橋梁掛藍(lán)設(shè)計(jì)與施工

1、橋梁掛藍(lán)設(shè)計(jì)和施工摘  要：本文主要介紹了宿遷運(yùn)輸河二號橋施工用掛籃的 結(jié)構(gòu)型式、主要特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)計(jì)算、施工安裝和留意事項(xiàng)，以及施工中采納的行走、穿束等系 列輕巧、快速施工工藝和撓度限制等。 關(guān)鍵詞：橋梁  掛籃  設(shè)計(jì)  施工 宿遷運(yùn)輸河二號橋主橋?yàn)?5+75+45m的PC連續(xù)箱梁體系，梁底按二次拋 物線改變。主橋施工分為2個單T，每個單T以墩中心線為對稱軸向兩邊分成9段。墩頂上部7m 為0號段，15號段長3.4m，69號段長4.0m，最重梁段為1號段(886kN)。    該橋設(shè)計(jì)分為上下游兩幅，兩幅間設(shè)計(jì)為70cm寬濕接

2、縫。依據(jù)工期要求，掛籃設(shè)計(jì)必需考慮 上、下游幅懸澆基本同步進(jìn)行。 1  結(jié)構(gòu)型式和主要特點(diǎn)  掛籃由主桁系統(tǒng)、配重及后錨固系統(tǒng)、走行系統(tǒng)、前后上下橫桁、吊掛系統(tǒng)、底模、內(nèi)外側(cè) 模幾個部分組成。1.1  主桁系統(tǒng)    該掛籃主桁設(shè)計(jì)為兩桁，三路貝雷桁架片利用型鋼聯(lián)結(jié)片連成整體形成主桁，貝雷上、下加設(shè)加強(qiáng)桿。 設(shè)計(jì)最大允許彎矩為4700kN·m， 兩主桁置于腹板位置，中心距 6.4m， 縱向長12m。1.2  后配重及后錨固系統(tǒng)    形成單只掛籃后，為保證掛籃不前傾，設(shè)計(jì)于兩

3、主桁間橫擔(dān)兩根36號工字鋼，其上放置重35 t的鋼箱裝黃砂作為掛籃后配重；為抵消混凝土澆筑時的后拉力，主桁尾部50cm處以兩根配 重橫 梁作錨梁，每道主桁設(shè)計(jì)用2根級32精軋螺紋和已澆箱梁錨接起來。配重和錨桿同時作 用確保了掛籃的平安，同時精軋螺紋可自由拆卸、安裝、效果良好。后配重的黃砂、懸澆結(jié) 束后材料可全部回收運(yùn)用，大大降低成本。1.3  行走系統(tǒng)  上橫桁移動    在兩根前后上橫桁于主桁位置處干脆焊輔兩塊12mm鋼板，覆蓋于主桁上作為橫桁滑移使 用，在掛籃移向2塊時，用50kN倒鏈將前后上橫桁移至施工位置。  掛籃整體走行系統(tǒng)

4、    本次設(shè)計(jì)中徹底放棄了以往的滑道施工工藝，而干脆用貝雷平滾置于主桁前支點(diǎn)下(已澆混 凝土 段端面對內(nèi)50cm)，后支點(diǎn)(配重位置)下設(shè)置16號工字鋼加工的托板，下用32圓鋼作滾筒 ，混凝土梁段上鋪5mm鋼板作為滾筒跑道。掛籃整體行走時，于已澆梁段頂部預(yù)埋16拉環(huán) 一只，利用轉(zhuǎn)向葫蘆干脆實(shí)行卷揚(yáng)機(jī)牽引的施工工藝，當(dāng)行走到待澆梁段位置時，前支點(diǎn)處 用鋼板墊牢，保證混凝土澆筑時的支點(diǎn)承載。該施工工藝在施工中每行走4m長塊件時，所需 時 間僅約20min，而全部打算工作均可以在等待混凝土強(qiáng)度上升、張拉壓漿階段穿插完成。 1.4  前后上下橫桁系統(tǒng) 

