預應力混凝土連續梁懸臂澆筑掛籃施工工法

陳釗

【摘 要】 隨著我國經濟的迅速增長，我國的道路交通事業也蓬勃發展，日益成熟，不斷涌現一些大跨、高墩，或結構特殊、造型新穎的橋梁項目，而產業的發展趨勢使橋梁在施工方面受到了許多新的挑戰，從而促使施工工藝的形成，掛籃懸臂澆筑施工法就是其中之一，近幾年在橋梁施工中得到了很廣泛的運用。下面筆者就掛籃的結構特點及分類，施工法的特點及適用范圍和具體懸臂施工法進行論述。

【關鍵詞】 預應力混凝土；連續梁橋；懸臂澆筑；掛籃

一、 掛籃的結構特點及分類

如今掛籃的種類形式很多，其構造也各不相同，但通常由承重結構、錨固裝置、走行系統、工作平臺組成。掛籃的主要受力構件是承重結構，施工所用設備、新澆筑的部分都需要由它來承受，然后再由支點、錨固裝置將所承之力傳到以被完成施工的梁上。走行系統既可采用軌道，也可采用四氟乙烯滑板，電動卷揚機一般可以充當牽引動力，其包含牽引和尾索保護裝置。被設置在掛籃尾部的后錨固，通常在掛籃澆筑混凝土傾覆時起到穩定性的作用，而其實現方法通常利用被埋在梁肋內的豎向預應力筋。當后錨固裝置起到的作用不夠時，還可以運用尾部壓重一系列的設施。

掛籃的分類方式繁多：一是材料分類法，如萬能桿件、貝類梁等，他們分為兩種：制式桿件組拼、型鋼加工制成；二是承重結構分類法：桁架式、斜拉式、鋼板梁式、牽索式；受力分類法：斜拉式、垂直吊桿式、剛型模板；抗傾覆平衡分類法：壓重式、錨固式、半壓重半錨固式；走行分類法：一次到位、兩次到位；移動分類法：滾動式、滑動式、組合式。

掛籃的主要用于支撐模板，承受新澆筑的混凝土重量，工作平臺可為張拉、灌漿提供場地，還可用于調整標高。正因為掛籃具有這些功能，對其的要求也很高，需要有足夠的強度、剛度、穩定性、移動靈活性、自重輕等。下圖為常見的掛籃形式。（如圖1）

二、 施工法的特點及適用范圍

掛籃懸臂澆筑施工工法之所以能在橋梁施工中運用如此廣泛，主要有以下幾個特點：一是模板不需要進行支架施工，因此橋下不存在被交通或者障礙物的影響；二是可以很好的控制把握施工的質量，尤其是橋梁變形相關問題；三是施工時，其活動范圍相對集中，免除了對周圍環境的影響，也便于施工安全方面的管理；四是不易被外部周圍環境影響，從而不會影響施工的進度；五是可以節約施工成本，如掛籃可以重復使用、模板支架、清楚障礙物等。[2]

由于掛籃懸臂澆筑施工工法不會受到外部周圍環境的影響，如通航、洪水、流冰和深谷等，因此可以減少或者去除臨時支承的設置，從而提高施工效率，減少成本，最后致使經濟效益的提高。該施工工法適用于跨徑大的預應力混凝土懸臂梁橋、T型剛構橋、連續剛構橋和連續梁橋等構橋結構。[3]

三、 具體懸臂施工法

為了進一步論述掛籃懸臂澆筑施工工法的優勢與合理性，筆者將舉一實例，并對其具體掛籃懸臂現場就地澆筑施工工法的實施進行論述說明。

（一） 工程概況

該工程的大橋為特大型重點橋梁，橋長達10935米。該橋被設定為雙向六車道的單層橋，其橋式將做以下的設計和布置：4×30m簡支梁+（51+3×80+51）m連續剛構+6.7m+（106+2×160+106）m連續剛構+3×30m簡支梁。橋面的寬度設為：15.75m+1.0m寬中央分隔帶+15.75m。全橋進行左右半橋分別進行施工。基礎除0至2-1墩外均為φ2.0m挖孔樁，0至2-1墩樁徑為1.5m。橋的上部采用連續剛構，橋墩采用雙薄板墩，邊墩為柱式墩，箱梁是單箱單室，底寬8.0m，頂寬15.75m，按三向預應力設計。[1]

（二） 梁部的結構和所用材料

大橋傷部結構為預應力連續剛構，其形式規格為51+3×80+51+106+2×160+106m，截面形式采用單箱單室，箱梁根部的梁高為8m，跨中是3.2m，高跨比分別為l∶20與1∶50，箱梁底寬8m，頂板寬15.75m，頂板厚度50cm，底板厚度：0號段處1.2m，至跨中0.28m。[1]

