鋼-混疊合梁翼板移動(dòng)懸掛模架施工方法

梁 騰

(1.廣西路建工程集團(tuán)有限公司，廣西 南寧 530001；2.南寧市筑路技術(shù)與筑路材料工程技術(shù)研究中心，廣西 南寧 530001)

0 引言

鋼-混疊合梁是重要的橋梁結(jié)構(gòu)形式，主梁為鋼箱結(jié)構(gòu)，其與橋面板形成完整受力體系，可有效承擔(dān)橋面荷載，達(dá)到減輕橋梁自重的效果。其橋面板的懸挑翼板部分，在傳統(tǒng)澆筑施工時(shí)，主要采用滿堂支架法和鋼箱梁側(cè)面三角斜撐支架法。

由于懸挑翼板部分體積小，橋面距地面高度較高，跨度較大，滿堂支架法一次搭設(shè)需要大量材料的運(yùn)輸、安裝、拆除，建筑成本和人力成本非常高，施工安全風(fēng)險(xiǎn)極大，且滿堂支架法架設(shè)周期很長(zhǎng)，不利于加快工程的施工進(jìn)度。

鋼箱梁側(cè)面三角斜撐支架法需要在鋼箱梁側(cè)面焊接較多的連接件，在一定程度上對(duì)鋼箱梁的外觀和結(jié)構(gòu)造成永久性的影響。支架的安裝和拆卸需要搭設(shè)臨時(shí)梯架到翼板下進(jìn)行施工作業(yè)，作業(yè)的安全風(fēng)險(xiǎn)隨臨時(shí)梯架高度遞增，梯架頻繁拆裝成本較高，靈活性差。

都安至巴馬高速公路有兩座鋼-混疊合梁橋，橋梁墩高分別為34 m、26 m，施工時(shí)需要跨越既有高速公路。該公路車(chē)流量大，不適宜長(zhǎng)期封閉交通。為縮短工期，廣西路建工程集團(tuán)有限公司研發(fā)了一套鋼-混疊合梁懸挑翼板混凝土施工方法，即移動(dòng)懸掛模架法。本文所述“移動(dòng)模架”指可在鋼梁上移動(dòng)的用于翼板混凝土澆筑的懸掛模板支架。該方法適用于跨度、高度較大的鋼-混疊合梁橋翼板澆筑混凝土施工。

本方法已取得實(shí)用新型專利1項(xiàng)[1]：鋼-混疊合梁懸挑翼板混凝土施工用移動(dòng)模架(專利號(hào)：ZL 201921859371.X)。

1 移動(dòng)懸掛模架法原理及特點(diǎn)

根據(jù)鋼-混疊合梁橋的具體尺寸，設(shè)計(jì)移動(dòng)懸掛模架，主要由支撐柱、縱梁、橫梁、模板等部分構(gòu)成；通過(guò)焊接的方式在鋼箱梁上翼緣板處設(shè)置鋼管立柱，隨后在該結(jié)構(gòu)上安裝橫梁；形成橫梁結(jié)構(gòu)體系后，在兩端增設(shè)吊桿，在該結(jié)構(gòu)作用下實(shí)現(xiàn)與加勁模板的連接；采用了吊環(huán)連接的方式，主要應(yīng)用于外側(cè)吊桿與模板的連接，可實(shí)現(xiàn)對(duì)翼板邊緣高度的靈活調(diào)整；內(nèi)側(cè)與模板形成連接關(guān)系，此部分選擇的是螺帽連接形式；縱橋上增設(shè)了7道橫梁及懸掛系統(tǒng)，設(shè)置了加勁模板，共由14根吊桿共同組成?；谏鲜龇绞剑尚纬烧w結(jié)構(gòu)，其具備對(duì)稱穩(wěn)定的特點(diǎn)。懸挑翼板施工產(chǎn)生的荷載主要由該結(jié)構(gòu)承擔(dān)。

可實(shí)現(xiàn)疊合梁懸挑翼板處的澆筑模架，無(wú)須架設(shè)滿堂支架或者鋼箱梁側(cè)面三角斜撐支架，懸挑混凝土面板沒(méi)有凹槽，而且模架整體可縱向移動(dòng)，在不拆除模架結(jié)構(gòu)的前提下，將模架移送至下一個(gè)澆筑工段，大大提高了施工效率，施工完之后模架可周轉(zhuǎn)重復(fù)使用，節(jié)省了施工成本。

克服疊合梁懸挑翼板處的澆筑模架中傳統(tǒng)滿堂支架和鋼箱梁側(cè)面斜撐支架存在的不足，施工時(shí)安裝快捷方便，結(jié)合千斤頂升降，整體模架落于軌道上通過(guò)滑輪進(jìn)行移動(dòng)，提高施工效率，縮短施工工期。

合模和拆模操作可全部在橋梁上部進(jìn)行，無(wú)須另搭支架作業(yè)，施工安全更有保障。

縱梁、橫梁和加勁模板等材料均采用型鋼，材料來(lái)源廣泛，能夠?qū)崿F(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化制造，且工廠集中加工，焊接質(zhì)量能得到充分的保證，標(biāo)準(zhǔn)化程度高。

利用上部吊環(huán)連接模板，使模板可繞吊環(huán)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，用頂撐方式配合模板自重可實(shí)現(xiàn)輕松脫模。