5、;   上橫桁由兩根45號工字鋼組成，下橫桁由2根36號工字鋼組成，前后橫桁中心距5m，橫桁長1 3m，上橫桁懸臂長3.5m。前后橫桁上分別設(shè)有底模平臺及內(nèi)外側(cè)模的吊掛點(diǎn)。1.5  吊掛系統(tǒng)    澆筑混凝土?xí)r，底模平臺及其它各部分的重量吊掛是通過鋼吊帶實(shí)現(xiàn)的。前橫桁設(shè)計(jì)有5根4cm鋼吊帶，后橫桁于箱梁截面以外設(shè)計(jì)有2根4cm鋼吊鏈，箱梁截面底寬6.5m范圍 內(nèi)設(shè)計(jì)有3根級32精軋螺紋錨桿，施工中用兩只32t千斤頂對每根錨桿加有約500kN的預(yù) 緊力，使底模和成品混凝土夾緊不漏漿，而且擔(dān)當(dāng)混凝土澆筑時的部分豎向分力。1.6 

6、 模板    由底模、外側(cè)模、內(nèi)芯模和端模組成。底模系將12mm鋼板干脆固定在底模平臺上，底模 平臺長6m、寬13m，擔(dān)當(dāng)澆筑時混凝土重量及施工機(jī)具設(shè)備的重量，并兼作施工操作平臺。 底模平臺以型鋼(7組2根28號槽鋼加6組2根20號槽鋼)拼成加勁梁，并和前后下橫桁干脆焊接 。為保證梁底線型，加勁梁加工時中段進(jìn)行預(yù)壓彎約8mm。外側(cè)模用10號槽鋼依照翼緣尺寸加工成定型骨架片，按1塊尺寸連接組拼成整體骨架，滿 足不同長度塊件運(yùn)用。整體骨架表面釘附16mm竹膠板作為面板，保證混凝土表面的平整 、光滑。內(nèi)側(cè)模為組合鋼模和木模相結(jié)合，通過16拉桿內(nèi)外側(cè)模連接定位，限制變形。

7、用 內(nèi)徑20的硬塑料管作拉桿套管，且伸出內(nèi)外側(cè)模板，以消退混凝土澆注時套管進(jìn)漿導(dǎo)致拉 桿無法抽拔。結(jié)果表明，除個別套管因振搗碰撞裂開進(jìn)漿，造成拉桿抽拔失敗外，拉桿回收 率達(dá)100。 拆模后，伸出混凝土表面的套管只需用鐵鏟鏟斷即可，既保證了外表美觀，也避開了繁瑣的 修復(fù)工作。芯模頂板施工采納搭設(shè)木排架，上鋪組合鋼模。    端模用組合鋼模和木模結(jié)合，利用梁體鋼筋臨時固定，內(nèi)外模將其夾緊、定位。 2  結(jié)構(gòu)計(jì)算 2.1  主桁未分別計(jì)算    澆筑1、2塊時，結(jié)構(gòu)為雙懸臂筒支梁，主要計(jì)算主桁前支座反

8、力，驗(yàn)算主桁片的抗壓變 形破壞；其次計(jì)算主桁片的彎曲應(yīng)力，以及上橫桁承載及變形。2.2  形成單只掛籃計(jì)算    此時結(jié)構(gòu)為單懸臂的簡支梁，后錨固受拉，前支座受壓，主要驗(yàn)算混凝土澆筑及行走時的傾 覆穩(wěn)定性。2.3  其它計(jì)算    掛籃前后下橫桁在灌注混凝土?xí)r按4跨和3跨連續(xù)梁計(jì)算，行走時按簡支梁計(jì)算，掛籃后上橫 桁按雙懸臂簡支梁計(jì)算。2.4  技術(shù)指標(biāo)    掛籃行走時傾覆穩(wěn)定系數(shù) K 2.28 1.5；    后錨固允許受力 和最大受力比值

9、K 3.241.5；    混凝土澆筑時主桁承載(考慮貝雷組拼承載實(shí)力的減弱×80)K3.57；    上下橫桁承載平安系數(shù)K1.89。 3  施工安裝   (1)依據(jù)已有起吊設(shè)備，主桁先在岸上分段組裝，底模平臺拼裝于浮箱上，側(cè)模骨架拼裝結(jié) 束后放于底模平臺上。    (2)在已澆0塊上整體拼裝。依據(jù)主桁支座、主桁、前后上橫桁及吊掛系統(tǒng)、配重系統(tǒng)的順 序逐步安裝。上橫桁就位后，在0塊頂安放四臺卷揚(yáng)機(jī)，通過轉(zhuǎn)向葫蘆將拼裝于浮箱上的 底模、側(cè)模系統(tǒng)起吊到位，通

