懸臂施工關鍵技術在土木建筑施工中的應用分析

陳旭明

摘 要：文章通過研究對懸臂施工連續橋梁應力的監控，來介紹懸臂施工關鍵技術在土木建筑工程中的使用方法。

關鍵詞：懸臂施工；連續橋梁；建筑施工

中圖分類號：U445.5 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）14-0036-02

1 問題的提出

在施工控制中需要注意的一項重要內容是對結構應力（包含鋼筋應力、混凝土應力等）的監測，結構應力是否安全會直接影響到整個施工過程是否安全。由于連續梁橋在結構上的構造不同，就會使其在某一個部位上承受的應力，隨著懸臂施工的進行而發生變化。為了使橋梁施工在整個過程中都能夠獲得精確、可信的數據，確保工程的質量以及施工過程的安全，就應該對橋梁結構所受的應力進行監控。通過對應力進行監控為施工方提供精確的數據，并把這些數據與自適應控制的智能跟蹤系統結合起來進行計算，根據計算的結果可以推算出誤差的大小和變量，這樣就可以對今后的每個階段進行調整，并根據正在進行的施工階段預計竣工后工程會出現的狀態；還可以有效的指出在下一階段可能會出現的問題，提醒工作人員做好相關的預防工作，以確保工程的質量。

另外，工作人員在施工進行的過程中通過測試獲得的應力值數據，可以作為連續梁空間應力分析的比對參考數值。經過計算值與實測值的比對，可以獲得有效的數據來調整計算參數，對計算模型設計水平的提高提供支持。

2 懸臂澆筑法施工過程及受力機理

要想使用預應力混凝土連續梁橋進行施工，有很多辦法可供選擇，比如頂推法、支架現澆法、大型浮吊施工和旋轉施工法、懸臂澆注和懸臂拼裝法、移動模架法等，在這些方法中懸臂澆筑和懸臂拼裝施工法使用的最廣泛。20世紀50年代懸臂澆筑法經過試驗獲得了成功，這種方法的推出使預應力混凝土連續梁橋的建設事業快速的發展起來，在國內現已建成的一些較大的預應力混凝土連續梁橋很多都是使用的這種方法。

懸臂澆筑法也被叫做掛籃法、吊籃法以及無支架平衡伸臂法。這種方法以已經完成的墩頂部作為支撐的基礎，利用懸吊的掛籃從立模、構筑的混凝土、張拉的預應力鋼筋，慢慢的同進度向兩邊結合處靠攏，進而形成整座橋體。預應力混凝土連續梁橋懸臂澆筑施工的方法，根據情況的不同分為三種：①逐跨連續懸臂施工；②T形結構——單懸臂——連續施工；③T形結構——雙懸臂——連續施工。其中T型結構構——單懸臂——連續施工，被廣泛的應用于奇數跨的連續梁里，這種方法的步驟為：

①以B墩為起點進行懸臂施工；

②把B墩兩邊部分連接起來，解除B墩的臨時固結，形成單懸臂梁；

③對C墩進行懸臂施工；

④把C墩兩邊部分連接起來，解除C墩的臨時固結，形成單懸臂梁；

⑤BC跨的中間部分合并在一起，就形成了3跨連續梁結構，如圖1所示。

我們對B墩和C墩開工的時間并沒有什么要求。這兩個部分可以同時進行施工，也可以有適當的時間差。使用這樣的施工步驟可以使該建筑物具有穩定的結構，均勻的承受載荷，也有助于調整其結構應力。但是當邊側部分連接的時候，B墩固結會出現一方鉸接，另一方固接地超靜定結構，這個時候要是張拉邊跨的預應力筋受力過大，就會使預加力發生二次彎矩。

根據國內現在已經建成的大跨度預應力混凝土連續梁橋的諸多實踐經驗，我們會發現其中的很多都是運用懸臂澆筑法，經過很多的建筑實踐，施工水平有了很大的提升，工程質量有了明顯的改善。使用懸臂澆筑的方法進行施工可以有效的縮短工作時間，提高工程效率。混凝土質量的提高，以及施工機具、掛籃設備、現澆等方面的技術進步，進一步促進了這種方法的推廣。

