談懸臂橋梁施工工藝的應(yīng)用

王 明 龍

(山西省交通科學(xué)研究院，山西 太原 030006)

談懸臂橋梁施工工藝的應(yīng)用

王 明 龍

(山西省交通科學(xué)研究院，山西 太原 030006)

結(jié)合實(shí)際，從臨時(shí)支墩、懸臂澆筑施工、施工監(jiān)測(cè)三方面，對(duì)懸臂橋梁施工工藝的應(yīng)用進(jìn)行了分析，希望對(duì)我國(guó)的橋梁建設(shè)有所助益，從而提升橋梁的建設(shè)質(zhì)量。

懸臂橋梁,施工工藝,腳手架，撓度

在城市化發(fā)展進(jìn)程不斷推進(jìn)的背景下，我國(guó)城市中的橋梁工程不斷增多，對(duì)橋梁的施工要求也不斷提高。眾所周知，近現(xiàn)代我國(guó)在橋梁建設(shè)方面的成就非常大，為世界所矚目。自20世紀(jì)50年代末起，懸臂橋梁施工工藝即已出現(xiàn)，隨即被廣泛應(yīng)用于橋梁施工當(dāng)中。時(shí)至今日，在經(jīng)過(guò)不斷改進(jìn)和發(fā)展之后，如今的懸臂橋梁施工工藝已經(jīng)幾近成熟，且在我國(guó)的橋梁工程建設(shè)中得到了十分重要的應(yīng)用。筆者結(jié)合實(shí)際，對(duì)懸臂橋梁施工工藝的應(yīng)用進(jìn)行了淺要分析，僅作拋磚引玉之用。

1 臨時(shí)支墩

連續(xù)梁施工是懸臂橋梁施工中的一項(xiàng)重要環(huán)節(jié)，而為了能夠在連續(xù)梁施工中保證“T”字結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定與合龍，一般會(huì)在墩梁之間做臨時(shí)固結(jié)。臨時(shí)固結(jié)的方式也有很多，常見(jiàn)的一種方式就是在墩頂設(shè)置臨時(shí)支座，但是若橋梁的主墩高度較小，則采用這種方式就無(wú)法滿足施工位置及施工空間，所以采用臨時(shí)立柱的固結(jié)方式更好。臨時(shí)立柱所立的“柱”，需要上接主梁、下立承臺(tái)，并沿主墩墩身的縱向布置對(duì)稱的橫軸線，兩個(gè)橫軸線之間的間距約3 m。臨時(shí)立柱與懸臂梁之間需要以精軋螺紋鋼筋施加預(yù)應(yīng)力錨固，錨桿則埋在承臺(tái)內(nèi)，當(dāng)臨時(shí)立柱進(jìn)行灌注時(shí)，再將其順延引伸至梁頂。另外還要設(shè)立4根截面為2 m×1 m的臨時(shí)支座。當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)達(dá)到要求強(qiáng)度后，再通過(guò)張拉錨固的方式來(lái)約束臨時(shí)立柱。當(dāng)主橋墩不高時(shí)，臨時(shí)支撐的設(shè)置和拆除都是非常方便的。另外為了更加便于拆除臨時(shí)立柱，還需在其內(nèi)預(yù)設(shè)大概200的硫磺砂膠，目的是利用硫磺砂膠抗壓強(qiáng)度高和加熱后容易軟化的特點(diǎn)來(lái)盡快對(duì)臨時(shí)立柱進(jìn)行熔化拆除。

2 懸臂澆筑施工

不同的梁體制造方式對(duì)應(yīng)不同的懸臂施工方法，常見(jiàn)的主要有兩種，一種是懸臂澆筑法，一種是懸臂拼裝法。其中，懸臂澆筑法在施工過(guò)程中是通過(guò)利用懸吊式活動(dòng)腳手架于墩柱兩側(cè)的對(duì)稱平衡部位開(kāi)始梁段混凝土的澆筑，一般需要澆筑3 m～8 m；然后每澆筑完一段后，待混凝土的強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求之后，再?gòu)埨v向預(yù)應(yīng)力的鋼絞線；之后再向前移動(dòng)懸吊式活動(dòng)腳手架，繼續(xù)進(jìn)行下一段的施工。以某橋梁工程為例，其箱梁懸臂澆筑共分為4部分，分別為0號(hào)塊施工、2號(hào)～8號(hào)塊梁段懸臂澆筑施工、現(xiàn)澆段施工以及合龍段施工，具體如下。

