橋梁掛籃懸臂施工技術(shù)分析

楊家松

(貴州橋梁建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司)

0 引 言

在現(xiàn)代化的橋梁建設(shè)之中，掛籃懸臂施工技術(shù)是一項(xiàng)重要的技術(shù)手段，應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù)可以確保橋梁具有更強(qiáng)的穩(wěn)定性，確保后期使用功能的全面性。在掛籃懸臂施工技術(shù)之中的關(guān)鍵點(diǎn)就在于掛籃施工部位的控制以及橋梁合攏的要點(diǎn)控制，全面的針對(duì)技術(shù)的核心難點(diǎn)進(jìn)行探討，有助于提升掛籃懸臂施工技術(shù)的應(yīng)用水平。

1 工程概況

虎跳河特大橋主橋位于1.7%的縱坡上，其箱梁0 號(hào)段長(zhǎng)16 m，主墩“T”構(gòu)縱橋向劃分29 個(gè)節(jié)段，梁段及梁段長(zhǎng)度分別為12 ×3.0 m、7 ×3.5 m、10 ×4.3 m，懸臂累計(jì)長(zhǎng)度103.5 m。另有中跨合攏段30 號(hào)段4 個(gè)，邊跨合攏段31 號(hào)段2 個(gè)，現(xiàn)澆段32 號(hào)段2 個(gè)(單幅)。連續(xù)剛構(gòu)半幅橋?qū)挷捎脝蜗鋯问遥?0 號(hào)混凝土，三向預(yù)應(yīng)力，箱寬6.7 m，翼板懸臂2.65 m，全寬12.0 m。箱梁1 ～29 號(hào)段采用三角形桁式組合掛籃進(jìn)行對(duì)稱懸臂澆筑，全橋共需10 套掛藍(lán)。采用先支架合攏邊跨，再吊架合攏中跨的方案進(jìn)行施工，所有梁段均一次澆筑成形。

2 懸臂施工方法及原理

在我國(guó)橋梁工程中，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋己成為主要橋型之一，懸臂施工法用于建造預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁，它其最大的優(yōu)點(diǎn)是施工不受季節(jié)、河道水位的影響，不影響橋下通航，不需大量的支架和臨時(shí)設(shè)備，因此這種施工方法在國(guó)內(nèi)外都得到了廣泛的應(yīng)用。掛籃懸澆施工方法適用于大跨度橋梁和特殊環(huán)境條件下的橋梁上部梁體結(jié)構(gòu)現(xiàn)澆施工，掛籃懸臂施工一方面需要利用豎向預(yù)應(yīng)力筋進(jìn)行墩梁臨時(shí)錨固，另一方面需要縱向預(yù)應(yīng)力筋將梁段連接成為一個(gè)整體。橋梁采用掛籃懸臂施工技術(shù)的前提條件是，在施工過程中，橋墩與梁固結(jié)，同時(shí)橋墩需承受不對(duì)稱彎矩。本橋采用懸臂澆筑法施工。各塊段混凝土采用一次澆注，并保持平衡對(duì)稱施工。

3 橋梁掛籃懸臂施工技術(shù)

3.1 掛藍(lán)安裝

籃懸澆施工方法綜合了后張法預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁和支架現(xiàn)澆箱梁的特點(diǎn)，在墩上正式拼裝前，一般來(lái)說，掛籃的制作實(shí)在工廠內(nèi)完成。掛籃安裝具體施工步驟如下:吊運(yùn)軌道就位，用預(yù)埋豎向精扎螺紋鋼筋錨固掛籃軌道;用塔吊將主桁架吊運(yùn)至箱梁0#段進(jìn)行拼裝，并利用塔吊吊裝到位，錨固于掛籃軌道;安裝前橫梁及前吊帶，懸吊底模板及工作平臺(tái);安裝內(nèi)吊梁，吊桿和內(nèi)模架，內(nèi)模板;安裝外模吊梁和吊桿懸吊外模;安裝其他部件。

3.2 掛籃預(yù)壓(荷載試驗(yàn))

在橋梁工程掛籃預(yù)壓荷載試驗(yàn)中，采用張拉錨固在掛籃底部的鋼絞線進(jìn)行加載，鋼絞線的張拉反力由事先預(yù)埋在承臺(tái)內(nèi)的鋼絞線通過分配梁提供，張拉采用60 噸穿心式液壓千斤頂及配套油泵，每個(gè)掛籃8 個(gè)千斤頂，逐級(jí)同時(shí)張拉8根精軋螺紋鋼筋，每級(jí)張拉前后對(duì)應(yīng)力、應(yīng)變測(cè)試儀器進(jìn)行讀數(shù)并且作好記錄。

