浉河二号桥悬臂梁吊篮施工工艺

2021-10-22顾振冲姚明发刘炯涛杨玉林

河南水利与南水北调 2021年8期

顾振冲,姚明发,刘炯涛,杨玉林

(1.息县财政局，河南息县 464300；2.息县水利局，河南息县 464300；3.驻马店市水利工程质量监督站，河南驻马店 463000)

1 浉河二号桥箱梁概况

浉河二号桥工程北连南湖路，南接茶韵路，是1座集交通与景观于一体的跨河交通要道，设计荷载：城——A级、人群荷载：3.50 KN/m2。浉河二号桥桥跨布置为：27 m + 4×44.80 m+27 m，双向预应力混凝土变截面连续箱梁，分2幅桥布置，每幅宽度12.75 m，双向 4 车道，单幅桥采取单箱单室断面，6 跨预应力混凝土变截面连续结构，与浉河正交，桥梁位于直线段上，主线桥跨全长 233.20 m。桥面宽25.50 m。标准横断面布置为3 m，人行道+2.50 m，非机动车道+14.50 m，机动车道+2.50 m，非机动车道+3 m人行道，总投资 4 912万元。

2 双向预应力混凝土变截面连续箱梁结构形式

浉河二号桥上部结构为单箱单室变截面箱形梁，箱梁顶板宽是12.75 m，底板宽为5.60 ～ 6.00 m，箱梁根部梁高 2.80 m 跨中以及边跨直线段梁高1.80 m，箱梁底部按2.00次抛物线变化。顶板厚度0.28 m，底板厚度由跨中0.28 m，按 2.00次抛物线变化到根部的0.48 m；腹板厚度在跨中块段是 0.50 m，根部变为0.70 m，梁体设置为双向预应力。

主梁箱梁划分为标准箱梁段、边跨箱梁现浇段、箱梁合拢段、0#块段。主箱梁 0#块节段以及1#块节段采取整体现浇。

3 悬臂梁吊篮的选择及安装

依据施工组织设计以及施工总体进度安排，按照倒排工期，挂图作业，拟安排 4 套悬臂梁吊篮进行平行施工，采取两头和中间同时施工。吊篮选择上使用轻型结构的矩形吊篮。其结构是由承载系统、手动葫芦滑轮挂吊系统、行走轨道系统、钢模板以及张拉操作平台构成。

吊篮务必按照钢结构加工施工规范及施工设计图纸着手进行审查并且严格验收，在工厂进行拼装后运输到施工现场，现场安装采取使用墩旁施工便桥上的塔吊配合安装；先实行技术交底、学习高空作业安全操作规范规程以及施工工艺后进行拼装主纵梁、三脚架，其次拼装前后的上横梁，最后拼装吊带、手动葫芦滑轮吊篮及其钢模板。对重点关键部分实行技术交底以及检查验收，上一道安装工序完成后并且经过验收合格后，才能进行下一道拼装工序，吊篮安装完成后，对结构螺栓、焊接缝隙、杆件的数量质量规格等进行认真细致地检查，准确无误后进行荷载试压试验。目的是检查吊篮的承重能力以及排除结构的非弹性变形，测出弹性变形量值。压重过程中采取使用钢绞线对拉，在承台顶面预先埋置铁件钢筋预埋件，安装好锚件，并且在吊篮上进行单端张拉；钢绞线张拉过程中应该上下游逐步对称张拉，确保钢绞线垂直，不存在偏角以及倾斜，阻止吊篮因承受水平力而发生倾斜偏移。

4 悬臂梁吊篮浇筑施工工艺

悬臂梁吊篮施工工艺操作顺序：吊篮向前方移动——吊篮底座锚固、吊篮底板提升——立底钢模板、外侧钢模板——绑扎箱梁顶板钢筋及其预应力钢筋、安置预埋件预留孔——检查合格验收——灌注混凝土——混凝土养护——进行预应力张拉。具体万能杆件悬挂式挂篮图、挂篮正面图、挂篮立面布置图见图1、图2 和图3。

图1(a) 万能杆体悬挂式挂篮图

图1(b) 万能杆件悬挂式挂篮图

图2 挂篮正面图

图3 挂篮立面布置图

施工过程中先进行上游单幅单箱单室主箱梁 0#块、1#块节段施工：采取整体现浇，主要采取桥墩墩顶托架钢模板施工二次浇筑，主箱梁标准块节段采取轻型吊篮施工一次性浇筑完成，悬臂梁边跨现浇节段采取支架钢模板施工，悬臂梁合拢块节段采取吊篮施工。施工程序是: 0#、1#块节段施工——安装悬臂梁悬浇吊篮——采取吊篮对称灌注标准块节段——悬臂梁边跨现浇块节段灌注——悬臂梁边跨合拢节段施工——悬臂梁中跨合拢块节段灌注施工。

