大跨度橋梁施工中的懸臂施工技術論述

劉宋飛 中交三航局第三工程有限公司

1 前言

伴隨著社會的進一步發(fā)展，我國在橋梁方面的施工技術已經(jīng)遠超于發(fā)達國家，經(jīng)過這些年的努力和發(fā)展，我國已經(jīng)成為橋梁強國。橋梁工程在發(fā)展工程中，施工難度較大其繁雜的工程類型當屬大跨度橋梁，其在施工過程中需要施工諸多不同的先進的、高效的施工技術，而懸臂施工技術就是大跨度橋梁施工中常用的施工類型。

2 懸臂施工

懸臂施工就是在已經(jīng)建成的橋墩頂部，沿著橋梁跨徑的方式，采用對稱逐段的方式進行施工，因此，懸臂施工也稱作分段施工，在一段混凝土達到相應強度后施加一定的預應力與之前施工完成部位組成一個整體，隨后進行下一段施工。懸臂施工依據(jù)不同的施工方法可分為懸臂拼接組裝以及利用懸臂將混凝土等相關材料注入到模子里制作成預定形體兩種。其中利用懸臂將混凝土等相關材料注入到模子里制作成預定形體就是在橋墩兩側(cè)對稱位置經(jīng)混凝土等相關材料注入到模子里，在混凝土固結(jié)之后拉伸預應力筋，這種情況下需要掛籃，完成該段后進行下一段的施工。而懸臂拼裝則是在橋墩兩側(cè)的對稱位置將預制塊通過起吊機吊起后安裝，并將預制塊拉伸，達到懸臂增長的目的。

3 大跨度橋梁施工中的懸臂施工技術

3.1 懸臂掛籃施工

3.1.1 掛籃設計及相關事項

大跨度橋梁工程項目在施工過程中，一般情況下菱形掛籃或者三角形掛籃較多，倘若預應力筋設置為豎向的，則使用菱形掛籃，這樣施工起來方便快捷，使用哪類型的掛籃往往取決于工程的實際情況。另外，在對掛籃進行科學設計時，通常將其彈性變形限制在1 厘米以內(nèi)，而非彈性變形一般限制在2mm 以內(nèi)。掛籃可在施工現(xiàn)場進行拼裝名，但是掛籃自身重量及其施工過程中所需設備以及施工人員總重量不得超出60噸。

3.1.2 掛籃拼裝過程

主桁架的拼裝：第一，以0 號塊為基點檢查其頂板軌道的平整度，并精準測的測量出箱梁、軌道軸線以及兩頭所在位置線與此同時進行放線，隨后利用水平儀以及經(jīng)緯儀等相關測量儀器對掛籃的走線及拼裝位置進行測量，在測量并放出軌道軸線之后，在頂板軌道上鋪設一層方木，并在其最頂部放好相應的型鋼。第二，在起吊機的外力作用下將軌道吊起，移動到指定位置后下放并進行安裝，并利用精軋螺紋鋼對軌道進行固定。第三，直接將0 號塊作為拼裝平臺，以垂直地球重力的方向組裝主桁架，組裝工作完成之后，用起吊機將其吊起并移動到安裝部位，與此同時做好加固防護措施，確保移動過程中桁架的穩(wěn)定性，最后安裝反扣輪。第四，主桁架安裝工作完成后，對后錨固桿進行安裝，主要作用就是將所有桁架組合成一個整體并確保其穩(wěn)定性。第五，在各個桁架之間安裝構(gòu)件，將所有桁架有效銜接起來。第六，上述作業(yè)全部完成之后安裝提升裝置以及前懸吊梁。

底平臺及模板的拼裝：首先，將掛籃底籃以及前后吊固定好，進而組合成一個穩(wěn)固的底平臺。其次，將內(nèi)模支設到箱梁的內(nèi)滑梁中，與此同時也將懸吊滑輪也安裝在其中。在起吊機的輔助作用下，將內(nèi)滑量吊起，并將懸吊滑輪中的螺栓擰緊固定好，在確保吊帶等全面固定完整后，將整個內(nèi)模全部拉入到箱梁中。再次，將預制的外模放置在外滑梁，同樣將懸吊滑輪放到指定位置，隨后在外模的下端鋪設一層木跳板，并用鐵絲將木跳板與外模的框架進行固定。將固定好的外模木跳板作為施工平臺，便于施工人員在此處安裝并固定好吊帶銷桿。

