橋梁施工中單側(cè)懸臂掛籃法技術(shù)分析

戴龍斌

（南昌公路橋梁工程有限公司，江西 南昌 330077）

0 引言

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的高速開展，橋梁等大型工程項(xiàng)目也日益增長(zhǎng)，開始向著大型化、大跨度的方向發(fā)展，但是從橋梁施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況分析，地形、車輛荷載等方面因素給施工帶來不利的影響。應(yīng)用懸臂掛籃施工法，可以產(chǎn)生非常好的效果，單側(cè)懸臂掛籃法具備較高的靈活性，操作更加方便，所以優(yōu)勢(shì)明顯，很多橋梁工程建設(shè)都在應(yīng)用該施工方式。

1 橋梁施工中的單側(cè)懸臂掛籃法概述

1.1 單側(cè)懸臂掛籃法的內(nèi)涵

在橋梁工程項(xiàng)目的實(shí)施中，采用單側(cè)懸臂掛籃法進(jìn)行施工是比較常見的，也是基礎(chǔ)性施工技術(shù)。在應(yīng)用單側(cè)懸臂掛籃法施工前，先選擇靈活的模架，再應(yīng)用懸臂方法進(jìn)行循環(huán)澆筑施工，最終形成橋梁結(jié)構(gòu)。單側(cè)懸臂掛籃法主要是通過單側(cè)懸臂的施工方式進(jìn)行，具體包含下述幾種設(shè)施：

其一，主框架。該結(jié)構(gòu)主要的作用是承載、支撐，確保項(xiàng)目施工達(dá)到安全、穩(wěn)定性的要求。

其二，模板系統(tǒng)。該系統(tǒng)包含內(nèi)模與外模兩個(gè)部分，如果內(nèi)模需要滑動(dòng)前行，應(yīng)通過懸臂滑梁的支撐、支護(hù)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。而外模要想正常使用，需側(cè)模和底模同時(shí)作用。

其三，掛籃行走系統(tǒng)。掛籃結(jié)構(gòu)在行走時(shí)，要通過軌道實(shí)現(xiàn)，而軌道不能產(chǎn)生滑動(dòng)力需要通過牽引系統(tǒng)才能實(shí)現(xiàn)，避免掛籃出現(xiàn)偏移的情況。

其四，現(xiàn)場(chǎng)施工與懸吊施工都需要通過單側(cè)懸臂掛籃平臺(tái)實(shí)現(xiàn)。

1.2 單側(cè)懸臂掛籃法的分類

在橋梁工程的施工中，應(yīng)用的單側(cè)懸臂掛籃法主要包含桁架式、斜拉式兩種形式，所以現(xiàn)場(chǎng)施工有不同的方式，主要是如下類型：其一，桁架式。該方式又可以細(xì)化分為菱形、弓弦式。菱形掛籃結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，受力條件比較好；弓弦式掛籃受力更加均衡，穩(wěn)定性好，強(qiáng)度性能優(yōu)越，施工效率非常高。其二，斜拉式。該方式可以細(xì)化分為三角斜拉、滑動(dòng)斜拉兩種，其中三角斜拉更加穩(wěn)定，而滑動(dòng)斜拉可以減小摩擦力，結(jié)構(gòu)性能非常優(yōu)越。

2 單側(cè)懸臂掛籃法的優(yōu)勢(shì)

在橋梁項(xiàng)目中，單側(cè)懸臂掛籃法的優(yōu)勢(shì)非常明顯，具體包含如下幾點(diǎn)：

2.1 不易受到干擾

在橋梁工程項(xiàng)目施工作業(yè)中，利用單側(cè)懸臂掛籃法可以提升底部結(jié)構(gòu)的完整性、穩(wěn)定性。即使受其他各種因素影響而出現(xiàn)問題，也不會(huì)造成失穩(wěn)，所以現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)的安全性較高。

2.2 適應(yīng)性強(qiáng)

單側(cè)懸臂掛籃法可應(yīng)用在多種施工項(xiàng)目中，橋梁、建筑項(xiàng)目都可使用，有些公路項(xiàng)目也能使用，尤其是在橋梁項(xiàng)目產(chǎn)生非常好的效果，綜合利用價(jià)值較高。

