漢江三橋主橋前支點(diǎn)掛籃施工技術(shù)
2017-04-10
一、引言
自20世紀(jì)60年代前聯(lián)邦德國(guó)率先使用掛籃懸澆施工技術(shù)以來，掛籃懸澆施工技術(shù)已廣泛應(yīng)用于修建中、大跨徑橋梁。20世紀(jì)80年代始，我國(guó)也引進(jìn)這種技術(shù)，至今已取得了巨大成就。漢江三橋?yàn)?28.5m+310m+128.5m預(yù)應(yīng)力混凝土雙塔雙索面半漂浮體系斜拉橋，總長(zhǎng)567m。主橋施工主要包括支架現(xiàn)澆、前支點(diǎn)掛籃安裝、壓載試驗(yàn)、前支點(diǎn)掛籃懸澆施工、邊跨合攏施工、主跨合攏施工，本方案重點(diǎn)介紹前支點(diǎn)掛籃懸澆工藝。
二、掛籃結(jié)構(gòu)
本掛籃由承載平臺(tái)、張拉系統(tǒng)、頂升系統(tǒng)、止推系統(tǒng)、牽引系統(tǒng)、標(biāo)高調(diào)節(jié)系統(tǒng)、定位系統(tǒng)、錨固系統(tǒng)、操作平臺(tái)及預(yù)埋件系統(tǒng)等組成。承載平臺(tái)由主縱梁，前、中、后橫梁，連系梁以及掛腿組成。用于支承懸澆荷載以及模板體系。掛腿支承掛籃行走，尾導(dǎo)梁限制掛籃橫橋向位置。主縱梁頭部加寬開槽并在梁內(nèi)設(shè)有圓弧形承力面，以適應(yīng)各節(jié)段斜拉索空間位置的變化。牽索系統(tǒng)由張拉機(jī)構(gòu)以及斜拉索冷鑄錨組成，在掛籃懸澆時(shí)將斜拉索與掛籃連接起來形成前支點(diǎn)，并根據(jù)施工控制的要求進(jìn)行張拉，懸澆完成后，將斜拉索與掛籃分離，實(shí)現(xiàn)索力的轉(zhuǎn)換。行走系統(tǒng)：行走系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)掛籃空載前移。由牽引機(jī)構(gòu)、滑靴及行走反滾輪組成。牽引機(jī)構(gòu)由兩臺(tái)穿心千斤頂通過高強(qiáng)精軋螺紋鋼筋牽引掛腿下的行走滑靴，帶動(dòng)掛腿前移。掛籃行走時(shí)由行走反滾輪平衡前傾力，行走反滾輪在主梁肋下滾動(dòng)。
定位系統(tǒng)：定位系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)掛籃澆注前空載定位及其后微調(diào)定位功能，由頂升機(jī)構(gòu)，止推機(jī)構(gòu)及標(biāo)高調(diào)整裝置組成。頂升機(jī)構(gòu)設(shè)在掛腿內(nèi)，通過2臺(tái)200t千斤頂實(shí)現(xiàn)掛籃的升降。掛籃頂升到位后，可機(jī)械鎖定，保證掛籃在施工中頂升支點(diǎn)的定位不變。止推機(jī)構(gòu)錨固在已澆梁段上，用于微調(diào)掛籃縱向定位位置，并承受掛籃施工中的水平分力。掛籃的豎向標(biāo)高調(diào)整由標(biāo)高調(diào)整千斤頂加墊塊完成。錨固系統(tǒng)包括兩組后錨和兩組中間錨（承重錨）。后錨用于平衡張拉時(shí)掛籃產(chǎn)生的后傾力；承重錨將承載平臺(tái)承受的施工荷載傳遞到已澆梁段上，同時(shí)增強(qiáng)了掛籃的橫橋向剛度。
三、掛籃施工技術(shù)
（一）掛籃安裝步驟
1.在0#、1#、1’# 段梁端處用吊機(jī)將C形掛鉤吊放在要灌注1#段的位置處，分別吊裝橫梁和各縱梁。
2.錨桿將走行后端錨于預(yù)埋錨桿上，兩端同時(shí)進(jìn)行。
3.安裝走行系統(tǒng)、止退裝置及模板支架。
4.安裝模板。
5.檢查。按上述反順序即拆除掛籃。
