梁紅
摘 要 本文通過工程實例,根據(jù)房亭河大橋所處地理位置、施工環(huán)境、工程特點及結(jié)構(gòu)類型,合理選擇掛籃的類型,掛籃的組成、拼裝、行走等技術(shù),在保證安全、質(zhì)量、進度的前提下,精心組織完成三角掛籃懸臂現(xiàn)澆施工,為類似工程施工提供借鑒。
關(guān)鍵詞 三角掛籃;懸臂現(xiàn)澆;施工技術(shù)
中圖分類號 TU7 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 2095-6363(2017)16-0214-01
1 工程概況
房亭河大橋位于271省道(邳州段),跨越河流房亭河,為V級航道,上部結(jié)構(gòu)跨徑組合為(3×30+(35+60+35)+4×30)m,全長340m,主橋采用三跨懸澆變截面連續(xù)箱梁,橋面全寬15m。
主橋箱梁采用單箱單室截面,箱梁頂板寬15.0m,底板寬7.5m,兩側(cè)翼緣板各寬3.75m,跨中梁高1.9m,墩頂梁高3.7m,箱梁0號施工節(jié)段采用墩旁托架現(xiàn)澆,其余分7對梁段,各懸澆塊件采用掛籃對稱懸臂逐段現(xiàn)澆法施工,邊跨直線段采用支架現(xiàn)澆。箱梁縱向掛籃懸澆分段長度為(4×3m+3×4m),箱梁墩頂現(xiàn)澆0號施工節(jié)段長度10m,邊跨現(xiàn)澆段長度分別為3.92m和3.94m,中跨、邊跨合龍段長度均為2.0m。
2 掛籃的選型與設(shè)計
2.1 房亭河大橋懸澆箱梁主要設(shè)計參數(shù)
懸澆箱梁梁段最大重量:107.6噸。懸澆箱梁梁段最大分段長度:4m。懸澆箱梁梁段高度變化:1.9m~3.7m。掛籃容許最大變形:20mm。掛籃及施工機具最大重量:60噸。掛籃在施工和行走時的抗傾覆安全系數(shù):2。自錨固系統(tǒng)的安全系數(shù):2。
2.2 掛籃比選
根據(jù)房亭河大橋結(jié)構(gòu)特點、技術(shù)參數(shù)以及現(xiàn)場施工環(huán)境、進度要求、施工成本等特點,按照承重結(jié)構(gòu)形式選擇三角形掛籃。
選擇三角掛籃設(shè)計是否合理、材料是否節(jié)省的主要參數(shù)(依據(jù))是掛籃質(zhì)量和梁段混凝土質(zhì)量比,一般控制在0.3~0.5之間,不宜過重或過輕。結(jié)合以上所述,本工程設(shè)計采用三角掛籃,主要參數(shù)如下所示。
掛籃設(shè)計承載能力:300噸。掛籃自重:45噸。掛籃前端臂長:5.85m。掛籃行走方式:手拉葫蘆行走。掛籃質(zhì)量和梁段混凝土質(zhì)量比:45/107.6=0.42。
2.3 掛籃的組成
三角掛籃主要由主桁承重系統(tǒng)、底籃系統(tǒng)、模板系統(tǒng)、懸吊系統(tǒng)、行走系統(tǒng)及錨固系統(tǒng)等六大系統(tǒng)組成。
1)掛籃主桁承重系統(tǒng)。掛籃主桁承重系統(tǒng)包括主桁架、前后上下橫梁及主桁橫向聯(lián)系桿件。三角桁架掛籃主縱梁采用雙拼40B型工字鋼,前后拉桿為雙拼32B型槽鋼,中間立桿為雙拼40B型槽鋼,桿件均采用2cm鋼板焊接,使桿件組成三角形桁架片,前、后上橫梁與主桁架連成整體,形成穩(wěn)定的空間桁架結(jié)構(gòu)。前、后上橫梁采用雙拼40B工字鋼。
2)底籃系統(tǒng)。掛籃底籃主要由前、后下橫梁、縱梁及底籃側(cè)平臺組成。前、后下橫梁采用雙拼40B工字鋼??v梁按結(jié)構(gòu)尺寸和荷載分布進行布置,采用25B工字鋼對稱布置,在腹板處進行加密。
3)模板系統(tǒng)。掛籃模板主要由底模、外側(cè)模、內(nèi)模及端模組成;(底模、側(cè)模采用鋼模;內(nèi)模采用木模)
4)懸吊系統(tǒng)。懸吊系統(tǒng)由7根前吊桿、5根后吊桿和兩只10噸倒鏈以及千斤頂、支承梁、墊板等組成。吊桿材料選用ΦJL32高強度精軋螺紋鋼筋。吊桿底端焊接吊耳板與前、后下橫梁耳座用貝雷銷銷接,以適應(yīng)箱梁底板角度的變化。吊桿上端用短支承梁、墊板、螺母鎖定于前后上橫梁上;位于箱梁底的后吊桿直接通過支承梁、千斤頂支承在箱梁底板上。掛籃前移時先拆除后吊桿,掛籃前移到位后重新安裝、鎖定。
5)行走系統(tǒng)。掛籃行走系統(tǒng)由主桁架梁底平滾、及反壓裝置等組成。掛籃前移時頂起主桁,安裝前平滾,拆除前后支座墊塊,調(diào)整反壓扁擔(dān)梁位置,用4只10噸手拉葫蘆同步牽引滑行就位。
