預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁掛籃施工技術(shù)探索
關(guān)鍵詞：梁箱施工,掛籃施工,懸臂現(xiàn)澆,掛籃安裝
1工程概況
本項目廣梧高速第十八合同段路線全長14.833km，其中封開西江特大橋橋梁孔跨布置為：6×30+8×40+(66+120+2×138+120+66)+4×30+3×30m，主橋上部結(jié)構(gòu)采用(66+120+2×138+120+66)m剛構(gòu)-連續(xù)預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)梁，下部結(jié)構(gòu)為單薄壁空心墩;引橋為預(yù)制預(yù)應(yīng)力砼先簡支后連續(xù)剛構(gòu)T梁，下部結(jié)構(gòu)為獨柱T型薄壁墩;樁基均為鉆孔灌注樁。主橋箱梁除墩頂塊件外，各單“T”箱梁均采用掛籃懸臂澆筑法施工。
2掛籃安裝
掛籃是梁體懸臂澆筑專用設(shè)施，既是施工梁段的承重結(jié)構(gòu)，又是施工梁段的作業(yè)現(xiàn)場，本工程采用菱形掛籃施工。為了有效地確保懸臂澆筑施工技術(shù)，掛籃安裝施工質(zhì)量起著相當(dāng)關(guān)鍵作用，必須對掛籃的安裝的每個環(huán)節(jié)進(jìn)行細(xì)化施工。
2.1 掛籃系統(tǒng)安裝
(1)承重系統(tǒng)。主桁承重系統(tǒng)由主桁架、前上橫梁及前、后下橫梁組成。主桁架采用16Mn鋼板加工而成，斷面為250mm×250mm，各桿件之間用連接板銷接。前、后上橫梁采用[20、[16及鋼板連接板連接而成，除吊桿連接板為16Mn外，其余材料均為Q235。前、后下橫梁均用16Mn鋼板焊接而成，斷面為230mm×500mm，頂板均采用22mm厚的鋼板，側(cè)墻采用12mm的鋼板。
(2)提升系統(tǒng)。提升系統(tǒng)主要受力吊桿采用16Mn鋼板和φ32精扎螺紋鋼吊桿，其余部分均采用φ32精扎螺紋鋼，為了加強掛籃的通用性，吊帶分別采用1m、2m兩種規(guī)格，全部采用鋼銷連接。前下分配梁上采用液壓千斤頂，以方便自動調(diào)整模板高度，其余各部位根據(jù)受力大小不同分別準(zhǔn)備不同規(guī)格的手動螺旋式千斤頂或鏈滑車。
(3)后錨系統(tǒng)。本工程掛籃后錨全部采用φ32精扎螺紋鋼筋。因為φ32精扎螺紋鋼重量較輕，抗拉強度高，便于操作。每側(cè)設(shè)計了兩組共8根φ32精扎螺紋鋼筋，后錨的安全系數(shù)達(dá)6.77，能滿足施工的要求。通過在箱梁砼中預(yù)留直徑為5cm的孔道將錨桿錨于已澆筑的箱梁砼頂板上。
(4)行走系統(tǒng)。掛籃前移采用兩個60T液壓千斤頂作動力，此液壓千斤頂為張拉豎向φ32精扎螺紋鋼筋用的張拉千斤頂。用φ32精扎螺紋鋼筋一頭錨固于前支點，一頭錨固于軌道最前端的液壓千斤頂上。通過對千斤頂?shù)膹埨瓗诱麄�掛籃在軌道上向前移動，經(jīng)過千斤頂?shù)?0～40個行程，即可將掛籃前移到位。軌道和滑船的接觸面上均涂滿黃油，以減少移動時的阻力。
3底籃模板系統(tǒng)
底籃和模板系統(tǒng)包括底籃、底模平臺、外側(cè)模、內(nèi)側(cè)模、端模和工作平臺等，模板設(shè)計按全斷面一次澆筑箱梁砼考慮，整個模板系統(tǒng)除內(nèi)模外隨掛籃一次行走到位。
(1)底模是用型鋼和鋼板組裝而成。底模骨架應(yīng)與底籃縱梁固定，底模伸入已澆梁端底10cm，而且應(yīng)加墊以防漏漿。底模標(biāo)高及中線每次移完掛籃都應(yīng)測量放樣，如有偏差則需通過調(diào)整整個底籃來調(diào)整。底模標(biāo)高要考慮設(shè)計施工預(yù)留度和主桁梁前端撓度。待確定標(biāo)高及中線無誤后，方可進(jìn)行下一道工序。底模兩側(cè)應(yīng)密鋪5cm木板作施工平臺。