0#块、1#块节段吊篮施工完成后，按照同样悬臂梁吊篮施工工艺以此类推向后进行。等预应力张拉完成后，开始进行，吊篮向前方移动，前移到位完成后再行压浆，确保压浆管道里的灰浆凝固质量和密实性。首先把吊篮后中吊带手动合拢葫芦拆下来，放松边挂带以及前挂带达到吊篮落下一定的位置，紧接着检查底板、腹板、翼板等部位，保障吊篮来回活动自如、畅通无阻，吊篮轨道平滑无阻碍，交界处平齐为阻挡，安放位置确保准确无误，吊篮前移利用千斤顶顶推，上下方向一定保持同步一致，两悬臂吊篮务必保持对称前移，一定要注意吊篮到位时偏移数值不超出设计规程规范范围。

吊篮锚固：吊篮移动到位以后，迅速把后锚锚固牢固，卸掉滑移部件，把前支点加垫垫块垫稳垫牢固，安置并且拧紧后锚物件，使用边挂带吧吊篮提升到一定高度，组挂带把吊篮收牢，设置底钢模板位置以及标高，同时安放外侧钢模板。

钢筋、预应力钢筋的布置所使用的钢筋、钢绞线、锚具等材料都要按照图纸设计要求和有关规范规程抽检，合格后方可采用。钢筋绑扎严格按照设计图纸进行扎钢筋，波纹管部设除了插芯棒以外，每隔1 m部置一道定位网确保定位网位置准确、牢固。波纹管接头务必采取大一号波纹管连接，接头处的波纹管务必切平，不存在卷曲翘起，防止安装钢绞线时钩挂。接头波纹管的长度为40 cm，两头露出15 cm，波纹管要具备良好的水密性，杜绝漏浆，防止堵塞压浆孔。

灌注混凝土时，采用C50，性能要求和质量控制与 0#块、1#块相同，用混凝土泵车运输至施工工作便桥，箱梁底板混凝土经过顶板预留孔施工洞进入，预留孔洞下面设置串筒，避免混凝土离析；灌注腹板混凝土时，采取混凝土从腹板内侧钢模板上提前预留的施工孔口处输送即混凝土从箱梁节段顶面施工洞输送下来，再经过溜槽流进两侧钢模板预留施工洞口，切记两侧腹板均匀对称灌注。灌注混凝土时采取由前向后分层浇筑，要求分层厚度30 cm 左右；采取插入式振捣密实，操作同0#、1#块节段施工。

4.8 悬臂梁合拢段施工

①悬臂梁合拢节段施工顺序：先进行边跨合拢，再实行中跨合拢，悬臂梁边跨合拢时中跨悬臂梁利用吊篮压重试验，准确计算出吊篮的实际重量，拆卸掉多余的吊篮构件。②悬臂梁合拢工序悬臂梁合拢劲性骨架焊接宜在最接近合拢温度180℃～200℃ 施工，准备充足的电焊工一起焊接，缩短焊接时间；灌注合拢节段混凝土时，宜选择5-7 h进行灌注，务必 3 h 灌注完毕。与此同时混凝土灌注以前对悬臂梁端两测块节段采取浇水降温措施，由专人放水，确保平衡施工。③加强悬臂梁浇筑混凝土施工观测，整个悬臂梁合拢施工过程中，每天必须要实行二次观测。着重观测悬臂梁桥面高程的变化(箱梁底板束张拉前后、悬臂梁合拢前后的变化)以及T构悬臂端的纵向位移、横向位移、活动支座的位移等。④悬臂梁合拢节段灌注完成结束以后务必加强洒水养护；确保箱梁内腹板底板以及顶板始终处于湿润，与此同时合拢节段两侧毗邻悬臂梁节段必须洒水降低温度，最大限度地减小温差造成的箱梁变形。⑤悬臂梁混凝土养生达到设计强度的90%以上时，按照顺序进行张拉纵向顶、底板预应力。撤出悬臂梁及边跨现浇块节段的支架。⑥悬臂梁中跨合拢节段施工：悬臂梁边跨合拢节段施工结束后，把悬臂梁中跨吊篮变装成悬臂梁中跨合拢节段吊架，并且把剩余的吊篮部件撤掉或者挪移到0#块节段。同时在两悬臂梁悬臂段用水箱当做平衡配重。⑦灌注悬臂梁中跨合拢节段混凝土时，采取泄水阀来调整水箱的重量；混凝土养生达到设计强度90%以上的时候，依照顺序张拉预应力、张拉悬臂梁中跨预应力束；卸吊吊篮。