橋梁工程中掛籃懸臂澆筑施工技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)研究

摘要 掛籃懸臂澆筑施工是現(xiàn)代橋梁工程中廣泛應(yīng)用的工藝技術(shù)之一，通過(guò)在橋梁墩臺(tái)上懸掛掛籃形成人工懸臂，有利于提升施工效率和施工質(zhì)量，其具有施工周期短、成本低、安全可靠等優(yōu)勢(shì)。文章結(jié)合山西省某橋梁工程實(shí)際案例，根據(jù)工程現(xiàn)場(chǎng)條件，研究了掛籃懸臂澆筑施工的掛籃拼裝施工、預(yù)壓施工、行走施工、混凝土澆筑施工、張拉等技術(shù)要點(diǎn)。結(jié)果表明：通過(guò)全面把握各項(xiàng)工藝，能夠充分保障工程施工質(zhì)量，提升施工效率，可見(jiàn)掛籃澆筑施工在橋梁工程中具有較高的應(yīng)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞 掛籃懸臂；混凝土澆筑；張拉

中圖分類號(hào) U445.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 B 文章編號(hào) 2096-8949（2025）04-0133-03

0 引言

在橋梁工程應(yīng)用過(guò)程中，掛籃懸臂澆筑技術(shù)有諸多注意要點(diǎn)，如掛籃拼裝、預(yù)壓以及混凝土澆筑等環(huán)節(jié)。在當(dāng)前實(shí)際工程中，以上技術(shù)節(jié)點(diǎn)并不能完全保證安全有序地施工，給橋梁工程埋下了施工安全隱患。因此，如何提升該施工技術(shù)在實(shí)際工程中的應(yīng)用效果，對(duì)提高現(xiàn)代橋梁工程的建設(shè)水平具有重要意義。

1 橋梁工程概況

1.1 工程情況

該文案例工程選取山西某地一座大跨徑橋梁建設(shè)項(xiàng)目，其總長(zhǎng)度為1.05 km，橋面寬度為27 m。根據(jù)工程設(shè)計(jì)圖紙及方案，建設(shè)項(xiàng)目中的主橋采用預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁形式，并明確設(shè)計(jì)采用波形鋼腹板連續(xù)箱梁設(shè)

計(jì)，引橋設(shè)計(jì)為工字鋼形式的組合橋梁。同時(shí)根據(jù)施工設(shè)計(jì)方案可知，主橋的下部結(jié)構(gòu)為矩形墩，引橋下部結(jié)構(gòu)為柱式墩，地基基礎(chǔ)均為樁基結(jié)構(gòu)，由此為保障施工活動(dòng)有序進(jìn)行，經(jīng)設(shè)計(jì)單位與施工單位溝通后，采用肋板式橋臺(tái)設(shè)計(jì)。該施工標(biāo)段橋梁平面位于直線段，豎曲線半徑為2 000 m，橋面橫坡雙向均為1.5%。由于該工程為大跨徑橋梁，為保證施工質(zhì)量與安全，決定將掛籃懸臂施工作為施工工藝，具體施工方案和技術(shù)要點(diǎn)如下。

1.2 施工重點(diǎn)分析

基于現(xiàn)場(chǎng)具體條件，綜合分析橋梁各節(jié)段的長(zhǎng)度、斷面形式以及重量等特點(diǎn)，明確該工程中應(yīng)用掛籃澆筑施工技術(shù)的重點(diǎn)區(qū)域，根據(jù)施工設(shè)計(jì)方案，決定對(duì)3號(hào)橋梁節(jié)段應(yīng)用采用菱形掛籃施工技術(shù)。其中3號(hào)節(jié)段是該橋梁工程中沿的最大施工節(jié)段之一，混凝土方量115.4 m3，長(zhǎng)度4.8 m。同時(shí)，基于對(duì)橋梁箱梁的結(jié)構(gòu)和尺寸以及懸臂技術(shù)要求等信息的了解，該工程決定采用的掛籃整體為鋼結(jié)構(gòu)，其能夠發(fā)揮良好的抗傾覆能力以保證整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。經(jīng)系統(tǒng)計(jì)算，橋梁掛籃懸臂技術(shù)指標(biāo)如下表1所示。