3.3 箱梁的懸澆施工

(1)上掛籃

掛籃是主梁懸澆施工中的主要受力結(jié)構(gòu)構(gòu)件，是主橋上部結(jié)構(gòu)施工的關(guān)鍵，要求有足夠強(qiáng)度。必須先澆筑0#、1#塊并進(jìn)行張拉，在已澆筑的0#、1#塊箱梁頂面對(duì)水平及中線施測(cè)，臨時(shí)固結(jié)支座后上掛籃。本工程根據(jù)設(shè)計(jì)要求，在確保承載力、剛度的情況下，鋪設(shè)軌道后拼裝掛籃桿件，將掛籃進(jìn)行對(duì)稱處理，移動(dòng)到指定位置后完成錨固處理，設(shè)計(jì)掛籃自身重量控制在150 t 左右，掛籃最大懸澆節(jié)段重量為310 t，盡可能輕型化，以便在撓度控制環(huán)節(jié)將立模調(diào)至指定標(biāo)高。

(2)模板校正與就位

在吊籃底的橫、縱梁上做好底模支承處理，外模預(yù)先由外框架裝成整體。墩頂支架現(xiàn)澆段施工，本工程首先對(duì)墩頂0#塊進(jìn)行施工，然后在0#塊上組裝掛籃，再對(duì)后續(xù)懸澆塊段進(jìn)行懸澆施工。本工程掛籃的底模采用定型鋼模板，規(guī)格為1.2 m×3.2 m，一次澆筑成型。從根部到端部，橋梁箱梁通常按設(shè)計(jì)，每澆筑一梁段，就要對(duì)底模進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。外側(cè)模及箱梁翼緣板用鋼管支架支撐，為了便于裝拆和修改，內(nèi)側(cè)模采用組合鋼模。

(3)普通鋼筋及預(yù)應(yīng)力管道的施工

掛籃加載試驗(yàn)結(jié)束后，必須重新對(duì)掛籃和模板系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整校正。掛籃和模板調(diào)整校正好后，即可進(jìn)行懸澆塊段鋼筋和預(yù)應(yīng)力管道的安裝工作。在普通鋼筋及預(yù)應(yīng)力管道的施工過程中，需要注意以下幾個(gè)事項(xiàng):按要求，在澆筑混凝土之前，需要做好預(yù)應(yīng)力管道布置工作，掛籃下落到位以后，并優(yōu)先保證其正確位置;用千斤頂在掛籃前支點(diǎn)處將掛籃主縱梁頂起，使之與前支點(diǎn)及鋼軌脫空;為了能夠確?？椎缐簼{效果符合預(yù)期要求，一般在縱向管道中間設(shè)若干壓漿三通處理。

(4)混凝土的澆筑

對(duì)掛籃設(shè)計(jì)、加工、安裝質(zhì)量需要在進(jìn)行混凝土澆筑之前全部完成，同時(shí)做好全面檢驗(yàn)，這一步很關(guān)鍵，目的在于消除測(cè)彈性變形量和掛籃非彈性變形，額按成這一步后開始混凝土的澆筑。通常采用高標(biāo)號(hào)的混凝土懸澆箱梁(本工程主橋箱梁為C60 高標(biāo)號(hào)預(yù)應(yīng)力混凝土)，同時(shí)要按照一定配合比進(jìn)行混凝土配比工作，要求泵送和早強(qiáng)，必須精心施工，確保質(zhì)量。施工時(shí)要對(duì)稱澆筑，混凝土成型后用土工布覆蓋并灑水養(yǎng)護(hù)。

(5)張拉過程控制

主梁為三向預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，在施工中很容易出現(xiàn)質(zhì)量和安全問題，所以施工中應(yīng)特別引起足夠重視。在進(jìn)行張拉過程控制工作之前，按設(shè)計(jì)要求，要對(duì)張拉設(shè)備，例如油泵、千斤頂進(jìn)行徹底清洗管道和校正工作，當(dāng)混凝土強(qiáng)度和彈性模量達(dá)標(biāo)后再分批、對(duì)稱張拉。張拉時(shí)，嚴(yán)格按照先長(zhǎng)束后短束、先縱向后豎向的順序進(jìn)行張拉作業(yè)，并尤其注意縱向束張拉時(shí)的對(duì)稱性要求張拉豎向預(yù)應(yīng)力筋時(shí)通常分兩級(jí)進(jìn)行，張拉后及時(shí)旋緊螺帽。

