無軌式三角掛籃在地鐵高架橋梁中的應(yīng)用

孫斌 中國交通建設(shè)股份有限公司總承包經(jīng)營分公司

1.工程簡介

廈門軌道4 號線一期工程全長44.78 km，其中高架橋梁段長20.91km，設(shè)計時速為120km/h，為城市地鐵快線。跨大嶝海峽航道采用40+3×60+40m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)梁，采用掛籃懸澆法施工，本工程采用無軌式三角掛籃。

2.施工方案

總體施工工藝方案如下：0#塊采用落地式梁柱支架工藝，標(biāo)準節(jié)段采用掛籃懸澆施工工藝，邊跨現(xiàn)澆段采用支架現(xiàn)澆工藝，合龍段施工采用掛籃進行合龍。下面就掛籃懸澆施工工藝作詳細說明。

2.1 掛籃安裝

0#塊施工完成后，開始進行掛籃安裝。安裝步驟為：拼裝三腳桁架→安裝后支腿、前支腿→安裝三角桁架、門聯(lián)和斜門架→安裝前上橫梁和前后吊桿→安裝底籃→安裝外滑梁和外模→安裝人行通道和防護。

2.2 掛籃預(yù)壓

選取首個T構(gòu)第一個1#塊進行掛籃預(yù)壓，對掛籃進行模擬壓載試驗，在設(shè)計荷載下驗證掛籃的設(shè)計參數(shù)，承載能力和安全可靠性，獲得變形相關(guān)參數(shù)，模擬荷載采用預(yù)制水泥塊堆碼加載。按照0%，50%，80%，100%，120%預(yù)加載均勻地對稱加載，并且卸載按100%，80%，50%，0%下進行。加載過程中須密切觀測并記錄撓度及應(yīng)變數(shù)據(jù)。每級加載完成后1h，測量掛籃的變形值。全部加載完成后，每個測點按每隔1h測量一次變形值，連續(xù)預(yù)壓5h，當(dāng)最后測量時段的兩次變形量之差小于2mm時即可停止。按分級加載的相同重量逐級卸載并測量各級卸載后的變形值。根據(jù)加、卸載實測數(shù)據(jù)，繪制各測點的加、卸載過程變形曲線，通過分析計算出掛籃在各階段荷載作用下的實際變形值，變形值不得超過理論計算的變形值。

2.3 掛籃前移

（1）調(diào)整掛籃模板至脫模狀態(tài)：①松卸側(cè)模上的對拉螺栓、臨時固定裝置，使外側(cè)模與已澆筑梁段分離，安裝外導(dǎo)梁滾輪框，使滑梁滾輪框著力。②解除后下橫梁內(nèi)側(cè)錨固于箱梁底板上的2根精軋鋼吊帶，用5t螺旋千斤頂同步緩慢放松前、后下橫梁的吊點，整個底模系統(tǒng)下降約2cm。

（2）掛籃受力體系轉(zhuǎn)換：①前移障礙物清理；②松后錨系統(tǒng)；③安裝支座扁擔(dān)梁，檢查螺帽松緊度、精軋鋼預(yù)留長度、垂直度。

（3）頂起主桁架，前移前支座（后支座重復(fù)前支座步驟移動）

（4）掛籃開始前移。解除原有后錨系統(tǒng)，改為后支座扁擔(dān)梁錨固。此時的錨固系統(tǒng)的傳力途徑為：主桁架節(jié)點→支座反扣輪→支座扁擔(dān)梁→支座精軋螺紋鋼→已澆混凝土。

由于0#節(jié)段橋長限制，兩籃之間最小間距只有4cm，在前期施工中，應(yīng)嚴格檢查預(yù)埋孔位置是否準確，固定是否牢靠無松動，避免澆筑過程中孔道偏位、堵塞。吊帶安裝過程中，注意吊帶的垂直度，吊帶全部用雙螺帽進行錨固，掛籃前移時，在原有手拉葫蘆行走系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，進行改造升級，利用液壓千斤頂代替手拉葫蘆向前滑移，大大提高了該掛籃系統(tǒng)行走的工效。

2.4 移籃結(jié)束

（1）及時設(shè)置后錨系統(tǒng)，并擰緊螺帽，然后解除支座扁擔(dān)梁錨固系統(tǒng)。

（2）恢復(fù)后下橫梁內(nèi)側(cè)錨固于箱梁底板上的2根精軋鋼吊帶，外導(dǎo)梁安裝固定框，并將滾動框的精軋鋼解除，下落至外導(dǎo)梁，至此移籃完成。

2.5 鋼筋施工

鋼筋采用HRB400鋼筋，在鋼筋加工棚內(nèi)進行加工。底、側(cè)模安裝完成后開始鋼筋安裝，安裝順序為：綁扎底腹板鋼筋、綁扎橫梁橫隔板鋼筋、安裝預(yù)應(yīng)力管道、安裝內(nèi)模、綁扎頂板翼緣板鋼筋。安裝過程中若出現(xiàn)鋼筋與預(yù)應(yīng)力束沖突的現(xiàn)象，則在保證斷面鋼筋數(shù)量的前提下適當(dāng)調(diào)整鋼筋位置；若出現(xiàn)鋼筋間沖突的現(xiàn)象，則在保證鋼筋保護層厚度的前提下適當(dāng)調(diào)整鋼筋布置。

鋼筋安裝過程中，充分利用架立筋來定位腹板。鋼筋連接時，鋼筋對接采用焊接。采用C50砼墊塊來控制鋼筋凈保護層厚度，墊塊按4塊/m2梅花形設(shè)置。箍筋為矩形整箍30×30cm，焊接封閉。安裝波紋管時，先按照設(shè)計圖給出的鋼絞線的坐標(biāo)定位焊接波紋管定位筋，再安裝波紋管，保證預(yù)應(yīng)力束的準確定位。

