【大九律大橋主橋箱梁設(shè)計(jì)掛籃懸臂施工技術(shù)】懸背連續(xù)箱梁掛籃施工

【大九律大橋主橋箱梁設(shè)計(jì)掛籃懸臂施工技術(shù)】懸背連續(xù)箱梁掛籃施工 摘 要：本文介紹了大九律大橋主橋箱梁設(shè)計(jì)掛籃懸臂施工工藝、施工方法，根據(jù)國(guó)內(nèi)已建的部分大跨徑連續(xù)梁，因主孔撓度較大而影響行車線型和平順，建議施工階段對(duì)主橋箱梁頂面布置若干撓度觀測(cè)點(diǎn)，通過(guò)對(duì)主橋撓度進(jìn)行觀測(cè)，保證成橋后主橋行車平順。 關(guān)鍵詞：掛籃懸澆；施工方法；施工測(cè)量 1 工程概況 大九律大橋位于廣州市番禺區(qū)，橫跨大九律水道，單孔雙向通航，通航等級(jí)V（3）級(jí)，全橋跨徑總長(zhǎng)800m，分為主橋和引橋兩部分，引橋均為9x30m的先簡(jiǎn)支后連續(xù)預(yù)應(yīng)力砼小箱梁，主橋?yàn)?0m+120m+70m三跨預(yù)應(yīng)力混凝土變截面連續(xù)箱梁。兩向預(yù)應(yīng)力（縱向及豎向）體系，除10#、11#墩頂0#塊和邊跨17#塊采用滿堂支架施工，其余中跨及邊跨的 1#15#梁段均采用掛籃懸臂澆筑法施工。中跨合攏段及邊跨合攏段采用吊架法澆筑施工。箱梁橋面寬 12.0 m，底寬6.5 m為單箱單室斷面，位于 3.5 %縱坡及半徑 R 為4000m的豎曲線上，箱梁梁頂設(shè)2.0 %的雙向橫坡。橋型布置見(jiàn)圖 1。 （a）立面 （a）墩頂主梁截面 圖1 橋型布置圖 2 箱梁掛籃懸澆施工工藝流程 0#梁段上安裝掛籃并就位 安裝節(jié)段底模安裝外側(cè)模及封端模板 安裝底板及腹板鋼筋、腹板通風(fēng)孔 安裝縱向腹板孔道波紋管及縱向底板孔道波紋管，并固定好孔道及支承板位置，安裝豎向預(yù)應(yīng)力粗鋼筋及波紋管并臨時(shí)固定。安裝掛籃在底板上預(yù)留孔 安裝梁段內(nèi)模板 安裝縱向腹板孔道波紋管 安裝頂板底模板及側(cè)模板 安裝橋面鋼筋底層，安裝縱向頂板孔道波紋管，并固定孔道及支承板位，安裝掛籃預(yù)留孔，橋面鋼筋頂層。固定好豎向筋孔道波紋管及支承板 澆筑梁段混凝土 拆除波紋管內(nèi)壓重鋼筋，孔道通孔檢查，混凝土常規(guī)養(yǎng)護(hù) 拆除梁段端模板，混凝土面鑿毛，清洗及缺陷處理 孔道波紋管內(nèi)穿放縱向鋼絞線束，張拉縱向鋼絞線束，張拉豎向預(yù)應(yīng)力粗鋼筋 孔道沖洗吹風(fēng)壓漿 通過(guò)束孔道再次通扎檢查 掛籃前移至下一梁段。 3 箱梁懸澆施工方法 3.1 掛籃 3.1.1 掛籃結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及技術(shù)性能 掛籃采用菱形結(jié)構(gòu)形式，系由吊架（包括主構(gòu)架與底模平臺(tái)）、走行系數(shù)及錨固系統(tǒng)三大部分組成，組成移動(dòng)及傳力系統(tǒng)。 （1）吊架主構(gòu)架節(jié)點(diǎn)聯(lián)結(jié)采用24高強(qiáng)螺栓（材質(zhì)45號(hào)鋼），聯(lián)結(jié)系聯(lián)結(jié)采用24普通螺栓。為減輕掛籃自重，取消了龐大的尾部平衡重系統(tǒng)。底模平臺(tái)由前上橫梁、中橫梁、前下橫梁、后下橫梁、底模縱梁、鋼底模及前吊桿、后長(zhǎng)吊桿、后短吊桿等組成。底模平臺(tái)通過(guò)前，后吊桿吊在前上橫梁及中橫梁上。