技術(shù)交流
首頁 > 管理之窗 > 技術(shù)交流
T型剛構(gòu)橋施工中掛籃的拼裝和移動
發(fā)布時間:2011-09-07     作者:葉亞永 任小界 鐘強(qiáng)       來源:本站整理      分享到:
??? 摘要 ?本文結(jié)合云南省保龍高速公路K523+270特大橋主橋掛籃施工過程,簡述掛籃構(gòu)造布局,重點(diǎn)介紹掛籃的拼裝和移動操作技術(shù)。
??? 關(guān)鍵詞 T型剛構(gòu)橋??? 掛籃拼裝??? 掛籃移動
1?工程概況
云南省保(山)至龍(陵)高速公路K523+270特大橋主橋?yàn)轭A(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu),跨徑布置為90+160+90m,總長340m。主橋按雙向四車道設(shè)計(jì),箱梁頂寬為22.5m,底寬為11.5m,箱梁為單箱室斷面。箱梁根部梁高9.5m,跨中梁高為3.5m,腹板厚度分別為0.8m和0.6m,底板厚度由端部的0.3m按3/2次方拋物線變化至根部的1.1m。箱梁采用縱向、橫向、豎向三向預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu),縱向預(yù)應(yīng)力采用大噸位群錨體系,橫向預(yù)應(yīng)力采用扁錨體系。
掛籃(下圖1)移動是本橋施工的重點(diǎn)、難點(diǎn),擬采用施工順序?yàn)橄?span>0#塊,然后懸臂澆筑,再澆筑現(xiàn)澆段,最后合攏。利用塔吊垂直運(yùn)輸材料,人工上下在墩身內(nèi)側(cè)搭設(shè)鋼管樓梯,每個工班根據(jù)工作面的開展情況及次序,分成若干個小組,合理安排,保證上部施工連續(xù)不斷進(jìn)行。
2?掛籃拼裝
2.1 靜定菱形桁架
?
圖1?K523+270 大橋懸澆施工掛籃總體布置
主桁架為掛籃的承重主結(jié)構(gòu)。它由兩片固接靜定菱形桿系桁架組成。菱形桁架長12m、高4m,由5根桿件在節(jié)點(diǎn)通過節(jié)點(diǎn)塊夾板和螺栓連接而成。桿件采用抗扭性能良好的空心薄壁箱形斷面。兩片桁架在B、C、D點(diǎn)用∠100×100×14角鋼拼裝成桁架形成橫向聯(lián)系,在A點(diǎn)設(shè)置上前橫梁。桁架前端為主桁承受外荷載的唯一作用點(diǎn),中節(jié)點(diǎn)B為主桁在橋面上的支承點(diǎn),也是掛籃推移水平作用點(diǎn),后節(jié)點(diǎn)D為主桁的錨固點(diǎn)(即掛籃抗傾覆的平衡錨固點(diǎn))。
2.2 上前橫梁
??? 上前橫梁是掛籃前端的受力結(jié)構(gòu),也起兩片主桁架的橫向聯(lián)系作用。掛籃前端各根吊桿的上端懸掛于上前橫梁上,并通過上前橫梁將荷載傳遞到主桁結(jié)構(gòu)的A點(diǎn)。
2.2.1 上前橫梁應(yīng)有足夠的豎向、橫向及抗扭剛度。由于是位于主桁前端,自重應(yīng)盡可能小些。
2.2.2 上前橫梁采用2個[50c槽鋼及鋼板焊接而成。
2.2.3 底籃
(1)底籃是懸澆箱梁施工的懸掛式底座,它由底模、前后托梁及腳手架組成。
??? (2)底籃承受箱梁梁段底板、腹板的全部重量及內(nèi)外頂板傳來的部分壓力和人機(jī)重量。它是掛籃施工的主要工作面和操作臺,是掛籃構(gòu)造的一個重要部分,占掛籃自重較大的比例。
??? (3)該底籃長(縱向)6m、寬(橫向)16m。底模支承于前后托梁上。底籃前端在前托梁跨中對稱兩點(diǎn)(間距5.6m)處設(shè)置4個吊耳,用4根吊桿直接懸掛在兩片主桁架前端點(diǎn)上前橫梁上。后端在后托梁上設(shè)置6個吊耳,其中:中間4個吊耳的絲桿錨固于已澆箱梁底板上,外邊兩個吊耳的吊桿懸掛在外模的滑梁上,掛籃空載行走時,去掉中間與底梁錨固的4根絲桿,保留外邊兩個吊桿。
