長春光復路斜拉橋掛籃設(shè)計與施工

1、<p>　　長春光復路斜拉橋掛籃設(shè)計與施工</p><p>　　摘要 介紹了長春光復路斜拉橋掛籃的設(shè)計與施工，根據(jù)牽索式掛籃重量輕、操作簡單的特點選用牽索式掛籃，其中北邊跨凈空受限，采用1.4m高截面梁前橫梁，掛籃通過主承重系統(tǒng)強度及穩(wěn)定性、掛籃剛度及行走穩(wěn)定性檢算，通過了加載試驗，驗證了可靠性。掛籃的安裝、行走、拆除中克服了不少環(huán)境限制，有效地保證了施工安全、質(zhì)量和進度。 </p>&l

2、t;p>　　關(guān)鍵詞 斜拉橋 牽索式掛籃 電氣化鐵路 設(shè)計 施工 </p><p>　　中圖分類號：S611文獻標識碼： A </p><p><b>　　1概述 </b></p><p>　　長春市光復路斜拉橋(84m+200m+84m)工程，是一座雙塔雙索面預應(yīng)力混凝土斜拉橋。主梁標準斷面采用C50砼雙邊箱梁，梁寬29m，中心處梁高3.

3、0m，橋面板厚0.3m，采用分段懸澆施工工藝。主梁施工6m一個節(jié)段，共計15個節(jié)段和三個合攏段，全橋共計60對斜拉索，每個索塔兩側(cè)各有15對斜拉索。主跨跨越長春站東端鐵路地道橋，地道橋?qū)挾?9m，上有共計10條鐵路線。北邊跨客運專線中橋，橋梁寬度17m，橋上 3條鐵路線，斜拉橋與鐵路線正交，梁底至電氣化承力索僅1.93m。 </p><p>　　圖1 斜拉橋橋型及與鐵路位置關(guān)系示意圖 </p>&l

4、t;p>　　2掛籃結(jié)構(gòu)設(shè)計[1][2] </p><p>　　該掛籃為牽索掛籃結(jié)構(gòu)，共計4臺掛籃，主要由主輔縱梁、前后橫梁、吊掛與止檔系統(tǒng)、錨固系統(tǒng)、行走系統(tǒng)、模板系統(tǒng)以及工作平臺系統(tǒng)等等部分組成。主輔縱梁、前后橫梁采用箱形結(jié)構(gòu)。 </p><p>　　其中北邊跨掛籃由于受長吉城際鐵路電氣化高度的影響，前橫梁截面高度縮小，采用矮截面梁，同時為保證橫梁的強度和剛度，另在已澆注完畢的橋段

5、下方增加兩條輔助縱梁，以拉高前橫梁的承載能力；另外關(guān)鍵幾條索的張拉采用在索塔上進行加力，底部布置鋼沙筒的方式。掛籃模板采用鋼模，主吊桿采用φ120和φ80兩種規(guī)格。掛籃總重約190噸。掛籃所需材料除型鋼、模板面板外，其余鋼構(gòu)件均采用Q345D鋼材。掛籃通過主承重系統(tǒng)強度及穩(wěn)定性、掛籃剛度及行走穩(wěn)定性檢算。 </p><p>　　圖2 北邊跨掛籃示意圖（梁底凈空受限） </p><p>　　

6、（前橫梁高1.4m，梁底結(jié)構(gòu)高度1.48m） </p><p>　　圖3空間不受限掛籃橫斷面圖（前橫梁高2.5m，梁底結(jié)構(gòu)高度2.58m） </p><p><b>　　2.1 主梁結(jié)構(gòu) </b></p><p>　　主梁由兩道縱梁與兩道橫梁組成，在斜拉索主梁錨固中心處順橋向設(shè)14.15m縱梁一道，在對應(yīng)橫隔板處設(shè)置前橫梁，在中吊點處設(shè)置后橫梁

7、，前后橫梁之間連接H400×200 型鋼。橋底空間受限的一側(cè)掛籃，前橫梁截面高度較小，在橋面對應(yīng)縱隔板位置分別設(shè)置兩條輔助縱梁，在橫梁加設(shè)輔助吊桿。 </p><p><b>　　2.1.1主縱梁 </b></p><p>　　主縱梁長14.15m，采用截面為1.5（寬）×1.65（高）m的箱形結(jié)構(gòu)，前端設(shè)置成曲梁結(jié)構(gòu)，用于斜拉索的牽引、張拉。 &

8、lt;/p><p>　　在中吊點后側(cè)設(shè)置止擋結(jié)構(gòu)，與主梁焊接成整體，用于承擔斜拉索在牽引張拉過程中產(chǎn)生的水平力。 </p><p>　　在主縱梁后側(cè)后吊桿附近設(shè)置行走輪墊梁及反力支點，分別滿足行走及掛籃工作狀態(tài)下的平衡受力。 </p><p><b>　　2.1.2橫梁 </b></p><p>　　橫梁包括前橫梁和后橫梁兩

