市政橋梁工程掛籃懸臂施工及其質量控制策略

陳勇軍

摘? ? 要：橋梁工程建設中，大型橋梁結構因其結構較重，施工具有一定難度，懸臂澆筑掛籃施工技術已經(jīng)很成熟，不需要架設支架，不適用大型吊機。與其他方法相比，具有施工速度快、剛性大、操作便捷、變形小、拼制簡單方便、結構簡單、自重輕等優(yōu)勢，在省去搭設支架麻煩的同時不影響橋下交通和通航，如今該技術已經(jīng)成功地運用到橋梁工程項目建設中，成為修建大中型跨徑橋梁的有效方式。

關鍵詞：市政橋梁工程;掛籃懸臂施工;質量控制策略

1? 掛籃懸臂施工工作原理分析

1.1? 掛籃結構組成

在市政橋梁工程施工中，掛籃是橋梁懸臂澆筑施工的主要設備。掛籃按結構形式主要分為桁架式、斜拉式、型鋼式及混合式四種，其中三角形和菱形掛籃是目前施工中最為廣泛的兩種形式。掛籃結構組成通常由主桁架、懸吊系統(tǒng)、模板系統(tǒng)、行走系統(tǒng)、錨固系統(tǒng).、承重系統(tǒng)、工作平臺和橫向聯(lián)接系統(tǒng)等組成，其中主梁桁架是主要受力構件，通常布置于箱梁腹板位置。

1.2? 掛籃施工的工作原理

掛籃懸臂澆筑施工方法是利用已經(jīng)完成的墩頂節(jié)段為施工平臺兼起點，即掛籃在已經(jīng)張拉錨固并與墩身連接成整體的梁段上移動。通過掛籃對稱懸臂施工來逐段完成箱梁綁扎鋼筋、立模、澆筑混凝土及預應力張拉、壓漿等工序。完成本段施工后，掛籃對稱向前各移動一節(jié)段，進行下一梁段施工，循序漸進，直至懸臂梁段澆筑完成，并最終合龍成連續(xù)橋梁的一種施工方法。

1.3? 掛籃懸臂澆筑施工工藝流程

掛籃安裝就位、按規(guī)范性能檢測完成——安裝箱梁底膜及外側?！惭b頂板、腹板鋼筋及底板預應力管道——澆筑底板混凝土——安裝內側模、頂模及腹板預應力管道——安裝頂板鋼筋及頂板預應力管道——澆筑腹板及頂板混凝土——檢查并清潔預應力管道——穿預應力鋼絞線——張拉預應力鋼絲束——封錨及預應力管道壓漿——掛籃對稱前移就位——進入下一梁段施工——直至合龍。

2? 掛籃懸臂施工質量控制策略分析

2.1? 掛籃安裝施工

安裝過程必須嚴格按照審批后的設計方案執(zhí)行。軌道安裝要順直，軌道頂面保持水平，軌道高差不得大于5mm。各主桁架間保證平行，吊帶等豎向桿件保證位置準確、垂直均勻受力。

2.2? 預壓試驗要點

在掛籃安裝完成后，應全面檢查安裝質量，并應按設計荷載做載重試驗，即預壓試驗，通過預壓消除掛籃安裝過程中的非彈性變形，驗證掛籃的可靠性，同時得到有關掛籃彈性變形量的參數(shù)，取得彈性線性，并且可校核掛籃的技術性能和安全參數(shù)，從而確保其性能滿足施工要求，避免非彈性變形引發(fā)安全事故。

在預壓試驗過程中，通常按照10t進行每個等級的劃分，其承載力越高，相應的等級也越多。另外在兩邊掛籃進行同時預壓進，并應確保加載重量對稱等。通常情況下，預壓荷載應為最大梁節(jié)段的1.2倍，在荷載預壓試驗過程中，應全面記錄和分析掛籃的加載情況及變形情況等，確保合理的立模標高，保證箱梁線型。

2.3? 混凝土澆筑和預應力張拉施工控制要點

在梁段混凝土澆筑前，應對掛籃（托架或膺架）、模板、預應力筋管道、鋼筋、預埋件、混凝土材料、配合比、機械設備、混凝土接縫處理等情況進行全面檢查，經(jīng)相關單位認可后方可澆筑。懸臂澆筑混凝土時，宜從懸臂前端開始，最后與前段混凝土連接。

2.4? 掛籃行走和拆除施工要點

掛籃行走和拆除時掛籃懸臂澆筑施工中安風險最集中的環(huán)節(jié)，掛籃行走過程中監(jiān)測是針對反壓輪和懸吊系統(tǒng)的實時變化情況進行的安全監(jiān)控。懸澆兩端的掛籃應同時對稱進行移動，行走時必須服從統(tǒng)一指揮，移動速度控制在5cm/min～10cm/min左右，移動過程必須保證平穩(wěn)。

