斜拉橋前支點牽索掛籃懸澆混凝土梁段施工技術(shù)

李樹喜 傅斐 中交四航局第一工程有限公司

1.工程概況

瀝桂大橋主橋為（120+160）m獨塔雙索面預(yù)應(yīng)力混凝土梁斜拉橋，邊中跨比0.75，全長280m。通過觀察主橋的橫斷面可以發(fā)現(xiàn)，具體包括2個長度為3m的人行道、2個長度為2m的拉索區(qū)、2個長度為15.5m的車行道以及1個長度為1m的分隔帶。主橋上部箱梁的總寬度為42m，縱橋向被支座分為1個空腹，橫斷面被腹板分為3個空腹；箱梁中心線處的高度為3m，箱梁橫坡可通過腹板高度進行調(diào)整。根據(jù)本項目的施工設(shè)備條件、施工環(huán)境、經(jīng)濟水平等對比，針對瀝桂大橋主橋混凝土梁段，施工單位選擇了前支點牽索掛籃懸臂澆筑工藝。

2.牽索掛籃制作和安裝

2.1 牽索掛籃結(jié)構(gòu)簡述

掛籃呈“井”字型，屬于下承式結(jié)構(gòu)，主要桿件和連接件分別為鋼箱梁結(jié)構(gòu)和工字鋼。同時，中間上、下移動平臺的組裝主要通過貝雷杵片進行。掛籃的連接和固定主要通過掛籃中部前吊桿和尾部吊桿進行，且吊桿按只受拉考慮。掛籃中部存在一個止推系統(tǒng)，對主梁進行施工時，施工人員應(yīng)將鋼板提前埋設(shè)好。止推鍵的主要作用是對斜拉索的水平方向分力形成阻礙。因此，要想使掛籃保持穩(wěn)定，且不會后退，施工人員應(yīng)在安裝斜拉索之前先安裝好止推鍵。每個掛籃上的主縱梁數(shù)量為兩個。一般情況下，主縱梁分為前、中、尾三段。前段的長、寬、高分別為4m、2m和1.8m，呈弧形結(jié)構(gòu)。中段主梁的寬和高與前段相同，長度約為前段的兩倍。尾段主梁的長和中段主梁相同，寬和前段及中段的高相同。與其他兩段相比，尾段主梁的高要稍微低一點，大約為1.5m。尾段主梁不僅與掛籃行走系統(tǒng)C型鉤緊密連接，而且設(shè)置有反力輪和定位輪，因此能保證掛籃在不攜帶任何重物的情況下能夠縱向行走，且不會與原定方向發(fā)生偏離。高強度螺栓是主縱梁前、中、尾各段進行連接的主要部件。每個掛籃上的兩個主縱梁是一個整體，通過前、中、后三道橫梁進行連接。前橫梁屬于鋼箱結(jié)構(gòu)，一般利用鋼板焊接而成，是主梁橫梁底模支架。前橫梁的高和寬分別為1.5m和1.35m。中橫梁和前橫梁相同，均屬于鋼箱結(jié)構(gòu)，且位于C型鉤處，能夠承受前吊桿傳遞的拉力。中橫梁的高和寬分別為1.2m和0.8m。后橫梁位于主梁尾部，拼裝的主要材料為貝雷桁片，并且能夠承受后吊桿的拉力。

2.2 前支點牽索掛籃制作

（1）掛籃施工的過程中，施工人員應(yīng)按一定的流程和規(guī)范進行施工。無論是頂板和底板，還是各種梁腹板，都應(yīng)采用單面剖口焊進行焊接。其中，焊接的高度為10mm，焊接的形式為自動焊接。在主梁內(nèi)部應(yīng)設(shè)置橫隔板，并利用雙面間斷焊的方式對橫隔板和其他板進行焊接，使焊接高度為8mm，此舉能夠有效控制鋼板因焊接而產(chǎn)生的變形。對主梁隔板進行加工前，精下料的工序必不可少。施工人員應(yīng)先制作胎模，經(jīng)過測量保證驗收合格后再進行主梁隔板的加工，從而減少了加工過程中可能出現(xiàn)的主梁側(cè)彎及豎彎等情況。主梁制作時，施工人員應(yīng)嚴格按照設(shè)計圖的要求對加工好的隔板進行固定。固定好隔板后，還應(yīng)仔細觀察隔板的垂直度和中心偏位，并適當進行調(diào)整。確定隔板的位置后，采用點焊的方式對隔板進行固定，并補全其余焊縫。

（2）施工人員將現(xiàn)場的掛籃沿主梁縱向軸線進行移動，使其移動至0#塊外側(cè)位置，接著再對其進行拼裝。上述操作完成后，掛籃在千斤頂?shù)淖饔孟卵刂壱苿又?#塊位置，隨后再對其進行起吊。

2.3 牽索掛籃安裝步驟

（1）安裝前的準備工作。安裝前，施工人員應(yīng)將掛籃安裝過程中可能涉及到的各個點位進行測量和標記。對施工過程中可能會用到的材料進行清點，并將其堆放至指定位置。仔細測量放樣，并提前安裝好拼裝平臺。

