分析大橋連續(xù)箱梁掛籃懸澆施工要點(diǎn)

胡思衡

湖南路橋建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司 湖南 長沙 410000

1 工程概況

洛維大橋橋梁位于柳州市魚峰區(qū)洛維村附近，為泉州至南寧高速公路廣西桂林至南寧段改擴(kuò)建工程洛維柳江大橋，擬建橋梁上距離陽和大橋3.1km，距大埔梯級(jí)樞紐約106km，下距紅花水利樞紐約12km，屬于紅花水利樞紐庫區(qū)范圍。橋梁起始樁號(hào)：ZK1267+128.5，終止樁號(hào)ZK1268+092.5，橋長964m。全橋采用單幅整體式，主橋采用80+125+125+75m預(yù)應(yīng)力混凝土剛構(gòu)-連續(xù)組合梁橋，下構(gòu)主墩為鋼筋混凝土空心薄壁墩；柳州岸引橋?yàn)?×40+4×30米先簡支后連續(xù)預(yù)應(yīng)力砼T梁，南寧岸引橋?yàn)?×30+4×30米先簡支后連續(xù)預(yù)應(yīng)力砼T梁，下構(gòu)橋墩為柱式墩，基礎(chǔ)均采用鉆孔灌注樁，橋臺(tái)采用U型橋臺(tái)接樁基礎(chǔ)[1]。洛維大橋橋位平面布置圖如圖1所示。

圖1 洛維大橋橋位平面布置圖

2 掛籃設(shè)計(jì)、安裝與試壓

2.1 掛籃設(shè)計(jì)

本橋掛籃懸澆施工采用三角形掛籃作為主要懸澆設(shè)備，采用公司現(xiàn)有懸澆掛籃進(jìn)行改造。掛籃主要由以下部分組成：承重桁架系統(tǒng)，每片桁架由四根受力桿件通過節(jié)點(diǎn)板焊接（連接）而成；提升系統(tǒng)，主要包括前后吊系統(tǒng)的吊帶、吊桿、提升千斤頂、分配梁（扁擔(dān)梁）等，掛籃提升系統(tǒng)主要受力部件為吊帶和吊桿；錨固系統(tǒng)，該系統(tǒng)是整個(gè)掛籃的平衡裝置，通過錨固系統(tǒng)錨固掛籃防止傾覆，錨固系統(tǒng)主要為主桁架錨固，包括后錨扁擔(dān)梁及錨梁、錨桿等組成；行走系統(tǒng)，該系統(tǒng)分為桁架走行系統(tǒng)、底模、外模走行系統(tǒng)及內(nèi)模走行系統(tǒng)；底籃系統(tǒng)，由前下橫梁、后下橫梁、底板縱梁、腹板縱梁、施工過道及鉸座等組成；模板系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要由底模、外側(cè)模及外側(cè)模滑梁、內(nèi)模及內(nèi)模滑梁、端模和模板固定裝置組成，模板均采用大塊組合鋼模加標(biāo)準(zhǔn)模板及調(diào)節(jié)模板組合而成；工作平臺(tái)。

2.2 掛籃安裝

圖2 掛籃安裝施工工藝流程圖

在0、1#塊施工全部完成后（包括預(yù)應(yīng)力張拉、壓漿及底模板系統(tǒng)拆除）即可在其上進(jìn)行掛籃拼裝。整個(gè)拼裝過程要求細(xì)致認(rèn)真，尤其是焊接工作，必須由技術(shù)熟練的工人完成。掛籃拼裝采用50T吊車，吊裝的最大噸為前吊上橫梁，重量為6.3t。掛籃安裝施工工藝流程圖如圖2所示。

2.3 掛籃試壓

根據(jù)橋梁施工技術(shù)規(guī)范要求，為了確保掛籃施工的安全運(yùn)行，掛籃在施工之前需進(jìn)行模擬加載試驗(yàn)，以檢驗(yàn)掛籃各部分的承載能力及受力變形情況。通過試壓檢查結(jié)構(gòu)消除掛籃自身非彈性變形。