10、過吊帶銷接完成全部拼裝。    (3)掛籃的一個循環(huán)周期大約經(jīng)過如下步驟：    混凝土養(yǎng)護(hù)期間拆除外模架支點(diǎn)，將外模架落于底模平臺上，穿跑掛籃用的卷揚(yáng)機(jī)開口、 鋼絲繩。    混凝土強(qiáng)度達(dá)設(shè)計(jì)值90時，張拉、壓漿。    拆除底錨、后錨，用千斤頂安裝前支座平滾。    前后吊帶系統(tǒng)下落1020cm。    用卷揚(yáng)機(jī)將掛籃整體行走到下一塊的位置，錨好后錨桿，墊實(shí)前支點(diǎn)。    底模平臺調(diào)

11、整，側(cè)模調(diào)整，吊帶系統(tǒng)調(diào)整固定。    綁扎底板鋼筋、腹板鋼筋，組拼內(nèi)模，上對拉桿，綁扎頂板鋼筋。    立端模打算澆筑新的塊件。    本次掛籃設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)受力明確、操作便利、施工進(jìn)度快、質(zhì)量好。自1998年8月29日澆筑上游1 塊至10月29號澆筑下游9塊全部結(jié)束，歷時61d，共懸澆18塊件。平均6d一周期，最快 塊件4.5d。 4  掛籃施工中的幾個問題  (1)要確?；炷翝仓r主桁前支座材料強(qiáng)度滿意受力要求，并因此支點(diǎn)反力較大，必要時 須對主桁片進(jìn)行加固，防止出現(xiàn)壓桿破

12、壞。    (2)外側(cè)模底部和底模接觸處設(shè)置必要的橫向剛撐，確保底角不漏漿，影響外觀。   (3)設(shè)置必要的腹板拉桿數(shù)量，防止出現(xiàn)面板變形，影響質(zhì)量。    (4)掛籃懸澆至7塊結(jié)束時，由于鋼絞線較長，且預(yù)埋水紋管采納內(nèi)接白鐵皮管接頭，使索 道 孔內(nèi)徑減小，人工穿束困難。經(jīng)現(xiàn)場探討，確定采納卷揚(yáng)機(jī)牽引的施工工藝：先穿一根8 鋼筋，出孔處連接卷揚(yáng)機(jī)鋼絲繩，將懸澆束12根鋼絞線(板束為19根)于索道進(jìn)口處整體焊接 在鋼筋上，留意焊接時要盡量使鋼絞線排列成圓形截面，然后干脆用卷揚(yáng)機(jī)牽引。施工結(jié)果 表明，此工藝不僅節(jié)約人力

13、，且大大縮短穿束時間，索道接頭鐵皮管有時亦能被強(qiáng)行拉出， 平均每道穿束時間為30min。    (5)由于梁體懸臂較長，依據(jù)施工實(shí)踐，側(cè)模骨架片采納10號槽鋼加工易產(chǎn)生彎曲、扭曲變 形，后用14號槽鋼加固，將原骨架片兩支腿改為三支腿，效果良好。(6)掛籃在走行時出現(xiàn)主桁尾端橫向彎曲達(dá)30cm，有平安事故隱患。經(jīng)分析緣由有二：一是 因三路貝雷底面不在同一水平面上，主桁有傾斜現(xiàn)象，置于主桁的后配重產(chǎn)生水平分力；二 是主桁后支點(diǎn)偏前，配重位置下無支點(diǎn)，側(cè)向分力無法消退，最終導(dǎo)致端貝雷出現(xiàn)橫向彎曲 。依據(jù)上述緣由，將主桁后支點(diǎn)移于配重位置下，同時調(diào)整使每組桁片貝雷底標(biāo)高相同，行 走時隨時留意視察、調(diào)整，處理效果良好。 5  箱梁撓度限制   箱梁的撓度、底板線型限制始終是懸澆工藝中的難點(diǎn)。本次掛籃設(shè)計(jì)對前后上