頂板鋼筋安裝完成后，根據(jù)需要切斷人孔位置的頂板鋼筋，提供人員上下的通道。斷開時必須預(yù)留足夠長度，并在內(nèi)模拆除完成后重新焊接等強恢復(fù)。

2.6 內(nèi)模安裝

掛籃外模采用鋼模，內(nèi)模采用15mm木模板拼裝而成，要求模板有足夠的強度、剛度，表面平整，模板接縫嚴密，確保不漏漿。內(nèi)模模板采用5×10cm方木橫肋固定，間距為30cm；縱肋采用10×10cm方木或50×100×3mm方鋼，間距120cm；設(shè)置φ48×3.0mm鋼管支撐、可調(diào)頂托進行內(nèi)模加固。模板拼裝完畢后要求幾何尺寸準確，外表光滑平順，無接縫、錯臺。

2.7 預(yù)應(yīng)力安裝

箱梁預(yù)應(yīng)力工程采用φs15.2高強度低松弛預(yù)應(yīng)力鋼絞線，Ⅰ類優(yōu)質(zhì)錨具。鋼筋安裝時，根據(jù)設(shè)計的管道坐標(biāo)設(shè)置定位筋，保證波紋管定位準確、孔道平順，橫截面在一條直線上。

混凝土澆筑前需對波紋管進行檢查，如有破損，需進行修補，波紋管連接處要用膠帶牢固包扎，防止?jié)仓r水泥漿滲入。錨墊板與波紋管孔道保持垂直，連接后用密封膠封口，錨墊板上壓漿孔內(nèi)塞滿棉紗，防止?jié)仓炷習(xí)r漏漿堵塞。

波紋管安裝完成后，安裝內(nèi)襯管防止?jié)仓炷炼氯瑵仓瓿珊螅鶕?jù)預(yù)應(yīng)力設(shè)計及實際情況，計算預(yù)應(yīng)力筋下料長度。預(yù)應(yīng)力筋穿束前，需提前清除孔道內(nèi)的雜物和積水。預(yù)應(yīng)力筋兩端編號后再進行穿束，保證相互平行，不發(fā)生交叉。

2.8 預(yù)埋件安裝

預(yù)埋件安裝前先對安裝位置進行放樣，并在澆筑混凝土之前對各預(yù)埋件的數(shù)量和位置進行復(fù)核確認，保證預(yù)埋件位置準確。對于長期處于外露狀態(tài)的預(yù)埋件如人行道預(yù)埋鋼筋等，進行刷涂水泥漿等防銹處理。混凝土澆筑時，振搗棒應(yīng)避免與預(yù)埋件直接接觸，以免造成預(yù)埋件位置偏位。

2.9 混凝土澆筑

混凝土采用商品混凝土，采用攪拌車運輸至現(xiàn)場汽車泵澆筑入模。混凝土塌落度控制住16～20cm。掛籃兩邊分層對稱澆筑，第一層澆筑底板及倒角以下腹板，第二層澆筑余下腹板、頂板及翼緣板，懸臂兩端不平衡重不得大于10t。

2.10 預(yù)應(yīng)力張拉、壓漿

根據(jù)設(shè)計要求，梁體混凝土強度達到設(shè)計強度的95%以上，彈性模量達到設(shè)計強度的100%，齡期≥8d時進行預(yù)應(yīng)力張拉施工。張拉程序為0→初應(yīng)力10%δk→20%δk→δk(持荷5min錨固)，張拉采用應(yīng)力控制為主，伸長值進行校核，實際伸長值與理論伸長值誤差控制在±6%以內(nèi)。

預(yù)應(yīng)力張拉完成后，需在48小時內(nèi)對張拉完成的預(yù)應(yīng)力束進行孔道壓漿，并切實保證壓漿質(zhì)量。

3.線性控制

通過測量每個節(jié)段主梁前端指定斷面的頂面標(biāo)高、軸線偏位來控制主梁標(biāo)高、軸線，主梁施工完成和全橋施工完成后進行全橋線性的測量。

（1）掛籃安裝完成后，通過預(yù)壓消除彈性變形量，計算出預(yù)拱度，保證掛籃線性控制的基礎(chǔ)。聘請第三方檢測對每一節(jié)段進行立模標(biāo)高監(jiān)測，出具立模令，根據(jù)立模指令進行調(diào)籃施工，確保掛籃始終按照設(shè)計前行。

（2）嚴格按照混凝土澆筑前、澆筑后（張拉前）、張拉后進行測量，掌握每道工序?qū)Ω叱痰挠绊懀o予立模標(biāo)高提供數(shù)據(jù)支持，對現(xiàn)場實際施工中進行糾偏，數(shù)據(jù)出現(xiàn)偏差時，及時進行調(diào)整。

4.結(jié)束語

無軌式三角掛籃其結(jié)構(gòu)合理、受力均勻，最關(guān)鍵的后錨使用扁擔(dān)梁結(jié)構(gòu)設(shè)計，安全性能極高，掛籃傾覆概率幾乎為零，掛籃在使用行走過程不便的缺點，經(jīng)實際施工應(yīng)用中進行了改良，得以徹底解決，能有效節(jié)約人力、物力、為施工進度提供了可靠的基礎(chǔ)保障。過程中通過一系列質(zhì)量保證措施，實現(xiàn)了外觀線形良好、混凝土澆筑質(zhì)量可靠的預(yù)期效果。可為類似工程提供一定的參考。