??? (4)前后托梁是底籃受力最大的兩根橫梁,底籃所受的力通過前后托梁分別傳給主桁架前端和已澆箱梁上,為一簡支梁受力模型,為了節(jié)約材料,將前托梁設(shè)計(jì)成2個[40c槽鋼,中間加1個I40b工字鋼及鋼板焊接而成。對于后托梁,雖然荷載分布同于前托梁,但我們設(shè)置了6根吊桿,使其變?yōu)橐欢嗫邕B續(xù)梁,受力性能就好多了,僅采用了2I500槽鋼即可滿足要求
① 由于0#塊順橋向只有10m長,不能滿足掛籃正常主桁架的拼裝,即特意在0#塊段上對掛籃進(jìn)行了水平錯位,改變了原助支架的方案。并完成1#塊段的澆筑及縱、橫、豎向的預(yù)應(yīng)力張拉、壓漿工作。脫除內(nèi)、外底模板,并將所有前吊點(diǎn)轉(zhuǎn)換到已完成的1#塊上,拆除特意加工的整體式主桁,拼裝正常主桁架,再將所有前吊點(diǎn)轉(zhuǎn)換至主桁梁的上前橫梁上,整個拼裝過程是用塔吊配合卷揚(yáng)機(jī)組進(jìn)行吊裝。
拼裝流程步驟如下:鋪設(shè)導(dǎo)向軌道→安放中支點(diǎn)塊→拼裝主桁各節(jié)點(diǎn)塊及桿件、滑車、橫向聯(lián)系桿→安裝前橫梁、前吊桿、提升千斤等→安裝液壓頂推裝置→連接后接點(diǎn)小車、拆除前后節(jié)點(diǎn)、支撐→主桁各處全面檢查→安裝后錨固系統(tǒng)。
a鋪設(shè)導(dǎo)向軌道,用塔吊吊至梁頂,放在一定位置,并將兩臺掛籃道軌聯(lián)結(jié)在一起,用木、鋼板或楔形塊墊平,使道軌頂面標(biāo)高相等,并用分配梁錨固在梁體上。
b安放中支點(diǎn)塊,將其安放在0#塊段的兩頭位置,并在前后節(jié)點(diǎn)塊位置附近支立臨時支點(diǎn)(方木垛或其它支撐)。
c依次拼裝后、前、中水平桿,豎向桿、斜桿和前上水平桿,然后拼裝前、后節(jié)點(diǎn)塊滑車,橫向聯(lián)系桿,在拼裝豎向桿之前應(yīng)將上節(jié)點(diǎn)塊安在豎向桿上,采用豎向預(yù)應(yīng)力Φj32精軋螺紋鋼筋,將后端錨固。
d安裝前橫梁,要平衡、對稱,同時吊在安裝的位置上,盡快打入鎖定銷,擰緊所有螺絲,抓緊穿入前吊桿、吊帶,同時安放提升千斤頂。
e安裝液壓頂推裝置,并連接水平頂推、前吊桿提升、后主桁調(diào)整、千斤油管、油泵及電路等。
f連接后接點(diǎn)小車,拆除前、后節(jié)點(diǎn)處臨時支撐,使其主桁受力在中節(jié)點(diǎn)塊和后節(jié)點(diǎn)小車行走輪上。
g在主桁后節(jié)點(diǎn)錨固處,用Φ32精軋螺紋筋擰上十字鉸接頭并上在腹板豎向預(yù)應(yīng)力精軋筋上,使其后節(jié)點(diǎn)小車行走輪上的受力解除,并安裝保險系統(tǒng)。
h拼裝完成后,對整個主桁結(jié)構(gòu)、桿件、節(jié)點(diǎn)鎖定銷子及千斤油泵等進(jìn)行一次全面檢查,發(fā)現(xiàn)問題及時糾正。
② 模板拼裝
將二臺主桁校正準(zhǔn)確定位、錨固穩(wěn)定后,方可進(jìn)行模板安裝。模板按先底模后外模,再內(nèi)模的程序吊裝。步驟為:
??? ?a底模吊裝:底模在掛籃正下方組拼好,選擇四個吊點(diǎn)用塔吊和卷揚(yáng)機(jī)組合或四臺卷揚(yáng)機(jī)組合垂直起吊到位,連接前后吊桿及錨固絲杠,調(diào)整到位。
?? ??b外模吊裝:外模在0#塊的基礎(chǔ)上組拼,前端用起重機(jī),后端用卷揚(yáng)機(jī)、滑輪組垂直起吊到位,連接前后吊桿,調(diào)整到位,也可逐塊拼裝。
??? ?c內(nèi)模吊裝:將內(nèi)模在地面拼好,部分模面可暫不拼,用起重機(jī)吊至高于箱梁底板標(biāo)高及軸線位置后縱向移動,使滑梁進(jìn)入箱內(nèi),分別穿上前后吊桿,調(diào)整到位后進(jìn)行頂模和豎向模板的拼裝。