在主桁架改裝加工完后，模擬掛籃實(shí)際受力狀態(tài)，在地面將兩片主桁架水平相向平放，中間設(shè)置剛性支座，桁架尾端用錨桿及扁擔(dān)梁連接，在桁架前端用1臺(tái)100T張拉千斤頂通過2根錨桿及扁擔(dān)梁進(jìn)行對(duì)拉加載試壓，觀察掛籃的變形和強(qiáng)度。

在主墩0#、1#塊支架現(xiàn)澆混凝土前，在1#塊各腹板端部埋設(shè)1塊預(yù)埋件，同時(shí)將反力架水平桿預(yù)埋進(jìn)入箱梁1m深（預(yù)埋段還需設(shè)置抗剪鋼板，鋼板采用雙面角焊縫，焊縫高度為1cm）。待澆筑的混凝土強(qiáng)度達(dá)到90%后，開始在0#、1#塊上組拼掛籃構(gòu)件，同時(shí)在預(yù)埋板位置焊接三腳反力架；掛籃結(jié)構(gòu)及三角反力架檢查驗(yàn)收合格后，在每片反力三角架下部前、后底橫梁位置各設(shè)置1臺(tái)100 t千斤頂，共采用四臺(tái)液壓油泵驅(qū)動(dòng)，其中上、下游側(cè)兩個(gè)邊腹板前反頂點(diǎn)由液壓油泵1驅(qū)動(dòng)，上、下游側(cè)邊腹板后反頂點(diǎn)由液壓油泵2驅(qū)動(dòng)，中腹板前反頂點(diǎn)由液壓油泵3驅(qū)動(dòng)，中腹板后反頂點(diǎn)由液壓油泵4驅(qū)動(dòng)。為防止反力三腳架預(yù)埋件處混凝土在加載試壓過程中出現(xiàn)開裂，在腹板預(yù)埋件位置需設(shè)置鋼筋網(wǎng)片進(jìn)行加強(qiáng)[2]。

3 主梁懸澆方案

對(duì)于主梁懸澆過程來說，其施工步驟主要如下：①掛籃安裝完成后按施工監(jiān)控提供的梁底標(biāo)高立模；②底、腹板鋼筋及預(yù)應(yīng)力管道安裝；③內(nèi)模前移到位，安裝對(duì)拉桿，調(diào)整頂模和翼板模標(biāo)高；④頂板鋼筋及預(yù)應(yīng)力管道、預(yù)埋件安裝，端頭模板安裝；⑤監(jiān)理驗(yàn)收，對(duì)稱澆筑箱梁砼，同時(shí)對(duì)澆筑過程進(jìn)行施工監(jiān)控； ⑥砼待強(qiáng)、養(yǎng)生；⑦按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行預(yù)應(yīng)力穿索、張拉、壓漿工作；⑧掛籃錨固吊桿松開、脫模；⑨掛籃前移，底籃改造，就位；⑩重復(fù)以上步驟開始下一施工梁段。

4 合龍段箱梁施工

主橋箱梁采用先中跨后邊跨的合龍方式，箱梁合龍，即體系轉(zhuǎn)換，是控制全橋受力狀態(tài)和線形的關(guān)鍵工序，對(duì)保證成橋質(zhì)量至關(guān)重要。因此合龍順序和工藝都必須嚴(yán)格控制，具體《施工步驟詳見主橋施工程序示意圖》。

根據(jù)洛維大橋施工實(shí)際情況、設(shè)計(jì)與監(jiān)控的合龍控制荷載布置形式，利用懸澆掛籃經(jīng)過局部改造后作為模板和支架進(jìn)行合龍施工。合龍段主要施工步驟如下：首先，梁端砼鑿毛，掛籃進(jìn)行局部改造，包括前下橫梁吊帶更換成吊桿，掛籃底欄前端平臺(tái)清理，前下橫梁改造，搭設(shè)合龍段施工平臺(tái)。其次，為了減少混凝土澆筑時(shí)的撓度變形，保證混凝土質(zhì)量，在合龍段澆筑前，預(yù)先施加配重，并隨著混凝土的澆筑逐步卸載配重來保證整個(gè)體系澆筑過程的穩(wěn)定性。最后，在合龍施工前由測(cè)量人員進(jìn)行高程和平面線型的復(fù)測(cè)，為保證施工時(shí)的縱立面的曲線線型，當(dāng)合龍段兩側(cè)的現(xiàn)澆梁段高程與設(shè)計(jì)值有較大的誤差時(shí)，應(yīng)增加附加配重布置在T構(gòu)梁體的一端以便調(diào)整梁體高程的調(diào)整，將高程差控制在2cm內(nèi)，選取全天溫度最低及較為穩(wěn)定的凌晨時(shí)段，頂緊焊牢勁性骨架，安裝臨時(shí)預(yù)應(yīng)力鋼束，張拉頂、底板鋼束各一對(duì)（每束張拉力各為50噸）。勁性骨架必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)與施工規(guī)范要求進(jìn)行施工[3]。

