裝配式建筑工程知識(shí)分享：掛籃法變截面箱梁施工在碼頭引橋中的應(yīng)用

1. 概述

益佳燃料油碼頭引橋全長(zhǎng)537米，全橋位于直線度，橋?qū)?.45米，橋跨布置為56 5×85 56m預(yù)應(yīng)力混凝土變截面單箱單室連續(xù)箱梁，中支點(diǎn)梁高5米，端部梁高2.5米，梁底線形按二次拋物線變化。邊跨采用滿堂支架現(xiàn)澆段長(zhǎng)12.5米，每跨合攏段長(zhǎng)2米。墩上支點(diǎn)長(zhǎng)2.5米，梁高5米。每個(gè)墩共分成11個(gè)梁段進(jìn)行懸臂現(xiàn)澆，0號(hào)塊長(zhǎng)度為9米，1～6號(hào)塊各長(zhǎng)3.5米，7～10號(hào)塊各長(zhǎng)4米。箱梁頂板寬度為9.45米，底板寬5.05米，兩側(cè)懸臂板長(zhǎng)2.2米，懸臂板端部厚0.2米，根部厚0.53米。箱梁頂板厚度為0.28米，底板厚度為0.28～0.8米，中墩處局部加厚到1.4米。中支點(diǎn)處設(shè)置橫隔板，板厚2.5米，并留置1.2×1.0m過人孔。

梁體采用縱向預(yù)應(yīng)力體系，預(yù)應(yīng)力采用頂板、底板及腹板布束方式且盡量靠近腹板布置。縱向預(yù)應(yīng)力束采用?s15.24mm高強(qiáng)度低松弛鋼絞線，標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度fpk=1860MPa,錨下張拉控制應(yīng)力為0.72fpk=1339.2MPa,彈性模量Ep=1.95×105MPa。

下部為重力式沉箱基礎(chǔ)，沉箱安裝完成后現(xiàn)澆封倉(cāng)蓋板及墩頂混凝土，形成橋墩。

箱梁斷面形式及塊件劃分如圖1所示。

2. 整體施工工藝簡(jiǎn)述橋墩施工時(shí)預(yù)埋垂直方向精扎螺紋鋼，待箱梁0號(hào)塊澆筑完成后對(duì)精扎螺紋鋼進(jìn)行張拉，錨固于箱梁頂面，作為臨時(shí)固結(jié)措施。

每個(gè)墩從中間0號(hào)塊開始至兩邊對(duì)稱依次澆筑，在中墩0號(hào)塊和邊跨靠近梁端的梁段采用滿堂支架現(xiàn)澆，墩兩側(cè)采用掛籃對(duì)稱懸澆。各段澆筑完成后拆除掛籃，按照先邊跨后中跨的順序澆筑合攏段，每澆筑完成一個(gè)合攏段，解除一個(gè)臨時(shí)固結(jié)，轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)體系，直至全橋合攏，成為連續(xù)梁。

3. 臨時(shí)固結(jié)和支座施工

3.1臨時(shí)固結(jié)：為防止施工過程中兩端出現(xiàn)不均勻荷載，在墩臺(tái)上設(shè)置的用來穩(wěn)定懸臂體系的臨時(shí)錨固措施;

3.2臨時(shí)固結(jié)的方案：在澆筑墩臺(tái)混凝土前預(yù)埋垂直方向精扎螺紋鋼，包含在箱梁0號(hào)塊混凝土中的精扎螺紋鋼外安置金屬螺旋管套筒，在混凝土中形成孔道，在0號(hào)塊砼澆筑完成且強(qiáng)度及彈性模量達(dá)到90%以上后，在0號(hào)塊頂面對(duì)精扎螺紋鋼進(jìn)行張拉，然后采用螺旋套筒進(jìn)行錨固;

3.3墩臺(tái)砼澆筑完畢后進(jìn)行定位測(cè)量，分別進(jìn)行臨時(shí)支墩和支座中心線定位，然后進(jìn)行支座安裝和臨時(shí)支墩砼澆筑(臨時(shí)支墩中間采用預(yù)埋電阻絲的硫磺砂漿夾層，在體系轉(zhuǎn)換時(shí)導(dǎo)電拆除)。

