楊 剛(中交路橋華南工程有限公司,廣東 中山 528403)
掛籃外側(cè)模滑梁施工技術(shù)
楊剛
(中交路橋華南工程有限公司,廣東中山528403)
摘要:包樹黃河橋主橋箱梁懸澆采用菱形掛籃施工,采用滑梁行走掛籃模板系統(tǒng),本文重點(diǎn)對(duì)這種工藝各工況進(jìn)行了詳細(xì)的闡述,并分析了在施工過程中的控制措施。
關(guān)鍵詞:菱形掛籃;滑梁;工況
黃河大橋是包頭至樹林召高速公路項(xiàng)目中重要的控制性工程,主橋采用85+6×150+85m變截面預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)箱梁跨越黃河主河槽,總長(zhǎng)1070m。單幅橋?qū)?3.75m,翼緣板懸臂長(zhǎng)3.3m,箱梁底寬7.15m,根部梁高8.5m,跨中梁高3.8m,跨中底板厚度0.3m,根部底板厚度1.2m,箱梁頂板厚度0.35m,箱梁采用直腹板,腹板厚度0.5m、0.6m。
箱梁0#塊長(zhǎng)12m,懸臂澆筑塊劃分為2+7×3+5×4+5×5m,每個(gè)懸臂共有18個(gè)塊段,最大塊段重量182噸,箱梁采用三向預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)。利用掛籃懸臂澆筑各塊段,從減輕掛籃自重考慮,采用桁架結(jié)構(gòu)型式,掛籃設(shè)計(jì)為菱形掛籃,掛籃結(jié)構(gòu)自重46.05噸。
菱形掛籃前端施工操作空間大,模板和掛籃一同行走,施工方便快捷。掛籃主要結(jié)構(gòu)為:底籃系統(tǒng)、懸吊系統(tǒng)、后錨系統(tǒng)、行走系統(tǒng)、模板系統(tǒng)。
掛籃行走時(shí),在每片主桁前支腿附近設(shè)置1臺(tái)5T手拉葫蘆,作為掛籃前移動(dòng)力裝置。同時(shí)每片主桁后小車附近也各設(shè)置1臺(tái)3T手拉葫蘆,作為掛籃行走后保險(xiǎn)裝置。掛籃行走時(shí),外側(cè)模與底籃同掛籃一同前移。箱梁內(nèi)模、外模及底籃前端通過精軋螺紋鋼或吊帶都懸吊于上前橫梁上,后端通過已澆塊段預(yù)留孔利用精軋螺紋鋼或吊帶錨固在已澆塊段上。
一般設(shè)計(jì)中,掛籃中橫梁超出箱梁頂面寬0.5m,掛籃底籃后橫梁通過行走吊帶懸吊于中橫梁上,行走時(shí)解除外側(cè)模板錨固后將外側(cè)模固定于底籃上,同掛籃一起前移。
由于包樹黃河大橋位于內(nèi)蒙地區(qū),每年有效施工時(shí)間不足6個(gè)月,工期非常緊張,必須要求箱梁左右幅掛籃同時(shí)施工,箱梁左右幅施工互不影響,掛籃行走所用時(shí)間盡可能縮短,為滿足施工質(zhì)量、安全和工期要求,利用滑梁前移掛籃外側(cè)模和底籃,相比利用中橫梁有以下優(yōu)點(diǎn):
(1)左右幅掛籃可以同時(shí)拼裝,在掛籃拼裝總體時(shí)間上可提前15天左右。利用掛籃中橫梁懸吊后橫梁前移外側(cè)模和底籃,由于掛籃中橫梁和底籃后橫梁均比箱梁頂面寬,這樣左右幅掛籃就不能同時(shí)拼裝施工,必須等單幅拼裝完成施工一個(gè)塊段,掛籃行走后方可進(jìn)行另一幅掛籃的拼裝;而利用滑梁行走,左右幅掛籃互不影響,可以同時(shí)拼裝,同時(shí)施工,則在掛籃拼裝上可以節(jié)約時(shí)間15天以上。
(2)在箱梁塊段施工中,左右幅可以同時(shí)施工,互不影響,若在施工中一幅出現(xiàn)不可預(yù)料的影響后,另一幅可以不受影響,正常施工,避免了進(jìn)度較快的一幅制約另一幅,可以有效保證施工進(jìn)度。
(3)利用中橫梁前移外側(cè)模和底籃,在每次行走前外側(cè)模都需臨時(shí)焊接固定在底籃上,行走到位后需拆除,耗費(fèi)人工、材料,而利用滑梁行走,只需進(jìn)行吊點(diǎn)轉(zhuǎn)換即可。
利用滑梁前移掛籃外側(cè)模和底籃,在施工過程中,滑梁需經(jīng)過幾次轉(zhuǎn)換,在轉(zhuǎn)換過程中滑梁的作用、錨點(diǎn)位置、受力等都不相同。通過對(duì)各工況的受力分析計(jì)算,滑梁采用雙拼【40a槽鋼,上下貼8mm鋼板。
在滑梁從安裝到塊段行走過程中,主要有四個(gè)工況,以下對(duì)每個(gè)工況進(jìn)行詳細(xì)的闡述和分析。
(1)工況一。掛籃在箱梁0#塊上拼裝完成后,安裝外側(cè)?;?,滑梁前端懸吊在上前橫梁上,后端錨固在0#塊預(yù)留孔上。將外模板脫離砼面落在滑梁上,由滑梁承受其重量。將滑梁前端稍微放低,利用5T手拉葫蘆將外側(cè)模拉到設(shè)計(jì)位置(如圖1)。并在0#塊端頭預(yù)留孔錨固滑梁,同時(shí)安裝外側(cè)承重梁,準(zhǔn)備箱梁1#塊施工。