(2)箱梁內(nèi)側(cè)模及頂板和翼板模板都是采用大塊鋼模，內(nèi)模采用組合鋼模加木模拼裝而成，均需加水平及豎向骨架，用丁字螺絲及碟形扣連接。每次掛籃移到位，底模標(biāo)高、中線調(diào)整好后，安裝外側(cè)模，然后采用鋼管、方木及花籃螺栓固定。之后，安裝翼板模板，翼板模板是由門式架支承。安裝完底模及外腹板模后，安裝端頭模。扎底板及腹板鋼筋。扎好箱梁底板及腹板鋼筋(包括預(yù)應(yīng)力筋管道)，就開始安裝內(nèi)側(cè)模，兩內(nèi)側(cè)模采用鋼管對撐和花籃螺絲對拉連接固定，之后再用對拉螺絲和硬塑管與外模固定，在箱梁內(nèi)安裝門式架，作為施工腳手架和頂板支撐架，最后安裝頂模。
(3)工作平臺。在底籃兩側(cè)、前后端及外模翼緣板外側(cè)設(shè)置固定工作平臺，在內(nèi)外模和箱梁前端設(shè)置懸吊工作平臺，用倒鏈葫蘆自由升降。便于箱梁內(nèi)外任何位置操作。同時設(shè)置好安全網(wǎng)。
掛籃在懸澆中實施。
0# 塊是懸澆掛籃起步的基礎(chǔ)，所以必須為掛籃的安裝、錨固、走行預(yù)留施工臨時孔洞，待掛籃移到下一塊之前及時把上一塊不用的孔洞封堵起來。在腹板兩側(cè)沿縱向預(yù)留掛籃安裝、錨固、走行孔洞，同時還可以用于外滑梁的錨固;箱梁前端部底板上預(yù)留用于下一塊掛籃底模后端錨固的孔洞;腹板側(cè)面隔一定的距離留透氣孔以保證箱室內(nèi)外溫差在±15℃以內(nèi);箱梁頂、底板留人孔，以方便拉張人員、機械等進(jìn)入工作面施工作業(yè)。
3.1 施工準(zhǔn)備技術(shù)
0、1號塊預(yù)應(yīng)力張拉完成后，開始安裝聯(lián)體掛籃澆注2#塊。掛籃的安裝垂直運輸采用浮吊或塔吊進(jìn)行。先安裝主梁，然后安裝后錨系，之后再安裝掛籃橫聯(lián)。橫聯(lián)固定后即可安裝前后上橫梁，固定后，即進(jìn)行吊帶的安裝。然后將底籃在浮箱上拼裝完畢，整體起吊。裝好底模后調(diào)緊后錨及吊帶，完成好試壓工作后，即可進(jìn)行2#塊的施工，懸澆梁段采用整體一次澆注。(如圖1)
3.2 掛籃分離、分步前移實施
2#塊懸澆、張拉完，主桁架即須分離。安裝縱移千斤頂，將掛籃軌道梁通過豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋錨固好，并將掛籃通過反扣裝置扣住軌道梁，然后把聯(lián)體主桁分離。解除箱內(nèi)吊帶，并放松其他吊帶，底籃整體下放一定間隙，然后用錨固在軌道梁下的千斤頂動推動主桁梁將掛籃整體移動就位，主桁梁在向前移動時，應(yīng)保持其中心線與箱梁中心線一致，如有偏移，應(yīng)隨時糾正。掛籃到位后在主桁梁后端部安裝后錨系統(tǒng)與已澆梁體錨緊，測量放樣底籃中線和坡度，預(yù)調(diào)緊吊帶，即可進(jìn)行下一道工序。
3.3 提升吊籃
由于本橋梁箱梁底部為二次拋物線，因此每澆筑一個梁段均須將底模提高一次，也即整個底籃提高一次。底籃的提高采用千斤頂把吊帶升高，然后用鋼板墊起，當(dāng)升高高度夠一個吊帶銷的間距時，則提高一個銷孔的高度。(如圖2)
3.4 鋼筋及預(yù)應(yīng)力鋼筋安裝
鋼筋及預(yù)應(yīng)力鋼筋與模板同步進(jìn)行，先扎底板鋼筋，然后安裝腹板鋼筋，套裝腹板豎向預(yù)應(yīng)力筋及波紋管，安裝腹板縱向預(yù)應(yīng)力筋管道。安裝好頂板模板后，跟著綁扎面層鋼筋，布設(shè)縱、橫向預(yù)應(yīng)力管道�？v向預(yù)應(yīng)力筋波紋管比較大，需用硬塑管作撐管，以防振動棒振動變形和漏漿�？v向波紋管接長時一定要用膠帶包扎好。各波紋管必須于端部和管道的最高點處裝壓漿管(咀)及出氣管。
