菱形掛籃在浠水四橋主橋施工中的應(yīng)用

馮 亞 山

(中國市政工程中南設(shè)計研究總院有限公司，湖北 武漢 430010)

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菱形掛籃在浠水四橋主橋施工中的應(yīng)用

馮 亞 山

(中國市政工程中南設(shè)計研究總院有限公司，湖北 武漢 430010)

結(jié)合湖北省浠水四橋工程實例，從掛籃拼裝、預(yù)壓、前移等方面，介紹了菱形掛籃在主橋施工中的應(yīng)用，并總結(jié)了掛籃施工的注意事項，為同類工程施工積累了經(jīng)驗。

掛籃，箱梁，懸臂施工，加載試驗

1 工程概況

湖北省浠水縣浠水四橋及連接線工程是連接浠水河南北岸的重要通道，浠水四橋為跨越浠水河橋梁，全橋橋長466 m，起點樁號K2+944.5、終點樁號K3+410.5，橋梁橫向按整幅布置，橋梁寬度26.0 m；主橋跨徑組合為76 m+120 m+76 m。

主橋上部結(jié)構(gòu)采用預(yù)應(yīng)力混凝土變截面連續(xù)箱梁，為三向預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)、箱梁為單箱三室直腹板截面、頂寬26 m、底寬19 m、兩側(cè)翼緣板寬3.5 m、箱室寬度6.5 m+6.0 m+6.5 m、連續(xù)箱梁底板下緣曲線為二次拋物線，箱室頂板厚18 cm、翼緣板端部厚度18 cm；下部結(jié)構(gòu)主橋主墩采用圓端型空心墩，縱向厚度4.5 m、橫向?qū)挾?5.5 m、墩身壁厚1.0 m，主墩承臺采用矩形，結(jié)構(gòu)尺寸11.25 m×18 m×4.0 m?；A(chǔ)為鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。

2 掛籃組成

本掛籃主要由主桁架、行走及錨固系統(tǒng)、吊帶系統(tǒng)、底平臺系統(tǒng)、模板系統(tǒng)五大部分組成，見圖1。其施工程序為：掛籃拼裝→掛

籃預(yù)壓→掛籃調(diào)整及錨固→鋼筋制作安裝、預(yù)應(yīng)力孔道預(yù)留→混凝土澆筑→預(yù)應(yīng)力筋張拉、壓漿→掛籃前移至下一節(jié)段。下面著重介紹掛籃拼裝、預(yù)壓及掛籃前移等工序。

2.1 掛籃拼裝

本橋掛籃形式采用菱形架斜拉式掛籃；在0號梁段施工完成后，即可從梁段中心向兩側(cè)對稱安裝兩套施工掛籃。安裝時以箱梁中心線為主要基準(zhǔn)，找準(zhǔn)軌道所在位置，先鋪設(shè)工字鋼軌枕，再在其上放置軌道，適當(dāng)調(diào)整鋼枕使軌道處于水平位置，并嚴(yán)格控制軌道間的中心距。安裝步驟如下：測量放樣→鋪設(shè)支點軌枕→安裝支點、主桁安裝→上后錨→后上橫梁→頂橫梁→主桁架→橫聯(lián)→起吊底籃→穿吊桿→底模板→外側(cè)模、內(nèi)側(cè)?！斈５跫堋敯?、翼板。拼裝時從下到上，先拼好支點、主桁后，上緊后錨、安裝頂橫梁、主桁架；然后再吊掛底籃；底籃放在地面上拼裝，先安裝下橫梁，后放活動鉸、縱梁及扁擔(dān)；然后用提升設(shè)備起吊，將底籃緩緩起吊到位后，將前上橫梁在事先已掛好的吊桿穿入下橫梁扁擔(dān)，上緊螺母，待穿完吊桿后，調(diào)整底模，安裝底板，外側(cè)模，內(nèi)模及頂板。掛籃安裝流程圖見圖2。

2.2 掛籃預(yù)壓

對掛籃前橫梁進(jìn)行預(yù)壓的目的主要是檢驗主桁架的強(qiáng)度、剛度，并獲得相應(yīng)荷載下的彈性和非彈性變形值，為箱梁施工線形控制提供依據(jù)；對預(yù)壓結(jié)果進(jìn)行分析后，對梁段底模標(biāo)高通過下式給出：

h=h0+Δh+fg+fn。

其中，h為掛籃模板定位高；h0為箱梁底面設(shè)計標(biāo)高；Δh為分析計算得到的預(yù)抬量；fg為掛籃彈性變形；fn為待施工節(jié)段的控制線形與設(shè)計標(biāo)高的差值。

