解析分段現(xiàn)澆橋梁的懸臂施工技術(shù)在橋梁施工中的具體應(yīng)用

姚軍濤

（青海省高等級(jí)公路建設(shè)管理局,西寧,810008）

0 前言

隨著我國(guó)改革開放的逐漸深入還有社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的完善，建筑行業(yè)得到了空前的發(fā)展，另一方面，建筑行業(yè)可以帶動(dòng)國(guó)家經(jīng)濟(jì)走上穩(wěn)步前進(jìn)的道路，可以說兩者是相輔相成的關(guān)系。而科學(xué)技術(shù)的發(fā)展還有外來先進(jìn)技術(shù)沖擊，都使得建筑行業(yè)有了翻天覆地的變化，其中橋梁建設(shè)已經(jīng)不再是以往單純的設(shè)計(jì)建筑，而是利用各種物理原理讓橋梁能夠更加安全可靠。我國(guó)當(dāng)前對(duì)于大型的跨徑橋梁在設(shè)計(jì)的時(shí)候最常使用的施工方法之一就是懸臂澆筑。

所謂分段現(xiàn)澆橋梁懸臂施工方式是指在橋墩的兩邊，通過掛籃對(duì)稱之后將混凝土、移動(dòng)掛籃、張拉預(yù)應(yīng)力筋還有綁扎鋼筋等逐段的澆筑上去，通過這種方式最終形成連續(xù)橋梁。這種施工方法具備有以下的優(yōu)點(diǎn)：施工過程對(duì)于大型的臨時(shí)設(shè)備以及施工支架依賴性較低，建筑施工投入成本不高，施工過程對(duì)于橋下的交通不會(huì)有太嚴(yán)重的影響，季節(jié)和河道等自然環(huán)境因素對(duì)于施工過程不會(huì)產(chǎn)生太大的影響，另外這種施工方法還能夠最大程度的利用預(yù)應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)的物理原理，實(shí)現(xiàn)最大限度抗彎，讓橋梁本身跨域能力的打極大提升。這種施工方式常用于拱橋、斜拉橋以及懸臂梁等橋梁形式，而這些橋梁都有著由梁的上緣承受拉應(yīng)力的特點(diǎn)，可知該橋梁施工方式在連續(xù)梁還有連續(xù)剛構(gòu)橋當(dāng)中有廣泛應(yīng)用。

掛籃懸臂現(xiàn)澆施工常用于跨徑橋梁的施工當(dāng)中，當(dāng)前我國(guó)能夠?qū)崿F(xiàn)的跨徑距離最長(zhǎng)已經(jīng)達(dá)到270米。這種施工方式已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外大跨徑連續(xù)橋梁的主要施工方式。雖然有著很突出的優(yōu)點(diǎn)，但是在具體應(yīng)用過程中依然有很多需要注意的問題。

1 懸臂澆筑法

懸臂澆筑法也被成為懸澆法，該方法是通過一對(duì)具有行走功能的掛籃，在施工地進(jìn)行分段現(xiàn)澆，在混凝土得到養(yǎng)護(hù)并出現(xiàn)張拉預(yù)應(yīng)力之后讓掛籃以同樣距離的向前方移動(dòng)一個(gè)節(jié)段并在下一個(gè)梁段施工，這個(gè)過程會(huì)一直循環(huán)直到最終合攏成為一個(gè)連續(xù)橋梁，屬于橋梁混凝土的一種施工方法。這種施工方法最主要的施工過程是在墩頂，完成起步梁段的澆筑也就是0#施工；完成了0#施工后在其上面裝上懸掛藍(lán)，進(jìn)行分段懸澆梁段，最后則是邊跨和中跨的合攏。

2 分段現(xiàn)澆橋梁懸臂施工

2.1 掛籃結(jié)構(gòu)

