永藍東路高架橋掛籃技術(shù)研究

摘要：文章介紹的掛籃設(shè)計是針對大弧度、大縱坡、高墩柱的高架橋施工。提出了掛籃的系統(tǒng)化、模塊螺栓連接的設(shè)計思想，以加工廠制作、現(xiàn)場組裝拼接的方法而完成。并且采取的一系列調(diào)整坡度弧度的措施，很好的解決了掛籃施工中調(diào)整困難的工程問題。簡要的陳述在工程施工的實踐與應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：大彎度；大坡度；模塊化；螺栓聯(lián)接；系統(tǒng)化；調(diào)平系統(tǒng)

中圖分類號：U445.466文獻標識碼：A文章編號：1006-8937（2011）20-0141-02

1工程概況

永藍高速公路工程附屬二廣高速路，位于湖南藍山縣境內(nèi)，是跨越湘粵邊界南嶺山山脈的重要通道。其中東路橋處跨越山谷，墩高過60 m，是主線與隧道口得重要聯(lián)接工程。該橋為左右線分離式，左線結(jié)構(gòu)形式為6×30 m T梁+（45+4×78+45） m連續(xù)箱梁+4×30 m T梁；右線結(jié)構(gòu)形式為5×30 m T梁+（45+4×78+45） m連續(xù)箱梁+5×30 m T梁。其中寬度最大為右線14.00 m，現(xiàn)澆箱梁單節(jié)長度最長3.5 m，單節(jié)最重109.2 t。兩幅橋梁頂板、底板橫坡均為4%，頂板縱坡3%，最小平彎半徑1 200 m，為彎度大、坡度大的橋型結(jié)構(gòu)。

2工程特點與難點

①地形復(fù)雜，山谷高深。施工場地位于谷口，地形陡峻，風(fēng)速高，風(fēng)載較大，對于掛籃施工的穩(wěn)定性有極大的影響。

②橋梁頂板底板橫坡為4%，坡度大引起掛籃在施工時截面重心偏移，對于橋型的平彎弧度控制、整體穩(wěn)定性都有很大影響。階段調(diào)整復(fù)雜。

③橋梁底板縱坡為高次曲線。單塊梁段在施工中，掛籃前后緣相差55 cm（底板坡度10%），對于底板結(jié)構(gòu)要求調(diào)平措施嚴格。

3掛籃設(shè)計

本掛籃系統(tǒng)依照橋梁設(shè)計、整體施工組織設(shè)計及現(xiàn)有工程技術(shù)與設(shè)備采用了三角形掛籃方式。掛籃質(zhì)量與梁段混凝土的質(zhì)量比值宜控制在0.3～0.5之間。

主要設(shè)計參數(shù)：最大變形（包括吊帶變形的總和）：20 mm；抗傾覆安全系數(shù)：2；自錨固系統(tǒng)的安全系數(shù)：2；斜拉水平限位系統(tǒng)安全系數(shù)：2。

掛籃形式：1#梁段為連體掛籃結(jié)構(gòu)，2~10#梁段為分體掛籃形式。

掛籃組成部分：承重系統(tǒng)，錨固系統(tǒng)，行走系統(tǒng)，模板系統(tǒng)，調(diào)平系統(tǒng)（特有）等五個部分組成。

①承重系統(tǒng)。承重系統(tǒng)主要由主縱梁（主縱梁由兩根40b型的熱軋普通槽鋼對焊成箱型）、加勁16 Mn鋼斜拉帶、立柱、后上行走桁架、后下承重橫梁、前上承重桁架、前下承重橫梁、起上桁架與下橫梁連接作用的Φ32的精軋螺紋粗鋼筋懸吊系統(tǒng)以及掛藍底模桁架系統(tǒng)組成。設(shè)計上東路高架橋掛籃為連體式改成分離式，掛藍在設(shè)計上考慮能較方便的安裝、拆卸以及運輸。為此掛藍設(shè)計了2 m的主縱梁接長段，并且連接形式采用錨栓為主，即主立柱與主縱梁、后行走桁架（分成三段）與主立柱、前上承重桁架與主縱梁的連接，主縱梁接長采取錨栓形式。

②錨固系統(tǒng)。錨固系統(tǒng)主要為主縱梁尾端錨固，采用預(yù)埋螺紋鋼承擔(dān)反力，設(shè)置有長短兩級扁擔(dān)梁，在移動掛籃時，長梁可以保證整體穩(wěn)定性，短梁保證卸載安全的作用。其次后下承重橫梁箱梁底板設(shè)置三個錨固帶，澆筑時預(yù)緊錨固已澆箱梁底板，行走時拆除。最后翼緣模板的后端錨固，采用Φ32的精軋螺紋粗鋼錨固在已澆梁段。

③行走系統(tǒng)。行走系統(tǒng)由固定部分和行走部分組成。前者由主縱梁后段的行走小車、滑板以及行走軌道組成；后者由4臺10T手拉葫蘆作為牽引力，2臺10T手拉葫蘆為行走控制力構(gòu)成。行走中添加了20鋼棍為減阻模式。