③在0#塊段上利用拼裝好的特殊掛籃將1#塊段對稱施工完成后,即可拆除特殊掛籃主桁架,拼裝正常掛籃主桁拼裝完成后,即可進(jìn)行掛籃的加載試驗(yàn),即采取拼裝步驟如下:
a待1#塊張拉、壓漿完成后,即可脫除所有模板,利用鋼絲繩、導(dǎo)鏈等將掛籃所有前吊點(diǎn)轉(zhuǎn)換到已完成的1#塊段上。
b解除特殊掛籃主桁的整體固接螺絲、夾板,使其成為分體主桁,同時在1#塊段頂上延長掛籃軌道,對稱將2臺特殊主桁前移至一定位置,后拆除特殊主桁,拼裝正常掛籃主桁架。
c對前三角各節(jié)點(diǎn)連結(jié)處(銷子、保險銷等)進(jìn)行全面檢查。
??? d利用塔式起重機(jī)吊起三角前端,后端用導(dǎo)鏈、鋼絲繩將頂節(jié)點(diǎn)塊拉錨在兩臺掛籃上,以做保險,取掉前端臨時支撐,前邊慢慢用起重機(jī)吊起拉出,后邊放松導(dǎo)鏈,同步緩慢前移,當(dāng)上前橫梁移到梁頭時,穿上前吊桿,繼續(xù)緩慢行走到位,立即鎖住后端導(dǎo)鏈及鋼絲保險繩。
??? e抓緊時間拼裝正常主桁后水平桿、斜桿及后節(jié)點(diǎn)塊、橫聯(lián)系桿、后節(jié)點(diǎn)小車及后端錨固裝置、松去前端吊索和后端導(dǎo)鏈及保險繩。
④外模系
a外模系是指箱梁外側(cè)的腹板和翼板的模板等,為了減輕自重及便于液壓自動控制,外模采用了懸掛式結(jié)構(gòu),由[100槽鋼焊接成框架式模肋、三角穩(wěn)定聯(lián)桿[100槽鋼水平加強(qiáng)肋[100槽鋼、模面、滑梁及邊縱梁組成。前后端通過滑梁和邊縱梁分別吊在前橫梁上及錨固在已澆箱梁段頂板上。模板縱向長度5.0 m(箱梁分段最長度4.5m)?;翰捎?個[32槽鋼及鋼板焊接成型,長度為10.8m,重載時,在緊靠模板后端處將滑梁錨固,空載移動時,托著模板,前端由主桁帶著運(yùn)動,后部(模板以外的滑梁部分)上弦桿的下緣掛在定點(diǎn)小車輪子上,輪子的滾動即帶動滑梁和模板前移。外模的模肋框架和三角聯(lián)桿0.75m間距設(shè)一道,模面采用特制的大塊組合鋼模板,采用長5cm∠70短角鋼塊打眼焊在膜肋一定位置上,使之與模面相連,其優(yōu)點(diǎn)為:整體性能好,可節(jié)約模肋;接縫少,能很好保證箱梁表面平整度。
b外模始終處于懸掛狀態(tài),且與掛籃其它部分保持同步升降,調(diào)位均由液壓電氣控制。
?、?內(nèi)模系
??? a內(nèi)模系是指箱梁內(nèi)的頂板和兩側(cè)腹板的模板。相同于外模也采用了懸掛式結(jié)構(gòu)。由模面、模肋[100、水平加強(qiáng)桿[100、滑梁及滑梁與頂模肋的聯(lián)系桿I120×I120和I160組成。
??? b內(nèi)模托于兩滑梁上,滑梁前端懸掛在上前橫梁上,后面5m處錨固在已澆箱梁頂板上。內(nèi)模尺寸以照最大梁段設(shè)計(jì),考慮箱梁每段高度都在變化,腹板模板下部設(shè)計(jì)成組拼式,每澆一段即可從下部去掉一塊?;航Y(jié)構(gòu)同于外?;?,持重時(即澆混凝土),僅前面5m范圍內(nèi)受力,為簡支梁承受分布荷載(即前端懸掛在前橫梁上,后端4.5m處掛在已澆箱梁模板上)。當(dāng)掛籃空載推移時,滑梁受力長度由5m變到9.15m,前端由主桁帶著運(yùn)動,后部(模板以外的滑梁部分)上弦桿的下緣掛在定點(diǎn)小車輪子上,輪子的滾動即帶動滑梁和模板一起移動。
