王建明

（上海羽暢建筑工程有限公司，上海市 201202）

1 工程背景

該工程為大蘆線航道整治二期工程跨越大治河的一座橋梁，航道面寬102 m、通航凈寬79 m。主橋采用預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁，跨徑布置為63 m+107m+63m，整幅布置，橋?qū)?0m，梁高3.1～6.2m，單箱單室直腹板截面，0#塊長(zhǎng)13 m，1#～11#懸澆段長(zhǎng)度分別為3.5 m、4 m、4.5 m，最重3#段重量132.3 t，邊跨現(xiàn)澆段長(zhǎng)8.4 m，合攏段長(zhǎng)度為2 m。

2 0#塊施工

0#塊總長(zhǎng)13m，兩邊離墩柱邊各外伸5m，墩頂處梁高6.2m，頂板厚度從0.516m漸變至0.28m，底板厚度從0.75 m漸變至0.673 m，腹板厚度為0.8 m。受力復(fù)雜、梁段高、管道集中、鋼筋密集、混凝土數(shù)量較多。

2.1 0#塊支架設(shè)計(jì)

0#塊承重支架由φ609×12mm鋼管立柱、雙拼500×200 H N型鋼縱梁、2[36型鋼縱梁組成。609×12 mm鋼管用預(yù)埋件固定在承臺(tái)上。圖1為0#塊支架設(shè)計(jì)圖。

2.2 主墩0＃塊支架承重體系組成

墩身外每側(cè)對(duì)稱(chēng)設(shè)兩排立柱，分別距承臺(tái)縱橋向中心線1.9 m和3.6 m設(shè)置。每排分別設(shè)3根609×12 mm鋼管立柱成一排，一根布置在橫橋向中心線位置，另兩根柱分別距承臺(tái)橫橋向中心線3.5 m設(shè)置。承臺(tái)縱橋向外側(cè)6根鋼管柱為斜柱，傾斜角度約75°，鋼管柱頂部墊板和縱擱梁焊接，底部和預(yù)埋錨板加強(qiáng)焊接。

立柱頂設(shè)雙拼H N500×200鋼管上縱擱梁，墩身兩側(cè)縱擱梁長(zhǎng)14m，墩身中心線處縱擱梁長(zhǎng)5.5m，并且利用兩根對(duì)穿的32精軋螺紋鋼將縱擱梁同墩身固定。鋼管縱擱梁頂設(shè)砂筒，砂筒上擱置12 m長(zhǎng)雙拼H N500×200橫梁。鋼管立柱橫向、縱向均采用工25和[16型鋼打剪刀撐。

翼板下每側(cè)在橫梁上縱向放兩根H N500×200型鋼縱梁，間距1.35 m。底模板下設(shè)置雙拼[36縱梁，縱梁布置可參照掛籃底平臺(tái)縱梁。H型鋼橫梁在與鋼管縱擱梁交叉位置設(shè)鋼筒上下焊接，與底板及翼板下縱梁設(shè)鍥塊上下焊接固定。

3 墩梁臨時(shí)固結(jié)

對(duì)于采用雙懸臂施工的連續(xù)梁，由于施工過(guò)程的復(fù)雜性，雙懸臂兩側(cè)受力不同，會(huì)在墩梁支撐處產(chǎn)生不平衡力矩。為防止由于不平衡力矩過(guò)大導(dǎo)致梁體傾覆，在懸臂施工時(shí)需對(duì)墩梁實(shí)行臨時(shí)固結(jié)。臨時(shí)固結(jié)立柱全部采用鋼管，并澆注C40混凝土，形成鋼管混凝土柱。臨時(shí)墩底端通過(guò)預(yù)埋鋼筋與承臺(tái)固結(jié)，頂端采用封頭鋼管支座支承于箱梁底部，拆除時(shí)僅需割除鋼管支座即可將臨時(shí)柱同箱梁分離，能夠防止影響箱梁混凝土外觀質(zhì)量。根據(jù)該標(biāo)段箱梁結(jié)構(gòu)，每側(cè)共設(shè)置2根臨時(shí)固結(jié)鋼管，立柱內(nèi)充填C40混凝土。每根臨時(shí)墩內(nèi)均設(shè)置1束O V M15-7預(yù)應(yīng)力鋼鉸線。圖2為墩梁臨時(shí)固結(jié)設(shè)計(jì)圖。