2 橋梁工程掛籃懸臂澆筑施工技術(shù)要點(diǎn)

2.1 掛籃系統(tǒng)組成

綜合考慮該項(xiàng)目的現(xiàn)實(shí)情況，其屬于大跨徑橋梁工程，3號(hào)節(jié)段應(yīng)用掛籃澆筑施工技術(shù)時(shí)，應(yīng)當(dāng)先基于現(xiàn)場(chǎng)條件，合理開(kāi)展掛籃系統(tǒng)拼裝作業(yè)，其是該工藝有序?qū)嵤┑闹匾h(huán)節(jié)之一。相關(guān)人員根據(jù)該工程的實(shí)際情況和施工設(shè)計(jì)方案，明確菱形掛籃系統(tǒng)的組成，具體如表2所示，主要包含稱重、底模、側(cè)模、走行以及錨固等子單元。實(shí)施系統(tǒng)拼裝操作時(shí)，相關(guān)人員須將桁片等嚴(yán)格按照順序安裝在腹板表層，并進(jìn)行橫向連接，形成完整的掛籃系統(tǒng)，便于后續(xù)開(kāi)展施工[1]。

2.2 掛籃拼接施工具體工藝要點(diǎn)

結(jié)合該案例工程的現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)條件，為保證掛籃拼接施工的安全有序進(jìn)行，應(yīng)重點(diǎn)把握以下要點(diǎn)：

2.2.1 相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)先做好拼接施工前的準(zhǔn)備工作

首先組織參建人員開(kāi)展技術(shù)交底與安全交底，通過(guò)施工前培訓(xùn)活動(dòng)指導(dǎo)操作人員掌握菱形掛籃澆筑施工技術(shù)的關(guān)鍵要點(diǎn)，明確相關(guān)作業(yè)規(guī)范。其次，合理規(guī)劃現(xiàn)場(chǎng)材料儲(chǔ)放區(qū)域，避免對(duì)其質(zhì)量造成不良影響。同時(shí)做好用電管理，嚴(yán)禁私接、私搭線路。再次，做好氣象預(yù)測(cè)，如出現(xiàn)大風(fēng)、暴雨等天氣，應(yīng)停止掛籃施工，并做好防護(hù)措施。最后，針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)起重機(jī)械進(jìn)行全面檢查，核對(duì)特種人員上崗資質(zhì)。規(guī)范掛籃拼接施工技術(shù)流程，即安裝軌道—軌道錨固—安裝主桁—橫向連接桁架安裝—掛籃底籃安裝—后下橫梁安裝—前橫梁安裝—底縱梁安裝。

2.2.2 軌道安裝及錨固要點(diǎn)

根據(jù)施工設(shè)計(jì)方案確定掛籃行走軌跡軸線，利用水泥砂漿對(duì)軌道墊梁位置找平，行走軌道與墊梁平整。嚴(yán)格根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙確定軌道間的中心距，在安裝軌道時(shí)，保證其頂面具有良好的水平性，控制軌道高差在±5 mm以內(nèi)。在對(duì)軌道進(jìn)行縱向接長(zhǎng)時(shí)，采取連接鋼板和螺栓的方式，嚴(yán)禁采用焊接連接[2]。同時(shí)，在軌道錨固操作的過(guò)程中，相關(guān)人員需配合使用箱梁豎向精軋螺紋鋼壓緊軌道，利用連接器將豎向精軋鋼筋接長(zhǎng)到能錨固到軌道的長(zhǎng)度，再次復(fù)核軌距參數(shù)，在錨固點(diǎn)的設(shè)置時(shí)，以2 m為間隔至少設(shè)置2個(gè)，螺母的擰緊力矩應(yīng)在100 kg·m以上。

