掛籃懸臂澆筑法在馬蹄河大橋的施工應用

何 李

（1.長沙理工大學，湖南 長沙 410000；2.中交第一公路工程局有限公司，北京 100024）

掛籃懸臂澆筑法在馬蹄河大橋的施工應用

何 李1,2

（1.長沙理工大學，湖南 長沙 410000；2.中交第一公路工程局有限公司，北京 100024）

拱橋具有優美的外形和較強的跨越能力。近些年隨著計算機技術的快速發展，在拱橋施工方面，施工工藝不斷在變化提升，其中，掛籃懸臂澆筑法得到了廣泛的應用。文章以馬蹄河大橋為案例，詳細論述掛籃懸臂澆注法的重難點和掛籃處理的施工技術。

拱橋；掛籃懸臂澆筑法；混凝土

1 工程概況

拱橋在我國已有2500多年的歷史。隨著經濟的發展，高強優質的材料應用、設計理論的發展和計算機技術的應用促進了新的施工工藝和方法的發展。近些年拱橋的跨徑記錄不斷得到刷新。位于德江縣境內的馬蹄河特大橋是沿河至德江高速公路的一座咽喉橋梁，重點控制性工程，用拱橋結構體系。其跨布置為2×30mT梁+180m主跨+2×30m預制T梁，全橋長327.595m，分左、右幅。主橋為鋼筋混凝土箱形拱橋，凈跨徑180m，凈矢高32m，凈矢跨比1/5.625，拱軸系數1.756，為等高截面懸鏈線拱，拱圈橫向寬7.5m，高3.3m。該大橋在同類采用掛籃懸臂澆筑法施工大橋跨度屬全國第二，在高速公路同類建筑物跨度屬全國第一。

2 施工方案分析

2.1 掛籃懸臂澆筑施工綜述

掛籃懸臂澆筑施工方法是橋梁界近些年新興的施工技術。此方法澆筑的橋梁具有耐久性好和整體性好等優點。在業界，掛籃懸臂澆筑施工多用于連續梁橋和連續剛構以及斜拉橋等體系。若用于拱橋的施工，由于其施工階段的扣錨索為臨時錨固，內里變化很大，不易控制，所以帶來很多的問題和挑戰。其施工圖見圖1。

圖1 施工2號節段圖

由馬蹄河大橋的設計方案和施工具體情況可知，每一幅拱圈采用單箱多室截面。整個拱圈箱梁分為29個節段施工，其中在兩岸各設拱腳現澆段，在拱頂位置處設一個吊架澆筑合攏段，拱圈2～14號節段用掛籃進行澆筑。此外2號節段為整個橋梁最長階段，為7.579m，節段3重量最大，為221.5t。相比國外，掛籃懸臂澆注拱橋在日本施工較多，國外拱橋懸臂澆筑長度大多在1.5～4.5m，而馬蹄河特大橋節段最長7.579m，為掛籃設計增加了難度。

2.2 掛籃懸臂澆筑重難點

掛籃懸臂澆筑重難點主要有：①拱橋施工時，需要注意結構體系的轉換，為結構設計和施工帶來很多的難點，也是重點；②在施工過程中，其整體結構很不穩定，這就要求對應的安全和輔助措施必須相應提高進而保證其安全性和穩定性。拱橋掛籃施工多用索體系作為輔助措施，其相對于常用的支架而言，風險很大；③掛籃運行：施工過程中，拱圈2～14號節段長度較大，質量較重，其中最長的達到7.579m，最重的達到221.5t。掛籃懸臂澆筑在滿足變形要求的同時還要斜向爬升，整個過程中不斷的進行調整，這樣才能保證拱圈滿足線形要求，其難度之大可想而知；④在施工時，錨固索需要用到扣索，但后澆段的澆筑和索的張拉過程中，會引起先澆段箱梁頂板和地板會出現反復不確定的拉壓應力。因此施工過程中對它的控制則起到關鍵作用，如何保證施工的順利和單箱多室箱梁拱圈不出現開裂的現象則是施工的重點。

3 關鍵技術處理

3.1 掛籃的施工

（1）安裝掛籃。采用掛籃懸臂澆筑馬蹄河大橋時，應將掛籃安裝在第一段現澆支架澆筑的拱圈上——2號節段，然后旋轉上升四根止退鋼銷，插入預留在已澆筑拱圈的孔內。在橫梁的上面安裝可以調節的支撐墊塊，以此作為支座，把掛籃后端支撐在拱箱的地板上。為使掛籃不下滑，應固定滑船且安裝錨固掛鉤橫梁。在安裝模板系統、前橫梁斜拉桿和橫梁吊桿過程中，調整底模標高。

（2）移動掛籃。在移動掛籃時，以此拆除掛鉤橫梁錨桿、斜拉桿和吊桿，然后適當調節撐桿使拱箱地板和底模板脫離，再卸下楔形墊塊，使拱箱底板與后反力輪得到充分的接觸。在拆除側模板過程中，將掛鉤橫梁拆除。以此頂升兩側滑船并使兩片側桁架帶動底平臺及模板同時慢慢向前移動。縱向移動到達指定位置后，安裝墊塊并使止退鋼銷慢慢的下降到一定位置。此用意是防止拱箱施工過程中不承受豎向力作用，使其僅承受剪力；安裝掛鉤橫梁、斜拉桿和吊桿，通過調節調節頂桿使底模調整到指定的位置，然后澆筑混凝土，完成一個小循環。