4. 現(xiàn)澆段施工

4.10號(hào)塊支架搭設(shè)。箱梁0號(hào)段施工采用滿堂式碗口腳手架支架澆筑施工。支架采用?48×3.5mm無縫鋼管組合成扣件式鋼管架，立桿下方支立于墩臺(tái)上，立桿上方設(shè)可調(diào)頂托，底板支架采用頂托上方鋪設(shè)10cm×10cm 縱向方木，內(nèi)模支架采用組合腳手架。支架安裝時(shí)先確定起始安裝位置，并根據(jù)底部支撐面標(biāo)高確定立桿高度，利用可調(diào)頂托將箱梁模板標(biāo)高調(diào)平，避免局部不平導(dǎo)致立桿懸空或受力不均。

4.20號(hào)塊支架預(yù)壓。為檢驗(yàn)支架的強(qiáng)度及穩(wěn)定性，消除整個(gè)支架的塑性變形并計(jì)算出支架的彈性變形撓度，為調(diào)整底模標(biāo)高提供依據(jù)，0號(hào)段支架在使用前還要采用堆放砂袋及混凝土預(yù)制塊對(duì)支架進(jìn)行堆載預(yù)壓。預(yù)壓荷載取模板單位面積壓力的1.2倍。 (預(yù)壓示意圖如圖3)圖30#塊支架預(yù)壓示意圖

4.30號(hào)塊混凝土澆筑。

4.3.10號(hào)塊混凝土澆筑一次完成，采用階梯式澆筑工藝，從低到高、從中間到兩端對(duì)稱均勻分層下灰振搗，每層澆筑厚度控制在40cm左右，澆筑底板時(shí)在頂板對(duì)稱設(shè)兩個(gè)下灰溜槽;

4.3.20號(hào)梁段是連續(xù)箱梁的中心，是懸澆的關(guān)鍵梁段，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、施工難度大。按支架設(shè)計(jì)的承載能力及施工操作性，0號(hào)段必須一次澆筑成型。0號(hào)塊施工完畢，在0號(hào)段完工以后，將墩的中心點(diǎn)恢復(fù)至0號(hào)段頂上并埋設(shè)固定的標(biāo)志。該點(diǎn)同時(shí)與橋梁的軸線進(jìn)行貫通測(cè)量復(fù)核。梁體往前延伸時(shí)，每一節(jié)梁體，均在其端點(diǎn)埋設(shè)左、中、右3條平行線與里程線交點(diǎn)的標(biāo)志，作為分節(jié)灌注立模的控制點(diǎn);

4.3.3澆筑過程中設(shè)專人觀測(cè)檢查鋼筋、模板的穩(wěn)定性，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理;

4.3.4澆筑過程中要及時(shí)清理粘附在頂層鋼筋及翼板上的松散混凝土;

4.4張拉臨時(shí)固結(jié)鋼筋及縱向鋼絞線。

4.4.1張拉設(shè)備：YGM-350型液壓千斤頂;

4.4.2張拉順序：先張拉臨時(shí)固結(jié)鋼筋，然后雙向?qū)ΨQ張拉縱向鋼絞線;

4.4.3分級(jí)張拉：0→初應(yīng)力，測(cè)值→100%σcon，測(cè)值，錨固;

4.4.4孔道灌漿：孔道長(zhǎng)度小于20m時(shí)采用一端壓漿，孔道長(zhǎng)于20m時(shí)采用三通式真空壓漿;

4.5邊跨現(xiàn)澆段和0號(hào)塊施工基本相同。

5. 掛籃施工

5.1掛籃的構(gòu)造及特點(diǎn)。常用的掛籃結(jié)構(gòu)形式有組合桁架型、三角型、菱型。本文選擇菱形掛籃為例。掛籃由主桁系，后錨及行走系、懸吊系、模板系及工作平臺(tái)等五大部分組成。連同所有模板及施工機(jī)具荷載不超過33t。

