市政橋梁懸澆箱梁現(xiàn)澆段吊架施工技術(shù)分析

蔡華武

（長(zhǎng)沙市市政工程有限責(zé)任公司，湖南 長(zhǎng)沙）

引言

某三跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋梁合龍段與邊跨現(xiàn)澆段跨徑相對(duì)較小，結(jié)合現(xiàn)有機(jī)械設(shè)備與現(xiàn)場(chǎng)施工條件，運(yùn)用掛籃施工工藝制作整體吊架，順利完成了施工。該方案操作便捷、風(fēng)險(xiǎn)性小，項(xiàng)目整體效益得以提升[1]。

1 工程概況

某市政橋梁工程為（70 m+130+70 m）三跨連續(xù)預(yù)應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)鋼構(gòu)橋，合龍段、邊跨現(xiàn)澆段長(zhǎng)度較短，分別為384 cm 和200 cm，合龍段至支承端符合直線(xiàn)變化，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工條件與項(xiàng)目工藝要求，在確保施工質(zhì)量的基礎(chǔ)上，為精簡(jiǎn)施工成本，擬選用吊架施工[2]。

2 現(xiàn)澆段吊架整體設(shè)計(jì)

該橋梁主橋箱梁為長(zhǎng)4.5 m 的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段，選用現(xiàn)澆施工的方案制備橋梁邊跨，其長(zhǎng)度約3.8 m。橋梁過(guò)渡墩位于河岸兩側(cè)，該項(xiàng)目河岸區(qū)域孤石眾多，不利于鋼管樁支架，綜合分析施工環(huán)境和設(shè)備條件后，擬選用吊架施工工藝，完成合龍段與現(xiàn)澆段施工。現(xiàn)澆段吊架整體布置情況見(jiàn)圖1[3]。

圖1 現(xiàn)澆段吊架整體布置示意圖

2.1 現(xiàn)澆吊架加工及安裝

以?huà)旎@為施工吊架，施工完成16#塊的縱向預(yù)應(yīng)力后，移動(dòng)掛籃至過(guò)渡墩位置[4]，使前橫梁到達(dá)蓋梁預(yù)設(shè)位置，利用槽鋼盒在蓋梁合適位置搭接掛籃前橫梁，隨后使用蓋梁上的精軋螺紋鋼加以固定，另一端與16#塊牢固連接，從而構(gòu)成結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、受力均勻的簡(jiǎn)支梁結(jié)構(gòu)[5]。

2.2 模板施工

以原箱梁對(duì)應(yīng)位置模板作為現(xiàn)澆段外模和底模模板，借助外模滑行梁架將外模移動(dòng)至固定位置后，采用枕木和竹夾模對(duì)外露部分模板進(jìn)行修補(bǔ)，底模無(wú)需特殊處置，與掛籃前進(jìn)即可[6]。蓋梁結(jié)構(gòu)底梁不達(dá)標(biāo)著，結(jié)合檢查情況重新進(jìn)行數(shù)據(jù)勘測(cè)，利用枕木、竹夾模重新調(diào)整，使其達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高[7]。模板鋪設(shè)施工情況見(jiàn)圖2。

圖2 模板鋪設(shè)示意圖

2.3 試壓荷載的取值

合攏段荷載水平小，掛籃底藍(lán)結(jié)構(gòu)承載能力可滿(mǎn)足施工需求，正式施工前需進(jìn)行測(cè)試，對(duì)合攏段、現(xiàn)澆支架工藝參數(shù)是否可靠加以驗(yàn)證。

（1）選用水袋法進(jìn)行試壓作業(yè)，共兩個(gè)最大裝水量45.5 t 的水袋，均由專(zhuān)業(yè)廠(chǎng)商生產(chǎn)。荷載加載分三次進(jìn)行，加載程度分別為50%、100%、120%；

（2）試壓環(huán)節(jié)確定立模標(biāo)高，為現(xiàn)澆段、合攏段施工提供具體工藝參數(shù)[8]；

（3）按照2h/次頻率進(jìn)行觀(guān)測(cè)點(diǎn)標(biāo)高觀(guān)測(cè)，砼澆筑、養(yǎng)生階段需進(jìn)行水箱配重的調(diào)整確保觀(guān)測(cè)點(diǎn)標(biāo)高達(dá)標(biāo)，防止由于結(jié)構(gòu)自重因素影響硬化階段施工質(zhì)量，避免出現(xiàn)掛籃結(jié)構(gòu)變形[9]。

3 施工技術(shù)要點(diǎn)

3.1 施工工藝流程

具體施工工藝流程見(jiàn)圖3。

圖3 施工工藝流程圖

3.2 現(xiàn)澆段施工

現(xiàn)澆段懸出蓋梁部分選用掛籃作為支架，支架底模、外模、內(nèi)模分別以?huà)旎@底模、外模、內(nèi)模為基準(zhǔn)，底模上進(jìn)行蓋梁上部分安裝。對(duì)水箱配重值進(jìn)行調(diào)整，以確保砼澆筑施工過(guò)程中觀(guān)測(cè)點(diǎn)高程數(shù)據(jù)保持不變。

澆筑養(yǎng)生期間，結(jié)合高程測(cè)量值進(jìn)行水箱配重的調(diào)整，保持觀(guān)測(cè)點(diǎn)高程數(shù)據(jù)相對(duì)穩(wěn)定。養(yǎng)護(hù)7 d后進(jìn)行強(qiáng)度檢測(cè)，砼強(qiáng)度值達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)值90%之后方可進(jìn)行后續(xù)施工[10]。

3.3 合攏段施工

合攏段施工應(yīng)于砼澆筑完工后及時(shí)開(kāi)展，并提前做好底板鋼筋綁扎，為后續(xù)工作做好準(zhǔn)備，檢測(cè)砼強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)后，進(jìn)行內(nèi)模拆除，隨后可進(jìn)行合攏段正式施工。