平臺(tái)后端由四根吊桿來(lái)固定。底模平臺(tái)懸臂端由四根長(zhǎng)吊桿吊在前上橫梁上，其撓度通過(guò) 2 臺(tái) 20 t 千斤頂來(lái)調(diào)整。 （2）走行系數(shù)由上滑道（即主構(gòu)架的前后支座）、下滑道（工字鋼組合梁）、鋼枕及混凝土墊枕組成。掛籃前移前，先將下滑道及混凝土墊枕錨固在箱梁上，再放松底模平臺(tái)后吊桿和前吊桿，拆下短吊桿，最后解除后錨裝置，掛籃每懸澆完成1個(gè)節(jié)段，待混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的 90%時(shí)，（一般3d），底模平臺(tái)與掛籃做到同步移動(dòng)。同時(shí)依靠后支座上掛板實(shí)現(xiàn)自錨穩(wěn)定。 （3）錨固系統(tǒng)由后錨梁、扁擔(dān)梁及后錨桿組成。掛籃懸澆各梁段混凝土的平衡是通過(guò)后錨梁與扁擔(dān)梁用三根后錨桿穿過(guò)預(yù)留洞，錨在已澆筑的梁段頂板上。 （4）單只掛籃的技術(shù)指標(biāo)設(shè)計(jì)載重1420t，設(shè)計(jì)懸澆箱梁最大節(jié)段長(zhǎng)度4.0m，掛籃自重（未含施工荷載，含內(nèi)外側(cè)模板）。澆筑1#塊時(shí)54 t（外側(cè)模板12t），澆筑15#塊時(shí) 50t（外側(cè)模板 8t），掛籃懸澆及走行時(shí)抗覆安全系數(shù) 2.0。 3.1.2 掛籃施工 （1）在10#墩（或11#墩）已澆筑的0#梁段上安裝第一只掛籃。安裝時(shí)應(yīng)先將前、后支座與主構(gòu)架下弦桿栓接完成后，再將下弦桿安裝在已經(jīng)與箱梁錨固的下滑道上。主構(gòu)架應(yīng)先拼裝后端三角形，并在安裝好后支座掛板后再拼裝前端三角形，在菱形結(jié)構(gòu)拼裝完成后再拖拉至掛籃設(shè)計(jì)位置。 （2）第二只掛籃拼裝前，可在墩旁托架上設(shè)置臨時(shí)腳手平臺(tái)或支架，以避免高空及水上作業(yè)。 （3）對(duì)稱懸臂澆筑1#梁段混凝土，并張拉相應(yīng)的縱向預(yù)應(yīng)力鋼絞線束及豎向預(yù)應(yīng)力粗鋼筋。 （4）掛籃前移就位，先放松后錨桿，再放松后短吊桿，在放松長(zhǎng)吊桿后再拆除短吊桿。在新澆筑梁段上接長(zhǎng)安裝下滑道，并在下滑道頂面及和支座掛板處的翼下涂抹潤(rùn)滑油，以減少摩阻力。拆除掛籃后錨系統(tǒng)，用頂推法使掛籃主構(gòu)架及底模平臺(tái)前行就位。掛籃走到位后，應(yīng)將前支點(diǎn)處抄墊鋼墊，并將后錨吊桿及時(shí)調(diào)整，錨固到位。 （5）掛籃施工若遇 6 級(jí)以上大風(fēng)，應(yīng)停止作業(yè)。 3.1.3 掛籃壓載試驗(yàn) 用1#梁段自重143.5t 加施工荷載的1.25倍做靜試驗(yàn)。為安全和加載方便，試驗(yàn)在掛籃試拼時(shí)進(jìn)行，以檢驗(yàn)后錨。加載和卸載應(yīng)分級(jí)進(jìn)行，觀察并記錄掛籃的變形，測(cè)量掛籃撓度，結(jié)果最大撓度為5 mm。 3.2 箱梁混凝土施工 兩對(duì)稱節(jié)段澆筑不平衡重不能超過(guò)節(jié)段重量的1/3，所以混凝土澆筑順序?yàn)椋簼睮 節(jié)段底板澆對(duì)稱節(jié)段底板 澆I節(jié)段腹板澆對(duì)稱節(jié)段腹板澆頂板?