（3）拆除掛籃。首先拆除模板、斜拉桿及吊桿；然后依次拆除掛鉤橫梁；拆除后平臺連接桿件；拆除前部大小橫梁及前中縱梁；拆除后中縱梁、前施工操作平臺；拆除后橫梁、止退鋼銷及支承墊塊；同時拆除臨時穩定用倒鏈滑車，并利用運輸纜索吊運三角形主承重桁架至岸上拆除；最后拆滑道與除滑船。

（4）使用注意事項。①澆筑混凝土的時候要注意左右對稱均勻澆筑，防止偏載過大，對支架造成不利影響，同時應該時刻注意掛籃的變形情況；②掛籃施工行走時，應該時刻保持兩側千斤頂的頂升速度保持相同，防止兩側不同掛籃走偏卡軌；③止退鋼銷懸臂長度應該應當控制在一定范圍內，不超過15cm，最大的不應超過18cm，此要求是為了防止鋼銷受彎過大發生破壞；④在施工過程中應該時刻注意的注意的部位：滑道、滑船以及掛鉤，其中掛鉤應該時刻觀察有無滑槽現象；前后中縱梁、后橫梁以及止退鋼銷、前橫梁。

3.2 澆筑混凝土

在馬蹄河大橋施工的過程中，要澆筑大量的混凝土。由于其體積較大，所以必須要注意到澆筑過程中的降溫工作，具體做法是在拱座的內部布設一定數量的循環水管的，利用管道里的循環水實現降溫。應該注意：鋼筋綁扎過程中，進行降溫水管的預埋，降溫水管采用Ф42，管壁厚3mm的薄壁焊管；降溫水管距拱座頂面為0.75m，管間距為1m；降溫水管采用Ф16螺紋鋼筋定位，如與拱座鋼筋位置沖突，可適當調整位置。用來冷卻的蓄水池使用高水池，以此達到降溫流水的目的。進水口比出水口至少高1～2m，連接方式為水管車絲。冷卻水管順利安裝之后，必須先試用，確保水管不會出現漏水現象。水管的對接頭處應該用高灰進行密封處理，確?；炷敛粫B入水管里。冷卻循環水正式工作后，應該進行時刻觀察，應該保證拱座橋臺內外的混凝土的溫度差不大于15℃。

3.3 合攏段施工

在馬蹄河大橋施工中，由于采用掛籃懸臂澆筑施工技術，其存在多次的結構體系轉換。合攏段施工即為結構體系轉換的重要步驟，往往這個階段決定著橋梁施工的質量。在馬蹄河大橋合攏前，應臨時連接梁懸臂端，使梁體處于相對確定固定的位置，防止合攏后由于混凝土的熱脹冷縮效應而出現早期的開裂不易修補現象。在合攏澆筑混凝土的過程中，選擇合適的溫度將成為確定施工質量的關鍵。一般應選在一天中溫差較小且溫度較低的時間段內進行施工，這樣做使得混凝土在外界溫度升高時，其梁處于受壓的狀態下，在冷卻凝固的時候不容易出現受拉開裂的問題。本工程的合攏段為2.5m，在合攏期間，應該拆除掛籃其余部分，僅保留合攏使用的掛籃外側模。在內模和底模的安裝過程中，必須在兩懸臂端上對稱安裝，然后將在現澆段內的所有施工器具和雜物調離拱圈，最后精確測量現澆段上觀測點高程，避免出現不必要的誤差。

4 結束語

在地形崎嶇、溝壑縱橫的山丘地帶，箱形拱橋具有非常大的優勢。但是在實際的施工過程中，由于其施工工藝受地形和很多條件的限制，使得該類型的橋梁發展受到很大的限制，無法實現更大范圍的發展。隨著施工工藝的發展，采用懸臂澆筑法施工大跨度鋼筋混凝土拱橋展現出了很多優點，鑒于此點，該施工方法值得推廣。但是國內對這種施工工藝方法研究較少，所以應該對該方法進行深入研究，并在取得已有研究成果的基礎上加以采用。綜上所述，由于掛籃懸臂澆筑技術的成熟，150～220m大跨徑拱橋得以快速的發展并取得較好的成績，這是我國整個橋梁建筑行業在發展過程中重大的進步。

[1]周超.懸臂澆筑施工鋼筋混凝土拱橋設計參數優化與合龍關鍵技術研究[D].長沙理工大學,2013.

[2]馬超.掛籃懸臂澆筑鋼筋混凝土拱橋施工控制研究[D].重慶交通大學,2014.

[3]張德志.懸臂澆筑鋼筋混凝土拱橋施工控制技術研究[D].西南交通大學,2012.

U445.466

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2096-2789（2016）12-0067-02