圖1 0#塊支架設(shè)計(jì)圖（單位：mm）

圖2 墩梁臨時(shí)固結(jié)設(shè)計(jì)圖（單位：mm）

臨時(shí)固結(jié)鋼束采用波紋管通過(guò)箱梁，并在梁頂按照?qǐng)D2進(jìn)行錨固，待0#塊預(yù)應(yīng)力張拉完成后掛籃拼裝前進(jìn)行張拉。臨時(shí)墩的布置對(duì)掛籃拼裝和前移無(wú)影響。在邊跨合攏段施工完成，張拉了全部合攏束后，即可拆除臨時(shí)固結(jié)。臨時(shí)固結(jié)解除時(shí)首先放張鋼絞線，再氣割支撐鋼管，并拆除頂端錨固螺栓，解除時(shí)做到對(duì)稱(chēng)緩慢均勻。

4 掛籃設(shè)計(jì)

4.1 掛籃設(shè)備選型

該工程擬采用三角桁架式掛籃，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，桿件受力明確，美觀輕巧，走行快捷安全，剛度大，變形小。主要結(jié)構(gòu)由主桁承重系統(tǒng)、底平臺(tái)和模板系統(tǒng)、懸吊系統(tǒng)、行走系統(tǒng)、反壓裝置與后錨系統(tǒng)組成。掛籃總重43.7 t，掛籃自重與箱梁塊體重量比值0.33，掛籃承重時(shí)抗傾覆安全系數(shù)2.45，掛籃行走時(shí)抗傾覆安全系數(shù)3，掛籃前趾累計(jì)最大變形量19.4 mm。圖3為掛籃設(shè)計(jì)圖。

圖3 掛籃設(shè)計(jì)圖（單位：mm）

4.2 掛籃結(jié)構(gòu)介紹

4.2.1 主桁承重系統(tǒng)

主桁承重系統(tǒng)包括掛籃立柱，縱向大梁，立柱拉板，前、后上橫梁，橫向穩(wěn)定連桿等。掛籃主桁承重系統(tǒng)由兩片三角桁架片組成，中間用橫向穩(wěn)定連桿連接成穩(wěn)定體系。三角桁架片由掛籃三角架立柱、縱向大梁、拉板組成穩(wěn)定三角桁架體系。其中立柱采用2[36b，縱向大梁采用2根H N500×200型鋼。前上橫梁采用2I40b型鋼，安裝在縱向大梁前端。后上橫梁采用2[36b鋼。主桁架前端前支點(diǎn)采用2組雙拼28號(hào)槽鋼墊梁，底部不平整采用枕木墊平，后端每根縱梁末端采用一道反壓梁（雙拼36b槽鋼）直接錨固在箱梁肋板兩側(cè)。

4.2.2 底平臺(tái)和模板系統(tǒng)

（1）底平臺(tái)和模板系統(tǒng)包括底平臺(tái)、側(cè)模、內(nèi)模、端模和工作平臺(tái)等。底平臺(tái)由底模、縱梁、前下橫梁及后下橫梁組成。掛籃底模采用鋼模板，面板為6 mm鋼板，[10橫向分配梁（間距30 cm）組成，兩側(cè)邊同外側(cè)模板用對(duì)拉桿連接。每只掛籃對(duì)稱(chēng)設(shè)6根2[36縱梁+1根[36縱梁，梁長(zhǎng)6 m。前下橫梁采用雙拼36槽鋼，后下橫梁采用雙拼36b槽鋼。前后吊桿采用32精軋螺紋鋼，通過(guò)吊扣板。

（2）外側(cè)模支承在側(cè)模托梁上，每側(cè)2根，與側(cè)模焊接固定。導(dǎo)梁前端懸吊在掛籃前上橫梁上，后端懸吊在已澆箱梁翼板下。掛籃前移時(shí)外側(cè)模與導(dǎo)梁利用手拉葫蘆下放，并擱置在底平臺(tái)操作平臺(tái)上，臨時(shí)固定后，隨底平臺(tái)前移，到位后用后吊桿重新錨固。

（3）內(nèi)模板長(zhǎng)5 m，頂板及部分腹板采用鋼模板，其余腹板處采用散模。內(nèi)模體系支承在內(nèi)模托梁上，內(nèi)模板可直接擱置在支架上，臨時(shí)固定即可。托梁前端懸吊在掛籃前上橫梁上，后端懸吊在已澆箱梁頂板下，距后端吊點(diǎn)400 mm設(shè)置走行導(dǎo)向輪，掛籃前移時(shí)內(nèi)模與托梁隨其滑移，到位后吊點(diǎn)前移，并重新錨固。

