探討市政路橋中的掛籃施工技術(shù)

葉煒楷

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摘要：隨著建筑技術(shù)的飛速發(fā)展，大跨度橋隨處可見。對于大跨度變截面的公路、市政及鐵路連續(xù)混凝土箱梁的施工，一般采用掛籃懸臂施工工藝。掛籃施工是預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁、連續(xù)剛構(gòu)和斜拉橋鋼箱梁懸臂拼裝施工的一項主要設(shè)備，它能夠沿軌道整體向前。掛藍施工可用：桁架式掛籃、三角式掛籃、棱形掛籃和斜拉式掛籃等工藝，在橋梁施工中應(yīng)用最為廣泛。本文就掛籃施工技術(shù)進行探討。

關(guān)鍵詞：施工工藝；掛籃安裝預(yù)壓選址；合攏施工、線性控制；體系轉(zhuǎn)換

前言：

掛籃懸臂澆筑施工方法發(fā)展史掛籃懸臂澆筑施工又稱迪維達克施工方法。自從20世紀60年代由前西德首先使用以來，發(fā)展至今，已成為修建大中跨徑橋梁的一種極為有效地施工手段。日本預(yù)應(yīng)力混凝土工業(yè)協(xié)會《關(guān)于預(yù)應(yīng)力混凝土長大橋梁的調(diào)查研究報告》指出，1972年后建造的跨境大于100m以上的橋梁近200座，其中懸灌法施工占80%左右，掛籃作為懸灌法施工的主要設(shè)備已發(fā)展為眾多種類，如桁架式掛籃、三角式掛籃、棱形掛籃和斜拉式掛籃等。我國自80年代引進該工藝以來，也已取得了巨大的成就，其中以三角形及菱形等型鋼桁架式掛籃因其結(jié)構(gòu)簡單、受力合理及一次移動到位等優(yōu)勢受到廣泛歡迎。

一、掛籃制作

掛籃質(zhì)量一般為最重梁段質(zhì)量的0.3～0.5倍，特殊要求的做到最重梁段質(zhì)量的0.7倍。掛籃由主桁架、行走及錨固系統(tǒng)、底平臺系統(tǒng)、吊帶系統(tǒng)、模板系統(tǒng)等組成。由于掛籃作業(yè)的安全性要求較高，一般來說，除一些可利用的常備式桿件外，掛籃的主要受力部件，特別是一些需作特殊處理的桿件，宜由具有一定資質(zhì)的廠家按設(shè)計圖紙進行加工制作運至施工現(xiàn)場安裝，并需作嚴格的檢測，以絕對保證高空作業(yè)的安全。

二、掛籃懸臂法的施工工藝

下面以預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土箱梁介紹掛籃懸臂法施工工藝

首先對混凝土箱梁0#塊梁段進行施工，一般0#、1#塊梁段采用三角托架或鋼管支架法施工。如果預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土連續(xù)箱梁，在施工0#、1#塊梁段時還要進行支座的臨時固結(jié)，把連續(xù)箱梁受力工況變成連續(xù)剛構(gòu)梁受力工況，才能進行掛籃安裝。

掛籃懸臂施工工藝流程：0#、1#塊施工→掛籃的拼裝與預(yù)壓調(diào)平模板→（鋼筋制作）安裝底板及腹板鋼筋→安裝內(nèi)模→綁扎頂板鋼筋→安裝預(yù)應(yīng)力管道→監(jiān)理工程師驗收→澆筑混凝土（制作試塊）→混凝土養(yǎng)護、拆膜及接縫處理→預(yù)應(yīng)力筋下料、穿束→張拉預(yù)應(yīng)力筋→封錨、壓漿前移掛籃至下一梁段（直至合攏段）→邊跨合攏段合攏→中跨合攏段合攏。

三、掛籃的安裝與預(yù)壓

1、掛籃安裝

掛籃的拼接與安裝預(yù)壓是掛籃懸臂施工技術(shù)之中的一個關(guān)鍵性的前期施工步驟，此階段操作水平的高低將對后期的橋梁施工建設(shè)形成直接影響。施工掛籃多采用自行設(shè)計制作的液壓輕型菱形掛籃，這種掛籃主要由主桁架、行走及錨固系統(tǒng)、底平臺系統(tǒng)、吊帶系統(tǒng)、模板系統(tǒng)五大部分組成。

掛籃安裝順序（掛籃的拆除順序相反）

（1）找平鋪枕：測量放樣并用墨線彈出箱梁中線、軌道中線和軌道端頭位置線，用1：2水泥砂漿找平鋪枕部位，鋪設(shè)鋼軌；

（2）安裝軌道，確認中心距無誤后，用錨固梁與豎向筋將軌道鎖定；安裝前后支座，前支座與軌道之間鋪四氟乙烯滑板；

（3）吊裝主桁架并安裝桁架間聯(lián)結(jié)系，用精軋螺紋鋼與扁擔(dān)梁將主桁架后端錨固在軌道上；主桁架采用臨時固定措施，保證兩主桁架穩(wěn)定；

