懸臂連續箱梁橋掛籃快速施工成套技術

摘 要：基于某懸臂連續箱梁橋掛籃施工實踐，介紹掛籃快速施工成套技術，通過采用預判式掛籃設備設計選型，掛籃后掛采用軸承式后掛代替鋼板式后掛，吊帶采用螺旋千斤頂配合起落扁擔梁進行微調等技術，且專門配置C60高強混凝土來縮短張拉齡期，從而加快掛籃施工周期，為類似項目趕工提供了重要的參考。

關鍵詞：懸臂連續箱梁橋；掛籃快速施工；預判式掛籃設備設計；軸承式后掛；掛籃吊帶微調；高強混凝土

1 概述

1.1 前言。預應力混凝土連續梁橋一般是采用懸臂澆筑法施工，主要設備是一對能行走的掛籃，掛籃在已經張拉錨固并與墩身連成整體的梁段上移動，綁扎鋼筋、立模、澆筑混凝土、施加預應力都在其上進行。完成一段施工后，掛籃對稱向前各移動至下一節段，進行下一節段梁體施工，循序前行，直至懸臂梁段澆筑完成。懸臂澆筑法自1953年問世以來，其操作工藝已經相當成熟，國內一般掛籃施工節段工期在12天左右（混凝土養護7天張拉），有時可以控制到10天左右（混凝土養護5天張拉），這是在經過嚴格控制且不出意外的情況下才能做到的理想節段周期。

很多項目在進行掛籃施工時，采取的對待方式是被動的，按部就班的方式，有時連掛籃的設計也采取抄襲舊的設計結構，完全不考慮是否能符合待施工梁體結構形式，等到安裝時或者施工過程中才發現籃架位置、尺寸有誤，遇到問題后才進行修改，白白浪費工期；有時是施工過程中沒有計劃性，導致材料采購不及時，經常出現工人等材料的情況；有時是對質量安全控制不嚴，施工過程中經常出現混凝土試塊不合格，要花時間進行結構實體檢測，或者由于安全管理不到位，發生安全事故，就得花時間進行整改。以上所講，是目前掛籃施工過程中發生工期拖延的普遍原因。懸臂連續箱梁橋掛籃快速施工成套技術就是以快速為目的，從掛籃設計時就提前介入，采取預判式選型設計，在施工過程中嚴格控制各工序安全質量，把握銜接時點，將工序搭接時間控制到最短，以此提高工效，縮短節段周期。

1.2 工程實例。以位于廣州市白云區的金沙洲大橋擴寬工程為例，該工程屬于橋梁拓寬項目，在既有的舊金沙洲大橋進行橋面拓寬，主橋為主跨徑（93+138+93）米變截面預應力混凝土連續箱梁橋，橋梁全寬12.5米。主橋采用掛籃懸澆施工工藝進行施工，共分17個節段（不包括合龍段），單個節段長為3m～4.5m，0號塊長12m，合龍段長2m。該工程按施工計劃掛籃單個節段周期必須控制在9天以內。

2 工藝原理

懸臂連續箱梁橋掛籃快速施工成套技術是從掛籃設計階段開始介入，改變以往掛籃設計時只考慮掛籃自重、承載力、長寬尺寸能滿足圖紙結構施工。采用預判式掛籃設備設計是能結合作業班組意見，除了滿足自重、承載力、長寬尺寸要求外，還要預判操作過程中其它阻礙因素，包括兩套掛籃在0號塊上安裝時尾部是否會頂在一起、中跨合龍時兩套掛籃前端是否會頂在一起、卸籃是否能在較短時間內完成等。以此設計的掛籃基本能杜絕施工過程中因為尺寸不合引起的修正時間。除了杜絕尺寸不合理的現象外，還提前考慮操作的精準度及便捷性，以達到工效上的提升，就如本技術掛籃主桁架后掛采用軸承式后掛，大大提高了移籃的工效；吊帶也采用了千斤頂標高微調技術，調模時也能快速精準調整到位。

