淺議懸臂澆筑施工掛籃對結構的影響

摘 要：隨著預應力及高強材料的出現，橋梁跨徑也在逐漸增大，采用掛籃進行連續剛構橋梁懸臂澆筑施工也很普遍。本人經歷過渝合高速公路馬鞍石特大橋、渝黔二期高速公路河耳溝特大橋（維修）、重慶外環高速公路水土嘉陵江特大橋、重慶魚洞長江二期特大橋、重慶巫山水口大橋、重慶南涪高速公路沙塘壩大橋、重慶彭水烏江五橋等懸臂澆筑施工，根據自己在掛籃施工及監理工作中的經驗，結合各橋工作情況，就掛籃的設計、安裝及使用各個階段對結構的影響談談自己的看法。

關鍵詞：懸臂澆筑 設計不周 改制 吊架 拆除

中圖分類號：TU723.3 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）10（a）-0040-01

關于采用掛籃懸臂澆筑連續剛構橋梁施工，方方面面的論文非常豐富，但針對掛籃各個階段對結構產生影響的論文為數不多。結合以上橋梁的工作經驗，從掛籃的設計到拆除，較為詳細的分析掛籃各系統、各個施工階段對結構的影響。

1 掛籃設計考慮不周全產生對結構的影響

部分掛籃設計者對施工現場不太了解，設計經驗不豐富，設計時也不認真閱讀梁體施工圖，往往造成新制掛籃運輸到現場后，還需要大量修整才能投入使用，如果這些問題沒有及時發現和進行處理，勢必會造成對梁體結構的影響。

（1）設計掛籃時選用桿件材質考慮不周，材料許用應力偏小，造成掛籃自身重量偏大，超過梁體施工設計圖紙和規范要求而勉強使用，對結構受力產生不利影響。

（2）計算荷載分布考慮不周全對結構產生影響，設計掛籃時最容易忽略幾個問題為：吊桿吊帶承受的荷載分布范圍考慮不周；底籃系統縱梁的荷載分布沒有按照腹板和底板分開計算，而是按照統一大小的均布荷載計算；以上幾個問題，會造成掛籃相同部位的變形量不一致，從而影響梁體結構變形差異。

（3）設計后錨布置不合理，過于集中，后錨混凝土錨固區過于集中受力，嚴重時會造成錨固區混凝土的破壞。

（4）翼板長度較長時（目前接觸到翼板懸挑長度最長的為4.5m），設計外滑梁時沒有考慮外滑梁和外模長期使用變形影響，采用單外滑梁。掛籃經過多次使用后，外滑梁下撓超標，導致懸臂端外側翼板模板下撓，翼板下沉量偏大。

（5）掛籃設計時主桁架前下弦桿與梁頂面的高度考慮過小。主桁架行走軌道設計時，沒有認真參照梁體結構圖，占用豎向束位置，如果設計要求豎向束有二次張拉的，往往在設計要求的時間段張拉頭還壓在軌道下方，無法及時進行二次張拉；主桁架與行走軌道、行走軌道與梁體之間的連接考慮不周到，掛籃行走時偏位嚴重且不宜修復，導致結構軸線偏位。

（6）桿件接頭，尤其是主桁架接頭，設計采用銷接和螺栓連接時，過分考慮安裝簡便，銷子、螺栓和銷孔、螺栓孔公差考慮過大，造成主桁變形比計算變形大，甚至遠遠超出計算變形。

2 改制掛籃可能對結構產生影響的因素

我們知道，很多采用掛籃施工的橋梁，不是采用新制掛籃，而是采用舊掛籃進行改制，這種情況在跨徑小于200m的連續剛構橋梁施工中尤為多見。改制掛籃對結構的影響遠遠大于新制掛籃，現在把改制掛籃對結構特有的一些影響作分析，和以上“掛籃設計考慮不周全產生的對結構的影響”相同的部分不重復分析。

（1）改制掛籃在使用前，往往已經在多個工地使用過了，因此舊桿件比較多。這些桿件經過若干次拼裝解體，焊接熱變形影響較大，切割、開孔修補比較多，銹蝕后重新上漆次數多，拆裝和運輸引起的變形也較大。因此，桿件的實際受力斷面很不好準確界定，即使事先有改制掛籃的受力計算書，計算模式也很難和實際受力狀況一致，如果再加上不認真檢查，那么，改制掛籃對梁體結構影響便可想而知了。

