新型菱形掛籃在滬寧城際鐵路客運(yùn)專線上的應(yīng)用

摘要:上海至南京城際鐵路客運(yùn)專線運(yùn)營時(shí)速為350km/h，建設(shè)特大橋所采用的新型菱形掛籃施工，既滿足了特有的橋型設(shè)計(jì)，保證了質(zhì)量;又節(jié)約了成本，大大縮短了工期，創(chuàng)造了全線第一個(gè)懸臂梁合攏的記錄。 本文就菱形掛籃在無錫西特大橋五牧運(yùn)河段48m+80m+48m懸臂梁的應(yīng)用，充分展示了此新型掛籃的施工優(yōu)越性，為今后的同類型橋梁施工積累了豐富寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞:高速鐵路;曲線懸臂梁; 新型菱形掛籃

一、工程概況

無錫西特大橋全橋長19.441Km，其中92#墩～95#墩(48m+80m+48m)為一聯(lián)跨越五牧河主航道的三跨懸澆連續(xù)梁。該聯(lián)梁橫截面為單箱單室斜腹板，腹板斜率為1:5。中支點(diǎn)處梁高6.23m，梁高按圓曲線變化;邊支點(diǎn)梁底寬6.10m，中支點(diǎn)處梁底寬5.14m。頂板厚40cm，腹板厚分別為45cm、80cm，底板厚由跨中的45cm按圓曲線變化至中支點(diǎn)梁根部的76.8cm，中支點(diǎn)處加厚到150cm;橋面兩側(cè)防護(hù)墻凈寬8.4m，人行道欄桿凈寬12m，梁頂面寬12.2m。該聯(lián)梁線路位于半徑為3800m的曲線上。

二、工程特點(diǎn)

1、塊段自重大; 5#塊為139噸，按1.2倍安全系數(shù)考慮掛籃需承載167噸。

2、橋面寬為12.2m，腹板斜度大為1:5;掛籃主桁架需牢固懸掛大斜度側(cè)模走行，以防走行時(shí)模板偏轉(zhuǎn)傾覆。

3、橋梁位于曲線段上(半徑為3800m)需要掛籃橫向可以小角度偏轉(zhuǎn)。

4、由于橋面窄且預(yù)埋件多，需要掛籃無平衡重，掛藍(lán)走行為一次整體走行。

三、掛籃設(shè)計(jì)

懸臂梁施工的常用設(shè)備是掛籃，掛籃按主桁分三角、菱形、貝雷、斜拉等類型。綜合以上施工要點(diǎn)，通過比選該懸臂梁采用側(cè)模雙導(dǎo)梁，無平衡重整體走行，主桁架為菱形的掛藍(lán)。(如下設(shè)計(jì)掛籃構(gòu)造圖)

采用菱形桁架輕型掛籃(自重51噸);設(shè)計(jì)為桁架式整體移動(dòng)掛籃，主要由主桁承重系統(tǒng)、懸吊系統(tǒng)、錨固系統(tǒng)、行走系統(tǒng)、模板系統(tǒng)等部分組成。掛籃外形簡潔、輕巧，其各部件的受力明確。

(1)主桁架承重系統(tǒng)

掛籃主桁承重系統(tǒng)主要由兩榀菱形桁片及在其橫向設(shè)置前、后橫梁桁片組成的空間桁架。每榀菱形桁片由5根桿件在結(jié)點(diǎn)處采用銷子聯(lián)接而成。

此掛籃的主桁承重系統(tǒng)與其他類型掛籃的主承重系統(tǒng)相比，受力性能好且變得均勻，結(jié)構(gòu)輕巧、簡潔，大大降低了掛籃主承重系統(tǒng)的重量;掛籃主桁架的運(yùn)輸與拆裝很方便，并為施工人員提供了寬敞的作業(yè)空間。

(2)掛籃懸吊系統(tǒng)

掛籃懸吊系統(tǒng)主要由鋼吊帶、分配梁、鋼吊桿和千斤頂?shù)冉M成。

掛籃懸吊系統(tǒng)采用了鋼吊帶和鋼吊桿(精軋螺紋鋼)相組合的形式，將更加便利于底籃與內(nèi)外模板的調(diào)節(jié)，同時(shí)增加了懸吊的可靠性，并降低了掛籃的自重。

(3)掛籃行走系統(tǒng)

掛籃行走系統(tǒng)主要由液壓穿心千斤頂、行走小車、內(nèi)模行走滾輪、滑軌等組成。

此掛籃的行走裝置與其他類型掛籃相比有著明顯的優(yōu)勢，掛籃的主承重系統(tǒng)與底籃及其他各部分均同步一次性就位，這樣減少了施工工序，縮短了施工周期。

(4)掛籃錨固系統(tǒng)

