特大橋連續箱梁掛籃懸臂澆筑施工探討

葉健強，蔣海平

（1.浙江正方交通建設有限公司，浙江 金華 321025；2.浙江華恒交通建設監理有限公司，浙江 紹興 312000）

0 引言

近年來隨著我國社會經濟的繁榮發展，特大橋梁建設逐漸增多，梁掛籃懸橋梁工程中連續箱梁的應用也逐漸朝著大跨度方向發展。

1 施工方法及原理

特大橋的橋墩與梁體是相互鉸接的，因此預應力混凝土不能抵抗彎矩，在施工過程中應當設置墩、梁來固結臨時支撐，梁體跨中在合龍后方可拆除臨時支撐，最終實現體系轉化。掛籃懸臂澆筑指的是以掛籃為主要施工設備，在張拉錨固并與墩身連成整體的橋梁上移動，實現逐段澆筑梁體砼，且每段梁體從建模、鋼筋綁扎、混凝土澆筑及預應力張拉等工序都在掛籃內完成，在本段施工結束后，掛籃對稱向前移動。整個施工過程中，梁體的線形及掛籃吊架等都可實時調節。

2 施工流程

特大橋連續箱掛籃懸臂澆筑的總體施工工序為：0＃段施工→懸臂灌筑一般梁段→邊跨邊部梁段→邊跨合龍→中跨合龍。掛籃懸臂澆筑施工流程為：組裝掛籃→箱梁模板→底板、腹板鋼筋安裝及預應力管道安裝→內模及腹板內豎向預應力筋安裝→頂板鋼筋和預應力管道及鋼束安裝→混凝土澆筑→預應力管道檢查與清理→混凝土養護→模板拆除→穿鋼絞線束→張拉縱、橫、豎三向預應力鋼束（筋）→管道壓漿→分段梁體完成、檢驗。

0＃梁段是在主墩周圍直接設置鋼托架進行現澆施工，而其他懸澆段均在掛籃上進行對稱澆筑砼，待懸掛段與現澆段都完成施工后，邊跨部位先合龍，形成兩單懸臂梁，最后再中跨合龍，形成三跨連續梁。邊跨合龍采用支架現澆合龍，中跨利用其中一套掛籃合龍。

3 施工注意事項

3.1 勞動組織

在施工過程中，應根據實際工程量及施工季節變化等，合理安排調整施工人員的人數，并做好對新進場施工人員的培訓工作，尤其是在春節或農忙季過后，對返場人員進行安全教育及技術培訓。

3.2 設備材料保障

在施工過程中應加強對機械設備的維修和養護的力度，并對機械設備進行定期檢查、記錄。首先，在機械設備使用前，開展全面檢查，嚴謹使用存在存在安全隱患的機械設備。其次，采購施工材料前，應充分了解供應商的供貨質量、信譽度、供貨能力，并選擇持續供貨能力強的供應商作為工程采購供應商。最后，對入場的各種材料的質量做好跟蹤記錄，保存材料相關各種證明、合格證、驗收單據等，確保資料的完整性與可追溯性。如表1中懸臂澆筑施工機具設備配置所示，在橋梁正式施工前，確定機械設備的種類與數量，便于開展后續施工。

表1 懸臂澆筑施工機具設備配置表

3.3 0＃梁段施工

0＃梁澆筑前，應確保正式支座與臨時支墩均以就位，并用活動支座對此鎖定，方可開始澆筑。正式支座需要注意：在梁體開始施工前，應詳盡了解設計圖紙，找準固定支座、橫向支座、縱向支座、多向支座等位置，確保支座四角的高度差的準確度。臨時支座需要注意：由于此類工程的橋墩及梁采取支座連接方式，因此在正式支座不能承受施工過程中產生的不平衡力矩時，應考慮搭設臨時支墩，便于平衡施工過程中的不平衡力矩。如果橋梁的橫向寬度不足，其墩頂便不具備設置臨時支墩的條件，因此考慮在墩身外設置鋼管混凝土結構進行支撐，待全橋合龍后方可猜出臨時支座。

在0＃梁段梁體施工現場，應結合現場實際施工情況，采用鋼托架進行0＃梁體的施工、經過對設計及受力情況的準確計算，采用合理的鋼托架，如三角托架等。鋼托架頂部的主梁應采取工字鋼貫穿焊接在整個臨時支墩鋼管混凝土柱上，并在橋墩身處預留埋件并焊接牢固。0＃塊梁段的模板、鋼筋、砼等施工應采用常規的施工方法，在安裝好的鋼托架上依次展開模板、鋼筋以及砼澆筑等工序的施工。

3.4 中間節段梁體掛籃懸澆施工

3.4.1 掛籃選擇、構造

常用的掛籃形式有三角掛籃和菱形掛籃兩種，應根據橋梁工程的實際情況予以選擇。正式加工及使用前應對掛籃的結構受力情況進行分析、計算，確保工程施工過程中掛籃結構的安全、可靠。