6)錨固系統(tǒng)。單個掛籃后錨系統(tǒng)由6根雙拼25B工字鋼作為后錨扁擔(dān)梁和6根錨桿組成。利用豎向張拉預(yù)留孔做后錨孔。掛籃尾部的反壓梁通過6根錨桿與箱梁豎向預(yù)應(yīng)力筋連接錨固,以平衡混凝土澆筑時的傾覆力矩。施工時錨桿均需用千斤頂預(yù)緊。
3 三角掛籃施工技術(shù)
3.1 掛籃的安裝
0#塊施工完成后,用25T汽車吊在0#塊梁頂進行掛籃的拼裝。拼裝順序為三角主桁片——上橫梁——下橫梁——底模系——側(cè)模系——調(diào)整固定。
三角主桁片:施工前先清理0#塊橋面,放出中線,然后拼裝主桁桿件,桿件之間用銷軸連接固定,兩桁片之間設(shè)橫向聯(lián)系并設(shè)置剪刀撐相應(yīng)固定。拼裝結(jié)束后,用手拉葫蘆牽引移動承重桁片就位于1#節(jié)段待澆懸澆節(jié)段。
后上橫梁:三角承重桁片就位于懸澆節(jié)段后,利用6根ф32精軋螺紋鋼筋錨桿,將后上橫梁錨固于已澆箱梁上。前上橫梁:錨固結(jié)束后用汽車吊安裝前上橫梁,并將前上橫梁用螺栓錨固在掛籃主桁架片上,完成橋面以上部分掛籃構(gòu)件拼裝。后下橫梁:在兩側(cè)翼緣板錨桿洞上方采用手拉葫蘆將后下橫梁起吊至箱梁下口100cm,安裝空箱內(nèi)3根ф32精軋螺紋鋼筋錨桿,安裝完畢后拆除手拉葫蘆,同時安裝翼緣板處后錨桿。前下橫梁:在前上橫梁兩端掛手拉葫蘆將前下橫梁起吊至設(shè)計標(biāo)高,按照掛籃構(gòu)造圖,安裝ф32精軋螺紋鋼筋吊桿;即可完成下橫梁施工。然后安裝縱向25B工字鋼分配梁,最后在其上鋪設(shè)底模。組拼主桁時,前支點位于已完成箱梁后端50cm處,前支點由1.5m長雙拼I32B工字鋼組成,同時也作為主桁架的枕梁,在后錨點位置預(yù)埋孔洞,在主桁兩側(cè)分別用JL32精軋螺紋與已澆完的箱梁底板混凝土錨固起來,同時為防止施工時主桁架的傾覆,另設(shè)置兩個后錨點作為備用。
3.2 梁段混凝土澆筑
箱梁塊體澆筑順序按底板→腹板→頂板及翼板,分層進行施工,采取由掛籃前端向其后推進澆筑,避免混凝土重力引起掛籃變形造成混凝土接縫開裂,澆筑時應(yīng)嚴(yán)格遵照對稱、平衡的原則進行,采用泵車均勻布料,控制混凝土下料高度≯2m,混凝土采用分層澆筑,層厚控制在30cm~50cm內(nèi),用插入式振搗器按梅花形均勻布插振搗,間距不超過振搗作用半徑的1.5倍,并插入下層混凝土5cm~10cm,以保證混凝土上、下層之間的良好結(jié)合,振搗棒應(yīng)避免碰撞波紋管、鋼筋及其他預(yù)埋件。頂板用人工刮平、壓實后,再用磨平機平整、收光,然后由人工拉毛。并嚴(yán)格控制各澆筑梁段混凝土超方,嚴(yán)格檢查模板尺寸,并在混凝土澆筑過程中實施監(jiān)控,確保箱梁自重誤差不大于設(shè)計要求的3%。澆筑完成后及時覆蓋土工布并灑水養(yǎng)護,使混凝土表面的潮濕狀態(tài)保持在7天
以上。
3.3 掛籃的前移
1)澆筑箱梁1#塊,待縱向預(yù)應(yīng)力、橫向預(yù)應(yīng)力張拉完畢后脫模,拆除底盤后端吊桿,此時掛籃底盤后端改由懸掛在后上橫梁上的2只10T倒鏈吊住。2)在前支點位置頂起主桁架,取出支點枕梁放置平滾。3)將反壓橫梁放置距離后端約1/3位置并錨固好,放松主桁后錨,專人指揮用4只10T手拉葫蘆同時牽引2片主桁,并做到同步、平穩(wěn)前移。4)掛籃前移到位后,安裝后吊桿及后錨桿。5)用全站儀檢查掛籃底盤軸線,并采用倒鏈或千斤頂進行糾偏,確保軸線在規(guī)范允許范圍內(nèi)(10mm)。
3.4 掛籃合龍段施工
為了方便和簡化施工,合龍段采用吊模法施工,直接利用單個掛籃的底盤和側(cè)模。安裝步驟為:1)將掛籃的底籃整體前移至合龍段另一懸臂端;2)在懸臂端預(yù)留孔內(nèi)穿入鋼絲繩,用滑車吊起底籃前橫梁及內(nèi)外滑梁的前橫梁;3)拆除掛籃前吊桿;4)用卷揚機調(diào)整所有鋼絲繩,使底籃及內(nèi)外滑梁移到相應(yīng)位置,安裝錨桿、吊桿和聯(lián)接器將吊架及模板系統(tǒng)錨固穩(wěn)定;5)將主桁系統(tǒng)退至0#梁段后拆除。
4 結(jié)論
房亭河大橋主橋通過三角掛籃施工并成功的合龍,且結(jié)構(gòu)強度、外觀質(zhì)量等都符合設(shè)計及規(guī)范要求,并通過各方驗收。其技術(shù)可為同類橋梁施工提供借鑒。
參考文獻
[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]美瑞泰.大跨度連續(xù)梁橋掛籃設(shè)計與施工關(guān)鍵技術(shù)[J].鐵道建筑,2009(9):9-11.endprint