橋梁工程建設(shè)中的懸臂橋梁施工技術(shù)研究

關(guān)雅霄

中鐵十六局集團(tuán)第一工程有限公司

1 引言

基于當(dāng)前公路橋梁領(lǐng)域發(fā)展現(xiàn)狀，本文結(jié)合實(shí)際工程案例，圍繞懸臂橋梁施工技術(shù)展開分析與探討，包括掛籃施工、懸臂澆筑、撓度控制等施工方面，最后總結(jié)了懸臂橋梁施工技術(shù)以及施工效果。

2 工程概況

近年來(lái)為了促進(jìn)世界經(jīng)濟(jì)一體化發(fā)展，我國(guó)不斷加強(qiáng)公路橋梁建設(shè)，本工程是（廣西）-東盟鐵路南通道的重要組成部分。其中黃竹江大橋位于防城港市。于DK24+615處（6~7號(hào)墩）跨黃竹江。起訖里程為DK24+396.1~DK24+615，中心里程為DK24+615，全橋長(zhǎng)363.55m。圓端型實(shí)體橋墩，矩形空心橋臺(tái)，樁基礎(chǔ)。連續(xù)梁6#、7#主墩所跨黃竹江江面寬120m，5#、8#墩為連續(xù)梁邊墩；5#墩底截面為8.62m×3.82m，墩高26m；8#墩底截面為7.6m×2.8m，墩高16m；6#、7#墩承臺(tái)變更抬高3m，變更后6#墩底截面為8.97m×4.27m，墩高27m；7#墩底截面為8.88m×4.18m，墩高25m。

本橋采用整體橋面形式，連續(xù)箱梁采用單箱單室、變高度、變截面結(jié)構(gòu)，箱梁頂寬12.6m，橋中心至擋碴墻內(nèi)側(cè)4.7m；梁高在中支點(diǎn)處為6m，跨中為3.2m；邊支座中心線至梁端0.75m，支座橫橋向中心距5.6m。箱梁頂板厚度為38cm~65cm，腹板厚40cm~90cm，底板厚度42cm~110cm。箱梁兩側(cè)腹板與頂?shù)装逑嘟惶幘捎玫菇沁^(guò)渡，墩頂支座截面設(shè)置橫隔板，隔板設(shè)有檢查孔洞，橫隔板厚度：邊支座處1.35m，中支座處1.8m，箱梁共分33段。

3 橋梁工程建設(shè)中的懸臂橋梁施工技術(shù)

經(jīng)過(guò)不斷地實(shí)踐和發(fā)展，橋梁工程建設(shè)中的懸臂橋梁施工技術(shù)得到了創(chuàng)新、優(yōu)化，當(dāng)前掛籃施工技術(shù)在懸臂橋梁施工中得到了廣泛的運(yùn)用。其主要是通過(guò)將懸臂橋梁分為多個(gè)部分，并且按照對(duì)稱的方式展開施工作業(yè)，最終完成懸臂橋梁施工。掛籃施工技術(shù)相對(duì)于傳統(tǒng)懸臂橋梁施工技術(shù)有著明顯的優(yōu)勢(shì)，但是對(duì)施工技術(shù)要求較高，所以在實(shí)際施工過(guò)程中要合理應(yīng)用施工技術(shù)才能為橋梁的順利施工奠定良好的基礎(chǔ)[1]。

3.1 懸臂橋梁掛籃施工技術(shù)

掛籃施工技術(shù)是當(dāng)前懸臂橋梁施工中應(yīng)用較為廣泛的技術(shù)之一，本文結(jié)合實(shí)際工程案例，通過(guò)對(duì)掛籃施工技術(shù)的結(jié)構(gòu)組成及技術(shù)參數(shù)、掛籃的安裝作業(yè)、掛籃的預(yù)壓作業(yè)等三個(gè)方面進(jìn)行分析。

3.1.1 掛籃的結(jié)構(gòu)組成及技術(shù)參數(shù)

結(jié)合本工程的實(shí)際工程量與設(shè)計(jì)要求，掛籃選擇菱形掛籃系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)主要包含了底籃、主桁、模板、吊掛等多個(gè)細(xì)分系統(tǒng)[2]。具體的結(jié)構(gòu)組成如圖1所示。

圖1 掛籃結(jié)構(gòu)示意圖（單位：mm）

掛籃施工技術(shù)中掛籃的主要技術(shù)參數(shù)主要包含了掛籃的自重、撓度、工作縱向坡等方面的數(shù)據(jù)，具體如表1所示。

表1掛籃的主要技術(shù)參數(shù)

3.1.2 掛籃的實(shí)際安裝作業(yè)