1)加載試驗方法。對掛籃的主桁加載。主桁架在地面兩個成對加載，利用精軋螺紋鋼和張拉設(shè)備進(jìn)行加載試驗，模擬最重梁段施工工況，以檢驗主桁架的強(qiáng)度、剛度。

2)加載要求。a.模擬最重梁段4號塊(105.1 m3)施工工況進(jìn)行加載。最重梁段混凝土自重：N1=105.1 m3×26.5 kN/m3=2 785.15 kN。掛籃自重：N2=1 200 kN(按照掛籃設(shè)計允許最大重量加載)。加載力F=(2 785.15+1 200)/4/4=249.07 kN。b.實驗時采取分級加載的方式，加卸載共分九級，具體加載力如表1所示。

3)加載程序。每級加載后20 min分別測量各測點，做好記錄。加載全部完成后，再次測設(shè)各測點，卸載也應(yīng)按相應(yīng)的分級進(jìn)

行，每級卸載后均靜載20 min后分別測設(shè)各測點，做好記錄。每級加載后對主桁架全面檢查，做好記錄，情況正常后，再進(jìn)行下一級的加載。

表1 具體加載力統(tǒng)計表

4)觀測成果。變形觀測數(shù)據(jù)要如實填寫在沉降觀測記錄表上，計算出掛籃主桁架彈性變形量，掛籃主桁架彈性變形量用于掛籃底模預(yù)高設(shè)置(底模預(yù)高)。

2.3 掛籃前移

掛籃安裝預(yù)壓完成后進(jìn)行1號階段的懸臂施工。

需注意掛籃的安全正確操作、不平衡荷載的消除、鋼筋及預(yù)應(yīng)力孔道的預(yù)留接長、混凝土的澆筑順序等。

掛籃前移的主要步驟：

1)待節(jié)段中預(yù)應(yīng)力張拉完后，鋪設(shè)軌道。要求軌道各向誤差在±2 mm之內(nèi)，軌道上表面平順，接口光滑。軌枕位置準(zhǔn)確，均勻墊實。2)拆除內(nèi)外對拉螺桿、下落內(nèi)滑梁，下落外側(cè)模板、下落前后底橫梁，使模板脫離混凝土面約15 cm～20 cm。3)松除后錨固裝置，使掛籃處于行走狀態(tài)。4)利用四臺千斤頂前移掛籃至設(shè)計位置。掛籃前移時同一掛籃上下游及主梁兩端掛籃均應(yīng)同步，上下游不應(yīng)超過10 cm。5)錨固后錨裝置。安裝外側(cè)滑梁錨固吊桿。6)提升前后底橫梁、安裝后底橫梁錨固吊桿。提升外側(cè)模板，初步調(diào)整底模及外側(cè)模板中線和標(biāo)高。7)綁扎底板、腹板鋼筋及豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋，安裝縱向預(yù)應(yīng)力管道。固定預(yù)埋孔管件后將內(nèi)模沿內(nèi)滑梁移動至設(shè)計位置。8)安裝內(nèi)模板錨固吊桿。提升內(nèi)模板，調(diào)整內(nèi)模板中線和標(biāo)高。

3 結(jié)語

實踐證明，采用本菱形掛籃懸臂施工箱梁進(jìn)度快、質(zhì)量優(yōu)、安全可靠，同時并不需要使用大量的施工機(jī)械設(shè)備和人員，這樣就可以減少許多支架支出，控制了施工成本，特別是在交通流量大、橋梁建設(shè)高度大、跨越江河或溝壑的橋梁施工中，其在質(zhì)量、費(fèi)用、進(jìn)度、安全等方面的優(yōu)勢更為明顯，能夠有效的促進(jìn)橋梁工程施工的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益的實現(xiàn)。

[1] 雷俊卿.橋梁懸臂施工與設(shè)計[M].北京：人民交通出版社，2000.

[2] 王昌將.懸臂澆筑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋[M].北京：人民交通出版社，2004.

Application of cantilever rhombus hanging basket in major Xishui 4th bridge construction

Feng Yashan

(ChinaMunicipalEngineeringCentralSouthDesignHeadquarterCo.,Ltd,Wuhan430010,China)

Combining with Hubei Xishui 4th bridge engineering example, starting from aspects of hanging basket spelling, preloading, and antedisplacement, the paper introduces the application of cantilever rhombus hanging basket in major bridge construction, and summarizes hanging basket construction matters, which has accumulated experience for similar engineering construction.

hanging basket, box girder, cantilever construction, loading test

1009-6825(2016)13-0177-02

2016-02-29

馮亞山(1971- )，男，工程師

U445

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