懸臂澆筑橋梁施工技術淺析

徐國俊

一、工程概況

林海公路（A20～A30）工程大治河橋為三跨預應力混凝土變截面連續箱梁，三向預應力體系、全預應力結構，跨徑組合為60m+104m+60m。上下行兩幅并立，下部結構墩采用樁基承臺接柱式墩形式。梁高沿縱橋向變化，中支點梁高6.0m，跨高比1/17.33，邊支點和跨中梁高2.4m，跨高比1/43.33。采用單箱雙室直腹板箱型截面，頂寬18.75m，底寬12m，懸臂板長度3.25～3.5m。0、1號塊采用支架現澆，其余的2～13號塊采用掛藍法對稱懸臂澆注施工。邊跨設置1.5m的現澆合攏段，中跨設置2.5m的中跨合龍段。

二、懸臂澆筑施工概述

懸臂法澆筑法又稱無支架平衡伸臂法或掛（吊）籃法，所用的主要的設備是掛籃。通過掛籃的前移，對稱地向兩側跨中逐段澆筑混凝土，并施加預應力，如此循環作業。

三、懸臂澆筑施工過程中的控制重點

（一）0-1塊施工

0-1號塊施工是本工程關鍵工序，關系到全橋的質量安全，技術難度相當大，必須嚴格進行過程控制。主要技術難點和關鍵技術如下：

1.0-1號塊支架系統的設計、搭設和堆載預壓。因為0-1號塊采用滿堂支架現澆施工工藝，支架體系的強度、剛度和整體穩定性必須滿足要求。支架搭設必須嚴格按照施工方案和相關規范的要求進行，支架搭設完成以后必須經過檢查驗收后方可以進行模板和鋼筋的施工。通過堆載預壓，可以消除支架的非彈性變形，測量出支架的彈性變形，從而為設置支架的預拋高值作為計算依據。

2.臨時支墩的設計和施工。臨時支墩作為連續梁結構懸臂工況下的臨時固結結構，將承受施工中恒載、活載和不平衡荷載，影響到整個施工過程的安全和質量，必須嚴格按照規范和圖紙進行施工。

3.0號塊中橫梁大體積混凝土的防裂措施。根據設計圖紙，0號塊的墩頂中橫梁高度6.0、長度12.0m，寬度2.5m，屬于大體積混凝土，加上混凝土的標號為C50，水泥用量較大，以及中橫梁與箱梁的頂板和腹板邊界約束比較復雜，再加上0號塊的頂板和腹板內有預應力管道穿過，所以在中橫梁側面、中橫梁與頂板腹板結合部很容易出現裂縫，必須采取措施加以預防，以減少水化熱裂縫的出現。

4.預應力管道的安裝。0-1號塊里為縱向、橫向和豎向三向預應力體系，頂板、底板、腹板和翼緣板，以及中橫梁內均布置有預應力鋼束。預應力管道的安裝必須按照設計圖紙進行，管道定位必須牢固，管道的接頭必須連接牢固且不得漏漿，施工必須嚴格進行控制，混凝土澆筑前必須仔細檢查、混凝土澆注時必須愛惜，不得踩踏，混凝土下料和振搗時不得直接對著管道等。

5.0-1號塊節段底模立模標高的確定。0-1號塊的立模標高主要考慮節段設計標高、設計預拋高、支架變形、地基的沉降等因素，其中支架的彈性和非彈性變形、地基沉降通過預壓來消除和測定，設計預拋高由監控單位通過施工節段分析計算確定。0-1號段的立模標高關系到全橋的線形，必須按照要求設置。

6.掛藍預留孔道的設置。從2號塊開始采用掛藍懸臂澆注，掛藍的后錨點、后下橫梁的吊點、4道外滑梁和4到內滑梁的吊點等預留孔道，必須按照施工布置圖的要求設置。掛藍預留孔道用φ50mm的PVC管道成型。

7.預應力的張拉。節段預應力的張拉嚴格按照規范和設計進行，按照‘對稱、先長后短的原則進行，一般張拉的順序：腹板、底板、頂板縱向鋼束，腹板豎向鋼束，頂板橫向預應力鋼束，張拉采用張拉力和伸長量雙控。

