渭河五橋主橋連續(xù)梁37 m寬掛籃施工技術(shù)

李 軍

(中鐵三局集團(tuán)天津建設(shè)工程有限公司，天津 300350)

1 概述

天水渭河五號橋，橋梁長748.5 m，橋梁孔跨布置：(30+28.5) m+(75+126+75) m+(2×60) m+(3×30) m+(32+50+32) m+(3×30)m。本橋主橋采用矮塔斜拉橋，引橋采用支架現(xiàn)澆連續(xù)梁、鋼箱梁。主橋橋面寬度為37 m，引橋橋面寬度為35 m～48 m。本橋位于黃河最大支流渭河上，施工時河水水量變化大，河道處理難，支架法施工風(fēng)險大，本橋主墩采用掛籃施工(見圖1)。

2 渭河五橋主墩掛籃施工概況

渭河五橋箱梁分為1個0號段、15個對稱段、兩個邊跨合攏段、1個中跨合攏段和2個直線段(見圖2)。掛籃施工部分為對稱段中的2號～15號段，箱梁對稱段長度為3節(jié)×3 m+12節(jié)×4 m，最大混凝土187.1 m3。主梁為變高度預(yù)應(yīng)力混凝土單箱五室箱梁，梁高及底板厚度按2.0次拋物線變化。箱梁頂結(jié)構(gòu)寬 3 700 cm，箱底寬2 900 cm，箱梁外側(cè)懸臂長400 cm，端部厚20 cm，根部厚60 cm。

模板設(shè)計(jì)以提高0號塊——掛籃模板之間的通配利用為原則，結(jié)構(gòu)為分離裝配式結(jié)構(gòu)。順橋向分為4.4 m+1.8 m+4.4 m。兩端4.4 m結(jié)構(gòu)為掛籃側(cè)模板，中間1.8 m為0號塊模板。掛籃大樣如圖3所示。

渭河五號橋主橋箱梁0號～1號段采用搭設(shè)鋼立柱支架現(xiàn)澆施工，箱梁2號～15號節(jié)段及邊跨合攏段，中跨合攏段采用掛籃懸臂澆筑[1-2]，各節(jié)段混凝土全截面一次澆筑。

3 掛籃安裝

掛籃安裝前根據(jù)掛籃圖紙和構(gòu)件清單清點(diǎn)掛籃構(gòu)件數(shù)量和質(zhì)量，根據(jù)相關(guān)材料進(jìn)場驗(yàn)收規(guī)范驗(yàn)收精軋螺紋鋼、螺栓、鋼絲繩、手拉葫蘆等掛籃施工材料[3]。

本方案中掛籃設(shè)備材質(zhì)為Q235鋼材，焊縫質(zhì)量全部按一級焊縫質(zhì)量檢驗(yàn)100%合格，外側(cè)模、底模允許不平整度1 m2內(nèi)1 mm～2 mm，主梁、滑梁、三角架1 m內(nèi)垂直度誤差不超過3 mm。

1)預(yù)埋：0號塊澆筑時，按照孔位預(yù)埋圖紙，利用橋梁豎向預(yù)應(yīng)力筋波紋管精確預(yù)埋工作孔。預(yù)埋孔與鋼筋網(wǎng)用定位筋可靠固定。

2)安裝滑道：按照掛籃總圖在梁面上放出滑道中線位置，自左線橋邊至右線距離依次為5 075 mm，6 400 mm，8 900 mm，6 900 mm，6 200 mm，5 075 mm，中線誤差5 mm以內(nèi)。

布置滑道墊塊：按已放出的中線布置滑道墊塊。在前支點(diǎn)下部相互接觸密布3根，中線和立柱中線重合。其他位置間距1 m布置。0號塊長度有限，安裝時滑道后端與另一端在梁中接觸，前端伸出0號塊5 m，施工第二節(jié)段時，滑道不用前移，掛籃向前滑移。

安裝滑道：精確按照已放出的滑道中線安置滑道，采用滑道扁擔(dān)梁在對應(yīng)預(yù)埋孔位處錨固滑道，滑道壓梁根數(shù)為3根?；厘^固一律采用雙螺母，使滑道穩(wěn)定可靠錨固在梁面上。

