涪江五橋主梁前支點(diǎn)掛籃懸澆施工技術(shù)喬永和1,李盼盼2 (1.中交一公局總承包經(jīng)營(yíng)分公司,北京 100024;2.中交一公局第四工程有限公司,廣西南寧 530033) 摘 要：為了說(shuō)明預(yù)應(yīng)力混凝土雙肋板式主梁施工的技術(shù)要點(diǎn),以涪江五橋?yàn)槔?對(duì)前支點(diǎn)掛籃系統(tǒng)的構(gòu)造,、主梁懸臂澆筑施工技術(shù),、施工質(zhì)量關(guān)鍵控制點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)分析。結(jié)果表明:前支點(diǎn)掛籃的設(shè)計(jì)提高了主梁施工的安全性;各工序之間高效銜接,成橋線形優(yōu)美,節(jié)段標(biāo)高尺寸符合設(shè)計(jì)要求;提高了施工效率,對(duì)同類(lèi)型斜拉橋主梁前支點(diǎn)掛籃懸澆施工具有指導(dǎo)意義,。 關(guān)鍵詞：橋梁工程;斜拉橋;前支點(diǎn)掛籃;懸臂澆筑 0 引 言隨著中國(guó)基礎(chǔ)建設(shè)的持續(xù)推進(jìn),各類(lèi)橋梁的建設(shè)如雨后春筍般不斷涌現(xiàn),這不僅對(duì)橋梁的美觀性,、舒適性提出了更高的要求,也為修建各類(lèi)大跨度、造型獨(dú)特的橋梁提供了廣闊的舞臺(tái),。獨(dú)塔斜拉橋塔身具備極強(qiáng)的可塑性,造型美觀,、多變,往往會(huì)成為一個(gè)地方的地標(biāo)性建筑,也是現(xiàn)代最為流行的大跨度橋梁的橋型之一[1-10]。 斜拉橋的主梁是橋梁最主要的構(gòu)成部分,主梁施工質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到橋梁建設(shè)的成敗,也關(guān)系到斜拉橋全橋的結(jié)構(gòu)受力,、線型,、內(nèi)力分布狀況等,直接影響橋梁結(jié)構(gòu)的使用性能[11-17]。斜拉橋預(yù)應(yīng)力混凝土主梁的施工工藝有前支點(diǎn)掛籃施工,、后支點(diǎn)掛籃施工,、支架施工等,其中前支點(diǎn)掛籃施工工藝是當(dāng)前應(yīng)用最多的一種[18-20]。 江油涪江五橋?yàn)镠型曲線獨(dú)塔斜拉橋,采用塔梁固結(jié)體系,主梁為雙肋板式結(jié)構(gòu),本文通過(guò)對(duì)涪江五橋主梁前支點(diǎn)掛籃懸臂澆筑施工技術(shù)的研究,為類(lèi)似工程的設(shè)計(jì)與施工提供參考和借鑒,。 1 工程概況涪江五橋主橋結(jié)構(gòu)采用獨(dú)塔,、雙索面、密索,、對(duì)稱(chēng)扇形布置,、預(yù)應(yīng)力混凝土雙縱肋主梁、塔梁固結(jié)體系,跨徑布置為(155+155)m,。 主梁為雙縱肋π型斷面,寬32.5 m,高2.7 m,設(shè)雙向2%橫坡,共分為0#梁段,、變寬梁段、標(biāo)準(zhǔn)梁段,、邊跨現(xiàn)澆梁段4種,如圖1所示,。  圖1 主橋結(jié)構(gòu) 標(biāo)準(zhǔn)梁段長(zhǎng)6 m,質(zhì)量為378 t,共有21個(gè)節(jié)段,采用前支點(diǎn)掛籃懸澆工藝施工。每副掛籃設(shè)計(jì)質(zhì)量約170 t(包括模板和其他施工荷載),。掛籃采用整體焊接箱梁,以提高掛籃的整體剛度,。 2 前支點(diǎn)掛籃的組成掛籃外形長(zhǎng)15.45 m,寬32.4 m,由承載平臺(tái)、掛索系統(tǒng),、行走系統(tǒng),、定位系統(tǒng)、錨固系統(tǒng),、模板系統(tǒng),、操作平臺(tái)及預(yù)埋件系統(tǒng)組成,掛籃主體結(jié)構(gòu)如圖2所示。  