圖1 穿外滑梁
(2)工況二。箱梁1#塊完成后,準(zhǔn)備進(jìn)行掛籃行走。檢查軌道鋪設(shè)等情況,滿足要求后可解除錨固體系,包括掛籃錨固和模板錨固,解除順序?yàn)橄饶0搴髵旎@。首先將外側(cè)模滑梁和承重梁后端錨固點(diǎn)卸除,同時(shí)將底籃后橫梁錨固拆除,使底籃后橫梁通過精軋螺紋鋼懸吊于滑梁上?;郝湓谛凶叩觞c(diǎn)上(如圖2)。底籃及外側(cè)模脫離混凝土面20cm左右便于行走。
圖2 底籃懸吊于滑梁上
由于外模和底籃重量作用在行走吊點(diǎn)上,單個(gè)行走吊點(diǎn)承受12噸的力,同時(shí)又是高空作業(yè),若行走吊點(diǎn)設(shè)計(jì)不合理,行走困難且不安全,為便于滑梁行走同時(shí)保證施工安全,滑梁行走吊點(diǎn)設(shè)計(jì)為單軌小車(如圖3),將滑梁倒掛于雙排5T單軌小車上,采用四個(gè)小車便于滑動(dòng),設(shè)計(jì)為箱形,一旦輪子被磨損或壓壞,可以有保險(xiǎn)裝置。行走吊點(diǎn)安裝,采用兩根精軋螺紋鋼懸吊(如圖4),一方面吊點(diǎn)不會(huì)在行走過程中發(fā)生偏轉(zhuǎn),始終與滑梁在同一直線上,另一方面增加其安全性。
圖3 行走吊點(diǎn)構(gòu)造圖
圖4 行走吊點(diǎn)安裝圖
(3)工況三。行走吊點(diǎn)安裝好后,外側(cè)模同掛籃一起行走。外模板及底籃在掛籃的牽引下,依靠滑梁向前移動(dòng)。為防止偏位或及時(shí)糾偏,模板前移應(yīng)設(shè)專人觀察,如出現(xiàn)行走輪偏位等情況時(shí)可采用葫蘆協(xié)助糾偏。(如圖5、圖6)
圖5 安裝就位,準(zhǔn)備行走
圖6 行走中
(4)工況四。掛籃行走到位后,錨固掛籃后錨。將行走吊點(diǎn)轉(zhuǎn)換位錨固點(diǎn),即外模板就位后,模板前端錨固于上前橫梁,后端通過分配梁上的精軋螺紋鋼筋錨固于已澆塊段上,此時(shí)滑梁小車不再承受模板荷載。底籃通過箱內(nèi)后錨錨固于已澆筑塊段上。
依次,即可實(shí)現(xiàn)掛籃外側(cè)模和底籃的行走前移。
(1)掛籃行走過程中,必須加強(qiáng)施工組織,做好分工安排。掛籃行走過程中,必須有專人組織及指揮進(jìn)行,并有現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)員監(jiān)督,專人負(fù)責(zé)觀察行走軌道小車運(yùn)轉(zhuǎn)情況及外側(cè)模、內(nèi)模滑梁小車運(yùn)轉(zhuǎn)情況等,如遇到小車行走受阻情況,應(yīng)立即停下掛籃,轉(zhuǎn)換錨固體系,即利用后錨代替小車受力,再進(jìn)行小車的調(diào)整。切忌在未進(jìn)行受力轉(zhuǎn)換前即進(jìn)行小車調(diào)整。
(2)箱梁塊段預(yù)留孔的設(shè)置。在箱梁施工過程中,預(yù)留孔的布置必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)位置預(yù)留,否則將給后續(xù)工作帶來很大不便,同時(shí)需注意制作預(yù)留孔時(shí),避免對(duì)損壞周圍混凝土,否則將嚴(yán)重影響箱梁的外觀質(zhì)量。
(3)滑梁后端必須焊接槽鋼作為限位器,防止滑梁行走中從行走吊點(diǎn)上滑落。
(4)行走吊點(diǎn)必須采用兩根精軋螺紋鋼錨固。掛籃行走時(shí),精軋螺紋鋼錨固點(diǎn)轉(zhuǎn)換為行走吊點(diǎn),行走吊點(diǎn)必須采用兩個(gè)點(diǎn)懸吊,這樣行走吊點(diǎn)就不會(huì)在滑梁行走過程中偏位,同時(shí)采用兩個(gè)點(diǎn)懸吊增加其安全系數(shù)。
(5)掛籃行走到位后,需及時(shí)將行走吊點(diǎn)轉(zhuǎn)換為精軋螺紋鋼錨固,使行走吊點(diǎn)處于不受力狀態(tài)。因?yàn)榈觞c(diǎn)采用的是5T單軌小車,若直接承受重負(fù)荷,里面的軸承很容易被損壞,影響使用且存在安全隱患。
包樹黃河橋主橋箱梁7個(gè)主墩14對(duì)掛籃同時(shí)施工,采用此種工藝可保證掛籃安全、快速前移就位,保證懸澆箱梁施工7天一個(gè)塊段,滿足施工進(jìn)度的要求,積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn),可供相關(guān)工程借鑒引用。
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