在實(shí)際安裝施工過(guò)程中要以設(shè)計(jì)圖紙為依據(jù)，精準(zhǔn)確定掛籃拼裝的控制，在吊車或者其他機(jī)械的協(xié)助下按照安裝順序依次吊裝掛籃的配件，將掛籃安裝位置精準(zhǔn)控制在已完成澆筑的梁面，最后安裝掛籃。在實(shí)際施工過(guò)程中一定要嚴(yán)格按照設(shè)備安裝要求依次對(duì)各類配件、附屬結(jié)構(gòu)等安裝到位，一方面保證吊籃的安全性；另一方面要避免返工現(xiàn)象發(fā)生，否則不僅會(huì)影響施工周期，而且還會(huì)無(wú)形之中增加施工成本[3]。

3.1.3 做好預(yù)壓檢測(cè)工作

掛籃在完成安裝后全面檢測(cè)掛籃，如果發(fā)現(xiàn)非彈性形變需要制定相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施及時(shí)處理，同時(shí)考慮彈性形變的曲線，并從變化中獲取更多有價(jià)值的信息數(shù)據(jù)，才能制定更加科學(xué)合理的控制措施，以此來(lái)提升掛籃各方面的質(zhì)量需求。在滿足一切施工質(zhì)量需求后方可進(jìn)行預(yù)壓檢測(cè)工作，在具體檢測(cè)過(guò)程中分別設(shè)置12個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，既要涉及掛籃前上橫梁，也要包含前下橫梁以及后錨梁等多個(gè)方向的實(shí)際移動(dòng)情況。綜合考慮箱梁和模板的承重能力以及包含機(jī)械設(shè)備在內(nèi)的所有施工荷載，明確壓載期間的實(shí)際重量情況，以此為依據(jù)配置適量的混凝土預(yù)制塊。此外，在實(shí)際檢測(cè)過(guò)程中還要充分考慮外界因素帶來(lái)的影響，如天氣條件、降雨等引發(fā)的荷載變化情況等。

3.2 懸臂橋梁混凝土施工

懸臂橋梁施工過(guò)程中混凝土施工也是重要的核心施工環(huán)節(jié)，所以對(duì)于懸臂橋梁施工技術(shù)的研究也要涉及混凝土施工技術(shù)，具體而言，有以下幾個(gè)方面。

3.2.1 鋼筋的綁扎作業(yè)

鋼筋綁扎作業(yè)是混凝土施工前的重要環(huán)節(jié)，所以要嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，以設(shè)計(jì)要求為基礎(chǔ)，在綁扎預(yù)埋鋼筋時(shí)要同步綁扎翼板鋼筋，同時(shí)還要分析頂板各處的結(jié)構(gòu)特性，合理選擇預(yù)留孔洞，一方面為施工人員通行構(gòu)建便利條件，一方面也方便材料運(yùn)輸需求。

3.2.2 混凝土的澆筑與養(yǎng)護(hù)

在完成鋼筋綁扎、模板支護(hù)后，經(jīng)過(guò)甲方、監(jiān)理方以及施工方三方全面檢查后，滿足施工要求后，通過(guò)簽署書面材料同意混凝土澆筑后方可澆筑。但是，在實(shí)際施工過(guò)程中要始終保證橋墩兩側(cè)兩端懸臂的平衡，所以澆筑作業(yè)同樣需要采用對(duì)稱澆筑方式施工，保證懸臂兩端的偏差值小于段重的20%。完成混凝土施工后一方面要保證頂板的平整度；另一方面要及時(shí)進(jìn)行混凝土養(yǎng)護(hù)，以避免外界因素影響導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫等現(xiàn)象，保證混凝土在一定的時(shí)間范圍內(nèi)達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度。在后期養(yǎng)護(hù)過(guò)程中要不斷檢測(cè)混凝土強(qiáng)度，當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到拆模標(biāo)準(zhǔn)要求后方可進(jìn)行拆模作業(yè)[4]。

3.2.3 預(yù)應(yīng)力的施工作業(yè)

在混凝土的實(shí)際強(qiáng)度已經(jīng)達(dá)到最終強(qiáng)度的90%后便開展預(yù)應(yīng)力施工。張拉作業(yè)對(duì)于懸臂橋梁質(zhì)量有著重要的影響，所以在預(yù)應(yīng)力施工作業(yè)時(shí)必須使用高精度儀器設(shè)備與專業(yè)的施工人員，才能保證懸臂橋梁張拉量的合理性。由于該橋梁長(zhǎng)度已經(jīng)達(dá)到363.55m，所以壓漿施工量極大，在工程機(jī)械以及施工技術(shù)選擇方面既要滿足施工設(shè)計(jì)要求也要保證施工效率，最終才能保證壓漿質(zhì)量。同時(shí)注意控制以下幾方面的參數(shù)：水灰比、泌水率、砂漿攪拌時(shí)間等多方面的要求，這樣才能達(dá)到預(yù)期效果與滿足設(shè)計(jì)要求。