（1）對(duì)合龍施工可行性進(jìn)行持續(xù)分析，并加強(qiáng)合攏段合龍口標(biāo)高數(shù)據(jù)的檢測(cè)，確定標(biāo)高數(shù)據(jù)后，在合適的操作條件下進(jìn)行剛性連接，于操作日最低溫度時(shí)將剛性連接鎖定[11]；

（2）對(duì)完成施工的剛性連接進(jìn)行24 h 檢測(cè)，確保連接無(wú)異常后方可進(jìn)行砼澆筑；

（3）砼澆筑施工應(yīng)于施工當(dāng)日氣溫低點(diǎn)進(jìn)行，結(jié)合終凝時(shí)間進(jìn)行砼澆筑施工時(shí)間段的確認(rèn)，避免溫度過(guò)高產(chǎn)生的砼溫縮應(yīng)力，防止砼開(kāi)裂;

（4）養(yǎng)生階段，砼強(qiáng)度為設(shè)計(jì)值90%時(shí)進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉，并完成錨固灌漿工藝。預(yù)應(yīng)力張拉過(guò)程中需提前張拉長(zhǎng)束鋼束，完成相關(guān)操作后后移中跨吊籃2 m，為后續(xù)工序做好準(zhǔn)備[12]。

3.4 施工質(zhì)量精細(xì)化控制

（1）加強(qiáng)施工前監(jiān)管，優(yōu)化施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)。加強(qiáng)施工監(jiān)視是改善工程質(zhì)量的重要因素，提高相關(guān)工作專(zhuān)業(yè)性是保障工程質(zhì)量的核心。要通過(guò)對(duì)項(xiàng)目規(guī)范設(shè)計(jì)為后續(xù)施工奠定基礎(chǔ)，必須重視前期工作，從施工圖設(shè)計(jì)階段提高認(rèn)知，召開(kāi)相關(guān)專(zhuān)業(yè)聯(lián)合會(huì)，提高設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)性與可行性，明確專(zhuān)業(yè)交叉點(diǎn)和責(zé)任落實(shí)情況。

（2）強(qiáng)化施工監(jiān)管，提高過(guò)程控制水平。嚴(yán)格監(jiān)督移交手續(xù)，確保工作規(guī)范。加強(qiáng)對(duì)施工材料、設(shè)備核驗(yàn)，保障質(zhì)量過(guò)關(guān)。切實(shí)落實(shí)旁站管理，避免疏忽，提高隱蔽工程管理水平。

（3）加強(qiáng)后續(xù)評(píng)估，嚴(yán)格執(zhí)行工程驗(yàn)收程序，加強(qiáng)評(píng)估規(guī)范。

（4）工程項(xiàng)目精細(xì)化管理。通過(guò)旁站監(jiān)督和質(zhì)檢工程師巡檢提高工程質(zhì)量，對(duì)項(xiàng)目施工工藝是否符合設(shè)計(jì)要求進(jìn)行監(jiān)督，巡視監(jiān)督有無(wú)違規(guī)生產(chǎn)行為，加強(qiáng)對(duì)關(guān)鍵工藝、技術(shù)要點(diǎn)、隱蔽工程、核心參數(shù)的監(jiān)督，定期查驗(yàn)施工設(shè)備狀況，確保性能達(dá)標(biāo)，加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)材質(zhì)質(zhì)量的抽檢，確保工藝達(dá)標(biāo)。

4 吊籃受力計(jì)算

4.1 吊籃受力體系

兩片三角形主桁為掛籃的主要受力結(jié)構(gòu)，其主梁結(jié)構(gòu)由2 根I56a 桁架主梁構(gòu)成，底模作為受力承載，內(nèi)模由底板支撐，外模則采用現(xiàn)澆段外模，外模梁型號(hào)為2I40b。

4.2 吊籃使用各工況受力計(jì)算

借助MIDAScivil2017 軟件結(jié)合上述分析進(jìn)行吊籃系統(tǒng)安裝空間建模，確定安裝工序及施工細(xì)節(jié)。建模模型材料及其性能狀況如下所示：

4.2.1 材料特性

材料特性具體見(jiàn)表1。

表1 鋼材的容許應(yīng)力(Mpa)

4.2.2 型材截面特性

各構(gòu)件型材截面特性見(jiàn)表2。

表2 各構(gòu)件型材截面特性

4.2.3 吊籃模型

（1）采用MIDAScivil2017 建立的吊藍(lán)模型見(jiàn)圖4。

圖4 吊藍(lán)模型

（2）吊籃受力分析結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 吊籃受力計(jì)算分析匯總

通過(guò)上述結(jié)果分析可知，各材質(zhì)應(yīng)力值均達(dá)標(biāo)，在設(shè)計(jì)值標(biāo)準(zhǔn)區(qū)間內(nèi)，滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)需求，安全性合規(guī)。

5 結(jié)論

綜上所述，該項(xiàng)目工程實(shí)踐驗(yàn)證了吊架施工工藝優(yōu)勢(shì)顯著，該工藝與傳統(tǒng)鋼管支架工藝相比能明顯降低施工成本支出，與焊接牛腿塔平臺(tái)工藝相比安全性能更高。吊架施工平臺(tái)底模、側(cè)模與前段梁結(jié)合的效果更佳，提高結(jié)構(gòu)美觀(guān)度的同時(shí)提高穩(wěn)定性。與此同時(shí)，吊架平臺(tái)施工便捷，現(xiàn)澆段、合龍段操作便利，使工作效率明顯提升，該工藝在同類(lèi)型項(xiàng)目施工中有較強(qiáng)的可推廣性。