2.2.3 安裝主桁及桁架

相關(guān)施工人員可將軌道作為軸線確定主桁的安裝軸線和平面位置。對(duì)掛籃前支座位置進(jìn)行調(diào)整，將鋼支座安裝在前支座下方，可以承受掛籃和混凝土的最大重量。在橋梁橫坡的影響下，箱梁的頂部將存在高差，因此需反扣輪吊帶和前支座進(jìn)行調(diào)節(jié)，與主桁高度一致。隨后，可開(kāi)展橫向聯(lián)結(jié)桁架安裝作業(yè)。在該工程中，施工人員主要是在桿件的兩側(cè)對(duì)長(zhǎng)度為20 cm的豎向平聯(lián)進(jìn)行安裝，擰緊螺栓，一片固定完好后再對(duì)另一片進(jìn)行吊裝。橫向聯(lián)結(jié)桁架的水平方向桿件與固定在桿件上的角鋼（14 cm×9 cm）接觸部位進(jìn)行焊接，控制焊縫寬度為8 mm[3]。

2.2.4 掛籃底籃安裝

該工程施工人員首先將底籃的縱梁與前后下橫梁進(jìn)行臨時(shí)點(diǎn)焊，以使其形成一個(gè)平面整體，增強(qiáng)底籃的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。使用卷?yè)P(yáng)機(jī)，將底籃從地面或其他位置提升到所需的高度。其次，當(dāng)?shù)谆@提升到位后，使用葫蘆將其暫時(shí)懸掛在主桁上，底籃在安裝期間保持懸掛狀態(tài)，便于后續(xù)操作。為了更好地支撐和加固底籃結(jié)構(gòu)，當(dāng)?shù)谆@懸掛到已調(diào)整好的位置后，需要將吊桿進(jìn)行安裝。最后一步是在已安裝好的底籃上鋪設(shè)底模板，以形成底籃的工作平臺(tái)。

2.2.5 橫梁安裝

首先，安裝橫梁吊具后，對(duì)每個(gè)吊具、對(duì)兩個(gè)連接鋼板進(jìn)行焊接，在吊具上方擰入吊桿和長(zhǎng)度為10 cm的螺紋。其次，對(duì)前上橫梁進(jìn)行水平墊平，在結(jié)點(diǎn)箱位置進(jìn)行焊接連接。以相同方法進(jìn)行前下橫梁和后下橫梁的安裝。使用葫蘆臨時(shí)吊起下橫梁，保證操作的安全性；在進(jìn)行起吊和調(diào)節(jié)前下橫梁高度時(shí)，穩(wěn)固葫蘆及吊具，以免發(fā)生松動(dòng)或滑落等情況。最后，底縱梁安裝作業(yè)中，施工人員要根據(jù)設(shè)計(jì)方案對(duì)底縱梁進(jìn)行放置，通過(guò)焊接方式固定縱梁和前后下橫梁點(diǎn)。

2.3 掛籃預(yù)壓施工技術(shù)要點(diǎn)

2.3.1 嚴(yán)格把握預(yù)壓操作過(guò)程

根據(jù)該工程設(shè)計(jì)施工方案和現(xiàn)場(chǎng)條件，針對(duì)掛籃預(yù)壓施工，采用腹板預(yù)埋牛腿千斤頂反壓法進(jìn)行加載，可以有效實(shí)現(xiàn)對(duì)掛籃的加載和控制。預(yù)壓加載過(guò)程中設(shè)置10個(gè)測(cè)量控制點(diǎn)，其中包括8個(gè)吊桿底板處的測(cè)量控制點(diǎn)和2個(gè)非吊桿底板處的測(cè)量控制點(diǎn)。在掛籃預(yù)壓施工前，復(fù)核預(yù)埋件標(biāo)高及位置，要與圖紙內(nèi)容一致。對(duì)試壓過(guò)程中每個(gè)測(cè)量控制點(diǎn)的變形進(jìn)行記錄，匯總這些數(shù)據(jù)后可以繪制出掛籃模板平臺(tái)的荷載變形曲線[4]。

2.3.2 做好預(yù)壓變形監(jiān)測(cè)

