復(fù)雜水域?qū)挿F(xiàn)澆箱梁大型掛籃施工技術(shù)研究

陳 慧，韓尚宇，劉春梅

(1.南昌航空大學(xué)，江西 南昌 330000； 2.安徽省路港工程有限責(zé)任公司，安徽 合肥 230000)

0 前 言

現(xiàn)澆箱梁施工技術(shù)應(yīng)用非常的廣泛，在現(xiàn)澆箱梁施工時(shí)，為降低支架體系搭設(shè)的難度，通常采用掛籃施工。所謂掛籃施工，就是指澆筑懸臂梁橋時(shí)，使用掛籃方法，就地分段對(duì)稱(chēng)平衡進(jìn)行懸臂施工作業(yè)[1]。掛籃施工具有拼制簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)輕便、無(wú)壓重、節(jié)省支架、節(jié)省時(shí)間、不影響交通以及經(jīng)濟(jì)成本等優(yōu)勢(shì)，因此在現(xiàn)澆箱梁施工中應(yīng)用廣泛。

目前，學(xué)者們針對(duì)現(xiàn)澆箱梁掛籃施工技術(shù)與施工工藝及掛籃施工設(shè)計(jì)參數(shù)等方面進(jìn)行研究。如柯浩斌[2]，朱海軍等[3]對(duì)懸臂現(xiàn)澆箱梁菱形掛籃施工技術(shù)進(jìn)行探討，分析菱形掛籃參數(shù)設(shè)計(jì)，詳細(xì)闡述掛籃施工技術(shù)，并對(duì)測(cè)量控制進(jìn)行分析；叢多[4]，黃文等[5]，林方毅[6]，張偉[7]對(duì)橋梁掛籃懸臂澆筑法的工作原理進(jìn)行分析與探究，并總結(jié)了懸臂現(xiàn)澆箱梁掛籃法施工技術(shù)要點(diǎn)；趙德強(qiáng)[8]結(jié)合工程實(shí)例,詳細(xì)闡述現(xiàn)澆連續(xù)箱梁懸臂托架及掛籃的施工技術(shù),并對(duì)連續(xù)箱梁懸臂托架及掛籃的施工流程和施工要點(diǎn)進(jìn)行分析與介紹；廖劍鋒等[9]，單雙龍[10]，賈凡翼[11]，孫虎[12]介紹橋梁施工中懸臂現(xiàn)澆梁掛籃施工技術(shù)，分析懸臂支架技術(shù)工作原理；石天[13]指出要保障橋梁掛籃懸臂澆筑施工質(zhì)量，在施工過(guò)程中要注重每一個(gè)環(huán)節(jié)相互之間的聯(lián)系，還要注重線形控制及掛籃制作安裝等。

分析表明，現(xiàn)有研究成果雖在適宜的工況下取得了較好的工程建設(shè)效果，但研究主要是針對(duì)現(xiàn)澆箱梁掛籃施工技術(shù)與施工工藝展開(kāi)分析，就現(xiàn)有的橋梁施工工程來(lái)說(shuō)，采用懸臂現(xiàn)澆箱梁掛籃法進(jìn)行橋梁施工仍存在一定的問(wèn)題，且對(duì)于復(fù)雜水域大型掛籃的澆筑施工，掛籃體系的穩(wěn)定性和承載性能常常是現(xiàn)場(chǎng)控制的難點(diǎn)。鑒于此，為彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本文以工程為對(duì)象、以工藝為核心，提出了一種可降低施工過(guò)程中掛籃布設(shè)的難度、改善掛籃的布設(shè)質(zhì)量和性能、提高現(xiàn)場(chǎng)施工效率的復(fù)雜水域?qū)挿F(xiàn)澆箱梁大型掛籃施工技術(shù)。

1 工程技術(shù)問(wèn)題及施工難點(diǎn)

1.1 現(xiàn)場(chǎng)布設(shè)效率提升問(wèn)題

受限于現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境，箱梁已澆段掛籃的現(xiàn)場(chǎng)連接施工效率一直是工程界關(guān)注的核心問(wèn)題，該問(wèn)題可概括為兩個(gè)方面：①掛籃與箱梁的快速連接和裝配化施工；②掛籃的快速安裝定位。