3 主要操作要點

3.1 掛籃的設計選型。目前國內經常采用的是三角掛籃及菱形掛籃兩種。兩者主要區別在于主桁結構的不同，各有優缺點。菱形掛籃具有結構高、作業空間大等特點，施工中有利于腹板鋼筋及腹板預應力吊裝安裝，在雨水比較多的地區施工中，有利于防雨設施的搭設；缺點為掛籃前橫梁位置高，吊帶伸長值比較大，對施工段高程預抬值較難掌控，也容易影響掛籃的整體穩定性。而三角掛籃有效的解決了吊帶伸長值過高和穩定性等問題，同時也失去了作業空間大及防雨設施的方便搭設等優點。鑒于掛籃施工中高程控制的關鍵性以及施工過程中的安全性要求，為減少不利因素對快速施工造成影響，經過綜合比較，選擇三角掛籃作為施工設備，并針對三角掛籃的缺點進行相應的改造，首先使用高前支點，較一般三角掛籃加高60cm，以加大作業空間，其次是設置可伸縮式遮雨棚，移籃時縮起，結構施工時可伸開，能起到防雨防曬作用。

3.2 掛籃主桁架后掛結構。一般掛籃主桁架后掛采用的是鋼板式后掛，移籃時后掛鋼板與軌道直接接觸，靠涂抹黃油降低摩擦力，移籃時速度較慢，且兩個后掛有時摩擦力不一樣時容易偏籃，或者直接卡死無法繼續往前移籃。本項目采用軸承式后掛代替鋼板式后掛，可以極大的降低摩擦力，能確保兩個后掛走行速度一致，防止偏籃或卡籃，能縮短移籃時間。

3.3 掛籃調模方式。一般掛籃采用精軋螺紋鋼作為掛籃吊繩、手拉葫蘆進行吊點標高調整，費時、費力，時間較長，而且安全性低。本項目采用鋼吊帶固定底模板，鋼吊帶上打限位孔，先采用大型吊裝設備對模板進行粗調，每根吊帶再使用2臺32噸螺旋千斤頂配合起落扁擔梁進行微調，保證施工進度要求，減少了返工，避免了在施工過程中反復調整模板，加快施工進度。

3.4 混凝土配合比控制。金沙洲大橋擴寬工程主橋懸臂箱梁結構采用的是C60高強混凝土，設計要求混凝土須達到設計強度的85%且齡期不小于5天時允許張拉，同時要求做好混凝土配合比設計，使5天強度及5天彈性模量達到85%以上。

要滿足設計要求，配制好混凝土的配合比是關鍵。

①采用低水膠比，②采用高效減水劑，③采用合適的水泥品種，④對砂、石控制，⑤適當摻入活性礦物材料。

通過以上的研制，專門配制了本工程C60高強混凝土配合比，施工配合比（水泥：水：混合料：砂：石）=1：0.34：0.28：1.43：2.29，水膠比為0.26，塌落度控制在160-200mm。經過試驗，其5天抗壓強度試驗值為55.2MPa，5天的彈性模量平均值為32.44Gpa，分別達到了C60混凝土標準值的92%及90.12%，可以滿足設計規范要求。

3.5 卸籃方式。在完成掛籃所有施工任務后，進入卸籃階段，卸完籃才能全面進入橋面系施工，因此，卸籃的速度直接影響到總工期。一般卸籃是先將底籃卸下，分側卸放側籃，最后分塊拆除橋面主桁架。本工程為加快卸籃速度，采用底籃及側模整體卸放至駁船上的方法，卸籃時先松開側籃吊帶，將側籃放至底籃前后下橫梁上，底籃前后每根下橫梁有四個吊帶，分為外側吊帶及里側吊帶，對吊帶進行受力體系轉換，先松開拆除里側鋼吊帶，更換精軋螺紋鋼吊帶，再松開拆除外側鋼吊帶，此時整個底籃及側籃靠精軋螺紋鋼吊帶吊住，然后汽車吊上橋面，兩臺汽車吊同時作業，每臺負責前后底橫梁外側吊點，同時起吊受力后將精軋螺紋鋼吊帶切斷，然后由汽車吊下放至水面駁船上，完成卸籃工作。整個卸籃半天可以完成，在通航水域上利用本方法也可減少封航時間。

4 結語

完成卸籃后，經過統計，掛籃施工單個節段工期成功控制在9天以內。

實踐證明，懸臂連續箱梁橋掛籃施工時采用快速施工成套技術是可大大加快施工工期的，對類似工程趕工具有借鑒意義。

作者簡介：吳炯暉（1982- ），男，工程師，研究方向：土木行業施工技術管理。