掛籃的錨固系統(tǒng)包括主桁架的錨固與模板系統(tǒng)的錨固兩部分。在澆注箱梁砼時(shí)，掛籃單榀主桁架尾部用4根Ф32精軋螺紋鋼通過箱梁預(yù)留孔位進(jìn)行錨固。Ф32精軋螺紋鋼上方設(shè)置千斤頂進(jìn)行錨固力的轉(zhuǎn)換并可調(diào)整掛籃懸臂端的撓度。模板系統(tǒng)前端由吊桿支承，后端則利用Ф32精軋螺紋鋼錨固于已澆梁段前端。

(5)掛籃模板系統(tǒng)

掛籃模板系統(tǒng)包括底籃、外模、內(nèi)模、端模和工作平臺(tái)等。模板設(shè)計(jì)均按全斷面一次性澆注箱梁混凝土考慮，整個(gè)模板系統(tǒng)均隨主桁行走一次到位。整個(gè)系統(tǒng)操作簡便，有效地縮短了模板移動(dòng)和安裝周期，保證了混凝土的外觀質(zhì)量。

端模采用分塊鋼模以適用箱梁腹板厚度和孔道位置的變化。

在底籃兩側(cè)、前后端設(shè)置固定工作平臺(tái)，在內(nèi)外模和箱梁前端設(shè)置懸吊工作平臺(tái)，便于箱梁任何位置的操作。

四、掛藍(lán)施工

實(shí)際施工中該菱形掛藍(lán)從走行到澆筑混凝土標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)時(shí)間為3.5天分解如下:

1、掛藍(lán)走行3h

a、軌道前移

安裝主桁行走小車→拆除主桁后錨→用千斤頂頂升主桁前支點(diǎn)使其脫離軌面并鎖定→松軌道錨梁→用一個(gè)70噸穿心千斤頂拉伸鋼絞線拖動(dòng)軌道前移→調(diào)整軌道位置。

b、掛籃前移

主桁前支點(diǎn)下落→用一個(gè)70噸穿心千斤頂拉伸鋼絞線托動(dòng)掛籃前移→拆除擋住行走小車的軌道錨梁→掛籃繼續(xù)前移→行走小車后部錨固位上安裝軌道錨梁→掛籃行至終點(diǎn)，調(diào)整就位。

2、掛籃澆筑準(zhǔn)備6h

a、錨固

安裝主桁后錨→拆除主桁行走小車與主桁連接→主桁后錨鎖定→安裝后吊桿

b、提升前后吊桿

c、立模測量標(biāo)高，調(diào)整掛籃至預(yù)定標(biāo)高位置

d、前吊桿鎖定，后吊桿及內(nèi)外模板滑梁吊桿施加預(yù)緊力。

3、綁扎鋼筋、安裝預(yù)應(yīng)力管道(含內(nèi)模安裝)3d

a、模板處理(除銹、凃脫模劑、安裝端頭模)

b、綁扎底、腹板鋼筋

c、安裝內(nèi)模

d、綁扎頂板鋼筋、清理模內(nèi)雜物

e、前吊桿鎖定，后吊桿及內(nèi)外模板滑梁吊桿施加預(yù)緊力。

3、澆筑混凝土7h

五、掛藍(lán)施工特點(diǎn)

1、掛藍(lán)后錨錨固在梁體的豎向精軋螺紋上，既牢固又省材料。

2、軌道錨固在梁體的預(yù)埋精軋螺紋上(50cm一道)，掛藍(lán)后錨也可錨固于此，增強(qiáng)掛藍(lán)整體穩(wěn)定性。

3、由于兩主桁架放在軌道上，要求掛藍(lán)橫向偏移時(shí)，只需走行時(shí)控制兩主桁架的行走距離即可，方便省力。

4、各種吊帶預(yù)留孔使用金屬波紋管埋置，方便快捷。

5、外側(cè)模雙導(dǎo)梁設(shè)置，既穩(wěn)固的懸吊模板，且調(diào)模簡單;只調(diào)整前吊帶的千斤頂上下即可。

6、走行快捷。使用70噸穿心式千斤頂配合單根鋼絞線就能輕易拖動(dòng)掛藍(lán)，省時(shí)省力。

7、脫模簡單。張拉壓漿結(jié)束后，放松千斤頂，模板自動(dòng)下落。

8、整體安全系數(shù)高。無論是澆筑過程中還是塊段施工結(jié)束后，該掛藍(lán)變形小，關(guān)鍵部位(如銷子、主桁架)均無形變;且懸吊、后錨系統(tǒng)從無沉降。工作平臺(tái)寬敞，圍欄安放到位。

六、結(jié)束語

經(jīng)過近4.5個(gè)月的緊張施工，五牧河懸臂梁計(jì)42個(gè)塊段，3個(gè)合龍段，2個(gè)直線段已全面施工結(jié)束，真正做到了內(nèi)實(shí)外美，該菱形掛藍(lán)經(jīng)業(yè)主推廣已在滬寧城際鐵路上全面推廣，為滬寧城際鐵路增添了一道靚麗的風(fēng)景線。更重要的是為今后掛藍(lán)施工積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)，為以后的施工創(chuàng)造了有力的條件。

參考文獻(xiàn):

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[2]《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師手冊(cè)》第六版中國電力出版社戴維森(英)