圖2 掛籃主體結(jié)構(gòu) 2.1 承載平臺(tái) 承載平臺(tái)是掛籃的主體結(jié)構(gòu),由支承懸澆荷載及模板體系的平面剛架和掛腿組成。平面剛架分別由主縱梁,、橫梁組成,。兩側(cè)主縱梁前端開(kāi)槽,在主縱梁上設(shè)置承力面,如圖3所示。  圖3 掛籃平面 2.2 掛索系統(tǒng) 掛索系統(tǒng)在掛籃懸澆施工時(shí)將斜拉索與掛籃連接起來(lái)且形成前支點(diǎn),懸澆完成后,將斜拉索與掛籃分離,實(shí)現(xiàn)索力的轉(zhuǎn)換,。掛索系統(tǒng)由張拉機(jī)構(gòu),、斜拉索錨頭和連接器組成。張拉機(jī)構(gòu)中的張拉千斤頂通過(guò)撐腳固定在墊塊總成上,。墊塊總成可沿主縱梁頭部導(dǎo)軌上下滑動(dòng)并鎖定,因而前支點(diǎn)斜拉索空間位置可調(diào)整,。掛索系統(tǒng)如圖4所示。  圖4 掛索系統(tǒng) 2.3 行走系統(tǒng) 行走系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)掛籃空載前移功能,由牽引機(jī)構(gòu)及行走反滾輪組成,。牽引機(jī)構(gòu)由2臺(tái)YC70X150千斤頂通過(guò)2根精軋螺紋鋼筋同步牽引掛腿下部行走滑靴帶動(dòng)掛籃前移,行走滑靴在主梁頂面輔設(shè)的滑移鋼板上滑動(dòng)。掛籃行走時(shí)由行走反滾輪平衡前傾力,牽引機(jī)構(gòu)布置如圖5所示,。 2.4 定位系統(tǒng) 掛籃定位系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)掛籃澆筑前的定位,由前錨桿組,、止推機(jī)構(gòu)及頂升機(jī)構(gòu)組成。掛籃由前錨桿組提升到位,放置在主縱梁尾部的頂升機(jī)構(gòu),用于調(diào)整掛籃前端的豎向標(biāo)高,止推機(jī)構(gòu)承受斜拉索張拉力  圖5 牽引系統(tǒng) 中的水平分力,。由于掛籃的自重及構(gòu)造尺寸都較大,再加上本橋主梁斷面的構(gòu)造特點(diǎn),使得掛籃橫橋向定位調(diào)整較困難,因此在掛籃前移時(shí)應(yīng)盡量保證整體同步平移,并不斷觀測(cè),隨時(shí)糾正掛籃是否偏位,。當(dāng)掛籃前端產(chǎn)生橫橋向偏移時(shí),可在掛籃后橫梁與橋主梁主肋間設(shè)反向頂推予以調(diào)整,掛籃定位及錨固系統(tǒng)如圖6所示。  圖6 掛籃定位及錨固系統(tǒng) 2.5 錨固系統(tǒng) 錨固系統(tǒng)包括4組前錨桿組和2組后錨桿組,。前錨桿組設(shè)在主縱梁上,作用是將承載平臺(tái)承受的施工荷載傳遞到已澆梁段上;后錨桿組設(shè)在主縱梁尾部,作用是平衡掛籃斜拉索在初張拉時(shí)產(chǎn)生的后傾力,。同時(shí),4組錨桿組亦作為抗風(fēng)安全錨固點(diǎn)。 2.6 模板系統(tǒng) 模板系統(tǒng)由橫隔板底模及側(cè)模,、主肋側(cè)模及底模,、頂板底模、頂模拱架及支架,、支撐等組成,。 橫隔板側(cè)模底部通過(guò)鉸接與承載平臺(tái)相連,側(cè)模之間采用對(duì)拉螺桿連接,橫隔板底模位于承載平臺(tái)前橫梁之上。前端頂模采用可調(diào)撐桿支撐在承載平臺(tái)上,中間頂模采用拱架支撐,拱架通過(guò)鉸接固定在主縱梁的滑軌上,模板布置如圖7所示,。  圖7 掛籃主體及模板結(jié)構(gòu) 在掛籃前移前,松開(kāi)對(duì)拉螺桿,將主肋側(cè)模及橫隔板側(cè)模放置于拱架及承載平臺(tái)上,并與頂模一起隨拱架下降至橫隔板底標(biāo)高以下,。掛籃前移到位后,再將拱架提升到設(shè)計(jì)標(biāo)高位置,立模,澆筑下一節(jié)段。 拱架用千斤頂頂升到位,并用銷(xiāo)軸定位,這樣可方便立模,、拆模,并將模板系統(tǒng)整體移至下一待澆節(jié)段,。