滑道安裝精度控制：a.順橋向：使各滑道與滑道中線平行；b.高度方向：使各滑道與前支腿接觸位置標(biāo)高平齊。

3)安裝后掛輪：將后掛輪從滑道后端套入滑道，推移至距離梁端4 064 mm(后掛輪的位置由后掛輪與主梁連接的相對位置確定)，方便與主梁安裝。

4)安裝滑道壓梁：掛籃采用雙滑道式掛籃，滑道安置在橋梁豎向預(yù)應(yīng)力筋位置，可直接利用橋梁PSB830φ32豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋配合滑道扁擔(dān)梁錨固滑道。

5)安裝主縱梁：先將主梁與前支腿、后掛輪上銷座用M22-8.8級高強(qiáng)螺栓組裝，之后將主梁按照編號依次吊裝在對應(yīng)滑道上，前支腿中心距離梁端距離控制為350 mm。將后掛輪下座套入上銷座后穿入連接銷并插入保險銷完成安裝。

6)安裝主梁扁擔(dān)梁：在預(yù)埋孔位處，安裝扁擔(dān)梁(提前復(fù)核孔位)。扁擔(dān)梁錨固高度應(yīng)以主梁順橋向呈現(xiàn)水平狀態(tài)為準(zhǔn)。在錨固主梁扁擔(dān)梁前，需在主梁底與滑道間進(jìn)行支墊，使主梁呈現(xiàn)水平狀態(tài)。

7)安裝立柱、后聯(lián)、側(cè)斜拉帶：將立柱按照編號依次與主梁用M22-8.8級高強(qiáng)螺栓緊固后，安裝后上橫梁、立柱連梁、側(cè)斜拉帶，使結(jié)構(gòu)在橫橋向形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。后上橫梁、立柱連梁、側(cè)斜拉帶與立柱采用M22-8.8級螺栓連接。

組裝時應(yīng)在橫橋向橫梁-橫梁連接、橫梁-立柱連接全部螺栓安裝后，再將螺栓緊固到位，使主桁架在橫橋向形成穩(wěn)固結(jié)構(gòu)。

8)安裝前后斜拉帶：將斜拉帶按照編號依次吊裝到位后與立柱、主梁穿入連接軸銷并安裝銷軸保險銷。

9)安裝前上橫梁：將前上橫梁依次吊裝在主梁端部。安裝節(jié)點(diǎn)板、連接螺栓，將前上橫梁在橫橋向連接為整體，此時不宜將連接螺栓緊固到位，便于調(diào)節(jié)與主梁連接。待所有節(jié)點(diǎn)與主梁連接螺栓孔螺栓對位后，緊固連接螺栓和接頭螺栓。

完成掛籃梁面以上結(jié)構(gòu)部分。此時可將各連接節(jié)點(diǎn)處的螺栓全部緊固到位，保證結(jié)構(gòu)的可靠穩(wěn)定。

10)安裝后下、前下橫梁。先將3段2×13.5 m+9 m下橫梁在橋下按編號依次排好，再將橫梁吊座按安裝圖位置套在下橫梁對應(yīng)位置，緊固定位頂死螺栓，使吊座位置相對下橫梁可靠固定。安裝橫梁連接螺栓和承力軸銷，使下橫梁連成28.8 m的通長結(jié)構(gòu)。

用起重設(shè)備將橫梁吊到預(yù)裝位置后先用手拉葫蘆將下橫梁與上橫梁臨時拉結(jié)。每根梁用15 t葫蘆3個，手拉葫蘆根據(jù)所需的工作幅度配合鋼絲繩接長使用，鋼絲繩與上橫梁接觸部位應(yīng)處理成圓弧面，避免硬接觸損壞鋼絲繩。在用手拉葫蘆將下橫梁調(diào)整到位后，按裝配圖對應(yīng)安裝所有φ32PSB830精軋螺紋鋼吊桿。吊桿兩端配帶雙螺母。為防止精軋鋼筋打火破壞，應(yīng)在精軋鋼筋上套上PVC管作為保護(hù)[4]。