2.3 應(yīng)用效果良好

在橋梁工程項(xiàng)目建設(shè)施工環(huán)節(jié)，應(yīng)用單側(cè)懸臂掛籃法不僅可以提升施工效率，還能降低項(xiàng)目建設(shè)的成本。從實(shí)際應(yīng)用效果分析發(fā)現(xiàn)，三角斜拉的掛籃結(jié)構(gòu)非常穩(wěn)定，強(qiáng)度性能較高，不容易發(fā)生安全事故?；瑒?dòng)斜拉的形式在摩擦力影響下依然可以保持行走滑動(dòng)，但是對(duì)工程材料的施工要求比較高，所以應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際需要，選擇最佳的施工方式，以提升橋梁施工的效果和質(zhì)量。

3 工況概述

某大型橋梁項(xiàng)目上部為（90+150+90）m 預(yù)應(yīng)力連續(xù)鋼構(gòu)形式，箱梁施工材料為C55 混凝土。根據(jù)設(shè)計(jì)方案的要求，標(biāo)準(zhǔn)段寬度為10m，邊跨為緩和曲線形式，橋面寬度呈現(xiàn)出漸變的趨勢(shì)，最大寬度為10.464m，箱梁應(yīng)用單式直腹板斷面。箱梁橫坡通過腹板高度做出調(diào)整，底板達(dá)到水平的狀態(tài)。根據(jù)工藝方案的要求，先進(jìn)行T 梁施工，再進(jìn)行懸臂澆筑施工，最終合龍形成整體結(jié)構(gòu)。

4 掛籃選擇

在懸臂澆筑施工環(huán)節(jié)，掛籃施工的主要形式是菱形和三角形兩種。在選擇掛籃時(shí)，結(jié)合懸臂澆筑的單塊尺寸、重量來確定施工方式。綜合分析掛籃設(shè)計(jì)是否達(dá)到合理性，整體結(jié)構(gòu)形式是否滿足掛籃質(zhì)量和梁段混凝土質(zhì)量比，通常設(shè)定在0.3～0.5 之間。三角形、菱形掛籃施工比較方便，安全性好。雖然三角形掛籃的受力條件要比菱形掛籃較好，但是施工操作面空間相對(duì)較小，不如菱形掛籃施工作業(yè)面寬敞；菱形掛籃結(jié)構(gòu)的受力點(diǎn)比較好，掛籃橫向穩(wěn)定性好，但是加工難度較高；三角形掛籃結(jié)構(gòu)受力重心較低，穩(wěn)定性要超過菱形掛籃，同時(shí)加工工藝要求低，加工方便?？傊?，綜合分析橋梁的施工特點(diǎn)，總結(jié)國(guó)內(nèi)外的經(jīng)驗(yàn)，分析各種橋梁掛籃結(jié)構(gòu)形式，最終該橋梁項(xiàng)目采用三角掛籃形式。根據(jù)設(shè)計(jì)方案的要求，掛籃結(jié)構(gòu)比較輕便，一套掛籃重量在60t 左右，該橋梁項(xiàng)目的懸澆階段最重為1，重量在180t 左右，標(biāo)準(zhǔn)掛籃與1塊重量比系數(shù)為0.32。

5 掛籃計(jì)算

5.1 主要技術(shù)參數(shù)

混凝土自重GC=2.6t/m；鋼材彈性模量Es=2.1×10MPa；容許撓度為1/400；Q235B 強(qiáng)度設(shè)計(jì)值在90～170MPa 之間。

5.2 荷載系數(shù)

按照公路橋梁設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求，了解到此次工程的施工需要，荷載系數(shù)取值如下：綜合分析混凝土澆筑環(huán)節(jié)出現(xiàn)的脹模問題，超載系數(shù)按照1.05 計(jì)算；混凝土澆筑時(shí)動(dòng)力系數(shù)按1.2 計(jì)算；掛籃空載時(shí)按1.3計(jì)算；澆筑和空載時(shí)抗傾覆系數(shù)為1.5 計(jì)算。

