1連續(xù)梁0段掛籃交錯(cuò)安裝施工工法

1、連續(xù)梁 0#段掛籃交錯(cuò)安裝施工工法 中鐵十二局集團(tuán)有限公司 中鐵十二局集團(tuán)第一工程有限公司 許超英 張上偉 李佐 1前 言 隨著國內(nèi)工程技術(shù)水平的不斷發(fā)展，連續(xù)梁在鐵路、公路橋梁中得到了非常廣泛的應(yīng)用，而連續(xù) 梁施工過程中，多采用掛籃懸臂法施工。施工中掛籃多按常用承載能力、安裝長度進(jìn)行設(shè)計(jì)制造，每 套掛籃可以在現(xiàn)場多次重復(fù)使用。由于連續(xù)梁設(shè)計(jì)跨度類型不同以及設(shè)計(jì)方面的特殊考慮，現(xiàn)場常會(huì) 遇到設(shè)計(jì)連續(xù)梁 0#段的長度不能滿足既有掛籃對安裝長度的要求的情況。為節(jié)約施工成本，充分利用 企業(yè)的現(xiàn)有資源，需從施工技術(shù)上進(jìn)行創(chuàng)新，使現(xiàn)有資源得到有效利用。 廣珠鐵路北江特大橋跨南沙涌水道，上部結(jié)構(gòu)為48.5

2、+72 2+48.5m 連續(xù)梁，全梁共分為 63 個(gè)節(jié) 段，其中 0#段長 10m,梁體采用掛籃懸臂灌注法施工。該梁懸臂施工采用公司既有掛籃，由于現(xiàn)場既有 掛籃都是按施工節(jié)段重量 200t 設(shè)計(jì)，其單套安裝所需的長度為 5.9m, 兩側(cè)對稱安裝所需 0#段長度最小 應(yīng)為 11.8m，才能滿足掛籃的安裝要求。中鐵十二局集團(tuán)有限公司在施工過程中進(jìn)行了深入研究，采 取“連續(xù)梁 0#段掛籃交錯(cuò)安裝施工工藝”使既有掛籃在該連續(xù)梁施工中得以有效利用，安全順利完成 該橋連續(xù)梁施工任務(wù)。 該施工方法于 2011 年 8 月申報(bào)發(fā)明專利， 目前已經(jīng)受理。 在對該施工方法進(jìn)行 總結(jié)、完善的基礎(chǔ)上，形成本工法。 2

3、工法特點(diǎn) 2.1 操作簡單。掛籃在 0#段安裝與正常安裝工藝相同，僅施工完1#段后，將掛籃主構(gòu)架整體橫移 回設(shè)計(jì)位置，不需大型起吊設(shè)備，對操作人員技能無特殊要求。 2.2 安全質(zhì)量可靠、周期短。施工中不用對掛籃主要受力構(gòu)件進(jìn)行改造，未改變連續(xù)梁施工工藝， 施工質(zhì)量有保障。 1#段施工完成后， 受力體系轉(zhuǎn)換回設(shè)計(jì)掛籃正常使用狀態(tài)僅需58 小時(shí)。 2.3 降低成本。本工法充分利用了既有資源，實(shí)施過程中投入的材料和人工較少，與重新加工新 的掛籃主構(gòu)架相比，降低成本幅度較大。 3適用范圍 本工法適用于鐵路、公路連續(xù)梁0#段設(shè)計(jì)長度不能滿足既有掛籃按設(shè)計(jì)位置安裝的情況。 4工藝原理 0#段施工時(shí)，對掛籃

4、需平移安裝一側(cè)，設(shè)置掛籃安裝相應(yīng)錨固措施。0#段一端掛籃按設(shè)計(jì)中心位 置安裝，另一端掛籃橫向平移后安裝，與處于中心位置的掛籃尾部處于交錯(cuò)狀態(tài)。完成1#段施工后， 處于中心位置的掛籃向前移出掛籃尾部重疊范圍；平移端掛籃先將模板系統(tǒng)承載轉(zhuǎn)換到梁上，掛籃主 構(gòu)架整體平移回設(shè)計(jì)中心位置，最后再將模板系統(tǒng)承載轉(zhuǎn)換到掛籃上。兩端掛籃同時(shí)對稱向前走行， 使掛藍(lán)轉(zhuǎn)換到設(shè)計(jì)的施工狀態(tài)，進(jìn)入下一循環(huán)施工。 5工藝流程及操作要點(diǎn) 5.1 施工工藝流程 施工工藝流程見圖 5.1 安裝掛籃、模板系統(tǒng) # 施工 1 梁 段 設(shè)置后錨鋼筋 將錯(cuò)位端模板系統(tǒng)前端受力轉(zhuǎn)換到梁上 錯(cuò)位端主構(gòu)架加固、安裝平移軌道 正常端掛籃移出交

