橋梁工程中懸臂現澆箱梁掛籃法施工技術探析

周麗

摘 要：懸臂掛籃法是一種具有較高價值的施工方法，與現澆箱梁技術共同使用，能夠滿足大跨度、特殊地形的施工需求。基于此，本文以懸臂掛籃法以及現澆箱梁概述作為切入點，分析橋梁工程中懸臂現澆箱梁掛籃法施工工藝、技術要點，并結合實例對相關內容進行說明，最后進行施工總結，以期通過分析完善理論，為后續實際工作的開展和優化提供參考。

關鍵詞：橋梁工程；現澆箱梁；懸臂掛籃法；彈性下擾度

中圖分類號：U445 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）05-0091-02

1 懸臂掛籃法以及現澆箱梁概述

懸臂掛籃法一般應用于混凝土連續梁、T形鋼構和懸臂梁分段施工工程中，是一種能夠滿足大跨度橋梁施工的工藝，可以沿軌道整體前進，確保現澆箱梁等特殊施工形式的成效。目前常用的掛籃施工方式包括三角式掛籃、桁架式掛籃、斜拉式掛籃、棱形掛籃等。

箱梁是橋梁工程中常見的一種梁，內部通常為空心狀，上部兩側有翼緣，外形與普通箱子類似，因而被稱為箱梁。按結構不同可以分為單箱箱梁、多箱箱梁等；按制作工藝的不同可以分為預制箱梁和現澆箱梁，現澆箱梁是指在施工現場澆筑的箱梁，一般為鋼筋混凝土結構。現代路橋工程中現澆箱梁的使用十分廣泛，其在保有箱梁基本功能的情況下具備制作簡單、造價低等優勢。

2 橋梁工程中懸臂現澆箱梁掛籃法施工工藝與技術要點

2.1 橋梁工程中懸臂現澆箱梁掛籃法施工工藝

一般來說，懸臂掛籃法、現澆箱梁往往應用于跨度較大的橋梁工程，其施工對總體方案和細節的要求均較高。施工開始階段，要求掛籃大跨度斜拉橋施工工藝掛脫空，后反力點作用力此時是向下的，掛籃掛梁的作用力則通常向上，應確保負彎矩由掛籃主縱梁承受。箱梁的澆筑過程中，應使掛籃呈單臂狀態前移、后移，負彎矩依然由掛籃主縱梁承受。整個施工過程中，還需要保證掛籃端部彈性下擾度不大于規定值。總體澆筑完成后，對梁段標高進行檢測，混凝土結構自然風干、達到強度標準后，張拉預應力束，完成懸臂現澆箱梁掛籃的階段性施工。橋梁工程中懸臂現澆箱梁掛籃施工基本模型如圖1所示。

2.2 橋梁工程中懸臂現澆箱梁掛籃法施工技術要點

大跨度橋梁對施工精度的要求很高，如果選取相向施工模式，施工開始階段的小偏差也會導致合攏階段的大問題，這對懸臂現澆箱梁掛籃法施工技術提出了很高的要求。在施工開始階段，要求設計人員進行嚴格的測繪，進行掛籃的安裝標高，并嚴格按照要求設計給定值、確保安裝到位。為避免拉桿、吊桿受到拉應力影響，要嚴格保證預留孔位置達到設計要求，誤差不能大于1-3mm。掛籃所受的預拉力，應在進行安裝前予以模擬，確保其達到使用要求，所有錨固螺栓應通過千斤頂等工具進行固定。錨墊板處的外側膜要預留一定空間，不能完全封閉。掛籃的水平移動應平穩進行，避免單一方向受力；豎直位移應在移動前和移動完成后進行標注，并確保移動幅度與設計要求相符合。混凝土的制備應在掛籃安裝時同步進行，以當地條件和施工要求為基準，合理搭配水灰比，需注意保證混凝土的流動性，澆筑時，從掛籃的前端分層均勻的向掛籃尾端進行，選用的鋼筋材料大小、長短應是均勻的，并進行分散式排布，以保證混凝土箱梁干凝后的整體性，也可以避免出現結構上的空洞。此外，當施工存在較大跨度時，還應注意行走系統的整體潤滑保護。