3.1.3 加載試驗

在掛籃完成拼裝之后，利用砂袋對掛籃進行加載試驗，砂袋實際重量應該超出混凝土的總重量，是其1.1 倍，以便利用加載消除掛籃的非彈性變形。同時針對掛籃的吊帶、前上橫梁以及底籃的實際變形值需要予以分級試驗，在試驗過程中，對其每一級的持荷時間都應該保持在30min以上，并對所得數(shù)據(jù)進行全面分析，繼而準確推算出不同梁段的實際豎向變形數(shù)據(jù)，為后續(xù)科學設置橋梁的預拱度予以真實、可靠的依據(jù)支撐。除此之外，還應該準確測試掛籃構(gòu)件及全部桿件實際預應力的大小。

3.2 懸臂澆筑施工

懸臂澆筑施工應該一次性完成，在將縱向預應力角鋼線張拉完成后，立刻擰松后錨，并橫向向前移動，隨后進行澆筑作業(yè)。懸臂澆筑應該嚴格按照施工工序進行，施工工序如下（見圖1）。

懸臂澆筑施工過程中應該注意以下幾個方面：其一，混凝土攪合作業(yè)，該項作業(yè)是在自動拌合站完成的，并且各種骨料配比應該由專人進行監(jiān)管額檢測，拌合時間保持在2min以上，并做好混凝土坍落度的記錄工作。其二，混凝土澆筑作業(yè)，一般懸臂混凝土澆筑作業(yè)是通過混凝土泵車完成的，并且在澆筑過程中應該確保兩腹板的上下傾角前后對稱灌注，直至灌注到地板位置，另外在對頂板進行澆筑的時候，應該嚴格按照從兩側(cè)向中間的順序澆筑，盡可能確保T 兩端的重量的均衡，只有這樣才能夠確保施工的質(zhì)量水平。其三，混凝土振搗作業(yè)：慈祥作業(yè)需要使用插入式振搗器對混凝土進行振搗，將振搗器插入到混凝土30cm左右厚度的地方，各振搗器之間的插入間距以振搗器半徑的1.5倍最佳，并且振搗器一定要快速插入緩慢抽出，這樣一來就可以有效消除混凝土內(nèi)部的空隙，規(guī)避泛漿或者混凝土不下沉現(xiàn)象的發(fā)生，進一步提高混凝土密實度。其四，混凝土養(yǎng)護作業(yè)：和混凝土養(yǎng)護質(zhì)量的好壞對橋梁工程項目的外觀及強度有著直接影響，故而，在對混凝土進行養(yǎng)護前，在混凝土表面鋪設一層濕土工布，并在其上方增鋪一層塑料布，對塑料布表面進行灑水，上述工作的主要目的就是確保經(jīng)過養(yǎng)護的混凝土試件在外力為壓力時的強度極限達到設計的強度。

圖1 懸臂澆筑施工工序

3.3 合攏段施工

在對橋梁工程合攏段進行施工的時候需要完成一個系統(tǒng)時候在對下一個系統(tǒng)進行施工，簡而言之，只有完成當前階段的施工之后才能改變俏臉性質(zhì)。在合攏段施工的時候首先對邊跨進行合攏，隨后對中跨進行合攏。其中邊跨合攏澆筑過程中，應該按照架著澆筑或者吊著澆筑的方式進行施工，在混凝土固結(jié)達到一定強度之后，正式對邊跨合攏段進行施工。中跨合攏段施工時首先對勁性骨架的兩邊進行澆筑，在其固結(jié)之后不了立刻對中跨合攏段進行施工，應該先將前一施工階段安裝的掛籃完全拆除后再進行施工工序。另種不同合攏段的施工條件也不盡相同，但是唯一相同點是均需要在低溫的條件下進行。合攏段施工必須要與施工標準相吻合，否則一旦出現(xiàn)偏差就為出現(xiàn)力不平衡的現(xiàn)象，對于大跨度橋梁項目而言，合攏段施工時極為重要的，每道施工工序都不得馬虎，且嚴格按照先兩邊后中間的順序進行施工，合攏過程中，已經(jīng)支設完成的橋墩可以不再施工之前拆除。另外，為了確保懸臂撓度的準確性，中線兩邊的平衡是非常重要的，在完成澆筑后將其逐一拆除。合攏段施工時一定要確保溫度，最好是在凌晨時間段進行施工。