3.4.2 掛籃的加工要求

以三角掛籃為例，三角桁片是由主梁、立柱、斜拉帶及后錨幾部分構成。主梁是掛籃的主要承重構件，掛籃兩根主梁間應增設橫梁以減少側向變形的發生，且增加掛籃的整體穩定性，另外主梁、力主及斜拉帶均應為鉸聯接。立柱橫聯應采取型鋼焊接的方式，形成剛性桁架，立柱、斜拉帶及主梁等部分構成三角桁架，共同承受主桁前后橫梁傳給的外荷載。斜拉帶應防止局部應力集中的發生。后錨包括后錨梁、主梁后錨面及后錨鐙筋等部分，上端通過后錨梁錨于主桁架后橫梁上，下端通過后錨鐙筋錨于箱梁腹板上，掛籃后錨鐙筋設置形式和數量需根據工程實際情況并通過受力計算確定。

3.4.3 掛籃的拼裝

運用平板車將掛籃運送到施工墩位處，待0＃梁段施工完畢、張拉預應力索并拆鋼托架后方可進行掛籃拼裝工作，具體拼裝順序如下：測量放線→鋪設枕木、鋼枕行走系統→三角架及聯結系統→后錨固系統→上前橫梁及吊掛系統→后吊掛系統→安裝底模→外側模→內頂模支架及模板→張拉平臺。

3.4.4 預壓掛籃

掛籃拼裝完成后，應對掛籃進行預壓，以實現對掛籃強度及穩定性檢測，并測量掛籃的非彈性變形值及彈性變形值。壓重的數量依照懸臂施工中最重的來計算，然后按照施工荷載與施工的安全系數計算。壓重的材料盡量選用碎石屑，并將碎石屑用大包裝袋，便于吊裝與運輸。壓重的先后順序應按照混凝土的澆筑順序進行：先澆筑混凝土的部位先壓重，后澆筑混凝土的部位后壓重。當荷載壓至設計荷載的50%、75%、100%都要對觀測點進行沉降觀測；當壓至總重量的110%時停止壓重并持荷2d。在這期間對支架、底模、支架等處的觀測點進行連續觀測，作好詳細記錄。

3.4.5 混凝土澆筑

懸臂施工的2個對稱節段對稱平衡，其差值應當控制在4m3內，并依照先底板、后腹板、再頂板的順序分段逐層灌注，分層厚度宜為30cm，上下層間澆筑間隔時間應小于初凝時間，混凝土的自由高度不得超過2m。

混凝土振搗以插入式振搗器為主。振搗時需要防止漏振、同時也要盡量避免過振。通常橋梁混凝土采用聚羧酸系外加劑，振動時間以40～50s為宜，以便充分排出混凝土內部氣體。澆筑梁體時，要隨時觀測橋墩偏移量，如偏移量過大時，需壓重調整。懸臂最大時必須嚴格控制外加荷載與偏載。混凝土澆筑過程中，根據掛籃彈性變形情況，分次頂升調整，每次調整值為4～6mm。

3.4.6 掛籃的移動

待一段橋梁澆筑完畢且砼強度達到設計強度的90%以上，便可按照設計要求對縱向索展開張拉，在壓漿完成后，方可移動掛籃，準備投入下一段橋梁砼的澆筑。

3.5 邊跨邊塊現澆段施工

邊跨邊塊現澆段采用支架法施工，首先對地面場地進行平整、壓實，并用混凝土硬化地面，其次，用常規支架施工工藝開展加載預壓，消除支架在荷載作用下出現非彈性變形的可能，并測量支架的彈性變形度，確保橋梁合龍的準確度。

3.6 合龍段施工及體系轉換

合龍是懸臂灌注施工體系轉換的重要環節之一。全部采取掛籃澆筑方式的合龍施工需要確保受力狀態滿足設計要求及保持梁線形，并有效控制合龍段的施工誤差。合龍施工開始前調整中線及高程。為克服混凝土澆筑后，由于熱脹冷縮形成的開裂，澆筑前需用型鋼先行焊接合龍段，強制合龍，同時確保強拉力大于梁支座摩擦力。澆筑混凝土宜在凌晨4～8時進行，以便混凝土在熱脹冷縮的作用下，基本處于受壓狀態。此外還需將兩懸臂端間距離根據設計合龍溫度，并按設計圖紙設置好臨時剛結，進行約束鎖定。混凝土澆筑完成后，預應力張拉之前將合龍一側的臨時固定支座釋放。

合龍梁段施工工藝流程為：安裝底模、側模板，測量底模標高→綁扎底板鋼筋，安裝底板波紋管→安裝底模支撐→綁扎腹扳鋼筋，安裝腹板波紋管、預埋件→安裝頂板支撐、內模→綁扎頂板鋼筋，安裝頂板波紋管、預埋件→張拉頂板及底板臨時鋼絞線束→灌注砼。

施工工序為：先合龍邊跨，后合龍中跨。在現澆段支架上先完成邊跨合龍段的施工任務，張拉設計預應力，然后拆除支架和臨時支座，將臨時支座反力轉移到永久支座上。雙懸臂梁變成單懸臂梁，完成由雙懸臂梁向單懸臂梁的第一次體系轉換。中跨合龍利用一個掛籃來進行，移掛籃到中跨合龍段，在掛籃上完成中跨合龍段的施工，實現由兩單懸臂梁向三跨連續梁的第二次體系轉換。合龍后按設計張拉鋼絞線完成體系轉換。

4 結語

特大橋連續箱梁掛籃懸臂澆筑施工是橋梁建筑施工項目的重要組成部分，同時也是橋梁建筑項目施工中的一項關鍵技術，因此在實際使用過程中，應充分了解掛籃懸臂澆筑施工的技術特點與工序要求，這樣才能在實際施工中更好地開展施工。

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