跨河連續(xù)箱梁掛籃懸澆施工經驗總結

吳立福，張國華

（1.山東水利工程總公司，山東 濟南 250014；2.青島市水利局，山東 青島 266071）

掛籃懸澆即利用橋梁本身的塊體作為借力體，施工梁端設置懸澆掛籃作為梁體結構施工的臨時支架，使橋梁結構體延伸施工的施工模板結構。施工時通過懸吊設施，分節(jié)段掛模、綁扎鋼筋、安裝波紋管、澆筑混凝土、穿鋼絞線、張拉壓漿，逐節(jié)段施工，直至完成全部掛籃施工節(jié)段。該方法常用于跨越不能斷航的河流、繁忙的公路和鐵路、無法搭支架的深谷中。

山東省濟寧市運河村生產橋、東馬垓生產橋、西馬垓生產橋是橫跨南水北調東線梁濟運河、連接河道兩岸生產道路的重要橋梁工程。由于工程跨度大（主跨45 m+80 m+45 m）、河道通航等特殊要求，在橋梁建設過程中采用掛籃懸澆法進行施工。在施工過程中，對0#塊支架的型式、支架預壓配重、掛籃型式選擇、合龍段施工時段、合龍段平衡重、鋼絞線張拉以及掛籃施工標高控制等關鍵施工工藝進行了比較和選擇，取得了一定的經驗和教訓。

1 掛籃施工條件

掛籃施工必須具備以下3個條件：一是必須牢固地安裝在不動搖的有足夠強度和剛度的結構物上。施工過程中一般固定在已形成強度的前一節(jié)段。二是掛籃本身必須具備足夠的強度和剛度，承受現澆箱梁節(jié)段不變形，下撓度控制在3 cm以內。三是掛籃必須安裝拆卸方便，便于行走，達到逐節(jié)段施工，逐節(jié)段前進的目的。

2 施工關鍵工藝比選

2.1 0#塊支架型式

在工程施工過程中，支架型式方案選擇起初偏于保守。第一座橋梁的0#塊支架借鑒附近公路相似工程，采用18根D630螺旋鋼管支撐在承臺上，上接工字鋼形成工作平臺。施工中發(fā)現，螺旋鋼管雖然足夠安全，但是結構笨重，加工安裝繁瑣，原材料及人工費用巨大。第二座橋梁0#塊支架施工前，通過查閱有關資料，進行結構計算，改進了支架型式，即采用槽鋼焊接成三角托架，與預埋在墩柱上的鋼板連接形成工作平臺。事實證明，改進的支架型式牢固可靠，結構簡單，方便施工，大大降低了施工成本。

2.2 支架預壓配重

梁濟運河橋梁工程梁體結構斷面小，預壓荷載也小。工程施工開始基于節(jié)約成本的考慮，采用專用預壓砂袋作為預壓配重。但在施工過程中發(fā)現，雖然總體預壓荷載小，但是砂的比重比混凝土小很多，箱梁的結構斷面不滿足砂袋的存放空間，砂袋擺鋪5層才能達到預壓荷載，而且砂袋填滿后表面光滑，在高空狹小的工作面上難以固定，且砂袋容易風化破損，形成安全隱患。

為此，項目調整預壓方案，采用預制混凝土塊作為預壓配重，重新預壓?；炷翂K預壓具有制作簡易、吊裝方便、占用空間小、可循環(huán)利用等優(yōu)點。另外，若工作面空間允許，在計明重量的條件下，也可以使用成捆的鋼筋作為預壓配重。

2.3 掛籃型式選擇

第一座橋梁選用了菱形掛籃。菱形掛籃具有如下特點：一是外形美觀，結構簡單，桿件受力明確，計算簡便；二是作業(yè)面開闊，便于構造鋼筋分片吊裝，混凝土料斗可直接從兩片桁架中間進入工作面；三是利用桁梁前后支座，使桁架在軌道上走行，操作方便，移動靈活、平穩(wěn)；四是掛籃剛度大，變形小。但是一次性制作4個掛籃，且只能用于固定尺寸的箱梁，施工成本較大。

