橋梁懸臂掛藍(lán)施工技術(shù)控制研究

趙乾

摘 要：在橋梁工程施工過程中，懸臂掛籃是一種常用的施工技術(shù)，具有結(jié)構(gòu)簡單、自身重量輕、受力變形小、堅固穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。本文以實(shí)際工程為例，對工程的基本情況進(jìn)行了介紹，然后對橋梁懸臂掛籃施工技術(shù)進(jìn)行了探討，取得了良好的施工效果，具有一定的借鑒參考價值。

關(guān)鍵詞：橋梁懸掛 掛籃施工 合攏連續(xù)梁

在橋梁工程施工過程中，懸臂掛籃在作業(yè)過程中不僅可以自由移動，而且不需要大型機(jī)械設(shè)備，操作便利、技術(shù)結(jié)構(gòu)精巧等優(yōu)點(diǎn)，是橋梁施工過程中經(jīng)常用到的梁體澆筑技術(shù)。由于懸臂掛籃施工結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，而且掛籃制作和安裝過程中涉及到的環(huán)節(jié)也比較多，對施工質(zhì)量的影響因素也比較多，為了保證懸臂掛藍(lán)混凝土施工順利完成，需要工作人員將懸臂掛籃的每一個環(huán)節(jié)都控制好，嚴(yán)格按照設(shè)計的工藝要求開展作業(yè)。

1.工程概況

某橋梁工程總建設(shè)長度為1037.6m，主橋的長度為220m，橋梁結(jié)構(gòu)使用墩固結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土剛結(jié)構(gòu)橋梁，梁體施工過程中使用懸臂掛籃進(jìn)行逐段澆筑，在完成0#梁段支架施工后，上掛籃然后完成1#梁段的澆筑，單T雙側(cè)對稱施工，直到最大懸臂狀態(tài)邊跨合龍。

2.掛籃設(shè)計的方案及荷載計算

（1）明確模板的重量。模板有很多類型，包括底模、內(nèi)模、側(cè)模和端模等，平均重量在0.8kPa～1.0kPa，根據(jù)模板的尺寸計算出質(zhì)量。

（2）計算出振動器的重量和振動產(chǎn)生力的大小，一般常用的振動器為附著式，計算重量時可以假設(shè)振動力的大小為振動器重量的4倍。

（3）計算施工人員的重量產(chǎn)生的荷載，一般按照2kPa來算；其他是掛籃、油泵、千斤頂、混凝土階段的質(zhì)量等。

3.掛籃的安裝程序

3.1制作掛籃、吊裝掛籃

在施工中必須保證掛籃的安全可靠，因?yàn)槟０搴椭鞒兄胤治黾苁菕旎@施工中的主要承重部分，在加工制作時必須嚴(yán)格按照鋼結(jié)構(gòu)的圖紙進(jìn)行操作，完成后需要使用精軋螺紋鋼制作的吊桿來對掛籃進(jìn)行測試，保證掛籃的安全使用。掛籃的拼裝必須是在葉梁施工完成之后進(jìn)行。掛籃的拼裝可以在梁上進(jìn)行也可以在適宜的岸邊進(jìn)行，拼裝過程必須嚴(yán)格按照圖紙進(jìn)行制作。

3.2荷載試驗(yàn)

拼裝好掛籃以后，對結(jié)構(gòu)中桿件數(shù)量、焊縫、螺栓等進(jìn)行檢查，達(dá)標(biāo)以后即可進(jìn)行荷載試驗(yàn)，對掛籃的承載力進(jìn)行檢驗(yàn)，并將結(jié)構(gòu)中的非彈性變形消除，對掛籃彈性變形進(jìn)行測定。采用等同于120%倍梁體重的預(yù)應(yīng)力筋張拉加壓，按要求分級加載，并監(jiān)測結(jié)構(gòu)變形，測得數(shù)據(jù)與計算值進(jìn)行比較，然后逐漸卸載，并測量結(jié)構(gòu)回彈變形量，根據(jù)實(shí)測變形值確定掛籃底模的預(yù)拱度。進(jìn)行荷載試驗(yàn)的過程中，按照掛籃受力最不利的梁段荷載進(jìn)行等效加載，對各級荷載作用下產(chǎn)生的最大荷載和撓度掛籃控制桿件的內(nèi)力，并根據(jù)各級荷載作用下掛籃的撓度將掛籃荷載撓度曲線繪制出來，作為懸臂施工現(xiàn)行控制的主要參考依據(jù)根據(jù)最大荷載作用下掛籃控制桿件的內(nèi)力，將掛籃實(shí)際承載力計算出來，充分了解掛籃使用過程中的安全系數(shù)，保證掛籃的安全性。試壓塊布置情況如圖1所示。