4 懸臂施工技術的控制措施

4.1 合理設置預拱度

預拱度自身存在兩層含義，具體劃分為：其一是為其他施工方法的進一步發(fā)展而預留拱度，拱度預留的初衷是為施工提供便利條件，促使其順利進行，進而有助于工作人員及時設置吊籃并準確操作。其二橋梁在正常施工過程中，其工程程序較為復雜，從開始施工一直到最后的拼接工作，需要經(jīng)歷多個環(huán)節(jié)，同時，在整體的施工過程中，部分環(huán)節(jié)需要適時改進，借助預留拱度，有助于將當下環(huán)節(jié)中繁瑣的操作工作簡單化。其實，預留拱度的有效設置，為工作人員的生命安全提供有力保障，同時也工作人員的順利施工提供更多便利條件。然而，在對預留拱度設置時，需嚴格掌控設置范圍，預留過多則會導致大量空間被白白浪費，同時也會影響橋梁美觀。在橋梁工程實踐過程中，我們積累了豐富的有效經(jīng)驗，將其進行歸納結(jié)束語，從中可以看出，懸吊梁正常運營期間撓度的最大值與預留拱度數(shù)值較為接近。最大撓度值實質(zhì)是隔斷橋梁的撓度總和，在此過程中，應著重考慮各梁之間的溫度壓力以及由于收縮發(fā)生形變而影響撓度，借助相應的有效計算，獲得各項數(shù)據(jù)的具體內(nèi)容，在此基礎上，為了保障操作過程的科學性及合理性，應結(jié)合橋梁所處的具體環(huán)境，并以此為依據(jù)，據(jù)有效經(jīng)驗，針對出現(xiàn)的問題進行有效處理。

4.2 嚴格把控結(jié)構(gòu)撓度

在施工過程中，嚴格把控結(jié)構(gòu)撓度作為其中較為重要的施工內(nèi)容，在整體是共同過程中，有效控制此項內(nèi)容的方式多種多樣，其中較為常見的是：嚴格控制混凝土自身重量、降低活荷載的對其的影響以及使用托架的本身質(zhì)量等都可以滿足。

4.3 借助真空，促進壓漿工藝的實現(xiàn)

目前，就我國而言，預應力在施工技術中突顯出來，并大量應用于工程施工中。以往的壓漿工藝存在較多不足，例如正常使用過程中出現(xiàn)較多縫隙以及氣泡，巖漿在密封時密封性不好等問題，以往壓力壓漿工藝已經(jīng)無法適用于當前的發(fā)展現(xiàn)狀，如今，全新的用于輔助壓漿的工藝技術已經(jīng)誕生，同時適用性極強，將傳統(tǒng)的壓漿方法與真空吸漿方法有機結(jié)合形成真空壓漿技術，對于傳統(tǒng)的壓力壓漿相關設備進行系統(tǒng)化完善，有效解決以往的壓力壓漿技術中存在的問題。在一定范圍內(nèi)，促使孔道壓漿中的飽和度得以提升，壓軸速度以及密實度都得以改善，基于此，為施工質(zhì)量的提高提供有力保障基礎。

5 結(jié)束語

現(xiàn)階段，懸臂技術得到了廣泛應用，因此其逐漸成熟起來，并且在難度較大以及大跨度的橋梁建設過程中，懸臂施工技術的優(yōu)勢及可用性得到了很好的驗證。由于大跨度橋梁施工有著一定的困難性，加之容易受到風振、吊裝及拼接等因素的影響，在實際工程中，采用懸臂施工技術之后，施工效果顯著提高，所以，在此過程中積累了大量豐富的經(jīng)驗，其都是值得我們深入研究的，為之后工程是順利進行提供有力基礎。因此懸臂施工技術的應用可以有效解決這些問題，為大跨度橋梁施工提供了可靠的保障條件。