现浇梁挂篮制作安装技术要点分析

2021-04-01黄泽勇

商品与质量 2021年9期

关键词：挂篮桁架现浇

黄泽勇

中铁二局第四工程有限公司四川成都 610000

1 工程情况分析

1.1 工程位置及建设规模

该工程位于汨水特大桥桥址区，该地区地貌以剥蚀丘陵、河流为主，地形起伏较大，呈现出丘陵与河流相间的状态，跨河床为河漫滩。自然高程在75.1 米至106.3 米之间，相对高差在5 米至31米，自然坡度在5°至15°之间。

1.2 工程设计情况及技术标准

在汨水特大桥8 号墩至11 号墩上部预应力混凝土连续梁为（40+64+40）米，起点桩号、终点桩号分别为DK1543+757.225、DK1543+902.725。连续梁总长为145.5 米，8 号墩高19.5 米，9 号墩高17 米，10 号墩高16.5 米，11 号墩高17.5 米，桥墩为圆端形实心墩。此连续梁为直线向吉安方向桥面设置6‰的纵坡。可参见图1。

该桥梁连续梁1 号到7 号段施工应用悬臂灌注施工方式。0 号块长为11 米，中心梁高5.2 米，梁底宽4.5 米。1 号块长至7 号块长为3 米+3×3.5 米+3×4 米，梁高从4.59 米逐渐变为2.8 米。中跨与边跨合拢长度均为2 米，梁高为2.8 米。边跨现浇段长度为7.75 米，梁高为2.8 米。悬浇段最终块为2 号块，混凝土面积为31.9m3，重量为82.94 吨，悬臂挂篮施工最长梁为4 米。梁体应用单箱单室变高直腹板箱形截面，柱墩墩顶3 米范围内梁高均为5.2米，跨中与边墩墩顶现浇梁高为2.8 米，梁底边缘为曲线，梁底下曲线半径为182.353 米，梁底上曲线半径为208.052 米。箱梁顶部宽度为7.6 米，箱梁底宽为4.5 米，单侧悬梁长1.55 米，悬臂端厚度为20 厘米，悬梁根部厚为55cm。箱梁腹板厚度经箱梁梁体主墩墩顶位置到边跨现浇段80 厘米位置然后向40 厘米位置合拢；底板箱梁梁体主墩顶部后120 厘米到跨中边跨直线段厚度为35 厘米；顶板厚度为35 厘米，箱梁梁体顶板厚度可加至65 厘米。顶板为倒角，设计为90×30 厘米，底板为倒角，设计为30×30厘米。箱梁两侧腹板可以提前留好通风口，通风口间距控制在2 米，避开预应力索预留通风口，中墩墩顶两边与边墩一端箱梁底板位置设置φ10 泄水口。图2 为箱梁半支点板跨中截面图。

2 施工技术要点分析

2.1 合理选择挂篮型号并做好结构设计

图2 半支点半跨中截面示意图

在进行挂篮设计时应根据设计参数及要求，合理选择挂篮型号，本桥挂篮采用新制挂篮，挂篮重36t，最大浇筑长度4m，最大浇筑重量82.9t。在选定模型后应做好结构设计，首先对吊架系统进行规划；其次根据工程需要设置承重桁架。模型设计后要对挂篮进行结构简算，确保满足设计要求。

2.2 安装挂篮

本工程挂篮在厂家生产后运送到施工现场进行拼装。0 号段为11 米，无法完成两个挂篮拼装，可以在0 号块将两套挂篮连接为1 号块，完成1 号块施工后用两套挂篮完成剩余段施工。在进行挂篮拼装时应根据构件位置做好标号。主要程序是先抹平轨道位置混凝土砂浆，然后完成轨道及锚固铺设，将支座、滑动横梁安装到指定位置，设置好主桁架后设置锚梁，保证横向连接系统的完整性；然后安装前上横梁、前吊杆、底篮前梁与后横梁，最后安装底膜系梁与侧模。第一，在处理轨道桥面时因混凝土比较粗糙，应做好找平工作。挂篮支点与现浇混凝土间存在较大的支反力，因此应增加垫梁密度。第二，滑轨与锚固铺设。各挂篮滑轨为四根，锚固为Φ25 精轧螺纹锚固，连接锚固时采用竖向预应力筋。第三，走形轮及滑船安装时应保证安装位置的准确性，然后安装走形轮，控制两端走形划船间距。第四，挂篮主桁架有一定长度及高度，固定时采用临时固定方式，可以应用揽风绳固定后部锚横梁。完成锚系安装后将其固定到精轧螺纹筋上，然后拆除临时固定装置。第五，主桁架安装完毕后，安装横向连接系统、前横梁、前吊杆、底篮前后横梁等。完成挂篮安装后可以在底模支架位置完成钢筋、模板、混凝土、预应力及压降施工，然后将挂篮进行移动进行下一个阶段的施工，循环施工直到前阶段合拢。

