。掛籃安裝、移動(dòng)和拆除等施工步驟開始前都應(yīng)進(jìn)行安全交底，對(duì)操作人員進(jìn)行安全教育。對(duì)操作過(guò)程中可能出現(xiàn)的問題應(yīng)做好預(yù)案和防范措施，盡量降低施工過(guò)程中可能出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)。

4 結(jié)語(yǔ)

本文以浙北高等級(jí)航道網(wǎng)集裝箱運(yùn)輸通道項(xiàng)目為例，研究了掛籃施工技術(shù)在市場(chǎng)路大橋建設(shè)中的應(yīng)用?；趯?shí)際工程項(xiàng)目介紹了封閉式掛籃懸澆成套施工工藝，以及掛籃施工過(guò)程中易出現(xiàn)的問題及應(yīng)對(duì)措施。掛籃施工中主要存在過(guò)載垮塌、強(qiáng)風(fēng)導(dǎo)致垮塌、掛籃安裝不到位導(dǎo)致垮塌風(fēng)險(xiǎn)，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(guò)程中重點(diǎn)注意事項(xiàng)及預(yù)防措施。工程實(shí)踐表明，掛籃施工過(guò)程中易出現(xiàn)0#塊施工質(zhì)量難以控制及懸臂施工不平衡難以控制等問題。通過(guò)反復(fù)試驗(yàn)，最終確定從改進(jìn)混凝土成分和規(guī)范施工流程兩方面來(lái)控制混凝土內(nèi)部溫度差，從而減少水泥水化熱，使混凝土內(nèi)部組織更加致密。該項(xiàng)目積累的工程經(jīng)驗(yàn)可為同類工程提供參考。