9、種，均采用箱形結(jié)構(gòu)；其中前橫梁因掛籃跨鐵路，有高度限制，前橫梁有兩種結(jié)構(gòu)形式，一種為1.4（高）×0.75（寬）m；一種為2.5（高）×0.75（寬）m；后橫梁截面均為1.0（高）×0.75（寬）。掛籃最底端距主梁混凝土底面距離分別為1.48m和2.58m。前橫梁分別為1.4m高（北邊跨）、2.5m高。 </p><p>　　2.2、吊掛與止檔 </p><p&g

10、t;　　在距離已澆注主梁前端35cm處設(shè)置中吊點，每道縱梁設(shè)一根中吊桿（￠120mm），距離中吊點6m處設(shè)置后吊點，單側(cè)后吊點設(shè)一根￠80吊桿，在中、后吊點之間設(shè)置止擋塊、止擋吊桿。 </p><p>　　止擋塊采用焊接箱形結(jié)構(gòu)，并伸入混凝土內(nèi)100mm，同時采用止檔吊桿錨固于混凝土箱梁頂面，通過該擋塊將主縱梁上傳遞來的水平力轉(zhuǎn)移到混凝土箱梁上。 </p><p><b>　　2

11、.3錨固 </b></p><p>　　主要是指掛籃主縱梁前端斜拉索錨固，斜拉索通過張拉桿牽引到弧形梁，再通過弧形墊梁、千斤頂錨固到弧形梁上?？臻g受限的掛籃，張拉端可設(shè)在索塔上，弧形墊梁處只設(shè)置砂筒進行體系轉(zhuǎn)換。 </p><p><b>　　2.4行走 </b></p><p>　　在縱梁外側(cè)對應(yīng)中吊點處連接行走梁，橋面設(shè)置滑道，

12、縱梁后端設(shè)置托梁、反滾輪，掛籃行走時，行走梁在滑道內(nèi)由千斤頂（液壓油缸）牽引帶動掛籃前行。 </p><p><b>　　2.5模板 </b></p><p>　　主梁外側(cè)模板、底部模板，橫隔板底部模板、橫隔板側(cè)模、前端模均設(shè)計為鋼模；內(nèi)頂模為方木、膠合板組成的木模，由鋼管支架支撐。拆除模板時，先拆除內(nèi)頂模，放置到前后橫梁之間的平臺上，再拆除內(nèi)側(cè)模，旋轉(zhuǎn)放置在內(nèi)頂模上

13、，最后旋轉(zhuǎn)放置橫隔板側(cè)模，橫隔板外側(cè)側(cè)?？上蚯耙苿用撃?，主梁外側(cè)模板向橋梁兩側(cè)移動脫模。 </p><p><b>　　2.6工作平臺 </b></p><p>　　在縱梁外側(cè)、后端、后內(nèi)側(cè)，掛籃前端、橫梁之間設(shè)有工作平臺，縱梁前端弧形梁處設(shè)有張拉工作平臺。所有平臺密鋪木板。 </p><p>　　2.7掛籃系統(tǒng)防電、防水、防墜落物[3] &l

14、t;/p><p>　　2.7.1 掛籃防電 </p><p>　　北邊跨掛籃跨越長吉城際鐵路高壓線，采用掛籃全封閉及周圍1.2m高度范圍內(nèi)用絕緣板封閉的方案。絕緣板型號為：三二四零環(huán)氧樹脂絕緣板，板厚2mm(絕緣等級5.8萬伏/mm)，掛籃絕緣具體做法為：在掛籃橫、縱梁下焊接型鋼支架（吊桿采用∠50×50，縱桿∠50×50），作為吊掛絕緣板的剛性吊架，絕緣板粘貼在膠合板上，

15、絕緣板用φ12絕緣螺栓固定在吊架上，絕緣板搭接部分用環(huán)氧樹脂膠粘貼，搭接長度不少于10cm。掛籃絕緣防護在掛籃拼裝完成并提升到位后開始安裝。 </p><p>　　2.7.2 掛籃防水及防墜物 </p><p>　　在掛籃剛性吊架上滿鋪膠合板，膠合板與型鋼固定。在木板上釘0.5mm厚鐵皮，鐵皮與木板間刷防水膠，鐵皮接縫重合3cm，以防水膠涂抹，既可防止落物，又可防止施工用水流下，在掛籃較低

16、一端設(shè)置導流槽，匯集積水集中抽出。然后在掛籃四周設(shè)置細眼鋼絲網(wǎng)封閉，防止施工中鋼筋、石子或其他物體掉落到橋下，鋼絲網(wǎng)超出混凝土梁頂1.5m。 </p><p><b>　　3掛籃施工 </b></p><p>　　掛籃在0#、1#塊施工前拼裝， 1#塊在掛籃上搭設(shè)支架施工，在1#索掛索完畢后，提起掛籃，對掛籃進行120%超載預壓，采用砂袋預壓。為確保施工及鐵路行車安全