掛籃模板澆筑、行走狀態(tài)如圖8所示,。  圖8 掛籃模板澆筑,、行走狀態(tài) 3 前支點(diǎn)掛籃懸澆施工技術(shù)主梁標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段施工為循環(huán)施工,具體流程為:混凝土澆注結(jié)束、養(yǎng)護(hù)等強(qiáng)(3 d左右),、主梁預(yù)應(yīng)力張拉,、斜拉索體系轉(zhuǎn)換及三張、掛籃下放、掛籃行走,、掛籃提升及錨固定位,、斜拉索一張、鋼筋和模板施工,、混凝土澆注至50%,、斜拉索二張、混凝土澆注結(jié)束,。 掛籃施工主要分為混凝土養(yǎng)生等強(qiáng),、掛籃行走定位、鋼筋模板施工,、混凝土澆筑4個(gè)階段,。 3.1 混凝土養(yǎng)生等強(qiáng)階段 混凝土養(yǎng)生等強(qiáng)期間的主要工作要點(diǎn)如下。 (1)由專(zhuān)人負(fù)責(zé)養(yǎng)生,防止梁體出現(xiàn)裂紋,。 (2)混凝土澆注結(jié)束24 h后,安排人員拆除端頭模板,50~60 h后開(kāi)始下放拱架,。 (3)提前做好預(yù)應(yīng)力錨具及千斤頂安裝等張拉準(zhǔn)備工作。 (4)安裝掛籃行走牽引座并鋪設(shè)固定掛籃行走軌道,。 (5)預(yù)制主梁橫隔板及齒塊鋼筋,。 3.2 掛籃行走及定位 掛籃行走、提升,、定位,、錨固期間的主要控制點(diǎn)如下。 (1)主梁強(qiáng)度達(dá)標(biāo)后立即開(kāi)始主梁預(yù)應(yīng)力施工,時(shí)間控制在8 h左右,。 (2)梁體預(yù)應(yīng)力張拉后立即開(kāi)始斜拉索的體系轉(zhuǎn)換及三行工作,時(shí)間控制在24 h左右,。 (3)體系轉(zhuǎn)換后即開(kāi)始下放掛籃,掛籃下放到位后,通過(guò)后支點(diǎn)頂升,將后掛反滾輪旋起,然后對(duì)稱(chēng)拆除前后錨桿組、止推機(jī)構(gòu),時(shí)間控制在6 h左右,。(4)掛籃下放就位后,對(duì)掛籃狀態(tài)進(jìn)行檢查,然后開(kāi)始掛籃行走,通過(guò)對(duì)講機(jī)控制各作業(yè)面同步進(jìn)行,并根據(jù)測(cè)量精確定位掛籃平面位置,時(shí)間控制在6 h左右,。 (5)行走就位后安裝錨桿組,下旋反滾輪,安裝止推機(jī)構(gòu),完成掛籃提升定位,然后錨固前后錨桿組。 (6)掛籃提升后開(kāi)始進(jìn)行拱架提升,并同步進(jìn)行梁端索導(dǎo)管的安裝定位工作,完成斜拉索的初張,使掛籃處于正常的澆筑狀態(tài),。 3.3 鋼筋綁扎及模板安裝 主梁為π型雙主肋截面,主要分為2個(gè)主縱肋,、2個(gè)次縱肋、1個(gè)橫隔板,、1個(gè)頂面板四類(lèi)區(qū)域,。施工先后順序?yàn)?主縱肋、橫隔板,、主縱肋,、頂面板。在混凝土等強(qiáng)期間完成橫隔板鋼筋預(yù)制,待到施工時(shí)整體安裝即可;提前預(yù)制好頂面板的高強(qiáng)鋼絲束,后期整體安裝,提高功效;檢查前階段混凝土的成品情況,并采取相應(yīng)的處理措施,。 3.4 混凝土澆注 混凝土澆注前對(duì)掛籃進(jìn)行整體檢查,保證掛籃處于正常的澆筑狀態(tài)下;在混凝土澆注至50%時(shí),斜拉索進(jìn)行二次張拉(30 min),然后再繼續(xù)完成剩余混凝土的澆注工作;做好澆注過(guò)程的質(zhì)量控制工作,保證主梁混凝土的性能,。 4 結(jié) 語(yǔ)(1)前支點(diǎn)掛籃的設(shè)計(jì)及構(gòu)造必須充分考慮到安全,、實(shí)用、便捷等方面,提高主梁施工的安全性及高效性,。 (2)前支點(diǎn)掛籃懸澆施工與斜拉索掛索施工交叉進(jìn)行,二者環(huán)環(huán)相扣,、相互制約,因此必須細(xì)化各施工工序,嚴(yán)格控制各工序節(jié)點(diǎn)時(shí)間,提前做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作,保證主梁施工的高效性。 (3)因主梁施工存在多隊(duì)伍,、多工序的交叉作業(yè),有較多安全隱患,必須加強(qiáng)安全管理工作,并制定細(xì)致的掛籃狀態(tài)(分為行走,、澆筑2種狀態(tài))檢查表格,對(duì)關(guān)鍵工序(如掛籃行走、混凝土澆筑等)按檢查表格逐一進(jìn)行檢查,保證施工的安全性,。 自涪江五橋工程主梁施工開(kāi)始以來(lái),根據(jù)實(shí)際情況不斷進(jìn)行優(yōu)化,提高功效,目前已經(jīng)順利完成了全部的主梁懸臂澆筑施工,。成橋線形優(yōu)美,節(jié)段標(biāo)高尺寸符合相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范要求,在進(jìn)行工序搭接優(yōu)化后平均施工速度為每節(jié)段10 d,達(dá)到了安全、質(zhì)量,、進(jìn)度等方面的預(yù)期,。 參考文獻(xiàn)： [1] 金亞彬,卜東平,張小琦.斜拉橋主梁懸臂段前支點(diǎn)掛籃施工技術(shù)研究[J].北方交通,2010(10):29-32. [2] 吳 號(hào).預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋主梁牽索式前支點(diǎn)掛籃施工技術(shù)[J].交通世界,2011(7):212-213. [3] 郭艷軍.獨(dú)塔混凝土斜拉橋穩(wěn)定性研究[D].成都:西南交通大學(xué),2008. [4] 歐陽(yáng)斌.斜拉橋前支點(diǎn)掛籃施工技術(shù)分析[J].黑龍江交通科技,2013(5):136-136. [5] 藍(lán) 勇.大跨度混凝土斜拉橋整體穩(wěn)定性分析[D].長(zhǎng)沙:長(zhǎng)沙理工大學(xué),2009. [6] 康 莊.獨(dú)塔單索面斜拉橋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)與建筑造型[J].四川建筑,2013,33(5):142-143. [7] 閭開(kāi)軍,孫江濤,胡曉東.淺談斜拉橋的發(fā)展[J].湖南交通科技,1999(1):38-41. [8] 汪勁豐.預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋施工控制的關(guān)鍵技術(shù)研究[D].杭州:浙江大學(xué),2003. [9] 雷 宇.組合梁斜拉橋靜力穩(wěn)定性研究[D].成都:西南交通大學(xué),2009. [10] 李曉磊.獨(dú)斜塔單索面斜拉橋設(shè)計(jì)、施工及施工控制技術(shù)研究[D].西安:長(zhǎng)安大學(xué),2011. [11] 馬文田,韓大建.混凝土斜拉橋施工控制的最佳成橋狀態(tài)法[J].華南理工大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,1999,27(11):7-13. [12] 闞 戈.斜拉橋施工控制技術(shù)的研究[D].天津:河北工業(yè)大學(xué),2007. [13] 張 泳.支架現(xiàn)澆斜拉橋施工監(jiān)控技術(shù)研究[D].西安:長(zhǎng)安大學(xué),2005. [14] 池彥賓.預(yù)應(yīng)力混凝土矮塔斜拉橋懸臂施工監(jiān)控研究[D].重慶:重慶大學(xué),2011. [15] 吳鼎汕.港里島大橋掛籃設(shè)計(jì)及應(yīng)用探討[J].