2.1 0號(hào)塊施工

0號(hào)塊在梁體各塊中是最高和最重的一塊，所以它的施工十分關(guān)鍵。但是，由于0號(hào)塊位于墩柱頂端，所以不能使用懸吊式活動(dòng)腳手架進(jìn)行施工，這給其施工帶來(lái)了更大的難度。其次，還由于0號(hào)塊的體積較大、內(nèi)里倒角較多，因此在澆筑中通常需要分兩個(gè)階段完成。另外，0號(hào)塊里通常還分布著很多縱向預(yù)應(yīng)力鋼絞線和橫、豎向精軋螺紋鋼，因此在澆筑時(shí)需要格外注意，必須提前仔細(xì)檢查過(guò)管道質(zhì)量和坐標(biāo)等之后才能夠開(kāi)始施工，從而盡量減少誤差。

2.2 2號(hào)～8號(hào)塊梁段懸臂澆筑施工

一般情況下，2號(hào)～8號(hào)塊梁段懸臂澆筑部分每幅橋共有28塊。2號(hào)～8號(hào)塊梁段懸臂澆筑的主要施工設(shè)備是懸吊式活動(dòng)腳手架，無(wú)論是孔道安裝、鋼筋綁扎，還是鋼絞線張拉以及混凝土澆筑等，都是利用懸吊式活動(dòng)腳手架來(lái)操作的。因此，在設(shè)計(jì)時(shí)既要考慮到施工的經(jīng)濟(jì)效用，還要充分考慮到施工操作和施工過(guò)程的靈活性與安全性。在該橋梁工程的2號(hào)～8號(hào)塊梁段懸臂澆筑施工中，首先組裝好懸吊式活動(dòng)腳手架，并檢驗(yàn)其質(zhì)量、性能、安全性、可靠性以及實(shí)際承載力等，獲得準(zhǔn)確的彈性變形信息，若懸吊式活動(dòng)腳手架本身存在非彈性變形則先有效消除。施工過(guò)程中在控制懸吊式活動(dòng)腳手架的標(biāo)高時(shí)，一者要注意橋面的設(shè)計(jì)標(biāo)高，二者要注意懸吊式活動(dòng)腳手架處于不同荷載中的變形值。為避免在梁體中部形成豎向裂縫，懸臂澆筑的混凝土部分應(yīng)當(dāng)要保證一次性澆筑完畢。

2.3 現(xiàn)澆段施工

該橋梁工程的過(guò)渡墩高約33 m，若在現(xiàn)澆段施工中選擇支架施工的方式則比較困難，所以施工中采用懸吊式活動(dòng)腳手架做吊架，并利用懸吊式活動(dòng)腳手架的主桁前支點(diǎn)進(jìn)行過(guò)渡墩頂。另外為了保證當(dāng)8號(hào)塊施工完畢后能夠及時(shí)邊跨合龍，在現(xiàn)澆段施工的同時(shí)，還要進(jìn)行5號(hào)塊的施工。

2.4 合龍段施工

合龍段施工過(guò)程也可以看做是一個(gè)體系轉(zhuǎn)換的過(guò)程，即通過(guò)合龍段施工，來(lái)實(shí)現(xiàn)橋梁體系的轉(zhuǎn)換。在合龍段施工中，首先第一步是邊跨合龍。邊跨合龍的主要施工設(shè)備依舊是懸吊式活動(dòng)腳手架。邊跨合龍后再進(jìn)行中跨合龍，在中跨合龍段的施工中，需要在邊跨混凝土澆筑完畢并拆除掉邊跨懸吊式活動(dòng)腳手架以及完成邊跨頂?shù)装孱A(yù)應(yīng)力的張拉后，及時(shí)合龍勁性骨架。其次，混凝土澆筑的時(shí)間應(yīng)選擇低溫度的時(shí)候。另外還要注意，必須嚴(yán)格控制合龍程序，盡可能地降低誤差。