挂篮前移时应注意以下方面，将两端挂篮移动应同时进行，保证匀速移动；移动到指定位置后用经纬仪与水准仪检测挂篮方向及标高，避免出现偏移现象。由专业人员指导挂篮移动，保证移动过程的安全性，挂篮移动到指定位置后完成施工梁段锚固可以应用千斤顶提升到设计标高位置。

2.3 挂篮预压施工

（1）明确挂篮预压的目的。有效的预压检测可以保证挂篮的承载力及安全性，同时可以避免挂篮出现非弹性变形情况，完成挂篮弹性变形值检测，利用检测数据编制载荷及变形关系曲线，利用其进行线形控制。根据检测数据对不同阶段挂篮浇筑施工竖向位置进行预算。底桁架结构相对简单并具有较好的受力性，可以利用力学模型完成底模板、前后梁、后吊带、后锚点计算，确定受力及变形情况。但主桁架结构比较复杂，特别是主桁节点板、主桁锚固点及上横梁受力相对复杂，无法精准分析内力及变形情况，所以应做好试压试验，利用其评定挂篮受力、变形。

（2）预压方案制定。要想保证预压加载过程与工程实际受力情况相符可以应用加载仿真试压方案。图3 为挂篮加载图。

（3）加载工艺应用。第一，根据施工要求完成挂篮轨道、主桁架、底模架、吊挂设施、走行设施、模板及锚固的安装。第二，确保各部位尺寸满足图纸要求，保证锚固的稳定性。第三，调整模板。保证其为水平状态，外侧模板为立模状态。第四，在进行分级加载时可以采用施工现场材料或反拉，加载量按照50%、100%、120%完成。

（4）加载荷载。一侧最大加载量是最终块重量的1.2 倍，也就是：82.9×1.2=99.5t。

分级加载重量分别为：50%、100%和120%；两侧载荷需要：99.5×2=199t。

（5）加载准备。

①应用砂袋进行加载，采用人工与吊车合作进行加载。

②合理选用仪器、设备。具体应用仪器与设备可见表1。

③荷载设置。连续梁最终块重量是82.9 吨，在测量挂篮主桁架弹性与变形曲线及每块重量时采用分级加载，加载量分别为50%、100%、120%。

编号项目仪器及材料型号规格单位数量1 加载工具吊车 25t 辆 1 2 荷载砂袋吨 216 3 沉降量精密水准仪台 1

④测点设置。做好横梁、前下横梁及后锚固点测量后保证挂篮稳定性。设置三个扰度观测点，分别设置在上横梁、前下横梁支点及跨中位置。移动观测点设置在后锚固位置。

（6）加载实验。第一，挂篮加载前应做好全面检查并测量各观测点，合格后完成加载作业。第二，应用吊车将钢筋调到挂篮位置完成加载，荷载为50%时可以停止加载，荷载时间不少于30分钟。第三，完成主桁架位移测试，在保证桁架稳定后进行下一级加载。第四，根据以上步骤将荷载增加到100%、120%，保证稳定后完成相关内容检测。第五，保证加载稳定后进行卸载，卸载时按照100%、50%、0 完成，然后完成主桁架扰度测试。第六，对相关数据进行收集、整理及分析并编制试压变化曲线图，最终得到挂篮塑性变形、弹性变形量，为连续梁浇筑作业提供数据支持。

（7）加载要求及注意事项。第一，对试验检测过程进行严格控制，保证各项工作的统一性，由专业人员到施工现场进行指导。第二，加载试验前应做好挂篮系统安全及质量检查，保证杆件连接的稳定性。每一次试验前都应做好挂篮质量检测，保证检测工作顺利开展。加载时应由专业人员监督，当出现问题时立刻停止加载试验。第三，加载前应标注所使用砂袋重量；做好加载数据记录，当有偏差时立刻停止加载，并进行及时处理，保证后续工程可以顺利进行。