5、錯(cuò)位置 橫移錯(cuò)位端掛籃主構(gòu)架 錯(cuò)位端主構(gòu)架尾部配重 將錯(cuò)位端模板系統(tǒng)前端受力轉(zhuǎn)換到 掛籃前上橫梁上 掛籃前移進(jìn)入正常使用狀態(tài) 圖 5.1 施工工藝流程圖 5.2 操作要點(diǎn) 5.2.1 掛籃交錯(cuò)安裝設(shè)計(jì) 安裝設(shè)計(jì)主要是根據(jù)梁體 0#段設(shè)計(jì)情況和既有掛籃結(jié)構(gòu)尺寸，通過設(shè)計(jì)計(jì)算，對掛籃交錯(cuò)安裝時(shí) 的如下工作內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)： 1 確定掛籃的橫向平移量，并根據(jù)掛籃平移量，對掛籃前上橫梁吊點(diǎn)作雙重設(shè)置。 2 確定平移掛籃后錨鋼筋或預(yù)留孔的位置、間距、 以及預(yù)埋鋼筋的錨固長度等參數(shù)。 3 對掛籃平移方向，掛籃前支、后錨點(diǎn)梁體翼緣板混凝土的承載能力進(jìn)行檢算；如需加強(qiáng)，則對 翼緣板作相應(yīng)的加強(qiáng)設(shè)計(jì)。 4 計(jì)算掛籃

6、主構(gòu)架平移時(shí)，尾部抗傾覆配重量。設(shè)計(jì)主構(gòu)架橫向平移時(shí)，其左右單元的連接加固 措施。 5 設(shè)計(jì)掛籃平移端，模板在梁體上臨時(shí)固定措施。 5.2.2 安裝準(zhǔn)備工作 為保證掛籃交錯(cuò)安裝能夠正常實(shí)施，在0#段施工時(shí)應(yīng)對后續(xù)的掛籃安裝作相應(yīng)的輔助準(zhǔn)備工作， 具體措施如下： 1 平移掛籃后錨設(shè)置 掛籃懸臂灌注施工， 通常情況下， 都是利用梁體腹板位置設(shè)計(jì)的豎向預(yù)應(yīng)力精軋螺紋鋼作為后錨； 交錯(cuò)安裝施工時(shí)，平移端掛籃無法利用梁體設(shè)計(jì)的豎向預(yù)應(yīng)力筋，因此需在0#段施工時(shí)單獨(dú)設(shè)置。平 移掛籃兩側(cè)錨點(diǎn)，分兩種情況設(shè)置： 1）掛籃平移方向一側(cè)錨點(diǎn)，因錨固范圍已經(jīng)移至梁體翼緣板處，預(yù)埋鋼筋其錨固長度無法滿足 受力要求；

7、0#段施工時(shí)根據(jù)安裝設(shè)計(jì)，在掛籃后錨范圍沿臨時(shí)軌道中心線，設(shè)置后錨及錨軌預(yù)留孔。 一般情況下后錨按照 0.4m間距預(yù)留 5 個(gè) 60mm預(yù)留孔；軌道錨固按 1.2m 間距設(shè)置預(yù)留孔。 2）平移掛籃另一側(cè)錨點(diǎn)，因掛籃錨固范圍已經(jīng)移至梁體0#段隔墻范圍內(nèi)， 0#段施工時(shí)根據(jù)安裝 設(shè)計(jì)，在掛籃后錨范圍沿臨時(shí)軌道中心線， 預(yù)埋錨固精扎螺紋鋼。 一般情況下后錨按照 0.4m 間距預(yù)埋 5根 25mm精軋螺紋鋼， 外露長度為 0.15m；軌道錨固按 1.2m間距， 預(yù)埋 25mm精軋螺紋鋼， 預(yù)埋精 軋螺紋鋼錨固長度根據(jù)各梁情況計(jì)算確定（臨時(shí)后錨設(shè)置見圖 5.2.2-1 ）。 圖 5.2.2-1 平移掛籃