筑路機(jī)械與施工機(jī)械化,2004,21(10):30-32. [16] 顏東煌.斜拉橋合理設(shè)計(jì)狀態(tài)確定與施工控制[D].長(zhǎng)沙:湖南大學(xué),2001. [17] 劉長(zhǎng)卿.涪江五橋斜拉橋主梁前支點(diǎn)掛籃設(shè)計(jì)及仿真計(jì)算[J].浙江交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2015,16(4):1-4. [18] 吳運(yùn)宏,岳 青,江 湧,等.混凝土斜拉橋前支點(diǎn)掛籃施工控制[J].現(xiàn)代交通技術(shù),2012,9(5):51-53. [19] 孟為宗,江仲明.六安市淠史杭大橋前支點(diǎn)掛籃懸澆施工技術(shù)[J].安徽建筑,2010,17(5):103-104. [20] 張爭(zhēng)鵬.復(fù)合式牽索掛籃設(shè)計(jì)與應(yīng)用技術(shù)研究[D].西安:長(zhǎng)安大學(xué),2010. [責(zé)任編輯:高 甜] Construction Technology of Cantilever Casting by Form Traveler at Fore-fulcrum of Main Girder of Fifth Fujiang River Bridge QIAO Yong-he1,LI Pan-pan2 Abstract：In order to illustrate the technical points of the construction of prestressed doubleribbed concrete girder,a detailed analysis of the structure of the fore-fulcrum form traveler system,the construction technology of cantilever casting of main girder and the critical control points of construction quality were carried out by taking the Fifth Fujiang River Bridge as an example.The results show that the design of the fore-fulcrum form traveler improves the safety of the main girder construction;the processes are effectively connected,the finished bridge is linearly beautiful in shape,and the segment elevation meets the design requirements;it improves the construction efficiency and provides reference for similar cable-stayed bridges constructed with cantilever casting. Key words：bridge engineering;cable-stayed bridge;fore-fulcrum form traveler;cantilever casting 中圖分類(lèi)號(hào)：U445.466 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號(hào)：1000-033X(2017)07-0083-05 收稿日期：2016-12-21 作者簡(jiǎn)介：喬永和(1971-),男,內(nèi)蒙古武川人,高級(jí)工程師,研究方向?yàn)橥聊竟こ?、路橋工程?/p> |
|
|