3.3掛籃前移（行走）

梁體縱向預(yù)應(yīng)力鋼束張拉完成后即可進(jìn)行掛籃前移操作，具體步驟如下：將走道梁安裝好，并使其和豎向預(yù)埋的φ32精軋鋼筋錨固→將主吊帶和約束解除→解除后錨鋼筋→解除約束和頂板吊桿 （此時掛籃底平臺及外模板系統(tǒng)由4組外導(dǎo)梁吊掛，無其它約束）→順次對外模吊桿、前主吊帶緊松裝置位置進(jìn)行調(diào)整，使底平臺、模板和梁體脫開→同步啟動兩側(cè)液壓泵使掛籃向前滑行。

需要注意的是：當(dāng)遇到大風(fēng)天氣時（六級以上），不允許進(jìn)行掛籃行走作業(yè)，掛籃行走時不允許出現(xiàn)碰撞，彎折粗鋼筋的情況，掛籃移動時使用倒鏈將掛籃的尾部掛住，避免掛籃出現(xiàn)溜滑的情況。

3.4混凝土澆筑

澆筑懸臂時需要采用泵送的形式，混凝土坍落度一般為14到18cm，根據(jù)施工中具體的運(yùn)輸速度和天氣變化做相應(yīng)的調(diào)整。在箱梁澆筑階段，必須對豎向、橫向和縱向管道的預(yù)應(yīng)力束進(jìn)行細(xì)致的監(jiān)察，核對人行道、錨頭以及鋼筋等預(yù)埋件的地點(diǎn)，準(zhǔn)確無誤后才可以進(jìn)行混凝土的澆筑。

掛籃澆筑混凝土?xí)r應(yīng)該從前部開始，才能夠保證小的變形都可以澆筑完成，同時還能夠防止新舊混凝土在澆筑時接觸產(chǎn)生縫隙；預(yù)應(yīng)力束管道的澆筑，必須在澆筑之前在管內(nèi)放置一根硬塑料管，避免管道被破壞，用井字形鋼筋將管道進(jìn)行固定，同時將管道和箱梁固定在一起，鋼筋網(wǎng)之間需0.2～0.8cm的間距，避免波紋管道在振搗混凝土?xí)r上浮，若一旦管道上浮會產(chǎn)生在管道法相的預(yù)應(yīng)力張力，嚴(yán)重時可能會造成混凝土的破碎，引起嚴(yán)重的事故；箱梁澆筑完成后需馬上對管道進(jìn)行檢查，查看是否有堵管現(xiàn)象。

3.5合攏連續(xù)梁

依據(jù)箱梁的不同情況進(jìn)行不同方式的合攏，影響因素有溫度、結(jié)構(gòu)等。鎖定合攏口時應(yīng)該對稱、迅速的進(jìn)行，首先把梁一端的預(yù)埋件與支撐的一段進(jìn)行栓接，接著立刻把另一端進(jìn)行焊接，這時候預(yù)應(yīng)力束也會跟著栓接的同時迅速張拉。合攏口處的澆筑應(yīng)該比梁體的澆筑更加精心和強(qiáng)度的加強(qiáng)，設(shè)計時也需要進(jìn)行特殊的配比，養(yǎng)護(hù)和振搗必須認(rèn)真的進(jìn)行操作。為了保證合攏口在澆筑時的穩(wěn)定性，可以在每一個懸臂端加一個與混凝土差不多的重量，卸載和加載都必須在對稱軸線上進(jìn)行。