3.3 懸臂橋梁施工期間撓度控制

撓度控制是提升工程質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，所以橋梁工程建設(shè)中的懸臂橋梁施工過(guò)程中要做好撓度觀測(cè)與控制工作，在實(shí)際觀測(cè)工作中為了有效抵御外界因素對(duì)檢測(cè)結(jié)果造成的不良影響，檢測(cè)時(shí)間一般要在每日的早上7：50~8：50檢測(cè)。每完成一組檢測(cè)后要做好記錄并且創(chuàng)建對(duì)應(yīng)的撓度曲線圖，根據(jù)圖紙的相關(guān)信息分析撓度的實(shí)際情況并且合理調(diào)整偏差[5]。

此外，合龍精度的控制也格外重要。在實(shí)際施工過(guò)程中要通過(guò)聯(lián)測(cè)來(lái)掌握懸臂梁末端的實(shí)際安裝施工情況，以此作為后續(xù)合龍施工的重要依據(jù)。具體而言，在懸臂橋梁懸拼施工期間利用全站儀等精密的測(cè)量?jī)x器觀測(cè)橋位縱軸線，并且按照橋梁的實(shí)際情況合理布置監(jiān)測(cè)點(diǎn)，及時(shí)掌握監(jiān)測(cè)點(diǎn)的具體情況和實(shí)際施工與設(shè)計(jì)要求存在的偏差，為科學(xué)合理地制定施工計(jì)劃提供重要的數(shù)據(jù)參考，進(jìn)而保證懸拼作業(yè)的順利完成。

4 掛籃施工技術(shù)的優(yōu)勢(shì)分析

通過(guò)結(jié)合實(shí)際施工案例的分析，橋梁工程建設(shè)中的懸臂橋梁施工中運(yùn)用掛籃施工工藝相對(duì)于傳統(tǒng)的施工技術(shù)，不僅精簡(jiǎn)了施工環(huán)節(jié)，而且有效降低了施工成本，無(wú)論是在人員、材料方面還是在資金投入方面都有了明顯的降低。此外，掛籃施工技術(shù)對(duì)于施工質(zhì)量的提升以及經(jīng)濟(jì)效益的提升有著明顯的影響[6]。

具體而言，掛籃施工技術(shù)的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾方面：首先，掛籃施工技術(shù)的運(yùn)用可以獲取更加寬闊的施工場(chǎng)地，為后續(xù)的施工效率的提升提供了較大的支持，所以相對(duì)于傳統(tǒng)的施工技術(shù)，應(yīng)用掛籃施工技術(shù)明顯縮短了施工周期，而且工作效率有了顯著的提升，無(wú)論是對(duì)于保證施工質(zhì)量還是施工有序進(jìn)行都有著明顯的優(yōu)勢(shì)；其次，相對(duì)于傳統(tǒng)施工技術(shù)，掛籃施工工藝對(duì)于底模、外模的支護(hù)、安裝更加便捷、安全，縮短模板支護(hù)與安裝的時(shí)間，為后續(xù)的施工創(chuàng)造了更多的時(shí)間與空間；最后，掛籃施工工藝穩(wěn)定性極佳，不僅具有較大的剛度，而且結(jié)構(gòu)變形可預(yù)防、可控制，在實(shí)際施工過(guò)程中僅需調(diào)整一次標(biāo)高的便能順利立模，后續(xù)無(wú)論是任何階段的施工都可維持穩(wěn)定，無(wú)須再調(diào)整，減少了成本的支出，又實(shí)現(xiàn)了施工效率的提升。由此可見，掛籃施工技術(shù)相對(duì)傳統(tǒng)的懸臂橋梁施工技術(shù)有著明顯的優(yōu)勢(shì)。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著時(shí)代的發(fā)展，橋梁工程建設(shè)中的懸臂橋梁施工技術(shù)也在不斷發(fā)展與優(yōu)化，所以針對(duì)不同的施工項(xiàng)目，只有科學(xué)合理地選擇施工技術(shù)才能為施工進(jìn)度、施工質(zhì)量提供有力的基礎(chǔ)保障。針對(duì)本項(xiàng)目的實(shí)際情況，選擇了掛籃施工技術(shù)，并且進(jìn)行了深入的研究與探析，以期加強(qiáng)對(duì)施工各個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)橋梁建設(shè)品質(zhì)。