17、，要求掛籃前后左右均需進行全封閉防護，掛籃底部全面積防護并安裝防電板。然后在保證邊跨現(xiàn)澆段主梁超前中跨主梁兩個節(jié)段的前提下，逐段進行主梁砼灌注（邊跨現(xiàn)澆段主梁為支架現(xiàn)澆，其它主梁為掛籃懸澆）和斜拉索的安裝、張拉及調(diào)索，直至邊跨合攏。待邊跨合攏后，中跨繼續(xù)用牽索掛籃單懸臂向前進行梁段施工，并繼續(xù)逐段對稱進行邊、中跨斜拉索安裝、張拉、調(diào)索等工作，直至中跨合攏。 </p><p>　　3.1掛籃拼裝及行走 </p

18、><p>　　掛籃主要構(gòu)件在0#、1#塊施工前拼裝，1#塊在掛籃上搭設(shè)支架施工， 0#、1#塊施工完畢， 拆除0#、1#塊支架系統(tǒng)，對掛籃的剩余部分逐件拼裝，首先安裝掛籃定位系統(tǒng)和牽索系統(tǒng)，最后吊裝錨固系統(tǒng)、行走系統(tǒng)和模板系統(tǒng)。 </p><p>　　掛籃安裝完畢后，掛籃向2#塊方向行走，行走到位后，校正掛籃中線、標高、預拱度。 </p><p><b>　　

19、3.2掛籃預壓 </b></p><p>　　每個主墩的兩套掛籃對稱模擬加載預壓，預壓重量為2#塊的重量的120%，堆碼重量及堆碼位置縱橫向?qū)ΨQ，對稱偏差不超過10t。 </p><p><b>　　3.3掛籃前移 </b></p><p>　　當前一節(jié)段砼施工、縱向、橫向預應(yīng)力鋼筋都張拉完畢，且斜拉索受力已從掛籃前端轉(zhuǎn)移至主梁砼錨

20、固點處，即將掛籃下降，使固定在掛籃平臺上的底模、側(cè)模及內(nèi)模與已成梁段同時脫開、下降，掛籃前進6m到位進入監(jiān)控測量、調(diào)整狀態(tài)，開始下一節(jié)主梁施工循環(huán)。 </p><p>　　掛籃走行步驟如下：鋪好走行滑道→安裝反壓梁上的走行輪→用中吊桿將掛籃掛鉤慢慢落在滑道上→解除垂直吊桿→在滑道前端的反力架上安裝穿心式千斤頂及精軋螺紋鋼，精軋螺紋鋼另一端穿過掛籃走行牛腿錨固→東西兩側(cè)千斤頂對稱反復頂拉將掛籃前移到位→拆除后反壓梁

21、上的走行輪，用千斤頂張拉吊桿，將掛籃提升至標高→將斜拉索掛設(shè)在掛籃前端并張拉，調(diào)整掛籃到設(shè)計位置。 </p><p><b>　　3.4掛籃拆除 </b></p><p>　　合攏段分為邊跨合攏及中跨合攏，邊跨合攏位置位于長吉城際鐵路橋北8m的位置，邊跨合攏后，掛籃前移8米，確保掛籃離開鐵路范圍2米以外，將掛籃下落拆除，中跨合攏段位置位于長春站東站場南側(cè)邊緣上方，在該

22、處位置不具備掛籃直接拆除條件，在鐵路“天窗”時間內(nèi)，將中跨兩套掛籃向南側(cè)26#墩退掛籃，掛籃走行方式與懸澆箱梁時掛籃前進走行方式相同。掛籃退至長春站東站場鐵路橋外時，下落至地面，使用吊車配合拆除。 </p><p>　　掛籃下落前對掛籃的前后錨孔重新設(shè)置，前錨孔設(shè)置在掛籃前端，后錨孔用掛籃原有錨孔，掛籃下落以鋼絞線為下落工具，在梁上預埋孔道，穿鋼絞線，在前錨桿穿12束，在后錨桿穿12束，用150t千斤頂反復回頂下

23、落掛籃。掛籃落至地面后，按照安裝程序進行逆向分解為單元塊。用吊車將掛籃部件裝車運走。 </p><p><b>　　4 結(jié)語 </b></p><p>　　長春光復路斜拉橋掛籃設(shè)計遵循方便施工、確保安全的原則，采用了牽索式掛籃設(shè)計，為克服跨長吉城際鐵路處梁底凈空不足北邊跨采用了低高度前橫梁。該橋主梁從2013年4月開始進行掛籃走行施工（2號塊），11月全橋合龍，確保了

24、安全、質(zhì)量、工期。 </p><p><b>　　參考文獻： </b></p><p>　　[1]袁應(yīng)根, 倪文全, 王緯良. 用于斜拉橋施工的牽索式掛籃構(gòu)造及其操作[J ]. 中國市政工程, 2003, (5) </p><p>　　[2] 熊守富,陳鈞,李本宏.雙塔連體四索面分幅斜拉橋牽索掛籃設(shè)計 [J]. 世界橋梁,2009 (4) &l