；炷翝仓樞蛴蛇h(yuǎn)而近，即每個(gè)梁段從遠(yuǎn)離橋墩方向開(kāi)始，逐漸與已澆筑好的梁段端合攏，采用平臺(tái)后短吊桿有無(wú)松動(dòng)，以及漏漿和其它異常現(xiàn)象并及時(shí)處理。要加強(qiáng)插振搗工作，既要防止漏振，也要防止過(guò)振，以確保梁段混凝土內(nèi)實(shí)外光。插振搗時(shí)不準(zhǔn)直接在波紋管處插振，以免振壞波紋管及接頭，堵塞孔道?？稍趦?nèi)測(cè)模開(kāi)小窗口，既方便觀察也可插振。為使新澆筑混凝土有良好的硬化條件和防止箱梁早期干縮產(chǎn)生裂紋，應(yīng)在澆筑初凝后及時(shí)覆蓋澆水養(yǎng)護(hù)。 3.3 箱梁預(yù)應(yīng)力施工 懸澆梁段及邊跨直線段混凝土強(qiáng)度必須達(dá)到不小于設(shè)計(jì)強(qiáng)度的8%，且混凝土齡期不小于 5 d，方可進(jìn)行張拉，合攏段混凝土強(qiáng)度必須達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的 100 %后，方可進(jìn)行張拉。預(yù)應(yīng)力主要為縱向預(yù)應(yīng)力和豎向預(yù)應(yīng)力，縱向預(yù)應(yīng)力分頂板束和底板束，均采用15.24 mm 高強(qiáng)度低松馳鋼絞線，豎向預(yù)應(yīng)力采用32 高強(qiáng)精軋螺紋粗鋼筋。預(yù)應(yīng)力張拉遵循先縱向，后豎向，先長(zhǎng)束后短束，對(duì)稱張拉的原則，采用雙控法分級(jí)張拉，張拉完畢及時(shí)進(jìn)行管道壓漿、割束、封錨。 3.4 施工過(guò)程測(cè)量控制 3.4.1 掛籃的測(cè)量控制 在掛籃前移過(guò)程中應(yīng)對(duì)掛籃的走向，進(jìn)度進(jìn)行控制，確保掛籃的前斷面的上、下水平點(diǎn)和中心點(diǎn)位于同一垂面內(nèi)使掛籃處于一種水平施工狀態(tài)，掛籃前端點(diǎn)的平高誤差控制在5 mm內(nèi)。 3.4.2 模板的測(cè)量定位 在進(jìn)行底板立模標(biāo)高測(cè)定時(shí)，應(yīng)考慮掛籃前移之后對(duì)整段箱梁有下?lián)现担诠嘧⒒炷恋倪^(guò)程中，掛籃和前端的移機(jī)鋼板梁均有彈性變形，同時(shí)考慮溫度對(duì)箱梁影響來(lái)確定立模標(biāo)高，立模標(biāo)高誤差控制在 3 mm 內(nèi)。在底模和側(cè)模安裝完成后，應(yīng)對(duì)已裝好模板重新復(fù)測(cè)，使用檢定過(guò)的鋼尺對(duì)模板斷面進(jìn)行量測(cè)，以達(dá)到要求。 3.4.3 施工控制測(cè)量 澆筑混凝土過(guò)程中的高程和軸線觀測(cè)，澆筑混凝土后高程觀測(cè)，預(yù)應(yīng)力張拉后的高程和軸線觀測(cè)。施工結(jié)果合攏段最大高差為 7 mm，橋軸線偏位5mm。 4 結(jié) 論 （1）在施工中大量使用了新工藝、新技術(shù)。箱梁懸澆采用菱形結(jié)構(gòu)掛藍(lán)，減輕掛藍(lán)自重，取消了龐大的尾部平衡重系統(tǒng)。 （2）懸澆施工進(jìn)度采用頂推法施工更有利于工期和質(zhì)量的保證。 （3）增加施工測(cè)量控制和質(zhì)量控制，施工結(jié)果表明，在懸澆施工中采取的措施是行之有效的。 _ 1 邵旭東主編橋梁