（4）吊裝前上橫梁及組合件（包括翼緣橫臂、主梁橫臂）；

（5）安裝外滑梁；

（6）吊裝底摸架及底摸板組合

（7）松0#、1#側(cè)板，前移至模板預(yù)定位置；

（8）吊裝內(nèi)模模架及內(nèi)滑梁；

（9）調(diào)整主模標高及模板相對尺寸。

2、掛籃預(yù)壓

掛籃預(yù)壓的主要目的是取得掛籃彈性變形與荷載的線型關(guān)系，檢驗掛籃主桁架的承載能力，消除掛籃的非彈性變形，為懸澆施工中的變形及高程控制提供可靠依據(jù)，確保合攏精度，同時檢驗掛籃的質(zhì)量是否滿足設(shè)計要求，對掛籃整體的安全性能作出檢測。預(yù)壓荷載取梁段最大重量的1.2倍。預(yù)壓分五級加載：20%=>40%=>60%=>80%=>100%，卸載順序與加載順序相反；每次分級加載和卸載后，測量底籃前橫梁吊帶處的撓度，底籃橫梁和底板變形；主桁片上前橫梁吊帶處的撓度。在每級加載或卸載時及時進行觀測。在加載過程中應(yīng)注意檢查掛籃各個部位，發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象應(yīng)立即停止加載，進行處理。根據(jù)測量數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，得出掛籃施工撓度。

四、掛籃行走及移位

掛籃在整個施工過程中是活動的，每一段梁在進行過混凝土澆筑與鋼筋張拉后，要及時將掛籃移至下一梁段準備施工，直至合攏段。

1、找平梁頂面并鋪設(shè)鋼（木）枕及軌道。

2、放松底摸架前后橫梁上吊帶。

3、底籃后橫梁兩側(cè)的吊耳與外側(cè)模滑梁之間用10t倒鏈連接，將底籃懸掛在外滑梁上。

4、拆除后吊帶與底籃后橫梁的連結(jié)。

5、解除掛籃后端錨固螺桿。

6、軌道頂面安裝兩個10t倒鏈（每套掛籃）并標計好前支座（移運器）的位置。倒鏈牽引前支座使掛籃、底籃、外側(cè)模一起向前移動。

7、將主桁架錨固。安裝后吊帶，將底摸架吊起。

8、調(diào)整模板高程，拉出內(nèi)模調(diào)平，掛籃前移完成。

五、各梁段混凝土澆筑及預(yù)應(yīng)力張拉

1、0#、1#段在三角托架或鋼管支架平臺施工，由于0#、1#段節(jié)段較長，混凝土方量大，分兩層澆注，其余梁段一次澆筑完成。分層澆注時水平施工縫采用濕接縫，并在上層砼澆注前撒高標號水泥凈漿，提高兩層砼粘結(jié)力。澆筑是從梁前端開始澆筑，在根部與已成梁段混凝土連接。并按先底板，然后腹板、頂板的順序，左右對稱澆筑，避免墩身承受偏心壓力。混凝土灌注完后及時養(yǎng)護，采用塑料薄膜或土工布覆蓋，灑水養(yǎng)護，養(yǎng)生期為7天。當混凝土強度及相應(yīng)的彈性模量達到設(shè)計要求后，按設(shè)計要求及對稱同步原則張拉預(yù)應(yīng)力筋，并進行壓漿。各梁段施工時，根據(jù)安裝掛籃需求，預(yù)留好各種預(yù)留孔道及預(yù)埋筋，以便掛籃拼裝時能準確就位。

2、預(yù)應(yīng)力張拉順序：先縱向，再橫向，后豎向。縱向索對稱中線張拉；先腹板后頂板，先下后上，先長索后短索?？v向預(yù)應(yīng)力束張拉流程：清理孔道→穿束→安裝錨具→張拉設(shè)備就位→整束張拉至10%控制張拉應(yīng)力（量測初始讀數(shù)）→20%、35%、75%、100%五級張拉至控制應(yīng)力并分別量測伸長值→持荷3min并量測總伸長值→錨固→切除多余鋼絞線→封錨→壓漿。預(yù)應(yīng)力張拉采用以張拉力為主、伸長量為輔的“雙控”張拉法，豎向預(yù)應(yīng)力筋采取復(fù)拉工藝，以減少預(yù)應(yīng)力的損失。當實際伸長量與計算伸長量之差大于±6%時，查明原因并及時處理。預(yù)應(yīng)力筋的斷絲、滑絲數(shù)量，不超過規(guī)定數(shù)值

六、中跨合攏段、邊跨合攏段和現(xiàn)澆段施工

1、邊跨現(xiàn)澆段施工

邊跨現(xiàn)澆段采用搭設(shè)滿堂支架或鋼管支架施工、其施工工藝流程：搭設(shè)支架→調(diào)整底模標高→預(yù)壓→安裝外?！壴后w鋼筋、安裝波紋管及豎向預(yù)應(yīng)力粗鋼筋→安裝內(nèi)模→澆筑梁體混凝土，養(yǎng)護→拆除內(nèi)?！蠑n張拉后、落模拆除支架。在澆筑邊跨現(xiàn)澆段時預(yù)埋合攏段的勁性骨架連接鋼板。

2、合攏段施工

2.1、箱梁的合攏是控制主橋受力狀況和線形的關(guān)鍵工序，因此箱梁的合攏順序，溫度和工藝都必須嚴格控制：合攏段的施工按先邊跨，再中跨的順序進行。邊跨合攏段施工采用鋼管支架或滿堂支架進行施工，中跨合攏采用吊架法進行，除內(nèi)模外其余模板采用掛籃模板。各合攏跨合攏前，應(yīng)對主梁的梁頂高程，橋軸線和橋長進行聯(lián)測，觀測溫引起的梁體豎向和水平向相對位置變化的關(guān)系，連續(xù)觀測時間不少于48小時，合攏溫度控制在當天最低溫度時澆筑，防止溫度降低時梁兩端混凝土對合攏段的張應(yīng)力。合攏段混凝土澆筑前，將底板上所有的鋼絞線穿入波紋管內(nèi)，防止混凝土澆筑時堵塞管道。