6 單側(cè)懸臂掛籃法施工工藝

6.1 掛籃安裝

在單側(cè)懸臂掛籃法施工中，掛籃的安裝是核心的施工工序。通過塔吊開展安裝施工，需要按照軌道、前支點(diǎn)、后錨、主桁架、上橫梁、吊帶、下橫梁、底平臺(tái)、模板的順序開展施工。嚴(yán)格執(zhí)行施工工藝，確保整個(gè)掛籃結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、安全性合格，不會(huì)出現(xiàn)施工質(zhì)量問題。在安裝0塊的環(huán)節(jié)，應(yīng)預(yù)埋精軋螺紋鋼筋，軌道梁與枕塊應(yīng)用高強(qiáng)度螺栓開始連接施工。三角主桁架通過軌道梁連接的方式，使用倒鏈左右連接固定，后錨則應(yīng)用精軋螺紋鋼筋與枕塊進(jìn)行連接。對(duì)于三角主桁架來說，連接時(shí)采用穿銷子的方式進(jìn)行。安裝施工之后，底部吊帶與后部底橫梁進(jìn)行連接，前頂端橫梁應(yīng)用6 根前吊帶安裝施工，再進(jìn)行縱梁上部的底板鋪設(shè)施工。外模板的滑梁安裝施工時(shí)，需要在結(jié)構(gòu)上預(yù)設(shè)兩個(gè)滑塊，前滑塊和前端橫梁進(jìn)行穩(wěn)定的連接，后滑塊以及翼板的精軋螺紋鋼筋連接。兩側(cè)外模是利用滑梁上的倒鏈梁進(jìn)行連接，直接和1塊連接。模板滑梁的連接環(huán)節(jié)，需要先在上部安裝兩個(gè)滑塊，前滑塊與前端橫梁連接，后滑塊則直接和精軋螺紋鋼連接。內(nèi)模板滑梁中設(shè)置內(nèi)模骨架的形式，并且需要在骨架上安裝內(nèi)模模板，形成施工結(jié)構(gòu)。

6.2 鋼筋混凝土的澆筑

在目前的橋梁工程項(xiàng)目中，應(yīng)用單側(cè)懸臂掛籃法進(jìn)行施工，混凝土澆筑主要是應(yīng)用泵送方式實(shí)現(xiàn)。澆筑現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)開始前，技術(shù)人員進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行全面勘查和分析，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)有足夠的了解，尤其是現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境溫度、天氣狀況以及地形條件等。以現(xiàn)場(chǎng)情況為基礎(chǔ)，選擇合適的施工材料，并且制定合理的施工方案，組建經(jīng)驗(yàn)豐富、技術(shù)過硬的現(xiàn)場(chǎng)施工團(tuán)隊(duì)，加強(qiáng)澆筑施工現(xiàn)場(chǎng)管理，提高施工的效率和質(zhì)量，保證工程質(zhì)量和安全性。對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)施工的鋼筋和錨桿位置進(jìn)行固定管理，加強(qiáng)安裝控制，檢驗(yàn)合格后才能進(jìn)行澆筑施工。在現(xiàn)場(chǎng)澆筑施工環(huán)節(jié)，鋼筋網(wǎng)的作用是非常明顯的，確保管道不會(huì)因?yàn)橹亓枯^小而導(dǎo)致上浮的問題。

施工人員需要重視鋼筋網(wǎng)連接、混凝土裂縫，避免產(chǎn)生嚴(yán)重的質(zhì)量問題。最后，還要選擇科學(xué)合理的施工方法，降低裂縫發(fā)生率，消除各種病害的問題，使工程結(jié)構(gòu)達(dá)到整體性的要求，預(yù)防發(fā)生裂紋的問題。在混凝土澆筑施工工序中，對(duì)于每個(gè)環(huán)節(jié)和部分都要進(jìn)行全面的監(jiān)督與管理，由專人進(jìn)行管理。如果發(fā)現(xiàn)有質(zhì)量問題或者不符合施工方案和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的情況，應(yīng)及時(shí)組織人員返工處理，達(dá)到工程結(jié)構(gòu)質(zhì)量性能的要求。