適用于雙箱梁、單箱梁或者多箱梁結(jié)構(gòu)。

2 移動(dòng)懸掛模架各部設(shè)計(jì)圖(圖1)

(a)整體外觀結(jié)構(gòu)

3 移動(dòng)懸掛模架法施工步驟

3.1 交通組織

跨線施工的重大安全隱患來(lái)自橋下的交通。當(dāng)前的幾種交通管理方式中，危險(xiǎn)性從高到低分別是：邊施工邊通車(chē)、封閉半邊路開(kāi)放半邊路、橋下車(chē)輛改線運(yùn)行、全封閉施工。

交通管制要制定專項(xiàng)安全技術(shù)方案，按照相關(guān)規(guī)定辦理審批手續(xù)，按批準(zhǔn)的方案和時(shí)間進(jìn)行施工，對(duì)全體參建人員進(jìn)行安全技術(shù)交底，布置各類交通引導(dǎo)標(biāo)識(shí)和警示標(biāo)識(shí)等，設(shè)置專人負(fù)責(zé)指揮交通，制定可行的應(yīng)急預(yù)案，提前進(jìn)行應(yīng)急演練。

3.2 施工步驟

(1)按圖紙預(yù)加工部件完畢，所有預(yù)制部件運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)，按設(shè)計(jì)位置在鋼箱梁上翼緣板頂部安裝鋼管支撐柱。

(2)按設(shè)計(jì)位置在鋼箱梁上翼緣板頂部焊接鋼管支撐柱，在鋼箱梁上翼緣板邊部焊接合模限位卡槽。

(3)在地面平整位置或鋼箱梁上將橫梁和縱梁焊接成整體，在縱梁下方安裝滑輪，在橫梁兩端安裝外側(cè)吊桿和內(nèi)側(cè)吊桿，將加勁模板安裝在外側(cè)吊桿的吊環(huán)上，吊裝整體模架，將限位套環(huán)與對(duì)應(yīng)的支撐柱對(duì)接，安裝插銷。

(4)牽拉加勁模板使其三角形卡條嵌入合模限位卡槽，將內(nèi)側(cè)吊桿與加勁模板連接，進(jìn)行初步合模。

(5)測(cè)量核對(duì)加勁模板外側(cè)高度，通過(guò)外調(diào)節(jié)螺帽調(diào)整到設(shè)計(jì)高程，扭緊內(nèi)調(diào)節(jié)螺帽，完成合模。

(6)安裝橋面鋼筋，清理模板內(nèi)雜物，噴涂脫模劑，進(jìn)行混凝土澆筑。

(7)混凝土養(yǎng)護(hù)達(dá)到強(qiáng)度后，擰松內(nèi)調(diào)節(jié)螺帽，旋轉(zhuǎn)上固定螺帽，拆除內(nèi)吊桿，利用加勁模板自重，使加勁模板繞吊環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)，使加勁模板與混凝土面分離，完成脫模。

(8)拆除限位環(huán)套上的插銷，用4臺(tái)千斤頂于縱梁兩端頂起整個(gè)模架，在滑輪下鋪設(shè)型鋼軌道，卸載千斤頂，使滑輪落于軌道上，牽拉行走到下一個(gè)澆筑節(jié)段。軌道的位置有兩種情況：①軌道固定在已經(jīng)澆筑好的混凝土面板上；②軌道固定在未澆筑混凝土面板的鋼箱梁翼緣板上，此時(shí)滑輪通過(guò)滑輪支腿與軌道相連。

(9)行走就位后，用4臺(tái)千斤頂于縱梁兩端頂起整個(gè)支架，拆除滑輪下軌道，將整體支架落于支撐柱上。

(10)重復(fù)以上(3)～(9)步驟至全橋翼板澆筑完成。

(11)待混凝土強(qiáng)度達(dá)到要求后，依次拆除加勁模板、吊桿、橫梁、縱梁；切割外露處混凝土面的支撐柱，完成橋面施工；拆除后的部件轉(zhuǎn)運(yùn)至下一個(gè)項(xiàng)目使用或者運(yùn)回材料周轉(zhuǎn)倉(cāng)庫(kù)保養(yǎng)存放。

3.3 開(kāi)放橋下交通

開(kāi)放交通也要按流程進(jìn)行，必須在規(guī)定的時(shí)間節(jié)點(diǎn)開(kāi)始放行，如確有原因不能按時(shí)開(kāi)放橋下交通的，必須重新審批，不得無(wú)故延期。鋼-混疊合梁橋施工完成后，把橋下道路改至設(shè)計(jì)的位置，清理全部施工標(biāo)識(shí)牌和建筑垃圾，準(zhǔn)備好相關(guān)材料，向相關(guān)部門(mén)申報(bào)恢復(fù)交通，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)復(fù)核符合相關(guān)法規(guī)的，應(yīng)按審批的時(shí)間節(jié)點(diǎn)開(kāi)放交通[2]。

4 結(jié)語(yǔ)

本文所述移動(dòng)懸掛模架法，是一種新型的施工方法，具備靈活、高效、成本低等多重優(yōu)勢(shì)，有較強(qiáng)的可操作性和可復(fù)制性，適合推廣應(yīng)用。在跨線施工和城市占道施工的實(shí)際應(yīng)用中具有保證安全和質(zhì)量、縮短工期、快速開(kāi)放橋下交通等實(shí)際意義。