要進(jìn)行懸臂建筑法，在施工過程中掛籃始終是最主要的設(shè)備之一，作為一個(gè)承重構(gòu)架，它具備在梁頂上移動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)，施工過程當(dāng)中在已施工的梁端上面懸掛掛籃的錨固，在這個(gè)錨固上面可以為下一個(gè)梁端裝備安裝做準(zhǔn)備，還有進(jìn)行灌注混凝土和灌漿等多項(xiàng)作業(yè)，在這一個(gè)階段的施工完成之后可以通過掛籃在梁端上面進(jìn)行對(duì)稱移動(dòng)，在下一個(gè)節(jié)段當(dāng)中再次進(jìn)行施工，因此掛籃也可以看成是空間的一個(gè)施工所需設(shè)備，另外它在預(yù)應(yīng)力筋還沒有充分拉張之前，在梁端中也發(fā)揮著承重的作用。

2.2 掛籃懸臂灌注施工

2.2.1 0#塊托架的設(shè)計(jì)

在墩身開始施工前，就需要完成關(guān)于0#塊支架的設(shè)計(jì)，支架的形式需要以墩身的實(shí)際情況諸如高度還有材料為依據(jù)，不管選擇的支架形式是什么在對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候主要考慮以下因素：支架本身的剛度和強(qiáng)度，有什么有助于施工還有支架自重量等。在進(jìn)行支架安裝的時(shí)候需要嚴(yán)格的按照設(shè)計(jì)圖紙來進(jìn)行，焊接的部位要嚴(yán)格的依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙相關(guān)要求。一般情況下支撐方法采用以下幾種：（1）使用墩身將鋼板預(yù)埋還有焊接牛腿托架，在進(jìn)行鋼板預(yù)埋的時(shí)候需要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定和圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求進(jìn)行操作，否則可能使得整個(gè)建筑毀于一旦，另外要注意使焊接之后的托架頂部保持在同一條直線上面，在托架的上端部分，分配梁和托架起著重要的承托作用，因此必須保證密實(shí)，一旦發(fā)現(xiàn)有地方出現(xiàn)空隙，立即使用薄鋼板填充，以免出現(xiàn)只有個(gè)別托架受力的狀況；（2）滿堂紅支架搭設(shè)方法。這種支架搭設(shè)方法對(duì)于墩身不高還有地基基礎(chǔ)強(qiáng)度好且沒有受到地表水影響的橋梁有著突出的作用，但是這種搭設(shè)方式對(duì)地基強(qiáng)度、鋼管支架的剛度、強(qiáng)度還有穩(wěn)定性等有嚴(yán)格要求，另外還要在綁扎底板鋼筋之前進(jìn)行預(yù)壓，全面了解彈性變形還有預(yù)沉量等，避免出現(xiàn)非彈性變形的狀況；（3）最后還有剛性桿件使用墩身預(yù)埋的方法，將貝檑架拼裝起來之后在其頂部建設(shè)0#塊的相關(guān)平臺(tái)。

在設(shè)計(jì)0#塊托架的時(shí)候要注意的是進(jìn)行地膜鋼筋綁扎之前，預(yù)壓支架的工作一定要落實(shí)到位，這是為了讓支架本身可能存在的非彈性變形值消失，且確保支架能夠承受一定的重量。

2.2.2 0#灌注

在橋墩的上方，一般是0#段位所處的位置也是安裝掛籃的基礎(chǔ)，橋墩上方的長(zhǎng)度一般是符合兩個(gè)掛籃進(jìn)行縱向安裝時(shí)候所需要的長(zhǎng)度，在設(shè)計(jì)的時(shí)候保證掛籃的可移動(dòng)性，施工方法大多數(shù)采用現(xiàn)澆施工，現(xiàn)澆施工方法中較為常見的有：滿堂碗扣支架現(xiàn)澆、牛腿托架現(xiàn)澆以及鋼管立柱現(xiàn)澆等。在進(jìn)行施工的過程中，0#塊如果較短的話則采用與其對(duì)稱的1#段和0#段一起進(jìn)行現(xiàn)澆施工然后再完成掛籃的安裝程序，這樣能夠更有利于T構(gòu)受力穩(wěn)定。