1.2 現(xiàn)澆箱梁模板支設(shè)難度大

模板支設(shè)是混凝土澆筑施工的重要環(huán)節(jié)。對(duì)于現(xiàn)澆箱梁模板，其模板結(jié)構(gòu)尺寸大、承受的壓力大，模板支撐體系的穩(wěn)定性較難控制，支撐體系受力相對(duì)復(fù)雜，在進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)模板安裝過(guò)程中，常出現(xiàn)漏漿、爆模等問(wèn)題。

1.3 混凝土澆筑施工質(zhì)量不易控制

混凝土澆筑施工質(zhì)量受混凝土灌注施工工藝、混凝土配合比、現(xiàn)場(chǎng)施工振搗、保濕養(yǎng)護(hù)情況等影響顯著。對(duì)于箱梁現(xiàn)澆施工，常采用攪拌站拌合好的混凝土，運(yùn)送至現(xiàn)場(chǎng)后，其配合比、硬度等方面會(huì)發(fā)生變化，會(huì)對(duì)箱梁澆筑質(zhì)量產(chǎn)生一定影響。

2 施工工藝原理及特點(diǎn)

1)掛籃包括上縱撐梁、上橫撐梁、下橫撐梁、下縱撐梁、撐架立柱和撐架斜柱，構(gòu)件之間通過(guò)轉(zhuǎn)軸、螺栓等緊固，實(shí)現(xiàn)了掛籃的高效拼裝。

2)在箱梁已澆段內(nèi)設(shè)置內(nèi)置補(bǔ)強(qiáng)板，可起到壓力分散和節(jié)點(diǎn)增強(qiáng)的作用，在提升上縱撐梁和下縱撐梁布設(shè)穩(wěn)固性的同時(shí)，降低掛籃結(jié)構(gòu)對(duì)箱梁已澆段的損傷。

3)在箱梁已澆段的內(nèi)部設(shè)置內(nèi)置橫梁，并在內(nèi)置橫梁背離掛籃端依次設(shè)置橫梁推移體、橫撐立板和內(nèi)置支撐板，在內(nèi)置橫梁與箱梁已澆段之間設(shè)置橫梁控位體、滾輪控位體和內(nèi)置滾輪，可實(shí)現(xiàn)內(nèi)置橫梁的快速頂壓固定和自平衡移動(dòng)。

4)卷拉連接軸與防雨簾布和卷鋪控位管連接，并使卷鋪控位管的頂端與雨水匯集箱連通，可借助雨水匯集箱向卷鋪控位管內(nèi)沖水，帶動(dòng)防雨簾布進(jìn)行鋪設(shè)，降低了防雨簾布卷鋪施工的難度。

3 施工工藝流程與操作要點(diǎn)

3.1 施工工藝流程

復(fù)雜水域?qū)挿F(xiàn)澆箱梁大型掛籃施工工藝流程如圖1所示。

3.2 操作要點(diǎn)

1)掛籃構(gòu)件制備：掛籃系統(tǒng)包括上縱撐梁、上橫撐梁、下橫撐梁、下縱撐梁、撐架立柱和撐架斜柱；使撐架立柱與撐架斜柱通過(guò)撐柱端軸連接，與上縱撐梁垂直焊接連接；撐架斜柱與上縱撐梁通過(guò)螺栓連接；在撐架立柱的頂端設(shè)置雨水匯集箱，并在雨水匯集箱面向掛籃側(cè)設(shè)置卷拉機(jī)。

2)箱梁已澆段掛籃連接：在箱梁已澆段的內(nèi)置補(bǔ)強(qiáng)板部位設(shè)置上部錨接栓和下部錨接栓，在箱梁已澆段的上表面依次設(shè)置撐梁墊板和上縱撐梁，在下橫撐梁的下表面設(shè)置下縱撐梁；使上部錨接栓與上橫撐梁通過(guò)螺栓連接，在下部錨接栓的底端設(shè)置撐梁掛槽，并使下縱撐梁嵌入撐梁掛槽內(nèi)；使上部錨接栓和下部錨接栓與箱梁已澆段相接處設(shè)置錨栓內(nèi)連板，并使其通過(guò)焊接連接；沿箱梁已澆段縱向鋪設(shè)移動(dòng)導(dǎo)軌，并使上縱撐梁下部的支架滾輪與移動(dòng)導(dǎo)軌連接；使撐梁吊桿穿過(guò)箱梁已澆段的翼緣板，并使撐梁吊桿的兩端分別與上橫撐梁和下縱撐梁連接牢固。箱梁已澆段掛籃連接結(jié)構(gòu)示意圖見(jiàn)圖2。