掛籃具有以下特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)重量輕，整體鋼度大、變型小、受力明確，拼裝快，掛籃下有足夠行走作業(yè)空間。掛籃同模板整體前移，加工容易，操作方便。

5.2掛籃的設(shè)計(jì)要求。掛籃質(zhì)量與梁段砼質(zhì)量比值宜控制在0.3～0.5之間，特殊情況下也不應(yīng)超過0.7;掛籃總重控制在設(shè)計(jì)限重之內(nèi);允許最大變形(包括吊帶變形的總和)為20mm;施工時(shí)、行走時(shí)的抗傾覆安全系數(shù)為2;自錨固系統(tǒng)的安全系數(shù)為2;斜拉水平限位系統(tǒng)安全系數(shù)為2;上水平限位安全系數(shù)為2;

5.3掛籃安裝定位。

5.3.1掛籃在0號(hào)梁段混凝土澆筑完畢并張拉、灌漿后開始定位安裝。

5.3.1.1掛籃的定位主要靠對(duì)掛籃前移的滑道精密放樣定位進(jìn)行監(jiān)控，使其既相互平行于橋的軸線，且坡度的變化與設(shè)計(jì)梁體的坡度變化相吻合，使在行走時(shí)既可監(jiān)控掛籃的同步行走，同時(shí)又可觀測(cè)滑道平面及高程在施工過程有無變化，并檢查掛籃前、中、后與橋軸線的關(guān)系。掛籃就位后，隨即對(duì)掛籃行走及提升進(jìn)行定位，控制每節(jié)段的里程及高程。每一節(jié)懸灌的梁體定位監(jiān)控測(cè)量都要與全橋的控制網(wǎng)進(jìn)行貫通核測(cè);

5.3.1.2掛籃安裝順序?yàn)椋簩⒒婪旁谝讯ㄎ恢蒙希⒂脡壕o器將其固定，以防傾覆→用塔吊安裝主梁、立柱(菱形桁架底梁錨固在滑道上)及立柱平聯(lián)→主梁端頭安裝前上橫梁，并安裝平聯(lián)與主梁連接→先后吊裝前下橫梁、后下橫梁、底板腹板下縱梁，并安裝吊桿→安裝縱梁，側(cè)模及支架。

5.3.2掛籃拼裝過程注意事項(xiàng)：

5.3.2.10#梁段施工完畢、模板拆除后開始拼裝掛籃;

5.3.2.2安裝時(shí)在T 構(gòu)兩端的0#梁段上同時(shí)對(duì)稱拼裝兩臺(tái)掛籃，以保證T 構(gòu)兩端受力平衡;

5.3.2.3掛籃拼裝是高空作業(yè)，每道工序務(wù)必經(jīng)過認(rèn)真的檢查無誤后方可進(jìn)行下一道工序，確保施工安全;

5.4掛籃預(yù)壓。為檢驗(yàn)掛籃的承載能力和實(shí)際變形量，以便準(zhǔn)確預(yù)留掛籃撓度值、掛籃安裝完畢后，要對(duì)掛籃進(jìn)行加載預(yù)壓。預(yù)壓方法為：

5.4.1掛籃的最大預(yù)壓荷載為混凝土及施工荷載總重量的1.2倍;

5.4.2預(yù)壓的荷載采用砂袋和混凝土預(yù)制塊(1.2×1×0.5m，每塊重1.5t)，布載位置與0號(hào)塊相同;

裝配式建筑作為一種新興的建筑施工方法，其很多優(yōu)點(diǎn)都是傳統(tǒng)建筑無法比擬的。以上內(nèi)容就是“裝配式建筑工程知識(shí)分享：掛籃法變截面箱梁施工在碼頭引橋中的應(yīng)用”，更多精彩內(nèi)容可繼續(xù)關(guān)注環(huán)球網(wǎng)校!點(diǎn)擊下方免費(fèi)下載，可領(lǐng)取裝配式精華考點(diǎn)/課程講義。