桥梁悬臂浇筑挂篮施工实施探讨
2012-08-15王伟
王伟
(中铁三局集团第二工程有限公司,河北 石家庄 050031)
1 工程概况
某桥主梁采用悬臂浇筑工艺,梁宽24.1m,梁高2.7m。悬臂浇筑节段长度分别为为8.2m、7.8m、6.5m、5.5m。主梁按照从塔柱中心向两边推进的施工顺序施工,施工方法总体采用前支点挂篮悬臂浇筑工艺,主梁先合拢边跨再合拢中跨,具体合拢方案需有监控单位数据最终确定。根据主梁的节段划分和现场实际情况,我部除0#、0’#、1#、1’#、28’#和29’#节段施工未采用正常的挂篮施工工艺外,其余均采用挂篮悬臂浇筑施工工艺。
2 挂篮设计
本桥悬臂浇筑所用前支点挂篮总长 19.534m。宽25.65m,桥面行走系统C 钩位置加宽1.95m。挂篮锚固系统采用挂篮中部前吊杆和尾部吊杆,吊杆按只受拉考虑。止推系统位于挂篮中部,需在主梁施工时预埋钢板,并在斜拉索安装前,安装止推键抵抗斜拉索水平方向分力,防止挂篮后退。
每套挂篮有2 个主梁,主梁分为3 段组装而成,前段弧首长4.014m,用于斜拉索张拉千斤顶的反力座。中段主梁长8.08m,末端接挂篮行走系统C 钩,与前段弧首组成挂篮主梁前半部分,梁高2m,梁宽1.8m,作为主梁肋边的底模。后段主梁长7.44m,梁高1.5m,梁宽1.8m,尾部设有反力轮和定位轮,保证挂篮空载行走时不偏离方向。悬臂浇筑主梁时,反力轮需拆除,换上机械千斤顶为挂篮提供反力。主梁各段之间均采用高强度螺栓连接。
挂篮主梁之间有3 道横梁,前横梁作主梁横梁底模支架,采用钢箱截面,高1.5m,宽1.35m。中横梁同样采用钢箱截面,位于C 钩位置,梁高1.2m,宽0.8m,在距挂篮中心线10.1m 处设有挂篮前吊杆孔,中横梁主要承受前吊杆传递的拉力。后横梁位于主梁尾部,主要承受后吊杆的拉力,7×3 片贝雷片拼装组成。前横梁和中横梁之间设升降平台,作为主梁顶板模板的支架。
3 挂篮拼装及吊装方案
3.1 前半部挂篮拼装
挂篮前半部分主要包括:前段弧首、中段主梁、前横梁、中横梁、升降平台和C 钩,其中前面5 个部分将在拼装场地上拼装,C 钩将于前面部分吊装就位后再进行安装。挂篮拼装前需在主塔顺桥向场地上用脚手架搭设挂篮拼装平台,平台顶面与主塔底面高程齐平,宽35m,长10m,脚手架平面间距1.2×1.2m,步距1.2m,每个台座位置脚手架升高1m,以主塔中心线对称位置布置,每套挂篮拼装台座共计6 个。台座横向间距22m,纵向间距3.5m。每个台座平面尺寸1.5×3m,该位置脚手架间距加密成0.6×0.6m。挂篮地面拼装顺序为:主梁→前横梁→中横梁→次纵梁→次横梁→升降平台。
3.2 前半部挂篮吊装
挂篮前半部分拼装完成后,吊装重量总计约80t。在0#段施工完成之后,在桥面上安装吊装支架,支架由主梁和横梁组成。主梁由两组6×10 片贝雷片组成,以主塔中心线和主梁中心线对称布置,悬臂挑出0#和0’#段前端,悬臂端支点位于0#段外侧横梁处,用型钢和枕木垫平主梁,并在0#段中间位置用JL32 精扎螺纹钢筋将主梁锚固在横梁上。横梁由4×7 片贝雷片组成,横梁上安装有2 个60t 滑轮,用于起吊挂篮。横梁均安装在主梁悬臂段,吊装挂篮时需要安装2 组横梁。所有贝雷片上均设上下弦杆。主梁在安装时,需保证纵向有1%上坡。