3 懸臂施工法施工的重要技術與控制

3.1 梁段混凝土的澆筑

我們一般情況下用泵送的方法供給懸臂澆筑所需的混凝土，把坍落指數掌握在14～18 cm之間，根據澆筑時的速度和溫度變化對其進行調整。在進行該項作業的時候要注意：

①最好一次性完成相關的灌注。

②要從掛籃的前部開始灌注，以減少掛籃的形狀變化，預防新舊混凝土中間產生裂縫。

③再開始灌注工作前要檢查相應的箱梁，檢測掛籃底模的標準高度以及中線位置，仔細觀察預應力束管道鋼筋、錨頭以及其他預埋件是否在要求的位置，經確認各項工作都就緒后方可進行灌注施工。

④灌注完箱梁中的混凝土以后，應該馬上派人去看看管道孔的情況，要保證其暢通。

3.2 合攏要注意的事項

①應該選擇氣溫適宜，溫差小的情況下進行合攏工作，要注意在鎖定合攏口的時候要保持其整體對稱，行動要快速。

②在進行合攏的時候，應該及時的參考各方面的信息，通過對這些信息的分析找到其中的規律，為選擇一個合適的合攏方法提供理論依據。

③在合攏工作中所使用的混凝土要比梁體所使用的質量要好，盡可能的使用微膨脹水泥。澆筑工作完成以后，應該對其進行良好的保護。

3.3 支架現澆梁段施工

對于邊跨支架上的現場澆注的梁段，應該在墩的一邊搭設暫時的支撐平臺，比如，萬能桿或是貝雷架，施工的程序是：打好暫時的樁基、澆筑好支撐平臺、把預埋件安裝好、安好支架、搭建型鋼材料的平臺、試驗壓力、安放底模以及側模、量出到底板的高度、把相應的鋼筋綁扎好、鋪裝底板縱向預應力管道、裝上兩端的模板及腹板模、檢測施工是否達標、將底板及腹板的混凝土澆筑好、保養、把頂板底鋼筋安好、鋪設縱向和橫向預應力管道、將頂板頂層鋼筋固定好、檢測施工是否達標、將頂板混凝土澆筑好、張拉垂直方向的預應力筋及頂板橫向預應力筋、將外側模拖開、拆開外膜。

4 監測數據采集與處理方法

如何選用合適的應力監測儀器。應力監測是不間斷的、很長時間的檢測過程，通常情況下可以用電阻應變片傳感器、鋼弦傳感器和光線應變傳感器來進行監測。要想取得經驗、規律，就應該對理論計算數據和檢測數據進行比對。由于橋梁建筑的對稱性，選取一側來進行研究即可。為使橋梁在整個施工過程中的整體顯而易見，可以使用平均值法，來代表相關的正應力，0號板的截面頂板、底板和在不同情況下的平均正應力的MIDAS及實測值見表1。

3號梁段施工完成后會出現中跨L/4，相關的正應力數值見表2。

中跨則最后出現，它的底板、頂板的相關實測值和正應力值參照見表3。

通過對圖表中的數據進行比對，我們可以發現0號塊和1/4 L的截面應力隨著工程情況的變化而發生不同.箱梁頂板和底板部分的壓力與懸臂施T的長度有關，實際的測量值和理論計算具有一樣的規律：0號塊的頂板和底板平時都承受了很大的壓力。而頂板受力的計算值比實際值小點。底板的兩部分數據差不多，幾乎沒有區別；在第三號表的數據中我們可以發現，中跨的底板應力要比頂板的大。這是由預應力鋼筋張拉引起的，符合實際觀測的數據。

總而言之，在判定施工過程中存在的應力問題的時候在，要全面的分析實測應力結果和理論計算時的不同。如果這兩個數據差別比較大，要注意研究，找出引起這個結果的原因。

5 結 語

改革開放以來，新科學新技術迅速發展，懸臂梁施工技術也有了很大的進步。在不久的將來懸臂施工必將會產生出更高水平的施工方法，為我國建筑事業的發展注入活力。

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