掛籃和支架組合施工工法

掛籃和支架組合施工工法前言現(xiàn)今橋梁施工向大跨徑發(fā)展，如跨河，跨鐵路，跨公路等，混凝土有結(jié)構(gòu)不耐拉，體積大，重量大等固有缺點。鋼結(jié)構(gòu)因其重量輕，可以任性造型，滿足美學要求，但由于經(jīng)濟因素，現(xiàn)大跨徑橋梁大多采用鋼混結(jié)構(gòu)。而鋼混結(jié)合段施工時撓度過大，單獨采用懸澆法存在較大安全風險，并造成施工成本增加。中交一公局第三工程有限公司在南京中興路北延跨秦淮新河大橋個鋼混結(jié)合段施工中，采用了掛籃和支架組合支撐體系施工，滿足了大懸臂端結(jié)合段的施工，保證了橋梁線性的設計要求，同時對河道斷面占用小，滿足河道的通航要求和泄洪要求。該工法在梁拱組合橋?qū)挿摶旖Y(jié)合梁施工技術(shù)研究中起到關(guān)鍵作用，被中國公路建設行業(yè)協(xié)會鑒定為國內(nèi)領(lǐng)先水平，并獲評三等獎；形成實用新型專利一項：ZL201721396530.8牛腿托架及橋梁承載結(jié)構(gòu)。工法特點有效的解決了結(jié)合段施工時撓度過大和通航要求的問題。結(jié)構(gòu)受力簡單、明確，利于受力分析，安全性好；懸澆與鋼管支架同步施工，工序銜接緊密，有效的節(jié)約了施工時間；工，降低施工成本；適用范圍適用于各種類型結(jié)合梁段施工。特別適用于有通航要求且懸臂較大的鋼混結(jié)合梁段的施工。工藝原理采用現(xiàn)狀三角掛籃+鋼管支架的方式進行鋼混結(jié)合段施工。其主要讓三角掛籃承受鋼筋、混凝土重量，鋼管支架承受鋼箱梁重量。使得該支撐體系與三角掛籃共同受力來滿足施工的要求。施工工藝流程及操作要點施工工藝流程鋼管樁平聯(lián)安裝鋼管樁搭設、接長測量放樣、定位測量放樣、定位機械設備進場、檢修報驗鋼管樁平聯(lián)安裝鋼管樁搭設、接長測量放樣、定位測量放樣、定位機械設備進場、檢修報驗施工準備施工準備鋼管樁加工鋼管樁加工分配梁安裝分配梁安裝鋼管樁預壓試驗鋼管樁預壓試驗完成平聯(lián)、剪刀撐、分配梁安裝完成平聯(lián)、剪刀撐、分配梁安裝鋼箱梁段吊裝并固結(jié)鋼箱梁段吊裝并固結(jié)掛籃前移1m掛籃前移1m鋼筋、模板、預應力筋、預埋件安裝混凝土澆筑及養(yǎng)護圖5.1-1掛籃和支架組合施工鋼混結(jié)合段施工工藝流程圖混凝土澆筑及養(yǎng)護操作要點支架設計20架進行預壓、接鋼管支架、型鋼分配梁、砂箱安裝。整個支架結(jié)構(gòu)體系用以支撐結(jié)合段鋼箱梁，待鋼混結(jié)合段梁體施工完成后，拆除鋼管支架。支架施工鋼管樁位于河道內(nèi)，且承載的鋼混結(jié)合段重量大，現(xiàn)場使用浮吊結(jié)合振動錘進行定位412根Ф630mm10mm鋼管立柱組成，縱橋向間距為2.5m，橫橋向間距約為6m，鋼管樁上橫橋向布置分配梁，沙箱置于分配梁40a20a63a工字鋼，一組4根，保證分配梁中心、沙箱中心與鋼柱中心重合，使得鋼管樁頂部分配梁受力的均勻傳遞。在鋼管支架施工完成前完成最后一節(jié)懸澆段混凝土箱梁施工。