施工時，將后下橫梁梁面、底板吊桿用2個5 t螺旋千斤頂配合小橫梁張緊后雙螺母錨固，保證吊桿有一定的預(yù)張力，受力可靠。

11)安裝底?？v梁、底模：底縱梁和下橫梁采用上下壓板配合螺栓嵌套固定。上壓板不帶調(diào)平塊，安裝在下橫梁上部和下橫梁十字相交；下壓板帶調(diào)平塊，安裝在底縱梁下部，和底縱梁十字相交。之后再壓板四角用M16螺栓配帶雙螺母鎖定。底縱梁安放時后端伸出后下橫梁翼緣200 mm。

12)安裝側(cè)模、側(cè)?；骸４﹤?cè)?；海合仍趥?cè)模與滑梁接觸點(diǎn)上焊接2根100×10扁鐵，扁鐵外邊距與滑梁同寬，該扁鐵用于側(cè)模桁架整體在滑梁上拖行定位。

將側(cè)?；捍┤雮?cè)模桁架，穿入時在滑梁后端梁面錨固位置對應(yīng)套上滑移吊架和承力吊架，滑梁前端用吊桿安裝在前上橫梁上，后端用吊桿與滑移吊架連系在梁面上。調(diào)整模板桁架扁鐵下沿距離滑梁頂面在20 mm，避免較大間隙在脫模時產(chǎn)生很大的沖擊力。

13)安裝內(nèi)模系統(tǒng)：內(nèi)模系統(tǒng)為木模，根據(jù)箱梁高度調(diào)節(jié)拼裝模板。

安裝時可先將前上橫梁吊桿采用滑移吊架作為吊點(diǎn)。1號～2號段施工走行時，滑梁位置固定，前吊點(diǎn)與滑梁相對移動。滑移到位后用手拉葫蘆將內(nèi)模拖至下一梁段施工位置。待施工至滑梁前吊點(diǎn)位置與前上橫梁對位后，將滑移吊架改為吊桿，完成轉(zhuǎn)換。

4 掛籃預(yù)壓

4.1 掛籃安裝完成后進(jìn)行加載試驗(yàn)

掛籃安裝完成后在掛籃的前下橫梁、后下橫梁上按照施工過程中最大荷載工況吊裝加載，掛籃預(yù)壓監(jiān)測點(diǎn)布圖見圖4～圖6。水袋均勻吊裝于掛籃橫梁，見圖7，圖8。最大試驗(yàn)荷載為最不利施工荷載(4號節(jié)段)的120%，質(zhì)量為570 t。

4.2 試驗(yàn)荷載分級加載步驟

掛籃預(yù)壓荷載值取懸臂澆筑最大節(jié)段重量的1.2倍。首次加載10%，第二次加載至50%，第三次加載至100%，第四次加載至120%，每一級加載后持荷6 h；對掛籃全面檢查，并對掛籃各項(xiàng)數(shù)據(jù)做好記錄，最后一級荷載壓載完成12 h后，進(jìn)行觀測，確定標(biāo)高，24 h內(nèi)無變化視為穩(wěn)定，可進(jìn)行卸載，卸載分級100%,50%,10%,空載。

4.3 預(yù)壓過程

1)空載測量。在進(jìn)行壓載前，首先檢查掛籃稱重系統(tǒng)、后錨桿和各個吊桿是否安裝合格。檢查驗(yàn)收完成后，按壓載要求布設(shè)測量控制點(diǎn)。2)第一階段壓載實(shí)施?？蛰d測量完成后，將空水袋提前吊裝至掛籃底板，按設(shè)計(jì)堆載方案，逐漸蓄水進(jìn)行底板部分的堆載，堆載過程保證兩側(cè)荷載對稱施加。堆載完成后，進(jìn)行觀測點(diǎn)測量，并詳細(xì)記錄，持荷1 h后，再次進(jìn)行測量，若無變化，進(jìn)行第二階段堆載，否則須繼續(xù)持載，重新測量，直至測量結(jié)果穩(wěn)定[5]。3)其余階段壓載實(shí)施。第一階段測量完成后，按設(shè)計(jì)堆載方案，繼續(xù)對水袋蓄水進(jìn)行對稱堆載。堆載完成后，進(jìn)行觀測控制點(diǎn)測量，并詳細(xì)記錄，持荷1 h后，再次進(jìn)行測量，若無變化，進(jìn)行下一階段堆載，否則須繼續(xù)持載，重新測量，直至測量結(jié)果穩(wěn)定。以后各加載階段與第二階段相同。最后一次加載完成后每間隔3 h進(jìn)行一次測量[6]。4)卸載。加載結(jié)束，連續(xù)3次觀測結(jié)果穩(wěn)定后，開始卸載。卸載時兩側(cè)掛籃和單側(cè)掛籃的對稱部位都應(yīng)對稱分階段卸載，卸載時也應(yīng)遵循逐級卸載，與加載時每等級質(zhì)量相同。

