块段支架置换挂篮施工连续梁技术

2013-08-15覃建明

黑龙江交通科技 2013年12期

覃建明

(中铁八局第三工程有限公司)

1 工程实例概述

长昆动走左线大桥位于贵阳北客运站内，上跨长昆双线及贵开双线，系立体控制设计。本桥位于圆曲线、缓和曲线及直线上，曲线上简支梁按平分中矢布置，连续梁采用曲线曲做，(28+48+28)m连续梁采用悬灌施工，(5×16)m连续梁采用满堂支架现浇施工，桥梁全长315.53延长米，桥墩高度为8.5～10m。通过对桥梁的实际情况进行分析和研究，最后决定使用块段支架置换挂篮浇筑的方法来对连续梁进行施工。在施工的时候，挂篮移动时依靠压重进行，而支架时依靠锚固进行，简单来说就是采取半压重半锚固的方法。

2 主要施工设备及新型挂篮

在工程施工的时候，需要使用很多设备，一般可以简单分为主要设备和辅助设备。在桥梁施工过程中，如果采用块段支架置换挂篮法，其施工的设备包括:主要设备有施工挂篮设备、各种脚手架，锚固装置以及其他相关设备。辅助设备主要包括:施工中的起吊设备、使用的电梯、张拉设备、材料运输设备以及混凝土制作设备等。

在使用块段支架置换挂篮法进行桥梁施工时，其主要的设备就是挂篮。一般来讲，挂篮主要是由前方主千斤顶、后方锚固千斤顶、主构架、自动行走装置、模板千斤顶、走形轨道以及油压装置等组成的。在使用该方法进行施工时，挂篮起着非常重要的作用，在设计挂篮的时候，应考虑下列荷载:(1)挂篮自重;(2)模板重;(3)施工脚手架;(4)挂篮屋顶覆盖物;(5)施工荷载;(6)风荷载。

3 施工工艺流程

3.1 挂篮拼装

在挂篮相关构件运输到设定位置后，需要使用吊车将其提升，然后与箱梁0#块顶面进行组拼，在这个过程中使用的主要设备是吊车。在行走轨道上需要先后安放主梁的前后支腿以及主梁，然后按照既定的模式对其进行栓结。之后，需要在主梁上安装立柱底座，这两者主要使用临时栓结进行紧固。接着将主梁与立柱、中横梁进行固结。在安装主梁平梁与立柱平梁。最后需要安装斜拉带，值得注意的是，立柱、主梁与斜拉带之间都是用销棒连接的，在穿入销棒的时候需要配合安装葫芦，要确保斜拉带的位置居于销棒中间，如果有偏移的话，应该在允许的范围内。

3.2 安装挂篮锚固系统

在桥梁施工中，行走锚固和挂篮锚固是主要的锚固系统，其采用的都是L32精轧螺纹钢筋及扁担梁连接锚固。值得注意的是，在设置锚固的时候，其锚固点必须要接近后销棒中心或接近后支腿，施工时如果因为某种需要进行相关调整的时候也需要遵循这个原则。在挂篮施工的过程中，为了使得锚固点之间的距离符合相关要求，需要及时变更锚固位置。而行走轨道的锚固点的最大间距只要不超过设计值就可以了，一般来讲相邻锚固点之间的设计值都是1.5 m。锚固系统的安装应该是和主梁以及轨道同时安装的。锚固系统的组成部分主要包括接长筋、扁担梁以及箱梁竖向预应力筋等，在安装的时候需要使用千斤顶来确保锚固的质量。如果工程中有后横梁的话，需要在最后进行安装，需要与主梁栓结牢固。

3.3 安装挂篮前后悬吊

一般使用精轧螺纹钢作为吊带材料。首先安装上前横梁，需要与主梁牢固地栓在一起。然后安装前吊带扁担梁，并将其与上前横梁栓接牢固。接着使用吊车把前吊带吊起，并穿进扁担梁之中，使用承重销将他们固定。最后安放好千斤顶，并提升扁担梁。后悬吊的安装方法与上述相同。

3.4 张拉

混凝土浇筑结束后，根据对同条件养护试件的强度检测结果，确定支架块段预应力筋张拉的时间。支架块段预应力筋张拉和压浆的施工技术方法和质量控制要点基本与后张法预制梁相同。但在支架块段的预应力筋穿束时，对长管道来说，穿束难度较大，一般可用卷扬机牵引穿束。预应力筋穿束时，应先用相应的锚环对预应力筋进行梳理后编号，再用细扎丝间隔绑扎后整体穿束，不宜采用单根进行穿束，这可避免预应力筋在管道内扭绞而影响张拉效果。