在每個(gè)布點(diǎn)上，計(jì)算加載荷載值。當(dāng)加載荷載值達(dá)到施工荷載的1.1倍時(shí)，進(jìn)行測(cè)量記錄，獲取結(jié)構(gòu)的變形情況。支架的受力情況反映結(jié)構(gòu)在預(yù)壓荷載下的承載能力和變形情況。通過(guò)分析支架的受力情況，判斷結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。該工程監(jiān)測(cè)點(diǎn)的沉降值在24 h內(nèi)＜1 mm或者在72 h內(nèi)＜5 mm，則說(shuō)明掛籃預(yù)壓達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。

2.4 掛籃行走施工技術(shù)

2.4.1 把握移籃準(zhǔn)備工作要點(diǎn)

在主桁尾部的兩側(cè)分別安裝一個(gè)手拉葫蘆，用于控制掛籃的行程。通過(guò)手拉葫蘆控制掛籃的行程，實(shí)現(xiàn)掛籃的遷移和移動(dòng)。根據(jù)需要，逐步調(diào)節(jié)手拉葫蘆以控制掛籃的位置和長(zhǎng)度。在進(jìn)行下一道工序之前，檢查孔洞預(yù)留的準(zhǔn)確性?？锥次恢?、尺寸與設(shè)計(jì)相符。首先確定合適的吊桿和固定位置，并保證吊桿安全可靠地連接到后下橫梁和桁架上，通過(guò)控制葫蘆下降速度，將吊桿緩慢下放，并將其連接到箱梁上的其他后下橫梁上。

為了保護(hù)底籃后下橫梁，防止其受到損壞，使用10 t

葫蘆和鋼絲繩將底籃后下橫梁吊起，并將其懸掛在側(cè)模上的外滑動(dòng)導(dǎo)梁上?？刂坪J的下降速度，緩慢降低底籃后吊桿的高度，直至底籃與箱梁底部保持10～15 cm的間隔，控制葫蘆的下降速度，同時(shí)降低前吊桿的高度，使得底籃前后兩個(gè)下橫梁的頂部保持平衡。先松開(kāi)支撐模具的后吊桿，減少脫模時(shí)對(duì)底模吊桿的影響，避免底模吊桿無(wú)法脫卸，接下來(lái)需要松開(kāi)支撐模具的前吊桿，使得模具與承重結(jié)構(gòu)之間的連接松開(kāi)，為脫模做準(zhǔn)備。調(diào)整下橫梁的高度，使得底籃與底板分離，拆除連接在箱體上的后吊桿，拆除連接在外側(cè)短導(dǎo)梁后端的吊桿。

最后，將掛籃底籃的前端掛在前上橫梁上。掛籃底籃的后端需要通過(guò)兩側(cè)的吊桿掛在主桁的平聯(lián)上，給掛籃底籃提供額外的支撐，下放內(nèi)模10～15 cm[5]。

2.4.2 科學(xué)處置結(jié)構(gòu)受力轉(zhuǎn)換過(guò)程

當(dāng)該工程完成底籃總成與內(nèi)外滑架的總成拆卸作業(yè)后，將后錨作為保護(hù)裝置，在行走吊桿位置安裝軟保護(hù)裝置。同時(shí)，控制掛籃的移動(dòng)速度在5～10 cm/min左右，在開(kāi)始移動(dòng)之前，需要在主桁的后端安裝防傾千斤繩。同時(shí)，將后梢的10 t葫蘆與掛籃同步前進(jìn)的速度相匹配，使其能夠自由釋放。在這個(gè)過(guò)程中，防傾千斤繩處于非受力狀態(tài)，起到防止掛籃傾斜的作用。如果掛籃前進(jìn)時(shí)遇阻，須及時(shí)檢查是否有卡住位置，在移動(dòng)掛籃過(guò)程中左右桁架始終處于平衡狀態(tài)，使前、后主桁片間距不超過(guò)10 cm，兩端主桁前移相差不超過(guò)1 m。同時(shí)開(kāi)展移動(dòng)后檢查，即在完成移動(dòng)作業(yè)后，對(duì)葫蘆、鋼絲繩以及受力焊縫等位置進(jìn)行檢查，及時(shí)處理所發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，組織后續(xù)施工。

3 混凝土澆筑施工技術(shù)要點(diǎn)