6.3 單側(cè)懸臂掛籃

在橋梁項(xiàng)目施工時(shí)，單側(cè)懸臂掛籃法有著非常明顯的優(yōu)勢(shì)，對(duì)于工程效果和質(zhì)量有著至關(guān)重要的影響。在現(xiàn)場(chǎng)施工中，應(yīng)確保支撐效果合格，是提升施工質(zhì)量的關(guān)鍵。在機(jī)頭安裝中，加強(qiáng)管理和控制，達(dá)到科學(xué)性、合理性的要求，從而實(shí)現(xiàn)混凝土澆筑施工效果的全面提升。在單側(cè)懸臂掛籃法的施工中，支架模板的作用非常大，將其設(shè)置在操作平臺(tái)的位置。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，必須達(dá)到工程的安全性要求，在澆筑施工后不會(huì)發(fā)生質(zhì)量缺陷和問題，有效地提升工程施工效果和安全性，規(guī)避安全事故問題，對(duì)于提升工程的總體水平有著積極的意義。

7 單側(cè)懸臂掛籃法在橋梁施工中的施工要點(diǎn)

7.1 施工準(zhǔn)備階段要點(diǎn)

在橋梁項(xiàng)目施工前，應(yīng)做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作。首先，施工團(tuán)隊(duì)對(duì)于單側(cè)懸臂掛籃法有足夠的了解，明確施工的工藝流程，了解施工的工藝順序，加強(qiáng)思考和了解，歸納總結(jié)施工方案，確保圖紙達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和要求，提高施工的水平。在單側(cè)懸臂掛籃法的施工方案設(shè)計(jì)階段，應(yīng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行深度的考察和分析，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況有足夠的了解，這樣才能設(shè)計(jì)出符合現(xiàn)場(chǎng)施工要求的圖紙。根據(jù)設(shè)計(jì)方案和現(xiàn)場(chǎng)情況，明確施工方案，制定施工程序，尤其是多項(xiàng)工作同時(shí)開展的情況下，必須協(xié)調(diào)處理工作，避免相互扯皮、互相脫節(jié)的情況，以免給項(xiàng)目的順利施工帶來不利的影響。在鋼筋混凝土澆筑施工前，應(yīng)先明確具體的施工指標(biāo)和要求，及時(shí)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)存在的問題，安裝施工設(shè)備，加強(qiáng)定位分析，提高掛籃的荷載性能，提高澆筑施工的效率。只有如此，才能提升懸臂掛籃的穩(wěn)定性與可靠性，達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)要求。

7.2 施工過程中要點(diǎn)

在橋梁現(xiàn)場(chǎng)施工中，為了使項(xiàng)目施工可以順利進(jìn)行，嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)計(jì)方案和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)尤為重要。施工人員要積極學(xué)習(xí)理論知識(shí)，對(duì)于掛籃工藝有足夠的了解，并且反復(fù)計(jì)算分析，確定各項(xiàng)參數(shù)。此外，在橋梁作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，每個(gè)環(huán)節(jié)都必須嚴(yán)格管理和控制，確保掛籃和軌道的有效結(jié)合，提升結(jié)構(gòu)的承載性能，預(yù)防出現(xiàn)反向走動(dòng)的情況，不會(huì)由于重力過大而造成設(shè)備的損壞，引起工程無法繼續(xù)，產(chǎn)生嚴(yán)重的負(fù)面影響。

7.3 施工完成后的注意事項(xiàng)

在橋梁施工中單側(cè)懸臂掛籃法施工結(jié)束后，加強(qiáng)質(zhì)量監(jiān)督與管理是重要的措施。積極組織開展質(zhì)量檢驗(yàn)工作，對(duì)施工工藝流程加強(qiáng)管理，如果出現(xiàn)施工工藝不合理的現(xiàn)象或者施工質(zhì)量存在問題，應(yīng)及時(shí)組織施工單位返工處理。對(duì)于發(fā)現(xiàn)的嚴(yán)重問題，及時(shí)和上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào)，并且立即采取合理的應(yīng)對(duì)措施，盡快解決事故問題。除了應(yīng)加強(qiáng)技術(shù)、質(zhì)量的管理之外，還要全面開展工程的安全管理?，F(xiàn)場(chǎng)有足夠的安全設(shè)施，每項(xiàng)工作都在安全條件之下進(jìn)行，達(dá)到安全管理的效果。加強(qiáng)人員培訓(xùn)和教育，組織安全施工講座。妥善保管現(xiàn)場(chǎng)施工設(shè)備和材料，遵循施工工藝流程，促進(jìn)項(xiàng)目質(zhì)量和安全的提升，達(dá)到施工的效果。