4.4 資料整理

根據(jù)分級壓載和卸載后的觀測值確定各分段所產(chǎn)生的彈性變形和非彈性變形，確定各梁段澆筑混凝土?xí)r所產(chǎn)生的彈性變形值。把此次的成果與理論計(jì)算進(jìn)行對比，并進(jìn)行成果分析。

5 滑移走行

5.1 脫模

繃緊上下橫梁聯(lián)系的手拉葫蘆，使用2個QL5D千斤頂配合1根][18扁擔(dān)梁松開前上橫梁-前下橫梁吊桿；前上橫梁-滑梁吊桿；滑梁-梁面吊桿；后上橫梁-后下橫梁吊桿；后下橫梁-梁面吊桿。松開高度50 mm。松開吊桿時需嚴(yán)格按照吊桿拆卸圖示次序依次松開，保證底籃結(jié)構(gòu)整體下落，無局部扭曲。慢松動上下橫梁聯(lián)系葫蘆，松開高度20 mm。

脫模，使模板落在底?？v梁上。

繼續(xù)松動聯(lián)系葫蘆，拆除后下橫梁箱梁底部內(nèi)錨桿，使下橫梁-下橫梁滑梁走行吊桿承力，務(wù)必使前后下橫梁處于同一水平面內(nèi)，保證走行時下橫梁僅有水平平面內(nèi)的豎向力，保證結(jié)構(gòu)安全。完成脫模。檢查下橫梁滑梁錨固情況，準(zhǔn)備滑移作業(yè)[7]。

5.2 滑梁吊架轉(zhuǎn)換

使用2個QL10D千斤頂配合1根][18扁擔(dān)梁，頂起錨固在梁面翼緣的滑梁滑移吊架錨桿及下橫梁滑梁滑移吊架錨桿，使滑移吊架承力。松動承力吊架錨桿螺母，使承力吊架低于滑移吊架100 mm，作為滑梁系統(tǒng)走行時的保險。

5.3 滑道前移

使用2個QL5D千斤頂配合1根][18扁擔(dān)梁依次松開滑道錨固吊桿；取出后掛輪和滑道支架的支墊塊，在前支腿兩側(cè)各安裝1個QL32D千斤頂頂起主梁，一端總共12個，使前支腿滑塊與滑道分離(也可根據(jù)現(xiàn)場千斤頂數(shù)量和規(guī)格依次頂升主梁，每處千斤頂起頂力配置不小于60 t。若不同步頂升，則起頂力不小于90 t。主桁架應(yīng)用螺栓固定，防止扭曲變形，操作時必須同步頂起)。千斤頂?shù)撞繎?yīng)平整，兩側(cè)千斤頂應(yīng)同步啟動。頂部與主梁接觸點(diǎn)需采用墊板或分配梁分布起頂力，減少集中力對主梁的局部損傷[8]。

對應(yīng)上述滑道安裝條文在已澆筑梁段安置滑道墊梁(梁端位置密布3根中心間距梁端300 mm，其他間距1 000 mm布置即可)，利用手拉葫蘆在滑道后端和梁端做聯(lián)系將滑道牽引至已澆筑梁端；落下千斤頂，使前支腿落在滑道上；按預(yù)埋圖紙孔位安裝滑道錨桿，采用滑道扁擔(dān)梁錨固滑道，完成滑道前移環(huán)節(jié)。

每次錨固倒換，務(wù)必保證后掛輪后側(cè)0.5 m距離以內(nèi)有1根扁擔(dān)梁，后掛輪前側(cè)錨梁間距1 m布置?；谰臀缓螅瑖?yán)格控制滑道前后端中心間距，控制主梁前后端間距，保證主梁、滑道在同一豎直平面內(nèi)。避免滑移過程中后掛輪與滑道發(fā)生刮擦。