第二座橋梁選用貝雷片組合掛籃。貝雷片組合掛籃主要由桁架片、桁架連接銷、支撐架、桁架螺栓4種構件組成。每片貝雷桁架片主要受力構件由桁架、支撐架連接而成，支撐架用8#工字鋼。整個桁架片由貝雷桁架片通過端部連接銷拼裝而成。貝雷片掛籃成本小，并且施工方便。但是在預壓過程中撓度太大，立模標高難以控制。且貝雷片組合掛籃可用空間小，特別是混凝土采用吊裝入倉，掛籃上方的橫梁極大地妨礙料斗工作，影響澆筑速度。

綜合比較，雖然菱形掛籃成本稍高，但在施工質量、施工速度等方面明顯優(yōu)于貝雷片組合掛籃。

2.4 合龍段施工時段

梁濟運河橋梁工程掛籃施工合龍段有3處，兩邊跨和中跨各1處，3處合龍段施工方法基本一致，區(qū)別在于邊跨支撐合龍段底模是滿堂支架，而中跨合龍段底模是掛籃。澆筑合龍段前后箱梁時，提前預埋勁性骨架鋼板，以備鎖定合龍段長度用。在澆筑合龍段混凝土前，用4段工字鋼分別焊牢預埋鋼板，鎖定合龍段。

由于混凝土抗壓不抗拉，需要在一天內最低溫度時澆筑合龍段混凝土。對最低溫度選擇，要通過天氣預報選定前后氣溫變化穩(wěn)定的某天，提前3 d記錄氣溫變化規(guī)律，找出氣溫最低時段進行勁性骨架合龍。

2.5 合龍段平衡重

邊跨合龍前的工況為雙懸臂結構，邊跨澆筑混凝土時中跨不施工。因此，邊跨合龍施工前，需在同一墩柱的兩側懸臂端設置平衡重，邊跨澆筑混凝土時，同步卸載施工側的配重，中跨一側的配重保持不變，以維持兩側懸臂的平衡。

平衡配重的選擇要便于同步卸載，考慮到混凝土吊裝入倉需用吊車，現場橋下空間較小，不能另外放置吊車吊卸配重。因此，不選擇固體式配重，而選用水箱儲水放水法增減配重。根據混凝土澆筑進度，打開水箱閥門同步放水，當混凝土澆筑完成后，水箱放空。水箱的數量通過計算確定，放水的速率根據料斗內混凝土的重量提前試驗確定。

2.6 鋼絞線張拉

鋼絞線張拉用具必須提前檢定。張拉時機需要同時滿足混凝土強度大于設計值的80%和齡期大于7 d這兩個條件。在氣溫高的季節(jié)，齡期5 d左右實際強度雖然就能達到設計值的80%，但實際上，齡期小于7 d的混凝土彈性模量尚未穩(wěn)定，容易影響張拉后的起拱值，給后續(xù)施工造成不便。氣溫低的季節(jié)，要提前準備2～3組同條件試壓塊，預先養(yǎng)護7～8 d試壓出實際強度，若不滿足要求則繼續(xù)等待2～3 d再試壓另外一組試塊，以此來檢驗混凝土的實際強度。

2.7 施工標高控制

掛籃懸澆施工標高控制直接關系到梁體合龍的質量，因此必須由專業(yè)的橋梁監(jiān)控單位負責實施。根據規(guī)范要求，模板標高調整誤差應控制在±10 mm以內。根據設計的每一懸澆段的調模標高，先調整中線，再調整底板和翼板標高。后視高程引測放置在墩頂梁段上（0＃塊），標高調整嚴格按照底板→翼板→頂板的順序進行。

對于撓度的測定，要嚴格按照設計要求分別在掛籃前移后、混凝土澆筑后、張拉后3次測定。要采用“循序倒進法”，即每做完第n塊的3個工序中任何一道工序，在測定本塊的撓度同時，也測定此時狀態(tài)下前面n－1個梁體的撓度。將測定數據編出金字塔數據表并與設計值對比，若有偏差，要在下一個或幾個梁段逐步調整。

3 結語

南水北調梁濟運河3處掛籃施工的橋梁，通過前期精細策劃，采用了合理的施工工藝，加強各道工序的過程控制，嚴把質量關、安全關，圓滿完成了施工任務。