高墩大跨度懸澆掛籃橋梁的施工

李志華

摘 要：高墩大跨度懸澆掛籃橋梁施工技術復雜，施工難度大。結合實例，對該類橋梁的施工方法進行詳細的論述。

關鍵詞：高墩；掛籃；施工技術；橋梁

中圖分類號：U445.466 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）12-0080-02

近年來，隨著我國國民經濟的高速發展，高等級公路建設呈現出突飛猛進的態勢。高等級公路逐漸進入山區，因而出現了許多高墩大跨度懸澆掛籃橋梁，其技術復雜、施工難度大。本文將以洛欒高速栗子坪特大橋的施工過程為例進行敘述，以期為大家今后的工作提供參考。

1 工程概況

栗子坪特大橋跨越伊河河谷，河谷兩側山體陡峭。栗子坪特大橋總長368.12 m，墩身為雙肢等截面空心墩，墩高68 m（62 m），上部結構為（95+170+95）m的預應力連續剛構箱梁。

2 場地布置

為了方便施工，在兩個主墩旁邊各填筑一塊面積約2 000 m2的施工平臺，用來存放現用成品——鋼筋、機具和模板等。

3 人員、機械設備的組織

3.1 人員情況

組織進場管理和技術人員共35人，協作隊伍1支。在高墩施工期間，協作隊伍配置施工人員80人，在掛籃施工期間，配置施工人員160人。

3.2 機械設備情況

機械設備具體包括以下幾部分：①高墩施工5×1.5 m翻轉鋼模板共4套，每墩2套。②1#和2#墩分別安裝1座QTZ80（5513）和1座QTZ63（5610）。單個橋墩使用2座塔吊是為了滿足工期的需求，塔吊的選用和安裝定位要滿足0#塊和掛籃施工等要求。③SCD200/200TD型施工升降機2座，每墩1座。升降機附著在墩身上，升降機安裝定位時，要能夠使吊籠內人員直接升到橋面上。④拖式混凝土輸送泵（HBTS80-16-110）2臺。在選用混凝土輸送泵時，要詳細查看其技術參數。栗子坪特大橋上部混凝土澆筑時，混凝土輸送豎直高度大、水平距離遠，這對輸送泵的輸送能力有很高的要求。⑤菱形桁架式掛籃8只。⑥2#墩附近安裝500 kVA變壓器1臺，為該橋提供施工用電，同時，備用1臺500 kW的發電機。該發電機布置在變壓器旁邊，發電機與電力線路通過轉換開關相連，當停電時，只需打開轉換開關即可。⑦混凝土拌和站（HZ60）2座。

4 施工方案

4.1 高墩施工

高墩采用翻模法施工，每次澆注高度為4.5 m。為了使橋墩的前后肢、左右幅同步施工，翻轉模板加工成1.5 m的組節。在施工過程中，前后肢、左右幅4個墩柱上各留一節模板作為生根節，2套4.5 m模板在左右幅之間周轉使用。

墩身豎向鋼筋采用直螺紋連接，每節長度4.5 m，接頭位置要按規范要求錯開設置。墩身混凝土采用混凝土輸送泵澆注。

4.2 上部箱梁施工

4.2.1 現澆箱梁0#塊施工

該橋0#塊混凝土600 m3。安全起見，為了減少支架平臺的負荷，保證澆注質量，混凝土分兩次澆注，第一次澆注4.5 m，第二次澆注6 m。

平臺懸挑部分采用三角形支架，三角支架與墩身通過預埋鋼板連接（銷接），上部預埋鋼板采用φ32精軋螺紋鋼與墩身加強固定。三角形支架外側懸挑部分底模采用掛籃底模。為了方便掛籃拼裝，底模和底模平臺前、后橫梁在0#塊施工時一并安裝，待0#塊施工完成、拼裝掛籃時，前、后吊桿直接與底模前、后橫梁連接，迅速形成掛籃體系，節省拼裝時間，節約材料。

0#塊在墩身兩肢之間的底模擱置在承重牛腿上，牛腿通過φ32精軋螺紋鋼與懸挑三角架鉸座對拉錨固。在縱梁與牛腿間

設置砂箱，便于拆除底模平臺。0#塊外模采用掛籃模板，內模采用木膠合板模板。0#塊豎向預應力精軋螺紋可以同時作為掛籃行走軌道錨固筋使用。0#塊混凝土澆注時，先底板后腹板，從兩側懸臂端向中間逐步對稱澆注。因為0#塊預應力孔道、鋼筋較為密集，操作空間小，為了防止產生空洞，腹板上應預留孔，以便于觀察和振搗。隨著澆注面的上升，逐步進行封堵。

4.2.2 掛籃懸澆施工

剛構箱梁采用單箱單室結構，橫坡2.0%，縱坡2.8%，平曲線半徑2 000 m。每只掛籃懸澆塊件21個。

4.2.2.1 掛籃的加工及構造

掛籃設計為菱形桁架式整體移動結構，主要由主桁承重系統、懸吊系統、錨固系統、行走系統和模板系統等五部分組成。

該橋掛籃構造有以下三個特點：①構造穩定、安全、輕巧，利于操作。②掛籃與走行軌道之間設計為行走小車連接。行走小車既可以確保掛籃在大縱坡和橫坡的箱梁頂面水平，又將掛籃的行走由滑動變為滾動，極大地方便了掛籃行走。③掛籃內模腹板可以繞頂角靠上部位的銷軸轉動，這樣有利于模板輕松轉動、脫除和移動，這種構造提高了模板的施工效率。