8、臨時(shí)后C 錨設(shè)置圖 2 平移掛籃前支點(diǎn)加強(qiáng) 豎向門架 圖 5.2.2-2 掛籃前支點(diǎn)加強(qiáng)鋼筋布置圖 掛籃橫向平移后， 其橫移方向一側(cè)前支點(diǎn)移至梁體翼緣板范圍， 由于前支點(diǎn)受力較大且較為集中， 因此需對其進(jìn)行加強(qiáng)。本橋 0#段施工時(shí)，在前支點(diǎn)范圍增設(shè) 16 根 20mm鋼筋對支點(diǎn)處翼緣板加強(qiáng)， 鋼筋單根長度 1.2m, 間距為 0.1m，分上下層設(shè)置，每層 7 根（具體布置見圖 5.2.2-2 ）。 3 平移掛籃前上橫梁調(diào)整 掛籃整體平移后，掛籃前上橫梁也隨之整體平移；因底模吊帶、內(nèi)、外側(cè)模走行梁的絕對位置不 變，但其與掛籃前上橫梁上的懸吊相對位置卻發(fā)生了相應(yīng)的平移。掛籃安裝前，按照掛籃整體平移

9、值 對前上橫梁懸吊位置作雙重設(shè)置。 另外吊點(diǎn)平移后， 前上橫梁的受力狀況也發(fā)生了改變， 需進(jìn)行檢算， 如不滿足要求時(shí)，采用相應(yīng)的措施加強(qiáng)。 5.2.3 臨時(shí)軌道及掛籃其它部件安裝 1 臨時(shí)軌道安裝 掛籃臨時(shí)軌道安裝按如下步驟進(jìn)行：通過放樣放出軌道中心安裝走行軌道鋼墊枕安裝走行軌 道對走行軌道進(jìn)行錨固。 對于掛籃平移方向一側(cè)， 軌道錨固直接采用 25mm精軋螺紋鋼， 從軌道中心沿預(yù)留孔穿出翼緣板 底部，精軋螺紋鋼兩端分別墊上錨軌扁擔(dān)，再安裝精軋螺母完成錨固。由于翼緣板底部為斜面，為確 保錨固點(diǎn)受力均勻，在翼緣板底部與錨軌扁擔(dān)之間，設(shè)置一特制鋼墊塊，墊塊面傾斜度根據(jù)翼緣板底 部情況確定。掛籃另一側(cè)

10、臨時(shí)軌道，通過采用精軋螺紋鋼連接器從預(yù)埋鋼筋上接長，穿過走行軌道中 部，隨后安裝錨軌扁擔(dān)及精軋螺母完成錨固（安裝錨固情況見圖 5.2.3 ）。 圖 5.2.3 平移掛籃臨時(shí)軌道錨固圖 2 掛籃安裝 掛籃安裝采用如下步驟 : 安裝走行軌道安裝掛籃主構(gòu)架及橫向連接系安裝前上橫梁安裝掛 籃前后吊帶，隨后安裝底模前后橫梁、底模架，再鋪設(shè)底模完成掛籃底模系統(tǒng)安裝安裝掛籃外側(cè)模 走行梁，隨后采用倒鏈從 0#段處沿走行梁拖出外側(cè)模安裝內(nèi)模走行梁、走行小車、內(nèi)模架及內(nèi)模完 成內(nèi)模安裝。 5.2.4 1#段施工 連續(xù)梁 1#段施工， 按照正常連續(xù)梁節(jié)段懸臂灌注施工程序進(jìn)行，在此作簡要概述如下： 根據(jù)放樣， 對掛

11、籃模板位置進(jìn)行調(diào)整，并完成模板的打磨清潔綁扎底、腹板鋼筋安裝縱向預(yù)應(yīng)力波紋管、豎 向預(yù)應(yīng)力鋼筋安裝內(nèi)模，并進(jìn)行加固綁扎頂板鋼筋，安裝橫向預(yù)應(yīng)力束安裝并加固端模澆注 混凝土預(yù)應(yīng)力施工。 在 1#段施工過程中，為保證掛籃走行平移歸位前的體系轉(zhuǎn)換，需預(yù)埋鋼筋用于掛籃內(nèi)外模、底模 臨時(shí)錨固。具體做法是在兩側(cè)距離梁中心線4m和梁中心處，分別預(yù)埋 2 根 25mm精軋螺紋鋼，錨固 長度由于受頂板砼厚度限制，故按0.35m 考慮；鋼筋外露長度為 0.5m；預(yù)埋鋼筋縱向距離 0#段梁端為 0.5m。 5.2.5 內(nèi)、外、底模承重體系轉(zhuǎn)換 內(nèi)、外、底模承重體系轉(zhuǎn)換，在 1#段縱向預(yù)應(yīng)力施工完成后進(jìn)行。其具體做法