8.支架的拆除。支架拆除的順序與安裝的順序相反，拆除時不許等到0-1號張拉壓漿完成以后，嚴格按照操作規程從上到下拆除支架。

（二）0-1塊模板施工

1.根據堆載預壓成果，結合箱梁設計標高和監控單位提供的預拱度數據，確定0-1號塊的底板高程。底模前端立模標高=設計標高+設計預拱度+組合支架的彈性變形值F1;

2.為確保0-1號塊混凝土表面平整、光潔，拱腳段的外側模板采用專門模板廠設計制作的裝配式定型鋼結構整體模板（簡稱定型鋼模）。內模板采用膠板作為面板、□10*10cm方木和扣件式鋼管支撐組成的組合模板體系。底模采用新木膠合板和方木組成木模板。其中定型鋼模由專業技術人員設計，并由專業生產廠制作，派專人監制，嚴格控制其模板內的光潔度、平整度和安裝精度。

3.底模板和內側模板方木布置的間距

底模為木模板，內模板為竹膠板模板，側模為定型鋼模板。其中，模板底方縱橋向布置碗扣支架頂部的橫橋向布置3根φ48*3.5mm鋼管作為橫向支撐，在鋼管之上縱橋向布置□10*10cm方木作為模板承重方木，腹板下的方木間距為0.20m，箱梁空心部分的方木間距為0.25m，內模板方木豎向布置，間距為0.25m，鋼管支撐的間距0.5*0.6m。

4.模板在支立前，應先用電動鋼刷將模板表面的浮銹打掉，并用柴油或汽油清洗干凈，然后涂上優質脫模劑。如果模板暫時不安裝，還應用塑料薄膜將刷完脫模劑的模板蓋起來，防止污染。

5.安裝時采用25T起重機，將模板安裝在在已完成的0-1號塊鋼筋骨架外側，底部放置在碗扣支架頂部的方木上面，在模板內側用垂球檢查垂直度，控制定位，組裝完畢后再用經緯儀校核，用全站儀校核。

6.兩片模板間的拼裝接縫處嵌壓海綿條止漿，以防漏漿，影響混凝土的表面光潔度。

7.鋼模板在第一次使用前涂刷模板漆及脫模劑，但不得沾污鋼筋和成型后的砼表面，以后每次使用前都要鏟除殘剩于模板上的砼，并涂脫模劑，同樣不得沾污鋼筋和成型后的砼表面。

8.按規定時間拆除模板后，砼表面應在48小時內整修消除接縫痕跡或砼表面的氣泡。0-1號塊側模板拆除后，特別要注意對成品0-1號塊的保護。

9.混凝土的抗壓強度達到2.5MPa時，方可拆除鋼模板。鋼模板拆除后要立即清除殘剩于模板面上的混凝土和灰漿，并涂刷脫模劑，以便繼續使用。

10.在混凝土灌注過程中，安排木工對模板的垂直度應跟蹤檢查，以確保0-1號塊的垂直度。檢查時若發現拉桿螺栓松了，及時擰緊，以避免漲模現象的發生。

（三）鋼筋施工

0-1號塊設有墩頂中橫梁，鋼筋和三向預應力筋布置十分密集，必須尤其注意鋼筋和預應力筋的安裝順序，每層鋼筋綁扎完成后，要對照圖紙仔細進行驗收，合格后再進行上層鋼筋和預應力筋的安裝，防止錯漏。

（四）預應力管道

懸臂澆筑預應力管道主要有：腹板、底板和頂板縱向鋼束管道、中橫梁預應力管道（橫橋向布置）、中橫梁和腹板的豎向預應力管道、頂板橫向預應力管道等。

1.預留的管道尺寸與位置應正確，為了管道嚴格保證彎曲坐標及彎曲角度，用“井”字型定位架，精確定位，定位筋間距在直線段為0.8m，曲線上為0.5m，定位筋應與梁縱橫向鋼筋點焊連接。孔道應順暢，以減少摩阻損失。端部的錨墊板應垂直于孔道中心線。