5.4 后錨轉(zhuǎn)換

松開主桁后錨，使滑道后錨承擔(dān)掛籃的不平衡反力。為保證走行安全，在三腳架內(nèi)安裝1根保險扁擔(dān)梁，扁擔(dān)梁與掛籃主梁間隙5 mm。

5.5 掛籃走行

松開主梁后錨，卸下后錨扁擔(dān)梁。為保證走行絕對安全，可在三腳架內(nèi)安裝1根保險扁擔(dān)梁，扁擔(dān)梁與掛籃主梁間隙5 mm。

啟動牽引千斤頂，將掛籃牽引至新澆筑梁端前沿。

滑道扁擔(dān)梁在掛籃走行換位時，需保證后掛輪兩側(cè)扁擔(dān)梁間距不超過1.5 m。

掛籃滑移時，操作時需有專人指揮、測量：一個0號塊兩端的掛籃需同步滑移，同端掛籃的5拼三腳架滑移也務(wù)必同步，避免不同步導(dǎo)致掛籃結(jié)構(gòu)件受扭損壞。

當(dāng)走行油頂油壓表值出現(xiàn)突增情況，而掛籃走行位置無明顯變化的情況時，需停止走行進(jìn)行檢查有無卡固情況。走行時油壓表顯示讀數(shù)應(yīng)控制在表盤總數(shù)的50%，以加強(qiáng)走行過程的可靠性。

5.6 立模

掛籃走行到位，調(diào)模前，調(diào)整主桁后錨錨固高度，使走行后掛輪與滑道翼緣脫開30 mm～50 mm，保證掛籃澆筑施工時，后掛輪不承擔(dān)施工荷載，錨固主桁后錨，完成錨固系統(tǒng)轉(zhuǎn)換。

根據(jù)確定的豎向標(biāo)高和橫橋向坐標(biāo)，手動依次將底模、側(cè)模調(diào)至與梁面密貼，依次用千斤頂配合小橫梁緊固每個吊桿螺母，使各吊桿張緊受力。預(yù)澆筑梁段掛籃滑移到位。

6 掛籃拆除

掛籃施工至合攏段后，可直接使用安裝時使用的吊車將掛籃拆除。

6.1 底籃拆除

先按脫模操作拆除吊桿，使調(diào)節(jié)手拉葫蘆受力，利用手拉葫蘆先將底籃前后下橫梁調(diào)整在同一高度，空間方便吊車作業(yè)即可。先拆除底模板，再對稱依次拆除底縱梁。下橫梁可以整體降落，兩側(cè)吊點(diǎn)位置需要距離梁端6 m～8 m。

橋梁橫向兩側(cè)安置2臺吊車配合作業(yè)。每側(cè)用2等長度鋼絲繩將下橫梁捆綁可靠，后在專人指揮下，兩側(cè)吊車同步起吊，使上下橫梁聯(lián)系葫蘆不受力，卸下手拉葫蘆。之后緩慢同步下落至地面。

6.2 側(cè)模拆除

利用手拉葫蘆在滑梁前后端與掛籃前上橫梁、梁面形成連接，緩慢降落至地面即可。若手拉葫蘆工作長度有限，可先降至汽車吊工作空間內(nèi)，然后用汽車吊卸落。

6.3 內(nèi)模拆除

內(nèi)模直接卸落在箱梁內(nèi)，然后利用汽車吊從箱梁內(nèi)部提落到地面。梁面以上結(jié)構(gòu)卸落，先不松開后錨，按從上至下的順序拆除。

7 結(jié)語

本文以渭河五號橋?yàn)楸尘?，針對橋上主墩的掛籃連續(xù)梁施工，對掛籃的安裝、預(yù)壓、施工過程及拆除進(jìn)行了系統(tǒng)闡述，尤其是對于37 m寬大截面箱梁掛籃施工過程方法進(jìn)行了說明，相關(guān)方法得到了驗(yàn)證，對于橋梁掛籃施工能給予相應(yīng)的參考。