④模板系統(tǒng)。模板系統(tǒng)由底板模（底板模為一整體，支撐于后下承重橫梁和前下承重橫梁之上，由9片縱向桁架組成）、腹板外側(cè)模、腹板內(nèi)側(cè)模（采用大面平整的膠合板）、頂板模（采用滿堂支架，滿堂支架支撐于底板模上）、翼緣板模（翼緣板模與腹板外側(cè)模作為一個整體）、節(jié)段前端端模（采用膠合板）及施工作業(yè)平臺組成。由于東路高架橋位于圓曲線和緩和曲線上，故翼緣板模板設(shè)計上考慮兩種方式，圓曲線段設(shè)計翼緣板定型鋼模，緩和曲線段設(shè)計翼緣板施工平臺，在其上拼裝翼緣板模板。依照以往施工經(jīng)驗，并根據(jù)對施工成本、施工難度的綜合分析。掛籃系統(tǒng)采用定型組拼鋼模設(shè)計：外、內(nèi)掛籃都采用預(yù)制的可通用鋼模塊。實際施工時，依照不同截面大小選擇相應(yīng)版塊進行集裝而成，內(nèi)外附屬組件也采用方便拆卸組裝的單件。單體掛籃標準塊單重設(shè)計未超過1.5 t。

⑤調(diào)平系統(tǒng)。調(diào)平系統(tǒng)包括底板調(diào)平與翼板調(diào)斜兩部分。底板調(diào)平系統(tǒng)主要是在底板桁架設(shè)置左右兩調(diào)整梁，梁的前后端焊接帶螺母的60 cm長頂托，通過移動螺母位置來改變底模桁架與前后兩承重的夾角，從而調(diào)整底板坡度，保證了整體線形。翼板調(diào)偏系統(tǒng)主要是在翼板前后端橫接一扁擔(dān)梁，通過千斤頂改變前后距離，以此可以調(diào)偏翼板。

4掛籃加工

選擇符合國標新出廠的材料加工掛藍，所用鋼材外觀平整、光潔、順直。使用前應(yīng)仔細檢查各種型鋼的結(jié)構(gòu)斷面，杜絕不合格的鋼材或生銹的舊料進場使用。

①掛藍所用拉帶采用厚20 mm寬200 mm的16 Mn鋼帶，鋼帶的加工和開孔均采用冷作。

②所有錨固、懸吊等構(gòu)件均應(yīng)采用冷作。

③主縱梁接長連接以及主縱梁與主立柱的垂直連接其對應(yīng)連接鋼板（鋼板間用夾具夾緊），兩塊一組同時開孔，開完孔后用高強螺栓連接起來，鋼板組先與主縱梁焊接固定，再根據(jù)拉帶銷孔的位置精確放樣、固定主立柱，保證立柱垂直于主縱梁。然后將主立柱與連接鋼板焊接起來。主縱梁上拉帶銷孔以及主立柱上拉帶銷孔待主縱梁與主立柱的關(guān)系確定后最后統(tǒng)一開孔，以保證拉帶的安裝質(zhì)量。掛藍三角結(jié)構(gòu)均采用氣體保護焊機焊接。

④掛藍各錨固點以及各吊點的墊板受力面為保證受力面水平，根據(jù)綜合縱橫坡制作調(diào)平鋼鋼板。

⑤掛藍的底模、腹板外側(cè)模、翼緣板模設(shè)計采用鋼模板，腹板外側(cè)模和翼緣板模為一整體。內(nèi)模以及端模考慮采用木模。鋼模板表面必須平整光潔，焊縫應(yīng)砂平，靠靠尺檢查。內(nèi)模用大面平整的膠合板。位于緩和曲線段的翼緣板模板用木模拼裝，以保證橋梁整體的線形。

⑥焊接時盡可能對稱施焊，避免了集中受熱，引起不均勻變形。因加工產(chǎn)生的變形進行熱校或冷校，控制模板常溫時的精度誤差。

⑦加工質(zhì)量要求：表面平整、光潔，接縫打磨整平；長寬尺寸對角線長度符合設(shè)計；孔徑、孔位、孔距符合設(shè)計；焊縫深度足夠，不漏焊；裝配方便，裝配后應(yīng)符合設(shè)計；面板四周必須需經(jīng)專用設(shè)備處理，要求平直，無毛刺、缺陷。 5掛籃安裝

拆除0#塊托架后即進行分體掛藍安裝。掛藍安裝依靠塔吊吊裝，在測量的配合下進行以下步驟：安裝行走軌道；對稱安裝主縱梁并將兩副掛藍的主縱梁栓接在一塊，使承重支點就位，安裝行走小車；將立柱與主縱梁栓接，安裝左右立柱連接桁架，安裝前后拉帶和立柱對拉拉桿；將掛藍主縱梁錨固在箱梁頂板上；安裝后行走桁架和前承重桁架；安裝底模和前后承重橫梁，將底模和后承重橫梁錨固在已澆筑箱梁的底板上（錨固前先調(diào)整底模線形）；安裝腹板和翼緣板模板和桁架；根據(jù)測量結(jié)果調(diào)整掛藍模板系統(tǒng)的線形和標高；最后對掛藍進行整體的檢驗。

6結(jié)語

通過對掛籃的整體計算，對結(jié)構(gòu)部件進行優(yōu)化，大大減輕了總體重量。依靠特有的調(diào)平設(shè)計，保證了掛籃結(jié)構(gòu)正常受力。通過模塊化螺栓聯(lián)接的方式，減小了掛籃單個部件重量，實現(xiàn)了高墩柱，能使用小型機械設(shè)備的操作。通過統(tǒng)一規(guī)劃掛籃尺寸，降低了施工成本，將快件設(shè)計標準模塊，加快了施工進度。為掛籃設(shè)計系統(tǒng)化、工廠化加工積累了寶貴的經(jīng)驗。

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