6.掛籃壓載試驗(yàn)。支架現(xiàn)澆1#、1’#梁段后，掛籃按操作規(guī)程移至2#和2’#段定位、錨固，安裝模板，在相應(yīng)結(jié)構(gòu)上設(shè)置變形觀測(cè)點(diǎn)，模擬懸澆施工全過程，通過加型鋼或鋼筋、砂袋、水箱等進(jìn)行分級(jí)加載同時(shí)檢測(cè)索力，并測(cè)量掛籃前端相對(duì)高程和平面軸線偏移，推算掛籃的非彈性變形和彈性變形與荷載的關(guān)系，以檢驗(yàn)掛籃結(jié)構(gòu)的安全度和為砼梁段預(yù)拱度的設(shè)置提供依據(jù)。
（二）掛籃施工方法
1.掛籃施工步驟
?。?）空載前移
首先脫模，放松張拉千斤頂，使索力傳至新澆梁段上，并拆除張拉機(jī)構(gòu)與冷鑄錨的連接。接著，拆除止推機(jī)構(gòu)，接長(zhǎng)鋼板滑道和全部錨桿組，放松頂升鎖定裝置，下降千斤頂，使掛腿擱在行走滑靴上。最后，安裝牽引機(jī)構(gòu)，牽引掛籃前移并初定位。
（2）定位、錨固
安裝止推機(jī)構(gòu)，使掛籃縱向定位，再者，安裝錨桿組，頂升掛腿內(nèi)千斤頂。立模、測(cè)量標(biāo)高，同時(shí)調(diào)整止推千斤頂、標(biāo)高調(diào)整千斤頂及后錨，使掛籃精確定位，并滿足預(yù)變形設(shè)置要求。連接掛籃與斜拉索，形成掛籃前支點(diǎn)。最后，按主梁施工控制要求分次澆注混凝土，并張拉斜拉索，使各節(jié)段滿足監(jiān)控小組的要求。當(dāng)非標(biāo)準(zhǔn)段掛籃懸澆施工時(shí)，掛籃的錨固點(diǎn)位置不變，中支點(diǎn)和后支點(diǎn)相對(duì)分段線向后移。
2.模板施工
主梁模板系統(tǒng)由主肋底模及側(cè)模，橫隔板底模及側(cè)模，頂模、角模及支撐組成。在主肋側(cè)模與底角模、橫隔板側(cè)模與底角模間分別設(shè)有寬5～8cm的木模，用于調(diào)整模板尺寸誤差和方便脫模。主肋側(cè)模與頂模、橫隔板側(cè)模與頂模間設(shè)有鉸連接。頂模縱橋向中部設(shè)一片支撐桁架，桁架上部節(jié)點(diǎn)設(shè)有可調(diào)螺桿，用于調(diào)整頂模橫橋向預(yù)拱度。在頂模沿縱橋向后部與已成梁段間設(shè)錨桿構(gòu)成吊點(diǎn)，將部分荷載傳到已澆梁段。
?。ㄈ旎@模板拆裝與行走方案
掛籃調(diào)整好后，綁扎底模鋼筋及鋼束定位架，安裝預(yù)應(yīng)力束管道。綁扎腹板鋼筋和預(yù)應(yīng)力束管道。立內(nèi)模、調(diào)整位置并固定。綁扎頂板鋼筋和安裝預(yù)應(yīng)力束管道。安裝各種預(yù)留孔洞或預(yù)埋件。灌注混凝土前檢查掛籃后端錨固情況。最后，經(jīng)檢查合格后方可灌注混凝土，橋面混凝土要力求平整。
四、結(jié)語(yǔ)
?。ㄒ唬⑿崩髯鳛閽旎@懸澆中臨時(shí)前支點(diǎn)，減輕了掛籃的自重；一次懸澆長(zhǎng)度可達(dá)一個(gè)索距，縮短懸澆工期；斜拉索一次張拉到位。
（二）模板間為鉸接，利用軌跡運(yùn)動(dòng)原理大塊快速支、拆，減少模板搬運(yùn)和支拆工作，提高了工效。
?。ㄈ旎@整體（連帶模板）行走，一次性全面移動(dòng)到位，提高了工效，利用千斤頂反拉行走，可微調(diào)，一般3小時(shí)左右掛籃可行走到位。
（四）掛籃調(diào)節(jié)、行走、鎖定為液壓操縱，大大提高工效。
?。ㄎ澹旎@為全封閉結(jié)構(gòu)，減少高空墜物發(fā)生，減小對(duì)施工航道的影響，操作安全。
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