悬臂箱梁施工法在飞仙关大桥上的应用

2011-04-18王荷堂

科技传播 2011年17期

王荷堂

中国水利水电第十一工程局有限公司，河南郑州 450000

1 工程概况

天全河仁义大桥及道路工程位于四川省华能飞仙关水电站坝址上游天全河上，距坝址约200.0m。仁义大桥长179m，采用45+70+45=160m三跨预应力混凝土连续梁结构从天全河上跨过。箱梁预应力体系为三向：纵向预应力体系采用抗拉强度标准值为1860MPaΦl15.2mm高强低松弛钢绞线，分17根和18根，锚固体系采用OVM15系列锚具自锚式体系；竖向、横向预应力体系预应力筋均采用JL-32型精轧螺纹钢，锚固体系采用YGM32锚具、YGL32连接器和下螺母。

2 总体施工规划

2.1 施工方法

1～7#悬臂现浇段采用三角挂篮悬臂施工。

2.2 主要施工顺序说明

0#块浇筑、张拉、锚固纵向预应力束T1、T2和压浆完毕后，进行挂篮安装及悬臂箱梁施工，悬臂箱梁施工共分7个阶段。

1）第一个阶段

（1）在已浇筑的0#块上拼装挂篮；

（2）在挂篮上悬臂对称浇筑1#梁段；

（3）张拉并锚固1#梁段纵向预应力束T3、T4及0#块横、竖向预应力束和压浆。

2）第二个阶段

（1）分别以1#、2#墩中心线为对称线同时移动挂篮至下一梁段；

（2）在挂篮上悬臂对称浇筑2#梁段；

（3）张拉并锚固2#梁段纵向预应力束T5、T6及1#块横、竖向预应力束和压浆。

3）第三个阶段

（1）移动挂篮至下一梁段；

（2）在挂篮上悬臂对称浇筑3#号梁段；

（3）张拉并锚固3#梁段纵向预应力束T7、T8及2#块横、竖向预应力束和压浆。

4）第四个阶段

（1）移动挂篮至下一梁段；

（2）在挂篮上悬臂对称浇筑4#号梁段；

（3）张拉并锚固4#梁段纵向预应力束T9、T10及3#块横、竖向预应力束和压浆。

5）第五个阶段

（1）移动挂篮至下一梁段；

（2）在挂篮上悬臂对称浇筑5#梁段；

（3）张拉并锚固5#梁段纵向预应力束T11、T12及4#块横、竖向预应力束和压浆。

6）第六个阶段

（1）移动挂篮至下一梁段；

（2）在挂篮上悬臂对称浇筑6#梁段；

（3）张拉并锚固6#梁段纵向预应力束T13、T14及5#块横、竖向预应力束和压浆。

7）第七个阶段

（1）移动挂篮至下一梁段；

（2）在挂篮上悬臂对称浇筑7#梁段；

（3）张拉并锚固7#梁段纵向预应力束T15、T16及6#块横、竖向预应力束和压浆。

3 悬臂浇筑段施工

3.1 施工方法

悬臂浇筑法的主要施工设备是挂篮，一个能够沿轨道行走的活动作业平台，它通过后锚锚固支承在已完成的悬臂梁段上，利用前伸的桁架通过前后吊带和吊杆将挂篮外模、挂篮底模连接，形成梁体现浇工作平台，完成悬臂现浇施工任务。其施工步骤主要包括挂篮安装、挂篮预压、内外模和底模安装、悬臂段施工和挂篮移动，进行下一梁段施工等。

3.2 挂篮设计与加工

挂篮的主桁部分采用三角形结构，其行走为整体移动，一次性到位。主吊带为倒链，其余悬吊锚杆均为φ32mm精轧螺纹钢，外模、底模、内模顶模和部分内侧模采用钢模板，其余采用竹胶板。挂篮通过有资质的设计制作单位完成，要求：

1）本桥挂篮轨道考虑通过箱梁竖向预应力筋预埋孔进行穿心固定。两排预应力筋预埋孔间距为5 260mm；

2）挂篮自重按40t以内控制，同时挂篮应设有调整±10cm竖向挠度的功能，以便调整立模标高。吊带要求采用精轧螺纹钢进行；

3）挂篮必须设置防脱落装置，确保挂篮不会脱落；

4）挂篮长度按④#块长度（4.65m）控制，挂篮外模高度按0#块高度（总高度3.845m）控制，挂篮允许承载按1#块（100t）控制；

5）两翼后弦杆上增加斜向拉杆，拉杆采用直径32mm精轧螺纹钢；

6）横联花架控制顶高，将花架做大到1m高，花架增加斜向拉杆，后主梁下增加斜撑；

7）主桁架前后斜杆做入主梁内并销接。

3.3 挂篮安装

挂篮拼装要求对称平衡进行。先对挂篮轨道安装位置进行找平，然后安装轨道并进行锚定，再在轨道上安装三角桁架片，并对每个独立构件在安装过程中要进行足够的临时固定，最后安装悬吊系统和底篮、侧模。具体按《挂篮厂家安装作业指导书》进行。

3.4 挂篮压载试验

挂篮安装完成后，必须进行压载试验，以检验挂篮各构件的受力情况、挂篮的抗倾覆性及挂篮的刚度，消除挂篮的非弹性变形和测定弹性变形量，为梁体的线形控制提供基础数据。

1）计算悬臂浇筑1#梁段过程中挂篮的最大静载重量（102.6+2.9+5）×1.2=132.6t，（混凝土重量102.6t，内模重2.9t，施工荷载5t）作为压载的总重量；

2）在挂篮前端底模上和前端横梁上分左、中、右各设3个观测点，并测定各点的初始标高。同时在后锚点设置观测点，记录后锚点的变化；

3）加载：50%、80%、100%、120%四个等重量级，逐级加载，每加一级荷载，即测定一次观测点的标高值，并做好记录；

4）卸载：卸载前应检查挂篮各结点的连结情况，然后逐级卸载，并逐级测定减载后的标高值，同样做好记录。

3.5 挂篮施工

1）施工顺序（以1#块为例）

（1）底模、外侧模安装就位；

（2）安装底板及腹板钢筋并安放预应力管道；

（3）（安装内模，根据1#块梁段高度调整模板；

（4）在顶板和腹板安装下料串筒位置留洞，在腹板的捣固位置预留天窗；

（5）绑扎顶板钢筋，安放预应力管道；

（6）加固模板；

（7）对称灌注1#块混凝土；

（8）养护、松外模；

2）模板调整

通过手拉葫芦或千斤顶来调整挂篮和模板系统的位置和标高，测定标高并记录。箱梁的模板应与前已浇梁段紧密结合，严格按设计要求进行接缝处理，严防接缝处错台和漏浆。挂篮底模后下横梁刚度要大，采用强度高的后短吊带收紧，以防底板接缝处错台和漏浆。内、外侧模在后一块搭接处事先预埋好拉杆孔，在浇筑下一阶段混凝土前利用此螺母或孔收紧模板。

3）混凝土浇筑

（1）浇筑前，清理干净仓面，撤离不需要的所有材料和设备；

（2）浇筑尽可能对称均匀布料，砼浇筑顺序：底板-腹板-顶板，从悬臂端向墩身方向浇筑；

（3）仓号浇筑前，先洒水湿润；

（4）润管用的水和砂浆严禁入仓；

（5）振捣时，严禁碰撞波纹管，以免损伤波纹管，导致堵塞；

（6）振捣时，严格按照要求进行，特别是对于钢筋密集、预留孔洞边角等振捣器不易够到部位，要加强振捣，必须时通过人工插捣密实。