c內(nèi)模縱向0.75m間距設(shè)一道模肋,頂模肋與兩滑梁上弦桿采用螺栓連接,同時采用∠120×∠120角鋼和[100槽鋼將滑梁和頂模肋連成框架。模面采用特制的大塊組合鋼模板。腹板模板在上拐角處采用兩個銷子懸掛在頂模板肋上,其具體結(jié)構(gòu)為:在豎模肋的上端設(shè)置連接鋼板并鉆有偏心旋轉(zhuǎn)孔及定位孔,拼裝時,先將豎模肋與頂模肋相應(yīng)的偏心旋轉(zhuǎn)孔用鋼銷穿住,使其豎模肋處于懸掛狀態(tài),拼掛豎向模板完成后,旋轉(zhuǎn)整塊模扇使其豎模肋與頂模肋的定位孔重合后,穿入定位鋼銷,即可滿足內(nèi)模要求,穿入拉桿連接內(nèi)、外模即可。脫模時,只需抽掉內(nèi)外模板連接拉桿、將定位銷打掉,豎模便以偏心旋轉(zhuǎn)銷為圓心,在重力偏心矩作用下,向箱內(nèi)方向轉(zhuǎn)動一位移,腹板即可脫模,重新掛模時,只需用千斤頂或人工將豎模輕輕頂起,穿上定位銷即可。內(nèi)模始終處于懸掛狀態(tài),且與掛籃其它部分保持同步,其升降、調(diào)位均由液壓電氣集中控制。
⑥ 錨固系統(tǒng)
?? a是指掛籃抗傾覆在后端設(shè)置的無平衡重的錨固裝置及懸掛底籃、內(nèi)外模的各種吊桿裝置。
??? b主桁后端共設(shè)8根錨固桿,每片桁架后端4根,通過十字接頭鉸形連接器直接與箱梁腹板豎向預(yù)應(yīng)力筋頂端相連,用扁擔(dān)梁,在桁架后端一定位置設(shè)置與豎向預(yù)應(yīng)力筋及行走軌道相連,作為保險裝置,在掛籃承重時起到錨固抗傾覆作用。當(dāng)掛籃空載行走時,解除后錨固及保險裝置,由二臺四輪小車,通過Φ100絲桿與主桁后節(jié)點(diǎn)塊連在一起,小車輪子倒掛在軌道工字鋼上翼板下緣上,隨掛籃推移而滾動。
??? c掛籃底籃、內(nèi)模及外模的前端通過吊桿懸掛在上前橫梁上,后端錨掛在已澆箱梁的底板和頂板上。
??? d前端共設(shè)12根吊桿,其中:每邊外模2根,內(nèi)模箱內(nèi)4根,底模4根。在上前橫梁的每根吊桿位置處設(shè)一穿心千斤頂,用于液壓控制模板的升降調(diào)位。
??? e底籃后端設(shè)8根吊桿,錨掛在已澆箱梁底板上。內(nèi)模4根,每邊外模2根,分別錨掛在內(nèi)頂板和外頂板上。另外,在底籃后托梁外側(cè)設(shè)二根吊桿,懸掛在外?;荷希糜趻旎@推移時懸吊底籃之用。
⑦ 推進(jìn)系統(tǒng)
??? a推進(jìn)系統(tǒng)是指使掛籃行走的裝置。該掛籃采用的是往復(fù)步進(jìn)式液壓頂推有軌滑動的原理。在二片主桁下面各設(shè)置一工字鋼軌道并臨時錨在梁體上(利用箱梁豎向預(yù)應(yīng)力筋),在工字鋼靠近前段(5.5m)的頂面和中節(jié)點(diǎn)滑塊下底面各鉚焊δ=3mm的不銹鋼板并涂上黃油,以降低相互滑動摩擦系數(shù)。液壓頂推裝置設(shè)置在中節(jié)點(diǎn)滑塊后方,將YC5-1500千斤頂前后二端分別與滑塊和夾緊機(jī)構(gòu)鉸接相連,夾緊機(jī)構(gòu)上設(shè)有雙頭小油缸連著鋸齒型的二個夾板和工字鋼肋板相貼。推進(jìn)原理為:首先雙頭油缸進(jìn)油將工字鋼軌道緊緊夾死,頂推油缸進(jìn)油,靠夾緊裝置的反力可使掛籃沿軌道滑動,達(dá)到行程后,雙頭油缸回油,松開工字鋼,頂推油缸回油,夾緊機(jī)構(gòu)可隨缸套前移,回油到位后,再次夾緊工字鋼,重復(fù)前一次動作,如此往復(fù),直至掛籃到達(dá)下一箱梁段位置。
??? b對該橋分段長4.5m來說,只需約3個行程即可到位。
c該液壓推進(jìn)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)為:操作簡便,行走平穩(wěn),對稱均衡,便于同步,安全可靠,工人勞動強(qiáng)度小。
3 結(jié)束語
通過以上的介紹和敘述,使我們對T構(gòu)橋掛籃的施工工藝有了全面的了解和認(rèn)識,對我們在以后的施工中遇到相同類型的施工提供了參考。
?