箱梁采用C50砼。其按三向預應力設計，縱向預應力采用OVMl5-27的錨具，鋼絞線采用低松馳鋼絞線Rb=1860MPa。錨下控制張拉力是5273.1kN，橫向預應力采用OVMl5B-4的錨具，錨下控制張拉力是781.2kN，用250kN千斤頂單根張拉，豎向預應力為由32精軋螺紋粗鋼筋，采用YGM型錨具，控制張拉力是543kN。[1]

（三） 掛籃懸臂澆筑施工方法

首先，將梁體分為節段，每2-5米為一個，掛籃是施工的機具，運用其從橋墩開始，進行對稱伸臂并逐段澆筑預應力混凝土，該施工方法被稱作掛籃懸臂澆筑施工工法。

在前文中，筆者稍有提及掛籃的功能，在這個工程中，掛籃的功能主要有以下幾點：可以調整正確的位置對梁段模板進行支承；起到吊運材料、機具的作用；澆筑預應力混凝土和在掛籃上的張拉預應力筋。在施工的過程中，所有的工作都是在工作平臺上進行的，如架設模板、安裝鋼筋和澆筑預應力混凝土、張拉等。待一個節段的全部施工工作完成后，行走系統起到移動掛籃的作用，導鏈牽引是其前進到下一節段的動力，其中包含前進牽引和尾索保護的裝置。

在施工過程中，由于橋墩頂部0#塊的圬工數量較大，因此采用懸臂現場就地澆筑法。為了將掛籃拼裝，懸臂根部梁段和0#塊會采取同時澆筑的方法，支承部分的施工荷載通常運用三角托架，橋墩較高或較低時都能被有效的利用到，如較低時，支架被安置在橋墩基礎上或地基上，較高時，在橋墩中部進行預埋支承或設置懸吊式托架。

施工時的鋼筋加工方面，預應力混凝土的運輸和拌制都要經過詳細周密的計劃，并且盡量減少運輸時間，以便施工。預應力混凝土的運輸路線有兩種：一是在橋下設置拌合站或者拌合船，然后直接進行吊裝或者使用混凝土泵泵將其送到掛籃上；二是將拌合加工站設置在橋頭，當懸臂施工合攏段時或路線不通時，可利用支架或者吊裝設備將其進行水平運輸。懸臂施工中，合攏段非常重要，它必須在當天最低溫度時進行施工，并且要一次性快速完成，事后還得隨時進行保養。

掛籃懸臂澆筑施工所需的工作時間為6-10天，當然還要考慮到混凝土數量和結構的復雜程度等問題，時間會有所增加或者縮短。施工期間，混凝土早期強度上升的快慢是施工工期快慢的關鍵點，而混凝土的保養問題是現場澆筑施工中都存在的問題。

掛籃懸臂澆筑法的實施過程中，盡可能的減少施工機具設備和大量的支架，因為當對于需要建造跨越深谷、流量較大的河道、交通量需求大立交橋時，這樣的選擇安排會使施工更加方便，減少成本，而不受橋梁跨度的限制，往往跨度越大，經濟效益反而越高，這也正是大跨度連續橋基本采用該施工法的原因。由于施工時通過掛籃進行的，因此，需要在其外部設置保護措施，以免受到外界氣候的干擾，同時，操作的重復對于工作效率的提高和質量的保證都有幫助，還能在施工過程中進行不斷的調整，減少誤差，提高施工精度。

綜上所述：預應力混凝土連續梁懸臂澆筑掛籃施工工法在我國近幾十年以來，發展最迅速的新型施工工藝，無論是公路還是鐵路的橋梁建設中都能看到它的身影。施工過程中，減少施工機具和支架，可以方便建造需要跨越深谷、大流量的河流及交通需求量大的立交橋，跨度越大的橋梁，經濟效益越高，因此它多用于大跨徑的橋梁建設中。筆者認為，該施工方法應該不斷被完善，推行，為我國的橋梁事業再做貢獻。

參考文獻

[1] 徐會超；橋梁掛籃懸臂澆筑法施工技術分析[J]；中國高新技術企業；2010年01期

[2] 李志明；范偉；掛籃在預應力混凝土連續梁懸臂澆筑施工中的應用[J]；工業建筑；2002年01期

[3] 李錚；掛籃懸臂澆筑連續箱梁施工工法的應用[J]；世界橋梁；2010年02期