12、及步驟如下： 利用 3根 4m長掛籃走行軌道作為內(nèi)、 外、底模承重懸臂梁。懸臂梁順橋向平行設(shè)置，分別位于梁 體中心和距離梁中心 4m的位置。懸臂梁前端伸出 1#段梁端 1.2m，后端錨固在 1#段施工時(shí)預(yù)埋的精軋 螺紋鋼上。 利用 3根2m長掛籃走行軌作為挑梁， 下托在掛籃前端內(nèi)、 外模走行梁下， 挑梁距離 1#段梁端 1m； 挑梁通過 25mm精軋螺紋鋼懸吊在頂板臨時(shí)懸臂鋼梁上。 在底模前橫梁兩端，通過 22 鋼絲繩及倒鏈，將整個(gè)底模前端懸吊在外側(cè)模走行梁上（底模后 端通過吊帶固定在已成梁段上，保持不動(dòng)） 。 完成以上步驟后，即可解除模板系統(tǒng)與掛籃前上橫梁間的精軋螺紋鋼、吊帶等連接，使整個(gè)模

13、 板系統(tǒng)完全支承在 1#段上，最終完成承重體系轉(zhuǎn)換（模板臨時(shí)固定見圖5.2.5 ）。 圖 5.2.5 模板系統(tǒng)在梁上臨時(shí)固定圖 5.2.6 掛籃平移歸位 1 準(zhǔn)備工作 1）在掛籃臨時(shí)軌道下，每側(cè)設(shè)置 3 根平移軌道，軌道設(shè)置在掛籃平移歸位側(cè)，按橫橋向設(shè)置。軌 道直接利用既有的 1.5m 掛籃走行軌， 橫移軌道分別設(shè)置在掛籃的前支點(diǎn)、 后錨點(diǎn)和中部； 掛籃橫移前， 在軌道頂面均勻涂上黃油。 2）為確保掛籃主構(gòu)架橫移時(shí)的整體性， 在掛籃兩側(cè)前支座及后錨點(diǎn)焊接 I20 工字鋼， 作為左右側(cè) 主構(gòu)架臨時(shí)橫向連接。 3）在掛籃后錨點(diǎn)， 進(jìn)行臨時(shí)配重， 所配重量為前上橫梁重量的 1.2 倍， 以防止掛籃主

14、構(gòu)架橫移時(shí) 傾覆。 4）在配重完成后，解除掛籃后錨連接和掛籃走行軌道的錨固連接。 5）通過放樣，放出掛籃設(shè)計(jì)軌道中心線。 2 掛籃橫移 掛籃橫移采取掛籃主構(gòu)架、 連同臨時(shí)走行軌道同時(shí)橫移的方式； 橫移采用 3 個(gè) 5 噸倒鏈拉動(dòng)橫移， 倒鏈一端固定在梁體翼緣板端部，另一端固定在臨時(shí)走行軌道上，倒鏈分布在前支點(diǎn)、后錨點(diǎn)、及臨 時(shí)走行軌道中部。 掛籃移動(dòng)具體步驟如下： 1）將按設(shè)計(jì)中心位置安裝的掛籃，連同其模板系統(tǒng)整體向前移動(dòng)，使掛籃移出掛籃錯(cuò)接的交錯(cuò) 范圍。 2）拖動(dòng)平移掛籃倒鏈，要求 3 個(gè)倒鏈必須同步，使掛籃主構(gòu)架緩慢、平穩(wěn)橫向移動(dòng)。在掛籃主 構(gòu)架到達(dá)設(shè)計(jì)位置后，在軌道下安裝鋼墊枕，對掛籃走

15、行軌道進(jìn)行定位錨固。隨后將走行軌道向1#方 向接長。 3）安裝內(nèi)、外、底模系統(tǒng)與主構(gòu)架之間的精軋螺紋鋼、吊帶。使模板系統(tǒng)重新懸吊在掛籃前上 橫梁上。 4）按正常工序向前走行平移端掛籃，當(dāng)走行至與T 構(gòu)另一端掛籃對稱后，同時(shí)移動(dòng)兩端掛籃至 設(shè)計(jì)位置。最終完成掛籃整個(gè)交錯(cuò)法施工過程（交錯(cuò)法實(shí)際使用情況見圖 5.2.6 ）。 圖 5.2.6 交錯(cuò)安裝現(xiàn)場施工圖片 6施工材料及機(jī)具設(shè)備 本工法無需特別說明的材料，采用的機(jī)具設(shè)備見表6。 表 6 機(jī)具設(shè)備表 序號 機(jī)具設(shè)備名稱 規(guī)格 單位 數(shù)量 備注 1 塔吊 QTZ80 臺 1 安裝掛籃 2 液壓千斤頂 30t 臺 4 掛籃走行 3 倒鏈 10t 臺