（2）通過計算，改制掛籃主要桿件受力和變形不能滿足靠近0號塊的前幾個節段，后續節段能夠滿足要求。特殊情況下又要采用這種掛籃，一些橋梁施工則采取將靠近0號塊的前幾個節段沿高度方向進行二次澆筑，即在腹板（大致結構中性軸位置）留設水平施工縫，待下半段箱梁混凝土達到一定強度后，再澆筑上半部腹板、頂板及翼板上半段箱梁。

（3）一套改制掛籃往往由多套掛籃的桿件組合拼裝而成，一般主桁架比較統一，其他主要受力部件，如前上橫梁、下橫梁、縱梁、吊帶等則可能統一性比較差。因此會造成一套掛籃相同部位受力變形不一致，最終影響到梁體結構。

（4）改制掛籃模板來源一般有其他類似橋梁梁體模板和本工程墩柱模板兩種。這兩種模板都經過無數次周轉使用，變形較大，且不容易調整。改制出來很難達到較高精度，會造成梁體間接縫不好、梁體斷面尺寸偏大或者偏小等質量問題。

3 掛籃在施工階段對結構的影響

掛籃在箱梁施工狀態時，是工人進行操作的場所，也是梁體成型的場所，因此掛籃的受力狀態，直接影響梁體成型質量，下面把施工狀態下一些對梁體產生影響的主要因素進行分析。

（1）掛籃拼裝完成后，預壓不仔細，無法準確找出掛籃各部位變形曲線，無法準確為后續施工提供立模標高。很多掛籃的預壓采用模擬預壓，只對主桁架預壓，對模板系統、懸掛系統、錨固系統不進行預壓；部分掛籃雖然采用堆重的方法進行預壓，但是預壓重量達不到規范要求的1.2倍，并只對底板預壓，不對翼板和頂板進行堆重預壓。由此可見，預壓結果不能指導施工，在后續節段施工過程中再來摸索掛籃變形，影響梁體結構線形，也可能導致腹板裂縫的發生。

（2）以下幾種情況，會引起掛籃兩側變形不一致，從而造成梁體結構尺寸偏差，達不到設計要求：主桁架兩側滑道沒有墊平，存在較大高差，導致掛籃兩側主桁高差較大；主桁架在掛籃前移時偏位較大，導致模板移動偏位較大，調整到準確位置難度較大；吊桿、吊帶及后錨的松緊程度沒有用千斤頂校準力值，松緊程度不一致，且在混凝土澆筑過程中不及時進行松緊程度的檢查和調整；后錨位置預埋不規范，兩側位置長度不一致，掛籃前支點到后錨點力臂長度不一致，導致兩側主桁變形不一致；行走掛籃時保險用葫蘆和鋼絲繩在澆筑混凝土前沒有放松，改變了吊桿吊帶受力模式。

（3）連續剛構橋梁采用掛籃懸臂法施工，箱梁頂板和底板上施工預埋件較多，如果拆除預埋件形成施工用孔洞方法不當，甚至野蠻施工，會造成箱梁底板、頂板及翼板下表面混凝土大面積掉塊，嚴重時會發生漏筋和預應力管道外露。

（4）掛籃施工講究平衡施工，許多技術人員對平衡施工理解不夠透徹，尤其是設計圖紙要求的混凝土對稱下料，往往只理解為懸臂兩側混凝土下料方量控制在設計要求的范圍即可，沒有理解到懸臂的一端也要對稱下料，即一端箱梁的兩側腹板、翼板、底板左右側、頂板左右側下料也必須對稱進行。如果不對稱進行，很有可能造對掛籃產生偏壓，影響梁體結構，甚至在混凝土澆筑過程中發生安全事故。

4 結語

從以上分析可以看出，采用掛籃懸臂澆筑方法，由于掛籃自身缺陷或者不足，會給梁體結構造成腹板開裂、斷面尺寸不滿足規范要求、梁體線形不暢、軸線偏位、懸臂兩側下撓不一致、預應力體系建立不好等問題，致使成橋質量不高，影響結構耐久性和正常使用，也會造成后期維護費用大幅增加。

選擇精良而誠信的施工隊伍，不片面追求不合理工期，加強施工工藝精細化管理，合理的工程造價，是造出一座高質量的連續剛構橋梁必不可少的重要條件。