圖5.2.2-1鋼管支架立面圖在水中進行鋼管樁預壓，待鋼管樁露出水面后，以4根鋼管為一組，采用平聯(lián)連接進行鋼水箱預壓，預壓布設點分別設在水箱的四個角點，以下以K6段5#預壓數(shù)據(jù)為例觀測臨時支架的沉降。預壓其主要目的就是檢查支架的安全性，確保施工安全并消除地基非彈性變形和支架非彈性變形的影響，為支架的合理起拱提供依據(jù)。確保鋼梁安裝及混凝土成形后，撓度太大而影響美觀。表5.2.3-1一組支架預壓沉降數(shù)據(jù)鋼管預壓沉降監(jiān)測點號2016.9.12016.9.202016.9.212016.9.222016.9.232016.9.242016.9.2519.8739.8669.8669.8649.8679.8679.86729.8769.8619.869.869.8629.8629.86239.8369.8199.8169.8179.8179.8169.81649.8729.8569.8559.8569.8559.8549.854結(jié)合段鋼梁吊裝1）K6/7A/C200.6t29030*4500*3200mm，采用一500t浮吊吊裝，浮吊及梁車站位如下圖所示，浮吊工況：506043.325255t，滿足吊裝要求。2）待運梁船及浮吊準備就位后，按下圖所示，將結(jié)合段吊裝就位。圖5.2.4-1結(jié)合段吊裝浮吊站位結(jié)合段鋼箱梁定位20槽鋼并布置在橋橫縱向兩個方向，主要用于固定結(jié)合段橫縱向的就位，限位裝置底部與分配梁焊接，確保了限位裝置在吊裝過程不中產(chǎn)生移動。在通過限位裝置初步定位后，利用全站儀對控制點坐標精確測量定位。內(nèi)砂子多少來精確調(diào)整結(jié)合段的標高，在調(diào)節(jié)過程中結(jié)合段標高隨時用全站儀進行監(jiān)控，防止用于調(diào)節(jié)過量造成標高低于設計值，利用砂箱調(diào)整標高既起到簡單操作又起到了精準定位標高。

圖5.2.5-1砂箱示意圖1m定位，后錨點錨固。精確定位。結(jié)合段與混凝土梁之間的濕縫進行混凝土澆筑及張拉。澆筑及張拉過程中用全站儀監(jiān)控結(jié)合段位置的變化?；炷翝仓M合支撐體系安裝就位后，進行鋼筋、模板、預應力等安裝。箱梁混凝土采用C55無收縮商品混凝土，采用無收縮混凝土其主要作用可以抵抗結(jié)構(gòu)性的拉伸和巨大的動態(tài)荷載，并且具有更高的穩(wěn)定性和流動性。鋼混結(jié)合段無收縮混凝土的澆筑必須選擇在非溫度變化劇烈的時間段進行施工。澆筑時由前端向已澆筑節(jié)段澆筑，單個鋼格室一次澆筑，結(jié)構(gòu)對稱澆筑?？刂茣r間及澆筑方法主要是為保證鋼混結(jié)合段內(nèi)無收縮混凝土澆筑的密實度。其次靠近承壓板端頭位置鋼筋密集、管道眾多，振搗宜采用附著式振動器配合插入式振搗器的施工工藝，特殊位置需要加強振搗，鋼格室澆筑完成后還必須復振并逐個出氣孔檢查，確保鋼格室頂板鋼板下空氣與水泥漿排除干凈。選擇合適的時間及施工方法施工是使得無伸縮砼更為密實從而保證了砼整體結(jié)構(gòu)性性8T20T夠較為有效的控制掛籃下?lián)?，保證結(jié)構(gòu)線形符合設計要求。材料與設備