第一，在現(xiàn)場(chǎng)支座安裝中，必須執(zhí)行設(shè)計(jì)方案的要求，加強(qiáng)每個(gè)細(xì)節(jié)的管控；安裝結(jié)束后，立即檢查支座鎖緊機(jī)構(gòu)是否達(dá)到牢固、穩(wěn)定性的標(biāo)準(zhǔn)；灌注高強(qiáng)度灌漿劑時(shí)，需要從固定的一角開始灌注施工，直到支座墊石和支座的空隙全部填充完成。

第二，底板使用厚度為1cm 的竹膠板，該材料容易發(fā)生變形的問題，所以現(xiàn)場(chǎng)施工應(yīng)加強(qiáng)固定處理。在底板檢查環(huán)節(jié)，除了要做好立模標(biāo)高控制外，還要確定拼縫部位上2 塊竹膠板是否在承壓方木上。在外側(cè)模施工中，確保垂直度、立模標(biāo)高以及平整度符合要求；在現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)節(jié)，加強(qiáng)模板變形的控制，不會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)臺(tái)的情況。

第三，在鋼筋綁扎環(huán)節(jié)，做好預(yù)應(yīng)力管道連接，避免后續(xù)的波紋管安裝時(shí)存在干涉的情況，還要確保頂板標(biāo)高符合要求，再進(jìn)行頂板面層鋼筋綁扎施工。

第四，在內(nèi)芯模加固環(huán)節(jié)，應(yīng)用鋼木結(jié)合的方式，在腹板部位上設(shè)置拉桿的結(jié)構(gòu)，腹板拼縫結(jié)構(gòu)施工應(yīng)背上方木，避免澆筑時(shí)發(fā)生跑模的問題。

第五，在鋼絞線張拉施工階段，需要做好油表參數(shù)的控制。油頂和錨具在安裝施工中，應(yīng)加強(qiáng)喇叭口與工作錨的間距控制，并確保夾片和錨具的牢固性合格，避免出現(xiàn)伸長(zhǎng)量超出標(biāo)準(zhǔn)的情況。

第六，在壓漿施工環(huán)節(jié)，應(yīng)加強(qiáng)配合比的控制，夾片和錨具達(dá)到牢固性的要求，具體通過安裝到喇叭口的閥門加強(qiáng)漿液的密實(shí)度控制。

第七，拆除底板模板后，有碎渣殘存在表面。在下一環(huán)節(jié)施工前，應(yīng)用清水進(jìn)行沖洗處理，綁扎底板鋼筋前也需要沖洗，內(nèi)芯模安裝前二次沖洗，并在綁扎頂板鋼筋前，落實(shí)底板沖洗操作。

8 結(jié)語

綜上所述，在橋梁施工中，單側(cè)懸臂掛籃法有非常明顯的優(yōu)勢(shì)，可以提升工程的質(zhì)量水平。在項(xiàng)目施工前，需要先確定施工方案，明確施工工藝標(biāo)準(zhǔn)要求，每個(gè)環(huán)節(jié)都必須嚴(yán)格管理和控制。做好各個(gè)結(jié)構(gòu)部分的測(cè)量工作，使各個(gè)結(jié)構(gòu)都處于管控范圍內(nèi)，提高施工質(zhì)量水平。只有全體員工共同參與管理，做好每個(gè)工序的質(zhì)量管理，加強(qiáng)施工進(jìn)度管控，才能提升橋梁施工的水平，滿足交通運(yùn)行的標(biāo)準(zhǔn)。