掛籃澆筑施工技術(shù)的關(guān)鍵要點(diǎn)在于合理控制澆筑環(huán)節(jié)，結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的具體情況，相關(guān)施工人員開(kāi)展?jié)仓鳂I(yè)時(shí)，需把握以下要點(diǎn)：

（1）保障澆筑穩(wěn)定性。在節(jié)段施工過(guò)程中，兩側(cè)同步澆筑，在掛籃行走時(shí)，保持兩側(cè)同步。在連續(xù)梁上堆放材料時(shí)，盡量靠近0號(hào)節(jié)段。在澆筑過(guò)程中由技術(shù)人員懸吊、行走、錨固系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

（2）做好技術(shù)準(zhǔn)備。由于該橋梁工程出現(xiàn)掛籃變形后，會(huì)導(dǎo)致模板在懸掛狀態(tài)下發(fā)生變形，影響梁段的幾何形狀和尺寸。在立模過(guò)程中需要根據(jù)掛籃變形情況確定不同塊件的立模標(biāo)高值，以保證最終澆筑的梁段達(dá)到設(shè)計(jì)要求。在懸澆施工前需要對(duì)鋼束張拉力的大小、施加位置等進(jìn)行分析，以確定相應(yīng)的立模標(biāo)高值。預(yù)先對(duì)混凝土的收縮徐變特性進(jìn)行分析，減小收縮徐變引起的變形和裂縫。

（3）合理控制澆筑所用混凝土的坍落度。根據(jù)施工設(shè)計(jì)方案及技術(shù)規(guī)范，對(duì)混凝土的坍落度控制標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定為13～15 cm，在具體施工中由兩側(cè)向中間靠攏澆筑，澆筑時(shí)速度平均?；炷翝仓^(guò)程中為減少對(duì)波紋管和鋼筋的影響，不會(huì)直接接觸到鋼筋網(wǎng)，在頂板以及腹板位置開(kāi)設(shè)窗口，為混凝土澆筑和振搗提供便利。在混凝土振搗作業(yè)時(shí)，振搗棒不會(huì)觸碰到波紋管。完成振搗后，及時(shí)對(duì)管道內(nèi)灰漿進(jìn)行清理。如下表3所示為懸臂掛籃澆筑施工允許偏差控制標(biāo)準(zhǔn)[6]。

4 張拉施工技術(shù)要點(diǎn)

張拉是該工程中實(shí)施掛籃澆筑技術(shù)的一項(xiàng)重要環(huán)節(jié)，當(dāng)相關(guān)人員檢測(cè)混凝土構(gòu)件強(qiáng)度在設(shè)計(jì)要求的80%以上時(shí)，可組織施工人員開(kāi)展張拉作業(yè)。在現(xiàn)場(chǎng)操作中，操作人員應(yīng)先拆除外側(cè)模和端模，然后在張拉作業(yè)環(huán)節(jié)采取逐級(jí)增加張拉應(yīng)力，并實(shí)施雙控原則，即同時(shí)把控張拉應(yīng)力及伸長(zhǎng)量。張拉施工完畢后，組織施工人員對(duì)干道進(jìn)行預(yù)應(yīng)力壓漿，待壓漿強(qiáng)度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后，對(duì)張拉端做封錨處理。

5 結(jié)束語(yǔ)

該文對(duì)實(shí)際工程案例的分析研究結(jié)果表明：橋梁工程應(yīng)用掛籃懸臂澆筑技術(shù)可大幅度提高施工效率，降低施工風(fēng)險(xiǎn)，保證工程質(zhì)量。為提升項(xiàng)目建設(shè)質(zhì)量，相關(guān)施工人員須結(jié)合橋梁工程的現(xiàn)場(chǎng)情況以及施工設(shè)計(jì)方案，嚴(yán)格把控掛籃懸臂澆筑技術(shù)要點(diǎn)，進(jìn)而順利完成橋梁段施工，其施工質(zhì)量達(dá)到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，該技術(shù)為該工程中的橋梁建設(shè)提供堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支持。

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收稿日期：2024-5-18

作者簡(jiǎn)介：周慶（1972—），女，本科，工程師，研究方向：道路與橋梁。