(6)壓漿和拆模

管道壓漿在張拉完畢后及時(shí)進(jìn)行。預(yù)應(yīng)力管道采用活塞式壓漿泵進(jìn)行壓漿，壓漿嘴后設(shè)置球閥以便于能維持恒壓。懸澆塊段預(yù)應(yīng)力筋張拉和壓漿結(jié)束后，即可放松掛籃底籃和模板，然后進(jìn)行移掛籃。

3.4 掛籃的移動(dòng)

掛籃前移時(shí)，上下后橫梁之間用φ28 鋼絲繩做保險(xiǎn)繩，以防吊桿由于晃動(dòng)而發(fā)生意外。在上一梁段張拉灌漿結(jié)束后，待水泥漿終凝即可移動(dòng)掛藍(lán)。掛籃走行前，在已澆好的箱梁塊段上用粗砂找平，再鋪設(shè)分配梁、滑道。

3.5 掛籃的拆除

在完成合攏段混凝土澆注，張拉完合攏段預(yù)應(yīng)力后，即可進(jìn)行掛籃的拆除工作。

4 橋梁掛籃懸臂施工技術(shù)質(zhì)量控制要點(diǎn)分析

在進(jìn)行掛籃懸臂施工技術(shù)操作之中需要注重幾個(gè)關(guān)鍵的質(zhì)量控制要點(diǎn)。首先是掛籃的施工質(zhì)量控制要點(diǎn)，針對(duì)初期階段的測(cè)量指標(biāo)需要進(jìn)行全面的掌控，并且保證誤差在允許的范圍之內(nèi)，針對(duì)橋梁橫橋向之間的偏差需要控制在5 mm 以內(nèi)，針對(duì)順橋向之間的偏差需要控制在10 mm 以內(nèi)，而對(duì)于橋梁兩個(gè)主梁逐漸的偏差，準(zhǔn)則需要控制在5 mm之內(nèi)，確保各個(gè)施工環(huán)節(jié)的精準(zhǔn)性。另外，對(duì)于橋梁的合攏施工操作，在一般的合攏施工之中，橋梁兩端部位的高度差需要控制在20 mm 之內(nèi)，最常用的措施是將兩邊跨度以及中間跨度的兩項(xiàng)進(jìn)行嚴(yán)格的控制，避免出現(xiàn)偏差的現(xiàn)象。合攏階段的施工是整個(gè)橋梁施工工程的連接與轉(zhuǎn)換，確保在預(yù)應(yīng)力的鋼筋線張拉操作完畢之后，才開始對(duì)各個(gè)部位的橋梁部分進(jìn)行合攏的施工操作，明確施工的重點(diǎn)，合理的對(duì)施工項(xiàng)目進(jìn)行分配，確保焊接過程的科學(xué)性與操作性，保證橋梁的穩(wěn)固性。正如上文所述，合攏操作是整個(gè)施工過程之中的重點(diǎn)環(huán)節(jié)，需要進(jìn)行嚴(yán)格的控制。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，根據(jù)對(duì)掛籃懸臂施工技術(shù)操作之中的重點(diǎn)與難點(diǎn)進(jìn)行全面的分析，從一個(gè)更加直觀和明確的視角對(duì)現(xiàn)代化的橋梁建設(shè)施工進(jìn)行了綜合性的研究與細(xì)致的探討，深入的分析了掛籃懸臂施工技術(shù)之中的混凝土的澆筑、掛籃位置的調(diào)整與確定、橋梁合攏階段的施工操作等等，同時(shí)針對(duì)掛籃懸臂施工技術(shù)操作之中的重點(diǎn)質(zhì)量控制環(huán)節(jié)，諸如合攏階段施工質(zhì)量的控制以及掛籃精準(zhǔn)度的調(diào)整方案等等進(jìn)行了研究，旨在進(jìn)一步的提升現(xiàn)代化橋梁的施工建設(shè)技術(shù)水平，更好的應(yīng)用掛籃懸臂施工技術(shù)，促進(jìn)橋梁穩(wěn)定性以及交通事業(yè)的不斷向前發(fā)展。

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