圖6-1一個結(jié)合段施工設備材料表名稱數(shù)量型號/材料備注掛籃1套采用現(xiàn)有掛籃浮吊1艘500T（依據(jù)結(jié)合段鋼梁選用）運輸船1艘液壓振動錘1臺VH250鋼管支架4組Φ630鋼管、I40工字鋼、[20槽鋼、沙箱質(zhì)量控制鋼管預壓41個觀測點。7120t。3級加載，360%、80%、100%。每級加載完成后，應先停止下一級加載，并應每間隔12h對支架沉降量進行一次監(jiān)測，當支架頂12h2mm時，可進行下一級加載。沉降觀測布置好觀測點后，按預壓重量進行預壓，觀測程序如下：加載前觀測一次；加載完畢測一次，以后每4h觀測一次，當滿足下列條件時，應判定支架預壓合格：A、各監(jiān)測點最初24h的沉降量平均值小于1mm；B、各監(jiān)測點最初72h的沉降量平均值小于3mm。支架預壓可一次性卸載，預壓荷載應對稱、均衡、同步卸載。卸載6h后，監(jiān)測各測點標高，并計算支架各測點的彈性變形量。安全措施燈、警示燈，引導船只通行；應急預案。點、掛籃的前吊點、吊桿的錨固點、反力架的焊縫，承壓點等。安排專人檢查支架連接位置的焊接情況，保證焊接質(zhì)量滿足要求。他人員需遠離吊裝現(xiàn)場。環(huán)保措施本工法占用河道過水面積小，基本對水體質(zhì)量無影響。施工時間短，對周圍環(huán)境和居民影響小。施工前，對需進入施工現(xiàn)場的船舶、機械進行檢查驗收，防止漏油影響水體和箱梁質(zhì)量。資源節(jié)約該工法采用掛籃和支架組合施工工藝，節(jié)約了大量、人力和設備投入，且因秦淮新河有通航要求，該工法對河道斷面占用少，滿足河道的通航要求和泄洪要求，研發(fā)實用新型專利：牛腿托架及橋梁承載結(jié)構(gòu)對掛籃系統(tǒng)進行改進，節(jié)約了掛籃材料。效益分析對于大懸臂端結(jié)合段鋼箱梁施工情況受力分析，現(xiàn)有掛籃不能滿足施工受力要求，考慮采用掛籃加支架組合支撐施工，或?qū)F(xiàn)有掛籃進行組拼。本工法較好地解決了大懸臂端鋼混結(jié)合段的施工問題，與將現(xiàn)有掛籃改成雙拼掛籃相比，工期短、費用低，梁段撓度小、安全性高、數(shù)據(jù)準確，有很強的推廣價值。工期短本工法的鋼管支架可以與最后一節(jié)懸澆混凝土箱梁同時施工，不占用關(guān)鍵線路上的工作時間，節(jié)約工期。同時，采用掛籃和支架組合支撐施工，掛籃采用現(xiàn)有掛籃，支架施工工藝成熟，質(zhì)量安全能夠有效保證。經(jīng)濟效益好采用組合體系施工與掛籃改裝相比較，不需專業(yè)人員操作，結(jié)構(gòu)檢查簡單，施工方便，不占用主線工期。從而節(jié)約了大量、人力和設備投入，大大縮短了施工工期，費用相對較低。在水中施工有通航要求，且大懸臂端掛籃不能滿足結(jié)合段鋼梁施工受力需要時，此工法的經(jīng)濟效益更為明顯。下表以南京中興路北延跨秦淮新河大橋為例，分析掛籃加支架組合體系施工與掛籃改裝費用。表3費用對比表項目掛籃加支架組合掛籃改裝雙拼結(jié)果備注工期15天45天節(jié)約30天費用鋼管樁插打+鋼管樁連接橫梁安裝+砂桶制作+鋼管樁材料+鋼管樁拆除=50萬元+10萬元+5萬元+40萬元+30萬元=135萬掛籃改裝+增加12片三角桁架+壓重+應力測試+放置底模平板船=72萬元+60萬元+5萬元+2萬元+10萬元=149萬元節(jié)約14萬元未計入材料損耗應用實例中興路北延跨秦淮新河大橋工程是連接軟件谷西園片區(qū)與河西新城南部地區(qū)承上啟下的重要干軸，穿越兩個新城片區(qū)的中心地帶，建立了城市發(fā)展的聯(lián)系紐帶?？缜鼗葱潞犹幉捎?5+139+151+65m=42