3 施工監(jiān)測(cè)

施工監(jiān)測(cè)是施工控制中的重要工作，其關(guān)系著施工過(guò)程的安全可靠性及最終的施工結(jié)果。施工監(jiān)測(cè)主要監(jiān)測(cè)的是在橋梁施工各個(gè)階段中各主要結(jié)構(gòu)及關(guān)鍵部位的應(yīng)力，從而全面跟蹤掌握結(jié)構(gòu)在施工中的情況。

3.1 設(shè)計(jì)和測(cè)定監(jiān)控參數(shù)

根據(jù)具體的監(jiān)控要求和設(shè)計(jì)要求，需要對(duì)橋梁的設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)定，以便于有效修正設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的線形，保證施工完成的橋梁工程符合設(shè)計(jì)要求。一般主要需要測(cè)定以下幾項(xiàng)參數(shù)：掛籃試驗(yàn)參數(shù)、混凝土的彈性模量、施工中的臨時(shí)荷載等。

3.2 主橋線形監(jiān)測(cè)

首先是撓度監(jiān)測(cè)，撓度的觀測(cè)資料非常重要，一般為了方便清晰觀測(cè)，需要在全部施工塊件上均布置最高程觀測(cè)點(diǎn)。其次是預(yù)拱度的設(shè)置，在連續(xù)梁施工中，其每段施工之間都是相輔相成的，為保證結(jié)構(gòu)符合設(shè)計(jì)要求，應(yīng)對(duì)每個(gè)待澆筑塊的預(yù)拱度進(jìn)行有效確定，確保每個(gè)單跨的兩個(gè)懸臂端都保持同一水平面。然后是數(shù)據(jù)的計(jì)算分析，數(shù)據(jù)分析的目的是利用實(shí)測(cè)標(biāo)高數(shù)據(jù)，經(jīng)計(jì)算后配以合理的施工修正值，以確保能夠于下一段的施工立模前計(jì)算出其立模標(biāo)高；施工修正值可由施工方自行根據(jù)實(shí)際情況來(lái)確定，需要注意充分考慮到模板彈性變形和懸吊式活動(dòng)腳手架自重變形的影響值，最后再通過(guò)掛籃試驗(yàn)來(lái)確定；立模的其余控制點(diǎn)標(biāo)高也可以由施工方自行根據(jù)實(shí)際情況來(lái)確定，一般施工方是根據(jù)橋面橫坡值和立模標(biāo)高進(jìn)行確定的；在相關(guān)參數(shù)的計(jì)算中需要充分結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工進(jìn)度及混凝土徐變、實(shí)測(cè)彈性模量等信息。

4 結(jié)語(yǔ)

作為一種重要的橋梁施工工藝技術(shù)，懸臂橋梁施工工藝在現(xiàn)代橋梁建設(shè)中發(fā)揮著十分重要的作用。隨著懸臂橋梁施工工藝的不斷進(jìn)步與完善，未來(lái)的橋梁施工過(guò)程將會(huì)更加安全可靠，橋梁建設(shè)質(zhì)量也會(huì)不斷提升。

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[4] 徐紅章.懸臂橋梁施工工藝在橋梁工程中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)業(yè)家，2014(8):20.

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[6] 翟 飛.懸臂橋梁施工工藝在橋梁施工中的應(yīng)用[J].中華建設(shè)，2012(5):206-207.

On application of construction craft of cantilever bridge

Wang Minglong

(ShanxiTrafficResearchInstitute,Taiyuan030006,China)

Combining with the fact, the paper analyzes the application of the construction craft of the cantilever bridge from the temporary pier, cantilever grouting construction, and construction inspection, so as to promote the construction quality of the bridge and assist the bridge construction in China.

cantilever bridge, construction craft, scaffold, deflection

1009-6825(2017)20-0180-02

2017-04-28

王明龍(1989- )，男，助理工程師

U445.4

A