2.管道與管道間連接的管道接頭處，采宜用配套生產的大一個級別的同類管道套管連接，其長度宜為被連接管道內徑的5-7倍，連接接口用寬膠帶包裹密封，連接時不得使接頭處產生角度變化及在砼澆筑時發生管道的轉動或位移，并應纏裹緊密防止水泥漿的滲入。

3.縱向預應力管道安裝結束后，隨即插入塑料襯管，避免外露接頭被損，同時防止漏漿堵塞管道;豎向預應力筋管道要從下至上加定位筋固定，防止搖動;橫向預應力筋扁波管道要加墊加吊，防止下落變形。

4.所有管道的壓漿孔、排氣孔、排水孔的設置要正確。在最高點設排氣孔，在最低點設排水管。

5.特別注意：為保證預應力孔道位置的精確，端模板應與側模板和底模緊密貼合，并與孔道軸線垂直。

（五）鋼筋干擾處理

如普通鋼筋與預應力鋼束或預應力粗鋼筋位置發生干擾，其處理原則為：

1.適當移動普通鋼筋，以保證預應力鋼束或預應力粗鋼筋的位置，若需截斷普通鋼筋，則需經監理和設計代表同意;

2.若當縱向與橫向鋼束或預應力粗鋼筋位置發生干擾且相關圖紙中并未提及避讓原則，則應按照先保證縱向位置準確，然后再保證豎向預應力粗鋼筋和橫向預應力鋼束位置;

3.當鋼束管道或錨下螺旋筋與普通鋼筋沖突時，適當移動普通鋼筋或彎折;當錨下螺旋筋與橫向預應力管道沖突時，適當擴大螺旋筋間距，以便管道通過。

（六）混凝土施工

根據設計要求，梁體混凝土采用C50混凝土，混凝土采用建工南航生產的商品混凝土，通過混凝土攪拌車運輸、汽車泵澆注。混凝土用原材料分批次按照規范要求檢驗，提前進行配合比試驗，混凝土初凝時間不小于8h，坍落度12-16cm。

1.混凝土澆注順序：采用斜向分段、水平分層，在混凝土時間內將混凝土一次連續澆注完成，澆筑時由低到高、先中橫梁到腹板、底板，后頂板的順序進行，兩側的混凝土應對稱進行。

2.混凝土施工前，在模板四周用φ48的腳手鋼管搭設施工平臺和上下扶梯，并系好安全網，以便施工人員使用。

3.為防止混凝土產生離析，保證泵出口處混凝土距離澆筑面不大于2.0米。用泵車澆注混凝土時，泵管口采用加長軟管深入0-1號塊模板內下灰，分層高度不超過30cm。，

4.澆注腹板與底板交界面混凝土時，應讓混凝土充分翻漿，從腹板翻出的混凝土基本是密實的混凝土，只有充分翻漿才能保證腹板下倒角處混凝土密實。

5.澆筑混凝土時，應避免振動器碰撞預應力筋的管道、預埋件、掛藍預留管道等。并應經常檢查模板、管道、錨固端墊板及預埋件等，以保證其位置及尺寸符合設計要。

6.橋面板的混凝土澆注到標高以后，用平板振洞抹平機及時趕壓、抹平，保證排水坡和平整度。橋面混凝土應確保密實、平整和坡度順暢，因此除應按規定進行振搗外，還必須進行兩次收漿抹平，以防止出現裂紋和不平整。

四、個人心得

在整個懸臂澆筑過程中我們所有參建人員高度重視0-1塊的施工質量，嚴格遵照施工方案及監理細則進行現場的檢查與監督，同時加強與監控單位的聯系，最終大治河橋的合攏誤差為1毫米，可以說是較好的完成了橋梁的建設。在工程完成后本工程也被上海市評為市政工程金獎。通過本次工程，使得自己在跨河施工的懸臂澆筑方面積累了經驗，為將來類似工程的施工打下堅實的基礎。