4.2.2.2 掛籃施工

0#塊施工完成后，用塔吊在0#塊上組拼掛籃。掛籃施工工藝流程如下：①在0#塊上對稱拼裝2只掛籃；②調節模板高程，預留抬高值；③綁扎底板和腹板鋼筋，安裝豎向預應力鋼筋并固定；④安裝內箱模板；⑤綁扎頂板鋼筋，固定預應力筋定位網和波紋管；⑥安裝豎向預應力鋼筋、頂部壓漿管；⑦檢查合格后，灌注混凝土；⑧張拉縱向預應力束并壓漿；⑨張拉橫向、豎向預應力筋并壓漿封端；⑩掛籃走行；○11重復1#塊施工流程步驟中的③～⑨項進行2#塊施工；○12重復以上步驟，完成其余節段的施工。

掛籃拼裝順序為：①安裝掛籃行走軌道，并與豎向預應力精軋螺紋錨固；②組拼掛籃菱形構架和橫聯；③安裝掛籃后錨固、前上橫梁、外模走行滑梁和吊桿；④拆除用于0#塊底模平臺橫梁下的鋼楔塊，將前吊桿與前橫梁連接；⑤用于0#塊的底模平臺前移，安裝后吊桿；⑥將外模由0#塊滑移至1#塊位置，安裝對拉桿，進行載重試驗。

載重試驗程序是：①檢查掛籃后錨固和底模平臺吊掛系統；②按最重梁段的1.2倍，即235 t作掛籃的靜載試驗。

靜載試驗分三步進行：加載98 t，觀察2 h；加載98 t，觀察2 h；加載39 t，觀察5 h。每級加載后應記錄掛籃的變形情況，為以后掛籃懸澆提供必要的數據。卸載完成后，應觀測掛籃的殘余變形情況。

掛籃走行的步驟如下：①拆除外模落于外模導梁上，將底模平臺后橫梁與外模用鋼絲繩臨時連接；②脫開內模導梁前后吊桿，將內模及其導梁臨時錨固于已澆注的箱梁頂板上；③下落底模平臺，使底模平臺僅由前后邊吊掛及前端兩根外吊帶懸吊；④加鋪下滑道，解除掛籃后錨固，用千斤頂同時施頂兩只掛籃的后支座，使菱形桁架連同掛籃外模及底模系統前移到位；⑤連接后錨固筋，安裝側模和底模平臺后吊掛，調整底模平臺前吊桿高度，使前端標高符合設計要求。

混凝土澆注由前端向后端，兩側同步、對稱澆注。澆注時，先底板，再腹板，后頂板。為了保證澆注質量，腹板上模板要開孔，用來觀察和振搗混凝土。底板澆注完成后應進行封堵，防止混凝土上翻，增加梁體重量。

4.2.3 邊跨現澆段施工

邊跨現澆段長8.94 m，高3.6 m，節段混凝土101.2 m3。邊跨現澆段采用滿堂支架法現澆。

4.2.4 合龍段施工

全橋合龍段總共有三個，一個中跨，兩個邊跨。合龍段長2 m，澆注混凝土18.8 m3。合龍段按照先邊跨，后中跨的合龍順序，采用吊架施工，吊架（模板）重量控制在50 t以內。合龍段施工工藝流程如下：①掛籃走行，退回主墩附近；②在合龍口兩側按合龍段重量的50%堆載（邊、中垮均堆載）；③安裝合龍段處勁性骨架，在低溫環境下，將合龍口鎖定，張拉臨時預應力束；④安裝合龍段吊架；⑤安裝底模、側模；⑥綁扎底板和腹板鋼筋，固定預應力筋定位網和波紋管，安裝豎向預應力筋并固定；⑦安裝內箱模板；⑧綁扎頂板鋼筋，固定預應力筋定位網和波紋管；⑨經過檢查后，合格灌注混凝土（在溫差變化較小的低溫時間內灌注完，并隨混凝土灌注，分級卸除平衡重）；⑩張拉底板縱向預應力束并壓漿；○11張拉豎向預應力筋并壓漿封端。

合龍吊架可與臨時鎖定勁性骨架一并考慮，模板采用木膠合板。

5 施工監控

大跨度連續體系橋梁施工過程復雜，為了確保橋梁在施工過程中結構內力和變形始終處于安全范圍內，并且成橋后的線形滿足設計要求，結構恒載受力狀態接近設計預期，在橋梁施工過程中，必須進行嚴格的施工監測和控制。該橋施工引入了專業的監控單位。在施工過程中，通過標高、截面尺寸和彈性模量等數據的采集，對得到的數據進行誤差分析后，不斷修正設計參數，使標高的計算值與實測值之差不斷縮小，從而通過計算程序把控住目前的施工過程，進而預估將來的施工狀況，達到施工控制的目的。

6 安全控制

對河道內高墩橋梁的高空作業來說，安全控制尤為重要。在施工時，必須精心組織，安全操作，嚴格防范，杜絕違章作業的情況發生和麻痹大意思想的出現，嚴禁在大雨、六級以上大風、濃霧等惡劣天氣條件下作業。

7 結束語

高墩大跨度懸澆掛籃施工為我國橋梁建設事業作出了巨大的貢獻。在實際運用過程中，必須充分了解其技術特點，嚴格控制施工過程，對施工過程中的各個工況進行仔細的分析，確保每一步工序都是到位的，以保證掛籃施工過程中的安全、穩定。另外，要做好工程施工的監督、管理工作，只有這樣，才能確保橋梁施工順利進行，保證橋梁施工質量。

參考文獻

[1]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（02）.

[2]趙如飛，門小雄，品東旭，等.懸臂橋梁施工方法介紹—掛籃施工法[J].交通建設與管理，2007（01）.

[3]李自光.橋梁施工成套機械設備[M].北京：人民交通出版社，2003.

〔編輯：白潔〕