挂篮吊点位置将根据挂篮重心位置来进行选择,前半部分挂篮的吊点位于位于挂篮的次纵梁上,采用4 点吊装挂篮,每个吊点通过挂千斤绳与60t 滑轮连接,并用Φ24 吊装钢丝绳走6 线与支架上60t 滑轮形成滑轮组,钢丝绳尾线通过桥面上的10t 导向滑轮引入到主塔桥面处的8t 卷扬机处,每个吊点对应一个卷扬机,形成挂篮起吊系统。
起吊前在挂篮左、右两侧安装缆风绳,避免挂篮在起吊过程中摆动。吊装时,应保持4 台卷扬机卷绳速度一致,经常检查滑轮组,对滑轮柄上油,避免钢丝绳跳绳。在起吊过程中,时刻关注挂篮各个吊点的高程,应保证起吊过程中挂篮各吊点尽量在同一水平面上,前后吊点之间高差不得超过2m。挂篮吊装到位后,立即安装C 钩和前吊杆。由于斜拉索需要对称同时挂索,同时初张,因此在一跨挂篮的挂篮就位后,将前端吊点固定,再吊装另一跨的挂篮就位。然后,安装挂篮止推系统、索导管,挂1 号斜拉索和张拉千斤顶,至此1#和1’#段挂篮安装到位,斜拉索初张到位后,即可拆除吊装支架,进行1#段和1’#段施工。
3.3 前半部分挂篮2#段就位
为将挂篮拼装完整,前半部分挂篮在1#段施工完成后,需前移到2#段上才有空间组装挂篮后段。由于此时挂篮后端未能提供反力,支撑挂篮前移,将在1#段上安装悬臂轨道支架,为前半部分挂篮提供前支点向前滑移。悬臂轨道支架由2 组4×6 片贝雷片组成,贝雷片上、下均设加强弦杆。支架悬臂长度9.8m,悬臂端支点位于1#段横梁处。每组支架后端用JL32 精扎螺纹钢筋锚固在0#段前端横梁处。为保证挂篮运行安全,轨道支架纵向设1%上坡。每组支架顶面铺设两条滑槽,供挂篮滑块滑行。
挂篮在滑动前,需在与滑行轨道对应位置的前横梁上焊接挂点支架,并用100×20mm 钢带与挂篮滑块连接,形成支架对挂篮的支撑。之后,在C 钩处安装弧形轨道,并用小型穿心千斤顶张拉与主梁前端反力座锚固的精扎螺纹钢筋,逐渐完成挂篮的移动。挂篮移动到位后,立刻安装前吊杆。挂篮移动到2#段位置后即可以吊装后段挂篮。
3.4 后段挂篮吊装
后段挂篮主要包括:后段主梁、后横梁、反力轮和定位轮。安装顺序为:后段主梁→反力轮→定位轮→后横梁。其中后段主梁重约7t,需要在悬臂上安装吊装支架进行吊装。后横梁由于吊装位置被主梁挡住,也需要该支架进行吊装。需注意在0#和1#阶段施工前预埋吊装孔。反力轮和定位轮则可以利用塔吊进行吊装。
后段挂篮与前段挂篮对接完成后,立即安装后吊杆和索导管。当中跨和边跨的挂篮都拼装完成后,安装2 号斜拉索和张拉千斤顶。初张到位后,即可拆除支架,进行2#段主梁施工。
4 结语
文章通过实例,从挂蓝设计、施工前安全准备、挂蓝加工与拼装施工等环节,详细地探讨各个环节施工过程,及其相应的实施要点,有效降低了安全风险。
[1] 陈卫斌. 大跨径桥梁挂篮施工技术[J]. 公路与汽运,2007,(01).
[2] 陈大鲸. 连续箱梁悬浇挂篮施工技术[J]. 江西建材,2012,(02).