（2）安裝橋面掛籃滑道。滑道以鋼板為主要材料，厚度和寬度分別為2cm和30cm。當滑道表面不夠平整時，施工人員可利用干硬性砂漿進行找平，保證滑道和梁面之間是緊密貼合的。同時，還應(yīng)將黃油均勻涂抹至滑道表面，起到潤滑的作用。

（3）安裝掛籃承載平臺。安裝過程中，施工人員應(yīng)保證安裝是前后兩端同時進行的，從而保證不平衡荷載得到有效控制。如果采用了單端安裝的形式，設(shè)計院應(yīng)對不平衡荷載進行檢驗和計算，確保主梁不受其影響。

（4）安裝掛籃承載平臺、橋面懸吊桁架及起重設(shè)備。安裝過程中，合理控制安裝的位置偏差，使其不超過5cm。對掛籃進行拼裝時，施工人員應(yīng)對放樣進行測量，使滑移槽位置與吊桿預(yù)埋孔相對應(yīng)。拼裝完成后，使掛籃滑移至指定位置。此時，應(yīng)確保吊桿位置和預(yù)埋孔相對應(yīng)，避免鋼絞線因受力不直而產(chǎn)生扭曲。限位裝置的焊接能在一定程度上保證掛籃箱梁底吊梁安裝過程中起吊位置的正確性。

（5）安裝操作走道。施工人員先在橋下對操作走道進行焊接，使其基本成型，然后再利用塔吊將其吊至指定位置。到達指定位置后對其進行焊接，使其固定在掛籃主縱梁上，同時設(shè)置安全防護網(wǎng)。

3.掛籃懸澆混凝土施工技術(shù)

3.1 掛籃懸澆施工工藝

掛籃懸澆施工工藝的具體流程如下：（1）將N節(jié)段邊主梁掛籃安裝到位，并進行連接和固定；（2）對N節(jié)段邊主梁的索導管、底模和外側(cè)模進行安裝；（3）利用鋼筋對N節(jié)段主梁底板、腹板以及橫隔板進行綁扎；（4）對N節(jié)段主梁底板的預(yù)應(yīng)力管道以及主梁內(nèi)模進行安裝；（5）利用鋼筋對N節(jié)段主梁頂板進行綁扎；（6）對頂板的預(yù)應(yīng)力管道進行安裝；（7）對N 節(jié)段主梁砼進行澆筑，澆筑過程中保持對稱；（8）養(yǎng)生及砼等強；（9）對N節(jié)段邊主梁縱向預(yù)應(yīng)力鋼束進行對稱張拉；（10）壓漿，并降下掛籃，使其向前移動，到達N+1節(jié)段后方可停止；（11）做好下一節(jié)段的施工準備。

3.2 掛籃懸澆施工

主梁懸澆施工的工序較為復雜，具體分為六個方面，包括前移掛籃、對掛籃進行調(diào)整，并將其連接固定、對鋼筋和孔道進行安裝、灌注并養(yǎng)護混凝土、施加預(yù)應(yīng)力以及孔道壓漿。在施工過程中，施工人員應(yīng)循環(huán)進行上述操作。

（1）前移掛籃。上一梁段的施工結(jié)束后，解除并放松各吊點，使模板與梁體相分離。同時，將梁上后錨點解除，并將掛籃力系轉(zhuǎn)換在滑道上，在千斤頂?shù)淖饔孟率挂苿訏旎@，使其到達下一梁段處。掛籃移動的過程中要對放出主梁的中心點進行測量，且對掛籃進行實時監(jiān)控，確保掛籃的移動方向不會出現(xiàn)偏移。當掛籃移動方向出現(xiàn)偏移時，施工人員應(yīng)及時對其進行調(diào)整。需要明確的是，整個前移掛籃的操作都應(yīng)在相關(guān)操作流程的規(guī)范下進行。

（2）對掛籃進行調(diào)整，并將其連接固定。施工人員首先應(yīng)進行錨固轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換完成后，施工人員利用測量儀器測量并定位中線及高程。接著再在千斤頂?shù)淖饔孟逻m當調(diào)整標高，使各項數(shù)據(jù)均符合相關(guān)要求。最后，進行全方位的連接和固定。

（3）上述操作完成后，施工人員按工藝流程進行其他工序的施工。

3.3 注意事項

（1）掛籃懸澆施工時，應(yīng)保證掛籃錨固點的安全可靠；（2）施工過程中，一定要確保兩側(cè)掛籃上的施工荷載的平衡和同一掛籃兩側(cè)施工荷載的平衡，主要是各工序應(yīng)同步施工，注意協(xié)調(diào)；（3）混凝土澆筑過程中應(yīng)協(xié)調(diào)兩副掛籃的澆筑平衡和同一副掛籃左右側(cè)澆筑平衡。

4.結(jié)束語

瀝桂大橋主梁采用前支點牽索掛籃懸臂澆筑工藝，現(xiàn)已完成所有節(jié)段混凝土梁澆筑，安全、質(zhì)量可控。本文通過對該工程項目中斜拉橋掛籃懸澆混凝土梁段施工開展的技術(shù)研究和分析，得出該工藝是最為理想的施工方法，具有較高的推廣和實用價值。