2.2.3 掛籃拼裝

如果掛籃的種類有所不同，那么具體的拼裝方法也會(huì)更有所差異，但是其主要拼裝步驟和程序卻沒有太大的差異，具體如下：軌道的安裝和錨固、完成錨固之后進(jìn)行錨桿的錨固，主桁的前橫梁桁片還有后橫梁桁片安裝、主桁片的上平聯(lián)與下平聯(lián)安裝、底平臺(tái)在完成安裝之后在安裝內(nèi)模和外模，最后則是完成懸吊工作平臺(tái)的安裝，整個(gè)拼裝施工到了這里才算告一段落。

2.2.4 掛籃行走

手動(dòng)葫蘆可以說是掛籃行走過程中最為常用的一種設(shè)備，在這里我們列舉滑動(dòng)斜拉式掛籃行走模式，這種掛籃在施工時(shí)具體過程如下：（1）在箱梁的梁體上面固定前下橫梁，通過手動(dòng)葫蘆達(dá)到這樣的目的，松開斜拉帶頂端的千斤頂后才可以進(jìn)行斜拉帶拆卸工作；（2）本來主梁在梁體上錨固是通過壓緊器來達(dá)到效果，而在掛籃行走過程中則將壓緊器改換為壓輪器；（3）主梁需要根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙的要求達(dá)到下一個(gè)位置，這個(gè)時(shí)候通過手動(dòng)葫蘆的牽引，而牽引的原理則是在前上吊桿作用下隨著滾筒讓主梁系統(tǒng)前進(jìn)；（4）在懸梁上面安裝底模平臺(tái)然后把后下吊桿拆卸叼，通過手動(dòng)葫蘆把底模牽引到指定的相關(guān)位置；（5）把斜拉帶還有后下吊桿安裝上去，最后使用手動(dòng)葫蘆把內(nèi)膜牽引到指定位置。

掛籃在移動(dòng)還有拼裝和拆卸的過程中，一定要確保前面一段混凝土在澆筑后完成了預(yù)應(yīng)力的張拉程序；進(jìn)行安裝與拆卸的時(shí)候，先開始的部位是兩端的基本對(duì)稱，在操作的時(shí)候要循序漸進(jìn)，按照相關(guān)規(guī)定嚴(yán)格進(jìn)行。作業(yè)之前還要對(duì)施工設(shè)備在性能方面有全面的檢查，只有性能得到了保障才能夠確定施工過程安全。進(jìn)入下一道程序的時(shí)候一定要確保上面的工序全部完成且質(zhì)量達(dá)標(biāo)，一切以安全和質(zhì)量為最高追求準(zhǔn)則。

3 分段現(xiàn)澆橋梁懸臂施工的注意事項(xiàng)

3.1 安裝支座與注意事項(xiàng)

當(dāng)前國(guó)內(nèi)大部分的跨徑連續(xù)梁，其支座采取的是盆式支座方式，這種支座能夠承受極大的壓力，這樣的優(yōu)點(diǎn)使得在水平移位明顯、支座建筑高度小以及小摩擦系數(shù)的上部結(jié)構(gòu)中有著突出地位。支座雖然在橋梁中占據(jù)的部位不夠明顯，但如果出現(xiàn)差錯(cuò)則會(huì)讓結(jié)構(gòu)受體出現(xiàn)嚴(yán)重后果。為了保證能夠讓支座的安裝位置準(zhǔn)確，首先要做的是確認(rèn)支座墊石的位置，通過全站儀將支座安裝位置放出然后使用環(huán)氧樹脂砂漿固定支座，安裝的過程中可以通過水準(zhǔn)儀對(duì)支座的標(biāo)高進(jìn)行相關(guān)調(diào)整。支座墊石在澆筑的時(shí)候可以適當(dāng)?shù)淖寜|石標(biāo)高比設(shè)計(jì)圖當(dāng)中標(biāo)高更高一點(diǎn)，在施工過程中要最大程度的讓墊石的頂面處于平整，這樣能夠更好的確保支座標(biāo)高與質(zhì)量。除此之外安裝支座的時(shí)候支座的四個(gè)方面千萬不能搞錯(cuò)，否則會(huì)引起嚴(yán)重的后果。