5 工程質(zhì)量保證措施

5.1 懸澆箱梁的施工質(zhì)量保證措施

為了能夠更好地保證懸澆箱梁的施工質(zhì)量，可以采取以下幾方面措施：第一方面是加強(qiáng)掛籃支座、安裝過程的質(zhì)檢工作，對(duì)重要受力焊縫進(jìn)行探傷檢測(cè)，加強(qiáng)掛籃懸澆施工過程檢查記錄，所有驗(yàn)收、檢查資料需簽字、存檔；第二方面是掛籃安裝完成后，需預(yù)壓，消除非彈性變形，并搜集彈性變形數(shù)據(jù)，為后續(xù)施工提供必要參數(shù)；第三方面是箱梁澆筑過程中實(shí)施監(jiān)控，依據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)調(diào)整立模標(biāo)高；第四方面是合理安排混凝土澆筑工序，對(duì)鋼筋、預(yù)應(yīng)力管道密布區(qū)域加強(qiáng)振搗，加強(qiáng)澆筑過程中的質(zhì)量控制，提高混凝土澆筑質(zhì)量等等。

5.2 混凝土保護(hù)層質(zhì)量控制措施

為了能夠更好地保證混凝土保護(hù)層的質(zhì)量，可以采取以下幾點(diǎn)措施：第一點(diǎn)是為了利于鋼筋的定位，使用定制保護(hù)層定位塊。保護(hù)層定位塊的尺寸及其形狀應(yīng)能保證鋼筋保護(hù)層厚度的準(zhǔn)確性；第二點(diǎn)是專門定制采用與混凝土材質(zhì)相同的橋梁專用纖維水泥基細(xì)石混凝土定位塊，其強(qiáng)度與密實(shí)性不應(yīng)低于構(gòu)建本土混凝土，外觀顏色宜與構(gòu)件本體混凝土一致，且與模板的接觸面宜盡量小；第三點(diǎn)是定位塊厚度尺寸偏差控制在0～+1.5mm以內(nèi)，與鋼筋接觸面應(yīng)沒有十字月牙形凹槽，能使定位塊緊貼鋼筋，且不發(fā)生位移。除外露面，其余各面宜保持粗糙，增加新老混凝土的黏結(jié)力；第四點(diǎn)是要保證定位塊布置是合理的，間距宜控制在500～800mm之間，當(dāng)構(gòu)件負(fù)重較大，墊塊應(yīng)適當(dāng)加密，間距不得大于500mm等等。

5.3 混凝土外觀質(zhì)量保證措施

首先，混凝土應(yīng)采用同一廠家、同一品牌的水泥，采用同一料場的砂、石料，外加劑也應(yīng)采用同一產(chǎn)品，以求結(jié)構(gòu)外觀色調(diào)一致。其次，控制好混凝土拌和質(zhì)量，是達(dá)到清水混凝土的先決條件。要求計(jì)量準(zhǔn)確、攪拌透徹、坍落度穩(wěn)定。防止混凝土離析、泌水等非勻質(zhì)現(xiàn)象。混凝土攪拌即輸送設(shè)備能充分保證混凝土連續(xù)均勻供應(yīng)，避免造成施工冷縫。再次，按照膠合板長寬尺寸以及流水段的劃分進(jìn)行配模，要求設(shè)縫合理、均勻?qū)ΨQ、長寬比例協(xié)調(diào)的原則，來確定模板分塊、面板分割尺寸。并且模板面板的板材應(yīng)該具備下列特點(diǎn)：強(qiáng)度高、韌性好、加工性能好，具有足夠的剛度等等。最后，混凝土施工的時(shí)候應(yīng)該用布料斗及串筒均勻布料，并且還應(yīng)該保證密實(shí)的振搗工藝。