3.5 拆模板和移动挂篮

3.5.1 底模平台整体拆除

拆除底模平台的操作顺序为:使用4根倒链把底模平台吊住，为了保险起见，在挂倒链的地方挂上两圈φ28的钢丝绳，进而可以拆除底模的前后吊带。接着需要在专人(领工员王铁雷)的指挥之下，使用2台100 t吊车在底模两侧将其同时吊起，然后将底模安放在0#块～3#块下方的场地上，其速度要平缓，操作要稳定。

3.5.2 主桁架拆除

在拆除完底模之后，需要对主桁架进行及时的拆解。为了确保拆解的安全，需要在两榀主桁上栓接倒链或者是钢丝绳，然后再将两榀主桁之间的连接系拆除掉，使用吊车将连接系吊下。主桁分接需要按照主桁安装的相反顺序进行。

4 施工中的注意事项

4.1 拼装挂篮的注意事项

为了消除主桁片非弹性变形，需要先测定挂篮前端顶面的高程，然后使用千斤顶对主桁片施加预应力。预应力的施工需要确保主桁片受力对称。在施加预应力的时候，需要确保主梁前端挠度和斜拉带受力符合相关标准。在操作的时候，斜拉带的受力应该符合2.2中的相关标准，如果满足这个标准仍旧存在斜拉带受力不均匀的话，则需要立即停止预应力的施加，而是采取在相邻两根斜拉带间嵌入钢楔等措施，提高预应力施加的效果。在立柱上顶的过程中，如果在主梁与底部之间存在一定的空隙，则可以使用大块钢板将其填实。

4.2 怎样解决挂篮的同步滑动

为了使挂篮能够顺利地滑动，需要将走道梁与梁部竖向精扎螺纹钢锚固紧，，一般3根精扎螺纹钢配合一根走道梁。如果精扎螺纹钢长度达不到标准，则需要安装连接器，确保连接地方平整无错牙。

在挂篮后退的时候需要确保其移动的速度，一般要小于10 cm/min。在挂篮走形时应该及时掌握箱梁轴线与挂篮中线的偏差，此外，同一只挂篮的两个桁架走行前后位置相差要小于5 cm，否则要使用千斤顶对其进行纠正。使用焊接的方式将下纵梁、底模以及下横梁连接成一个整体。

4.3 预应力钢丝束的断丝问题

为了使得预应力管道的布置与设计向符合，确保混凝土浇筑管道顺畅，在实际施工的时候需要谨慎地安装波纹管，避免对其进行挤压和碰撞。在波纹管接头的时候，需要使用稍大一号的波纹管套在要连接的波纹管上面，然后将另一个波纹管与之对齐。然后需要将波纹管与另一根要接的波纹管进行对齐，用胶布将两头贴封好。值得注意的是，伸出块段端头的波纹管需要超过250 mm。

在断面锚固孔道的喇叭管支承垫板预埋的时候，其需要与设计预埋管道相垂直，不能出现偏装的现象。波纹管要直接接入喇叭管内，但需要注意的是，波纹管的头部不能超过喇叭管的内孔，此外，还需要在波纹管内用棉花等将其填实封好，这样可以防止渗漏。应将排气管设置在波纹管的驼峰处，使得排水、排气更加方便，从而能够确保孔道压浆质量。

4.4 张拉力的延伸问题

张拉的时候需要使用张拉力和引伸量进行控制，为了确保能够准确测定钢束的引伸量，需要在张拉的时候作上相应的记号。在开始张拉的时候，需要在20%的划线处作标记，然后在进行分级加载。首先需要张拉控制吨位，接着要持荷2 min，然后进行自锚，接着回油，最后进行退顶。

在张拉初始时，控制张拉力在5 t左右，使得千斤顶的压力表在20 kg/km2，使用标记进行标准，作为计算的起始点。而实际上，这种操作是与实际情况不完全吻合的，因为在拉5 t的时候并不能确保将钢丝拉直，此外，管道中还可能存在一些填塞物，这些都会对张拉延伸产生一定的影响。

4.5 做好混凝土浇筑中的检查工作

在混凝土浇筑的时候，为了提高浇筑的质量，应该安排相关工作人员对挂篮进行实时的检查。需要检查的内容主要包括:检查挂篮的栓接是否紧固;检查锚筋与箱梁临时支座是否紧固;检查模板接缝是否密实;检查模板胀模情况是否符合相关规范标准。此外，在浇筑1号块段的时候，需要安排相关人员对挂篮的主梁的相关部位进行观测，得出实际的变形情况，然后再将此结构与实际的加载试验进行对比研究，进而指导后续施工。