3.5 混凝土澆筑
箱梁砼一次性澆注完成，砼澆筑時，應(yīng)在墩的兩側(cè)同時澆筑。如果不能同時澆注，最大不平衡重不能超過設(shè)計規(guī)定。澆筑砼時，采用插入式振動器振動，振動時對預(yù)應(yīng)力鋼筋錨固端以及其它鋼筋密集部位，應(yīng)特別注意振搗。頂板砼澆筑完后要進(jìn)行抹漿，然后拉毛。砼初凝后，用濕麻袋蓋住養(yǎng)生。每次砼的澆筑應(yīng)有測量監(jiān)控。對于縱向預(yù)應(yīng)力管，應(yīng)一邊澆注砼一邊清洗。模板拆除后，對新澆砼與舊砼接縫處要進(jìn)行修補，梁端要鑿毛。
3.6 預(yù)應(yīng)力鋼材的張拉
砼強度達(dá)到90%設(shè)計強度且齡期不小于7d，方可張拉預(yù)應(yīng)力鋼束。張拉縱向預(yù)應(yīng)力筋時，先腹板鋼束，后拉面板鋼束，而且應(yīng)對稱張拉。張拉采用兩端同時張拉，實行雙控，即噸位控制和延伸量控制。張拉要做好張拉記錄。橫向及豎向預(yù)應(yīng)力筋需晚一步張拉，張拉時間應(yīng)符合設(shè)計及規(guī)定的要求，豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉后螺母不超出砼面，確保螺母埋在砼內(nèi)，以免在橋梁使用過程中螺母受到外力損壞。張拉完立即封錨，封錨材料達(dá)到一定強度之后，開始壓漿。壓漿前先用壓力水清洗管道孔,然后從低端往高端壓漿。當(dāng)出漿端的漿的稠度達(dá)到達(dá)到壓漿端后，就封住出漿口，并保持壓力一定時間，然后關(guān)閉壓漿端。壓漿采用真空壓漿。壓漿要做好壓漿記錄。豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋采用兩次張拉，在每次澆注完一個塊段砼后，張拉完縱、橫向預(yù)應(yīng)力且灌漿強度達(dá)到95%以下時進(jìn)行第一次的豎向預(yù)應(yīng)力張拉，成橋后在未施工橋面鋪裝前對全橋的豎向預(yù)應(yīng)力進(jìn)行第二次張拉，完成后馬下采用環(huán)氧樹脂對錨頭進(jìn)行固定然后壓漿。
3.7 掛籃拆除
最后邊跨跨合攏段施工，懸澆不對稱梁段A12，同時在次中跨跨中逐級壓重130噸。張拉A12梁段縱向預(yù)應(yīng)力，拆除邊跨掛籃，安裝邊跨現(xiàn)澆段施工吊架。吊架施工邊跨現(xiàn)澆段砼，同時在次中跨跨中逐級壓重120噸(總計250噸)。安裝邊跨合攏段勁性骨架，完成邊跨合攏。從長束到短束張拉邊跨底板束然后頂板束。拆除邊跨吊架，再拆除次中跨壓重，最后拆除次中跨掛籃，準(zhǔn)備中跨合攏。
4結(jié) 論
掛籃是梁體懸臂澆筑專用設(shè)施，既是施工梁段的承重結(jié)構(gòu)，又是施工梁段的作業(yè)現(xiàn)場，文章介紹了掛籃的安裝系統(tǒng)等，同時闡述了掛籃在橋梁澆筑施工中的實現(xiàn)，為類似工程應(yīng)用提供參考指導(dǎo)。
參考文獻(xiàn)：
[1] 李世茂.懸灌連續(xù)梁掛籃施工技術(shù)[J].華北水利水電學(xué)院學(xué)報，2009，28(12)：118~119.
[2] 陳亞東，田奇，田太明.掛籃施工新技術(shù)、新工藝的應(yīng)用[J].建設(shè)機械技術(shù)與管理，2008，27(11)：31~33.
[3] 栗勇.紅楓湖大橋掛籃施工方法研究[J].東北公路，2011，31(04)：57~58.