圖2 箱梁已澆段掛籃連接結(jié)構(gòu)示意圖

3)懸掛支撐體系布設(shè)：使撐架立柱與撐架斜柱分別與上縱撐梁連接牢固，并在上縱撐梁上設(shè)置支架反壓體；在上縱撐梁與下縱撐梁之間設(shè)置撐梁吊桿。

4)現(xiàn)澆箱梁模板支設(shè)：在箱梁已澆段的內(nèi)部設(shè)置內(nèi)置橫梁，并在內(nèi)置橫梁背離掛籃端依次設(shè)置橫梁推移體、橫撐立板和內(nèi)置支撐板；在橫撐立板與內(nèi)置支撐板之間設(shè)置轉(zhuǎn)動(dòng)撐桿，使轉(zhuǎn)動(dòng)撐桿的兩端分別通過(guò)撐桿端鉸與橫撐立板和內(nèi)置支撐板連接，并在相對(duì)的內(nèi)置支撐板之間設(shè)置豎向頂壓體；在內(nèi)置橫梁與箱梁已澆段之間設(shè)置橫梁控位體，面向箱梁已澆段側(cè)設(shè)置滾輪控位體和內(nèi)置滾輪；在內(nèi)置橫梁的懸挑段設(shè)置內(nèi)模撐桿和內(nèi)?？匚惑w，并在箱梁內(nèi)模的內(nèi)側(cè)設(shè)置內(nèi)模撐壓板；在上縱撐梁和下縱撐梁面向箱梁已澆段側(cè)依次設(shè)置反力撐板和模板控位體，通過(guò)模板控位體對(duì)箱梁端模施加頂壓力。箱梁懸挑段掛籃連接結(jié)構(gòu)示意圖見(jiàn)圖3。

圖3 箱梁懸挑段掛籃連接結(jié)構(gòu)示意圖

5)防雨體系布設(shè)：在上縱撐梁的懸挑端設(shè)置撐桿定位體，并在相鄰的撐桿定位體之間設(shè)置簾布橫撐桿；在卷拉繩索的端部設(shè)置卷拉連接軸，并使卷拉連接軸與防雨簾布和卷鋪控位管連接，使卷鋪控位管的頂端與雨水匯集箱連通；通過(guò)雨水匯集箱收儲(chǔ)雨水，并向卷鋪控位管內(nèi)充水，帶動(dòng)防雨簾布經(jīng)簾布橫撐桿轉(zhuǎn)動(dòng)鋪設(shè)。掛籃整體布設(shè)結(jié)構(gòu)縱斷面圖見(jiàn)4。

圖4 掛籃整體布設(shè)結(jié)構(gòu)縱斷面圖

4 結(jié) 語(yǔ)

受諸多不確定性因素影響，寬幅現(xiàn)澆箱梁大型掛籃施工質(zhì)量和工期一直是工程施工控制的難點(diǎn)。本文針對(duì)復(fù)雜水域?qū)挿F(xiàn)澆箱梁大型掛籃現(xiàn)場(chǎng)施工的實(shí)際情況，進(jìn)行了有針對(duì)性的技術(shù)研究，主要如下。

1)基于工程技術(shù)問(wèn)題及施工難點(diǎn)，進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，形成了一套較為完善的復(fù)雜水域?qū)挿F(xiàn)澆箱梁大型掛籃施工技術(shù)；結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)，對(duì)該技術(shù)的工藝原理進(jìn)行分析論述。

2)結(jié)合工程實(shí)際，對(duì)研究技術(shù)的施工工藝流程和關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行了系統(tǒng)研究，闡明了研究技術(shù)的工程適用性和工程應(yīng)用價(jià)值。

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