2.3 短平臺施工

短平臺施工作業中，懸臂現澆箱梁掛籃法施工法的應用相對而言并不多見，立交橋或者干涸河床的橋梁施工會進行短平臺搭建，應用復合型牽索掛籃施工，較一般的大跨度橋梁施工、斜拉橋施工有一定區別。短平臺復合型牽索掛籃由掛籃平臺、懸吊系統、微調定位系統、錨固系統、走行系統、水平支承系統、牽索系統、三角架共同構成，在箱梁澆筑前，應對水平、豎直位置進行標注，并在搭建復合型平臺時制備混凝土。主梁的施工階段，為保證前吊桿所受拉力符合設計要求，要使掛籃牽索和前吊桿共同作用，通過測力計了解受力水平，其施工流程與普通大跨度橋梁工程的懸臂現澆箱梁掛籃法施工幾乎相同，但澆筑的節段長度受到限制，需要利用斜拉索的作用變懸臂負彎矩受力為簡支正彎矩受力，確保現澆箱梁的承重能力和澆筑成效。

3 實例分析

3.1 工程概況

某地為完善交通系統，規劃建設公路，需要進行跨河施工。經測量河道寬度66.7米，兩岸河道存在護坡，護坡傾斜度34.7°，考慮公路水平高度的影響，擬建設與河面高度落差8.6m的橋梁，最終確定橋梁建設長度為84.9m，預計工期22天，取甲供材料、BT合作模式，由于施工地點的特殊性，選取懸臂現澆箱梁掛籃法施工法。

3.2 施工過程

施工的開始階段，先進行綜合測繪，包括土質、沉降率、傾斜角度、水平高度等，并建立坐標系、選取附近兩處作為參照，確定三個基準點，作為施工標準參考，給予記錄，完成參數計算。之后由技術人員利用BIM模擬軟件對施工工程進行模擬，主要為了解沉降率，模擬結果如表1所示。

根據BIM模擬結果，獲知方案可行，并進行施工。在懸臂現澆箱梁掛籃法施工階段，鑒于橋梁跨度較大，為保證向量承重能力，選用多箱箱梁并應用斜式掛籃法進行施工。選用強度拉索與掛籃進行連接，并在連接端應用多條連接拉索環繞掛籃保證連接有效性和穩定性，經測力設備測定，掛籃主縱梁承受81%的拉應力，連接拉索以及掛籃其他結構承受19%的拉應力，實測在移動中作用力基本平衡。為求保證工程效率，現場澆筑取相向施工法，分別在河流兩岸搭配施工平臺，同時進行澆筑作業，施工過程中，設計人員隨時通過水平儀了解誤差，以便調整施工方向。施工進行的第2天，左岸人員發現兩處存在0.2°偏差，人員及時進行了調整，之后的觀測再無異常情況。施工過程中，人員通過水平移動進行澆筑，取人工振搗的方式保證澆筑成效。澆筑完成二分之一后，進行二次索力張拉。總體澆筑完成后，進行梁段標高進行檢測，并周期對混凝土結構進行養護，有效避免了裂縫出現，整體工程如期完工。人員在施工期間進行了沉降觀測，結果表明沉降率符合安全要求，具體結果如表2所示。

3.3 施工總結

橋梁工程中懸臂現澆箱梁掛籃施工技術雖然成熟，但設計要求高，施工情況復雜，需要注意的內容也較多，結合工程實例，對相關技術進行分析，總結需要注意的實際問題如下：

在斜拉橋模式下，要注意避免長懸臂不對稱問題，如果施工過程中出現長懸臂力失衡，則應調整掛籃位置，并分析原因進行優化，確保力學穩定性。在進行索力張拉時，要測試斜拉索的力學性能，嚴格避免應力松弛，為避免斜拉索耐久性不足導致的快速老化，可使用延展性適中、剛度較大的材料。此外，考慮到當地天氣因素，本次施工選擇在夏末進行，避免春秋季節較大風力、冬季低溫影響。在施工過程中，還應注意非對稱力問題，包括機械設備自重的影響，振搗、澆筑作業對力平衡的影響等等，要求在施工作業開始前通過模擬了解非對稱力的情況，做好應對準備，本次施工的應對措施為環繞式拉索連接，最大程度保證了掛籃受力能力，考慮到部分地區存在全年風沙天氣，應在施工時進一步提升掛籃性能。在掛籃安裝過程中、安裝完成后，應由現場負責人對錨固系統、支點、吊帶等進行全面細致的檢查，確保其受力符合設計要求。

4 結語

通過分析橋梁工程中的懸臂現澆箱梁掛籃法，了解了相關基本內容。在現代橋梁工程施工中，為求提升施工效率、縮短工期，現澆箱梁得到廣泛使用，懸臂掛籃法施工則有利于特殊環境下的工程作業，其施工是高度流程化的，應在實際工作中注意各項技術細節，并通過模擬加以完善，從而確保工程的質量。

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