劉詩澤 李杰 張林江
【摘要】三角掛籃技術在橋梁施工中應用比較廣泛,有著剛度大、自重輕、易控制及拼裝簡單等有優(yōu)點。本文以酉沿高速的銅鼓大橋和磨石溪特大橋剛構橋合攏段施工為例,首先介紹了掛籃構造尺寸,然后從掛籃前移、模板安裝及掛籃拆除等方面探討了三角掛籃在施工中的應用。
【關鍵詞】三角掛籃;合攏段施工;應用
剛構橋,主要承重結構采用剛構的橋梁。在銅鼓大橋和磨石溪大橋中,主橋采用3跨的連續(xù)剛構結構形式。懸臂箱梁為三向預應力混凝土結構,全幅橋采用分離式單箱單室截面。箱梁頂板寬度為12m,底板寬度6.6m,箱梁懸臂長2.7m。該橋三角掛籃基本構造為三角斜拉、自錨、無壓重的鋼結構形式,其主要構件均選用標準型鋼加工而成,各桿件受力較為明確,且大多是軸向受力。
1.掛籃構造尺寸的確定原則
1.1掛籃結構構成
通常為4部分構成,即行走系統(tǒng)、模板系統(tǒng)、三角主桁架和底籃,所有掛籃重量為57t,設計荷載以200t控制,掛籃和塊件重量比值是0.29。
1.2確定構造尺寸
通常按照箱梁塊重量和長度、移籃一次到位狀況、預應力張拉過程中所需操作空間,將所有掛籃構件尺寸確定下來。本工程節(jié)段長度最大是4.5m,可操作的張拉空間是1.55m,已澆節(jié)段前端與前支腿中心距離為0.5m,前吊點和前支腿中心距離是5m。因為掛籃為對稱結構,前腿中心和后錨中心距離是5m,所以可以實現一次移籃到位。掛籃橫向間距是5.7m,用桿件來連接主桁,這樣能增強穩(wěn)定性,并提升整體受力。
2.三角掛籃在剛構橋合攏段施工中的應用
2.1邊跨合攏
1)預埋槽鋼
為保證合攏段澆筑質量,施工前需形成臨時剛性。故在懸澆12#塊預埋槽鋼(Q235)。考慮到兩斷面相同,故設置槽鋼位置一致,分別位于兩腹板頂部及兩底板頂部[1]。預埋時在梁體筋內適當加入井字架筋,以保證與梁體混凝土連接增加抗拔力。
2)掛籃前移
梁塊張拉完成后,掛籃按照常規(guī)懸澆施工方法進行前移,前移距離為1.6米,以前上橫梁懸吊處于15號梁段前端合適的位置為準。掛籃移動就位后,立即進行固定。保留合攏用的掛籃外側模及底模,內模及內滑梁拆除,并移出箱梁放置在指定場地堆放。將現澆段和T構上的雜物清理干凈,將梁上的施工必需的機具放置在0#塊上,使全橋T構處于相對平衡狀態(tài)。
3)模板安裝
邊跨合攏段模板采用鋼模板,直接使用12號梁塊的掛籃側模及底模,內模重新加工,并加工骨架錨固于前上橫梁。模板兩端與懸臂端及現澆段箱梁接觸處貼雙面膠防止漏漿,底模用高度調節(jié)螺栓頂起與懸臂端箱梁底板砼面緊貼。側模以拉桿固定,穿在砼中的拉桿,外套膠管,以利拉桿撥出。與吊架法相比,掛籃合攏充分利用掛籃原有模板,加大了掛籃設備的利用率,同時不再額外拆除掛籃,免除了吊架的安裝,消除了吊架安裝的風險,縮短了合攏段施工的工期,提高了經濟效益。
4)掛籃、支架拆除
完成合攏束預應力筋張拉壓漿后,對模板、支架及掛籃等進行拆除。首先,拆除工作在橋臺上開展,利用吊車先把模板、支架吊至橋面,然后運送至橋臺外。之后對掛籃模板進行拆除,采用相同的方法即可[2]。將掛籃移送到橋臺后,先分解拆除,再轉移零部件。最后,將現場施工設備、材料和機具等清理干凈,為后續(xù)橋面施工做好準備。若用吊架法合攏,在進行吊架安裝前必須對掛籃進行拆除,然后合攏后再進行吊架的拆除,這樣高空拆除工作進行兩次,危險性大,施工時間長,額外增加了吊架相關費用,費時費力。與此相比,掛籃合攏具有明顯的優(yōu)勢。
2.2中跨合攏
1)掛籃就位
拆除小里程掛籃模板,將掛籃主桁退回11#塊,大里程掛籃向前移動至預定位置后進行錨固,保留合攏用的掛籃外側模及底模,內模及內滑梁拆除,并移出箱梁放置在指定場地堆放。將現澆段和T構上的雜物清理干凈,將梁上的施工必需的機具放置在0#塊上,使全橋T構處于相對平衡狀態(tài)。
2)模板安裝
第一,安裝底模。后底橫梁的錨固,是用吊帶的下端與底橫梁銷接,后底橫梁采用φ32精扎螺紋鋼穿過主梁底板混凝土預留孔,錨固于底板上;前底橫梁吊桿上端穿過主梁頂板混凝土預留孔,預留孔采用4根φ50鋼管焊接在指定位置,采用φ32精扎螺紋鋼吊桿替代原設計上的鋼吊帶施工,錨固于主桁前橫梁上;第二,安裝外側模。裝時采用墻包底,模板兩端與懸臂端及現澆段箱梁接觸處貼雙面膠防止漏漿,底模用高度調節(jié)螺栓頂起與懸臂端箱梁底板砼面緊貼。
3)勁性骨架安裝
根據設計要求,合龍時頂推位移量為1.8cm,頂推力524kN,頂推時采用兩個27噸的千斤頂進行頂推,頂推位置為內箱勁性骨架鋼板預埋處,千斤頂與槽鋼連接,兩者位于合龍段位置,并連接兩懸臂端斷面,通過千斤頂施加頂推力(兩個千斤頂同時頂推),頂推到位后不拆除千斤頂,待溫度達到15±3℃進行勁性骨架焊接,然后拆除千斤頂。
4)勁性骨架拆除
拆除勁性骨架時,由于中跨跨中有矮肋梁,勁性骨架有一部分會穿過矮肋梁,因此,直接從矮肋梁位置切割勁性骨架,最后再用砂漿封閉矮肋梁的鋼板,防止形成氧化通道。
3.結語
三角掛籃在剛構橋合攏段施工中的應用過程中,與吊架法相比有著工期短、經濟效益高、受力明確、傳力簡捷等優(yōu)點,吊架法施工臨時荷載小,減小了橋梁附加內力,然而三角掛籃主桁梁斜拉桿截面較大,整體剛度好,錨桿和吊桿用中32精軋螺紋鋼筋,施工簡單,能夠節(jié)省材料,加快施工進度,降低施工投入。因此,在剛構橋合攏段施工中應用三角掛籃技術,能夠實現施工效率和水平的提升,值得推廣與應用。
參考文獻
[1]葉柯,鐘國東.三角掛籃的空間受力分析[J].廣東公路交通,2015,(04):57-62.
[2]彭友森.斜拉橋變角度牽索三角掛籃的施工應用[J].廣東土木與建筑,2014,(07):51-58.