3.6合攏段的重要性

3.6.1合龍段的施工方法

一般會采用吊架法對合攏段進(jìn)行施工，同時為了簡化和方便操作，直接采用側(cè)模、底模和吊桿，將吊桿的中間部分拆除，這樣有利于掛籃前端精確的進(jìn)入臨近部分的懸臂端，到達(dá)指定的位置后，使用吊桿把掛籃掛于梁體的兩端上。

3.6.2合攏段施工技術(shù)

合攏段施工是采用勁性骨架來進(jìn)行施工的，12根工字鋼焊接在箱梁兩端的預(yù)埋件上就構(gòu)成了勁性骨架。在對T構(gòu)懸臂端和邊跨箱梁進(jìn)行施工時，應(yīng)該將預(yù)埋件及時制作完，一般預(yù)埋件是由20的螺紋鋼筋和25厚的鋼板組成的。在合攏之前需要對懸臂端細(xì)致的觀察，選擇合適的溫度以及穩(wěn)定的天氣狀況下進(jìn)行施工。鎖定勁性骨架應(yīng)該選擇溫度變化較小且氣溫較低時進(jìn)行。焊接的過程要迅速，焊接時不斷用水來對混凝土進(jìn)行降溫，避免高溫對混凝土造成破壞，在合攏時，可以將勁性骨架的一段固定住，另一端在合攏之前再焊接，這樣大大縮短了合攏時間。

3.6.3混凝土澆筑技術(shù)

在主梁進(jìn)行合攏時，影響因子比較多，情況也會相對復(fù)雜，混凝土強(qiáng)度不斷增大需要一定的時間，同時混凝土承受著來自已澆筑段的壓力和拉力，所以施工時盡量加快速度。在施工時，用土袋或者是水箱壓在懸臂端，保證混凝土的穩(wěn)定性，卸載過程中分階段進(jìn)行，加載時也要對稱的進(jìn)行。澆筑混凝土的時間一般要求是在溫度變化不大或者是溫度最低的時候進(jìn)行。在對連續(xù)梁進(jìn)行線性監(jiān)控時，一般會采用SCDS軟件進(jìn)行計算和分析。整個橋體合攏后，將理論標(biāo)高和實(shí)際標(biāo)高進(jìn)行比較，線性滿足設(shè)計要求。

3.6.4梁體體系轉(zhuǎn)換

邊跨段的混凝土強(qiáng)度達(dá)到總強(qiáng)度的一半時，可以將主墩頂部的臨時支撐結(jié)構(gòu)進(jìn)行拆除，張拉全部的預(yù)應(yīng)力束，梁體體系變?yōu)閮蓡螒蚁?。中跨段的混凝土?qiáng)度達(dá)到總強(qiáng)度的85%時，施工時間>7d時，可以將水平方向的臨時約束拆除，將橋體所有的鋼索進(jìn)行張拉，梁體轉(zhuǎn)換為連續(xù)梁結(jié)構(gòu)，這時梁體達(dá)到了使用的受力要求。

4.結(jié)論

綜上所述，在橋梁工程施工過程中，懸臂掛籃技術(shù)在橋梁工程施工中非常重要的一項(xiàng)施工工藝，在橋梁工程中應(yīng)用懸臂掛籃進(jìn)行施工一方面可以保證橋梁工程的施工質(zhì)量，另一方面可以提高橋梁施工的安全性。在進(jìn)行施工時，為了保證橋梁工程的施工質(zhì)量，需要做好基礎(chǔ)施工，將各個工序控制好，努力提升我國橋梁基礎(chǔ)建設(shè)水平，促進(jìn)我國公路橋梁事業(yè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]張曉鵬.錢江五橋懸臂掛籃施工控制技術(shù)研究[D].吉林：吉林大學(xué)，2012.

[2]樊建昆.懸臂澆筑橋梁施工技術(shù)及質(zhì)量控制分析[J].交通世界，2016（19）：76-77.