3.2 0#塊的施工還有注意事項(xiàng)

在各個(gè)梁段里面，體積、豎向預(yù)應(yīng)力束、縱向預(yù)應(yīng)力束等各項(xiàng)數(shù)據(jù)最為突出的要數(shù)0#塊，且該部分的普通鋼筋還有管道都非常復(fù)雜，所以在梁段施工時(shí)，這個(gè)部分是值得注意的重要部分。注意事項(xiàng)主要如下：（1）懸臂施工的過程中梁部是最需要得到保證的一個(gè)部分，只有梁部穩(wěn)定了橋墩才不會(huì)有傾覆的危險(xiǎn)，不管是處于對(duì)稱平衡懸臂還是在不超過設(shè)定范圍之內(nèi)的不對(duì)稱荷載，梁段都可以接受正常施工且長(zhǎng)時(shí)間處于穩(wěn)定狀態(tài)。最為恰當(dāng)?shù)姆椒ň褪前褬蚨丈厦娴?#塊進(jìn)行臨時(shí)固結(jié)的處理；（2）大多數(shù)的0#塊梁段使用的是支架法施工，在立模之后要進(jìn)行預(yù)壓加載讓支架自身的非彈性形變得以糾正。另一方面0#塊很多都是使用分層澆筑混凝土的方法，所以在預(yù)壓的時(shí)候重量一般去混凝土重量大約80%左右；（3）在橋梁中所使用的0#塊本身有著型號(hào)復(fù)雜、數(shù)量多的特點(diǎn)，在進(jìn)行鋼筋綁扎的時(shí)候要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙的要求，鋼筋無論是型號(hào)、數(shù)量、保護(hù)層還有間距等方面都要滿足設(shè)計(jì)圖紙規(guī)范。除此之外一旦普通剛健和預(yù)應(yīng)力管道在位置方面有所沖突時(shí)，要對(duì)普通鋼筋的位置進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，不能夠妨礙預(yù)應(yīng)力管道位置；（4）在澆筑混凝土的時(shí)候，從兩端開始慢慢走向中間進(jìn)行對(duì)稱澆筑，在澆筑過程中混凝土質(zhì)量需要得到保證，特別是在支座上部位置更是需要確保其振搗密實(shí)。在振搗的時(shí)候波形管道和振搗棒之間不能有所接觸，避免波形管道因?yàn)楸徽駬v棒振壞而進(jìn)漿。

4 小結(jié)

懸梁施工技術(shù)在科學(xué)的帶領(lǐng)之下逐漸的進(jìn)步和完善，在施工過程中，機(jī)械化所占據(jù)的比例越來越重，這樣的變化使得懸臂施工方法在現(xiàn)代大跨徑橋梁的建造當(dāng)中起著主力軍的作用，而這樣的變化也讓橋梁建設(shè)變得更加高強(qiáng)、大跨與輕型。在進(jìn)行橋梁施工的時(shí)候，懸臂施工法自身的體系較多，在轉(zhuǎn)換的時(shí)候要和實(shí)際施工有緊密聯(lián)系，而施工技術(shù)也因此有了較為嚴(yán)格的要求，所以在施工的各個(gè)階段與工序當(dāng)中，對(duì)于其中的相關(guān)事項(xiàng)要特別注意，而工序的操作也要嚴(yán)格遵守相關(guān)操作規(guī)范。只有上面一個(gè)階段的工程達(dá)到相關(guān)要求之后才能夠再進(jìn)行下一個(gè)階段的施工，在循序漸進(jìn)中確保橋梁的質(zhì)量安全。隨著建筑技術(shù)不斷健全，分段現(xiàn)澆橋梁的懸臂施工一定會(huì)占據(jù)著越來越重要的地位，推動(dòng)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及人們交通方便。