5.4 成品、半成品保護(hù)措施

首先，設(shè)立半成品、成品保護(hù)領(lǐng)導(dǎo)小組，設(shè)專人負(fù)責(zé)半成品成品保護(hù)工作。其次，制定正確的施工順序：制定重要區(qū)域的施工工序流程，將各專業(yè)工序相互協(xié)調(diào)，排出一個(gè)空間的工序流程表，各專業(yè)工序均按此流程進(jìn)行有序施工，根據(jù)施工流程安排的工作內(nèi)容完成時(shí)間，嚴(yán)格控制工作面的人流量，如不符合流程時(shí)間的工種一律不準(zhǔn)隨意進(jìn)入其他施工區(qū)。嚴(yán)禁任何違反施工程序的做法。最后，作好工序標(biāo)識(shí)工作，在施工過程中對(duì)易受污染、破壞的成品、半成品標(biāo)識(shí)“正在施工，注意保護(hù)”的標(biāo)牌等等。

6 安全生產(chǎn)保證措施

為了能夠更好地保證施工過程的安全生產(chǎn)保證，可以從以下幾方面考慮：第一，應(yīng)該保持“安全第一，預(yù)防為主，綜合治理”方針，做到安全工作與生產(chǎn)任務(wù)同時(shí)計(jì)劃、同時(shí)布置、同時(shí)檢查、同時(shí)總結(jié)、同時(shí)評(píng)比，安全防護(hù)措施提前施工，經(jīng)驗(yàn)收合格交付使用。第二，安全生產(chǎn)的宣傳教育，對(duì)新員工進(jìn)行三級(jí)安全教育，新員工在未進(jìn)行安全教育前不得上崗作業(yè)，特種作業(yè)人員必須經(jīng)相關(guān)部門考試合格后取得特種作業(yè)人員操作證方可上崗。第三，分部分項(xiàng)工程，由工程技術(shù)部門或施工員，向班組做安全交底，交底要求具體、明確，要有正式的書面記錄和簽字。特殊工種，如電工、起重機(jī)械作業(yè)人員、塔吊操作員等分別按安全操作規(guī)程做專項(xiàng)技術(shù)交底，形成書面文字，簽字后交付作業(yè)班組。第四，安全環(huán)保部采取定期、不定期、專項(xiàng)的檢查形式對(duì)施工現(xiàn)場進(jìn)行安全檢查，對(duì)檢查出來的安全隱患，立即要求相關(guān)部門及施工隊(duì)予以整改，整改完畢后經(jīng)安全部門驗(yàn)收合格后恢復(fù)施工。第五，針對(duì)施工機(jī)械設(shè)備和安全設(shè)施進(jìn)行檢查、維護(hù)、保養(yǎng)，及時(shí)排除安全隱患，嚴(yán)禁機(jī)械設(shè)備帶病工作。第六，設(shè)立安全設(shè)施、安全標(biāo)志，如在施工現(xiàn)場設(shè)置安全圍欄、防火設(shè)施、警示牌，堅(jiān)持使用高空作業(yè)的安全網(wǎng)、安全帶、安全帽等。第七、重點(diǎn)防護(hù)部位設(shè)置相應(yīng)的滅火器材，并懸掛醒目標(biāo)識(shí)，定期檢查。第八，在遇到大風(fēng)或雷雨等惡劣天氣時(shí)，必須立即停止作業(yè)，人員迅速撤離到安全地點(diǎn)。

7 結(jié)束語

經(jīng)過實(shí)踐證明，洛維大橋連續(xù)箱梁掛籃懸澆的施工技術(shù)已經(jīng)相對(duì)比較成熟，并且已經(jīng)取得了比較良好的施工效果，高效且優(yōu)質(zhì)地完成了有關(guān)施工要求，為后續(xù)類似工作的順利開展提供了一定的參考和依據(jù)，具有現(xiàn)實(shí)意義。