2.5? 合龍施工控制要點

（1）合龍段的長度宜為2m;（2）合龍前應觀測氣溫變化與梁端高程及懸臂端間距的關系;（3）合龍前應按設計規(guī)定，將兩懸臂端合龍口予以臨時連接，并將合龍跨一側墩的臨時固結放松或改成活動支座;（4）合龍前在兩端懸臂預加壓重，并于澆筑混凝土工程中逐步撤除，以使懸臂端擾度保持穩(wěn)定;（5）合龍宜在一天中氣溫最低時進行。氣溫變化是影響合龍施工質量的主要因素，通常選擇在日溫差較小的陰天進行，而且在當天溫度最低的時刻焊接剛性聯(lián)接支撐和澆筑混凝土，一般選擇在凌晨1：00～3：00。（6）合龍段混凝土強度宜提高一個等級，以盡早施加預應力;（7）連續(xù)梁的梁跨體系轉換，應在合龍段及全部縱向連續(xù)預應力筋張拉、壓漿完成，并解除各墩臨時固結后進行;（8）梁跨體系轉換時，支座反力的調整應以高程為主，反力作為校核。

3? 掛籃懸臂施工質量控制策略

3.1? 橋梁線性控制

在橋梁施工中，每個環(huán)節(jié)所產生的變形和內力均能夠預算，通過對橋梁的預留孔傳感器所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)和預計數(shù)據(jù)之間的差異來對橋梁工程施工中所產生的問題進行判斷，防止相關的安全事故產生。橋梁線性控制主要注意以下幾方面：一是選用專業(yè)軟件對施工的環(huán)境和橋梁設計進行建模，導入各項數(shù)據(jù)，通過軟件系統(tǒng)對其進行模擬，對重要的參數(shù)指標進行計算，包括混凝土結構的實效和橋梁可能會出現(xiàn)的變形等，結合實際施工方案進行綜合考察。二是盡可能地對會出現(xiàn)的問題進行模擬，并根據(jù)問題研究解決措施，在實際施工中進行科學指導，進而保證施工順利進行。三是采用監(jiān)控測試系統(tǒng)以及專業(yè)計算軟件實施校準，在一定時間內加強對數(shù)據(jù)的分析，如果出現(xiàn)偏差，需立即對其實施調整和檢測，為下一道工序奠定良好的基礎。

3.2? 懸臂混凝土澆筑施工的質量控制

加強懸臂混凝土的澆筑質量控制，可以有效的提高掛籃的荷載，在施工過程中，施工單位要對掛籃的荷載進行計算，避免因為過分承載而導致施工安全問題，而且監(jiān)理單位也要參與施工單位的檢查，起到監(jiān)督的作用，在掛籃移動的過程中，避免掛籃出現(xiàn)旋轉要降低掛籃移動的速度。懸臂混凝土的澆筑時間不要超過8h，有效的保證懸臂掛籃的質量安全。

3.3? 懸臂箱梁施工擾度的質量控制

可以通過橋梁具體線型的調整和預應力的變化來對撓度進行控制。懸臂梁段立模標高的確定必須遵循設計標高和預拱度進行，依據(jù)立模標高的要求進行立模作業(yè)。在橋梁懸臂澆筑施工中，必須指派專人對澆筑混凝土的每個階段以及張拉預應力前后的具體情況進行觀測，并對這幾個時段內懸臂擾度的變化進行觀測。

3.4? ?懸臂預應力張拉的質量控制

懸臂在安裝時要對水泥漿液進行合理的配比，保證足夠的注漿時間。懸臂掛籃工作時主要依靠的就是預應力的張拉，而且橋梁的施工質量也會受到懸臂預應力張拉的影響，如果錨固的鋼筋遭到了銹蝕就會導致預應力的張拉產生變化，所以要加強預應力的張拉控制。

3.5? 高程控制

預應力混凝土連續(xù)梁，懸臂澆筑段前端底板和橋面標高的確定是連續(xù)梁施工的關鍵問題之一，確定懸臂澆筑段前端標高時應監(jiān)測以下項目：（1）掛籃前端的垂直變形值;（2）預拱度設置;（3）施工中已澆段的實際標高;（4）溫度影響。

4? 結束語

掛籃懸臂施工由于操作簡單，使用輕便、剛性大、施工成本低等優(yōu)勢已在橋梁工程建設中得到了廣泛應用，因此我們應在理論上不斷完善知識體系、技術更新，形成系統(tǒng)數(shù)據(jù);在操作上應不斷更新施工方法，準確把握施工要點，提高施工技術水平，確保工程質量。將理論與實際相結合，更好實現(xiàn)掛籃懸臂施工技術在橋梁建設中的巨大作用。

參考文獻：

[1] 李海貝.市政橋梁工程懸臂掛籃施工及其質量控制的探析[J].百科論壇電子雜志，2019（4）：161.