16、10 連續(xù)梁施工 4 倒鏈 5t 臺 3 掛籃橫移 5 千斤頂 LQ32 手動(dòng)螺旋 臺 30 連續(xù)梁施工 6 電焊機(jī) 臺 2 7質(zhì)量控制 7.1 既有掛籃在使用前，需對掛籃各主要受力桿件、主構(gòu)架節(jié)點(diǎn)連接螺栓等質(zhì)量狀況，按照新掛 籃的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢查。主構(gòu)架需按即將施工連續(xù)梁節(jié)段荷載情況進(jìn)行試壓，確保掛籃承載能力能滿足使 用要求。 7.2 橫向平移端掛籃的后錨、錨軌預(yù)埋鋼筋或預(yù)留孔，其中心位置及間距，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)算，通 8 過測量放樣準(zhǔn)確設(shè)置（允許誤差 2cm）。 7.3 平移端掛籃后錨預(yù)埋精扎螺紋鋼，其原材料質(zhì)量應(yīng)滿足規(guī)范要求，鋼筋的錨固長度，不得小 于設(shè)計(jì)計(jì)算長度。 7.4 掛籃模板在梁體上的臨

17、時(shí)支撐挑梁后錨精扎螺紋鋼，其原材料質(zhì)量應(yīng)滿足規(guī)范要求，鋼筋的 錨固長度不得小于設(shè)計(jì)計(jì)算長度。 7.5 在掛籃橫向平移方向， 掛籃支撐位于梁體翼緣板范圍， 施工前需根據(jù)實(shí)際荷載情況進(jìn)行檢算， 必要時(shí)需對受力范圍翼緣板采取加強(qiáng)措施。 8安全措施 8.1 創(chuàng)造高空作業(yè)條件， 懸空作業(yè)人員必須系安全帶， 危險(xiǎn)處應(yīng)設(shè)安全網(wǎng)， 人員操作處要設(shè)欄桿； 上、下梯需固定牢靠；所有操作人員須帶安全帽。 8.2 使用的機(jī)具設(shè)備，應(yīng)隨時(shí)檢查、維修保養(yǎng)。特別是起重用的千斤頂、倒鏈、鋼絲繩等應(yīng)有足 夠的安全系數(shù)。如有不符合規(guī)定者立即更換。 8.3 現(xiàn)場技術(shù)人員必須檢查掛籃位置，前后吊帶，吊架及后錨桿等關(guān)鍵受力部位的情況，

18、發(fā)現(xiàn)問 題及時(shí)解決，重要情況及時(shí)報(bào)告。 8.4 掛籃安裝起吊作業(yè)應(yīng)由專人負(fù)責(zé)指揮，對主構(gòu)架安裝應(yīng)設(shè)置纜風(fēng)繩。 8.5 掛籃橫移歸位時(shí)， 3 個(gè)倒鏈應(yīng)均勻施力，確保掛籃沿垂直于橋梁方向整體平穩(wěn)移動(dòng)。 9環(huán)保措施 9.1 堅(jiān)持環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)、施工、使用統(tǒng)籌規(guī)劃、同步運(yùn)行。 9.2 液壓千斤頂拆卸時(shí)，底部作好支墊，并回收油管內(nèi)的少量液壓油。 9.3 壓漿流出的廢漿，清洗機(jī)械廢水等，集中回收統(tǒng)一處理，不得排放到河流，污染水體。 9.4 梁上施工產(chǎn)生的廢棄物、建筑垃圾禁止隨意亂丟污染環(huán)境，進(jìn)行統(tǒng)一管理，集中堆放，再運(yùn) 至環(huán)保部門制定地點(diǎn)填埋處理。 10效益分析 10 天以上。 5.1 本工法操作簡單、易于掌握，掛籃完成1#段施工后，平移歸位用時(shí)較短，根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際使用 效果，平移歸位用時(shí)在 6 個(gè)小時(shí)內(nèi)；相對于新制掛籃主構(gòu)架，節(jié)省時(shí)間在 5.2 與掛籃正常安裝使用相比，僅增加了掛籃平移歸位環(huán)節(jié)，此環(huán)節(jié)中采用了連續(xù)掛籃懸臂施工 過程中的通用周轉(zhuǎn)材料及機(jī)具設(shè)備，施工成本低。 5