4.2.3 懸吊系統(tǒng)

懸吊系統(tǒng)由13根前吊桿、13根后吊桿以及千斤頂、吊點(diǎn)分配梁、墊板等組成。吊桿材料選用Φ32精軋螺紋鋼。吊桿底端連接吊扣與前、后下橫梁耳座用40銷(xiāo)軸銷(xiāo)接，以適應(yīng)箱梁底板角度的變化。前吊桿上端用短支承分配梁、墊板、螺母鎖定于前上橫梁上，后吊桿直接通過(guò)支承梁、千斤頂支承在箱梁翼板根部與底板上，掛籃前移時(shí)先拆除后吊桿，掛籃前移到位后重新安裝、加壓固定。

4.2.4 行走系統(tǒng)

掛籃前移系統(tǒng)由主三角桁架縱梁底走行平滾與走行反壓平滾裝置等組成。掛籃行走時(shí)，將前端支點(diǎn)墊梁換成走行平滾，縱梁后端安裝反壓平滾，每根縱梁各采用一組10 t倒鏈作為動(dòng)力，滑移完成掛籃行走。

4.2.5 反壓裝置與后錨固系統(tǒng)

掛籃主桁架正對(duì)箱梁腹板，并設(shè)反壓錨梁，在箱梁頂設(shè)預(yù)留孔，通過(guò)精軋螺紋鋼筋將錨梁錨固在箱梁上，以錨固掛籃，防止傾覆，掛籃行走時(shí)，將錨梁換成反壓輪，以此保持掛籃行走時(shí)的平衡與安全。

4.3 懸澆段施工

（1）掛籃預(yù)壓

掛籃拼裝完成后，對(duì)結(jié)構(gòu)螺栓桿件數(shù)量、規(guī)格等進(jìn)行仔細(xì)檢查，合格后進(jìn)行加載預(yù)壓。預(yù)壓的目的是檢驗(yàn)掛籃的承載力與安全可靠性，消除結(jié)構(gòu)的非彈性變形并測(cè)定掛籃彈性變形，同時(shí)對(duì)掛籃的加工及拼裝質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)。

堆載采取分級(jí)加載的辦法進(jìn)行。兩只掛籃的預(yù)壓應(yīng)同步對(duì)稱(chēng)進(jìn)行，預(yù)壓重量不少于1.1倍的結(jié)構(gòu)物最大自重，荷載按分區(qū)重量加載，分步進(jìn)行，在底板上加載，荷載分布盡量模擬箱梁混凝土荷載。掛籃的預(yù)壓荷載采用砂袋，各砂袋的重量盡量相等，以有利于控制預(yù)壓總重量。預(yù)壓施工時(shí)，注意不要破壞測(cè)試基準(zhǔn)點(diǎn)。

（2）掛籃的調(diào)整及使用

掛籃在每個(gè)塊段的施工程序?yàn)椋旱啄＜巴饽Ｕ{(diào)整就位→綁扎底板鋼筋→綁扎腹板鋼筋→安放腹板預(yù)應(yīng)力管道→內(nèi)模安裝，調(diào)整就位→綁扎頂板鋼筋安放頂板預(yù)應(yīng)力管道→混凝土澆筑→養(yǎng)生及預(yù)應(yīng)力穿束→預(yù)應(yīng)力張拉→移掛籃。其中，掛籃標(biāo)高調(diào)整和掛籃前移行走是重點(diǎn)。

掛籃調(diào)整：掛籃拼裝好后進(jìn)行底模高程和中心位置調(diào)整，調(diào)整方法是用水準(zhǔn)儀和全站儀坐標(biāo)法控制前端角點(diǎn)坐標(biāo)。梁端高程隨荷載的變化是一個(gè)動(dòng)態(tài)變化的過(guò)程，為使成橋后線形符合設(shè)計(jì)理想線形，預(yù)先對(duì)梁端進(jìn)行一定預(yù)拋高。因此，立模標(biāo)高=設(shè)計(jì)高程+掛籃變形+結(jié)構(gòu)預(yù)拋高。

掛籃前移：掛籃前移動(dòng)力采用倒鏈牽引，箱梁懸澆塊件待張拉預(yù)應(yīng)力后方可松落掛籃，準(zhǔn)備前移。箱梁塊件張拉預(yù)應(yīng)力后，將掛籃各部位吊桿均勻松落，將反伸吊框安裝完成后，方可將后排吊桿全部解除，然后將掛籃側(cè)模后支點(diǎn)落在底盤(pán)上。橋面主桁需準(zhǔn)備的工作是將主桁架頂起后在墊塊上操墊走行平滾，并安裝行走反壓平滾，將后錨梁解除。

（3）掛籃使用時(shí)的安全控制措施

a.為保證掛籃縱移位置正確，主梁位置應(yīng)測(cè)量準(zhǔn)確放線。

b.掛籃前移速度不宜過(guò)快，兩邊前移應(yīng)同步，防止支點(diǎn)與滑道卡住導(dǎo)致走行困難，影響結(jié)構(gòu)安全。可用油漆標(biāo)出刻度線，前移時(shí)設(shè)專(zhuān)人觀察，發(fā)現(xiàn)不一致時(shí)及時(shí)調(diào)整。

c.掛籃走行到位后，錨固后錨系統(tǒng)，安裝底模平臺(tái)后收緊前吊桿并安裝后吊桿，使前吊桿、后吊桿及后錨吊桿均處于施工前受力狀態(tài)。

d.掛籃在前移和澆筑混凝土?xí)r，若遇6級(jí)以上大風(fēng)，應(yīng)停止施工。掛籃在停止施工時(shí)后錨吊桿應(yīng)處于工作狀態(tài)。

e.掛籃施工屬高空作業(yè)，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)做好欄桿、扶梯，并懸掛安全網(wǎng)，施工人員要按技術(shù)要求和安全操作規(guī)程作業(yè)，以確保施工質(zhì)量和施工安全。

f.走行前必須設(shè)置防前傾保險(xiǎn)措施，可在縱梁末端各設(shè)置一道5 t倒鏈保險(xiǎn)。

5 合攏段施工

合攏段的施工順序?yàn)橄冗吙纾笾锌?。邊跨合攏段混凝土澆筑完成，并張拉合攏束后，拆除0#塊的臨時(shí)固結(jié)，完成結(jié)構(gòu)的體系轉(zhuǎn)換，然后進(jìn)行中跨合攏段施工。合攏段具體施工程序?yàn)椋?/p>

安裝施工吊架→立?！壴摻罴翱v向預(yù)應(yīng)力管道→安裝勁性骨架→壓配重→混凝土澆筑及養(yǎng)生→拆除臨時(shí)剛接→預(yù)應(yīng)力張拉并壓漿。

（1）合攏段的施工吊架及模板

采用吊模法施工。為節(jié)省工期、方便施工，擬利用合攏段一側(cè)的掛籃和模板直接在現(xiàn)場(chǎng)改制成合攏段的吊架和模板。施工方法是先拆除和卸落合攏段一側(cè)的掛籃和模板，然后將另一側(cè)掛籃主桁的一端穿過(guò)合攏段，使掛籃主桁支承在合攏段兩側(cè)箱梁懸臂端，形成合攏段施工吊架，掛籃底盤(pán)和模板改制后，隨前、后上橫梁一起滑移就位。

（2）合攏鎖定

根據(jù)設(shè)計(jì)及施工的要求，合攏前精確測(cè)量合攏兩邊梁段中線、標(biāo)高，確定誤差是否在設(shè)計(jì)規(guī)定值范圍內(nèi)，確定需進(jìn)行調(diào)整誤差值的大小。合攏前10～15 d，收集現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)間隔1 h的溫度資料，從中確定一天中溫度較低且較穩(wěn)定，最接近結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)溫度的時(shí)間，作為合攏鎖定和澆筑混凝土的施工時(shí)間。

為縮短合攏時(shí)勁性骨架的安裝及焊接時(shí)間，一般分2次完成。當(dāng)勁性骨架安裝就位時(shí)先焊接固定一端，待合攏時(shí)再焊接固定另一端。在勁性骨架焊接前，兩懸臂端用水箱壓重，以保證結(jié)構(gòu)合攏過(guò)程中的平衡與穩(wěn)定。

6 結(jié)語(yǔ)

實(shí)踐證明，上述工藝對(duì)于大跨度懸臂施工橋梁而言是完全可行的，施工過(guò)程中各節(jié)段的線形和質(zhì)量均滿足要求，可為同類(lèi)工程的施工提供借鑒。