桂江特大橋預應力箱梁掛籃懸澆施工技術分析

何文浩

摘要：文章以桂江大橋工程為例，分析了預應力箱梁掛籃懸澆施工技術方案與工藝要點。

關鍵詞：橋梁建設;預應力;箱梁掛籃懸澆

中圖分類號：U445.4 文獻標識碼：A DOI：10.13282/j.cnki.wccst.2019.09.043

文章編號：1673-4874（2019）09-0153-04

0引言

我國在箱梁掛籃懸澆施工技術方面已經有一定的成就和發展，但也需要不斷對技術進行優化和改進。在連續箱梁掛籃懸澆施工技術方面，怎樣不斷降低成本，提高施工效率以及材料利用率，從而獲得更大的經濟效益和社會效益一直是有關人員致力研究的重要問題之一。本文以桂江大橋工程為例，分析了預應力箱梁掛籃懸澆施工技術。

1工程概述

新建昭平桂江特大橋橋梁起始樁號K52+642.000，終止樁號K53+644.25，橋長1002.5m。全橋采用雙幅分離式，孔數及孔徑為7× 40m+（70+2×125+70）m+8×40m，共19跨，橋面凈寬22.5m。其中，主橋采用（70+125+125+70）m預應力混凝土連續箱梁，下構主墩為鋼筋混疑土方形實體墩。鐘山側引橋為7×40m先簡支后連續預應力混凝土丁梁，昭平側引橋為8×40m先簡支后連續預應力混凝土T梁，下構橋墩為柱式墩。基礎均采用鉆孔灌注樁，橋臺采用肋板式橋臺接樁基礎。

主橋主梁橫斷面采用單箱單室直腹板箱形截面。邊跨共16個節段，1#-14#為掛籃施工，15#節段為合龍段，16#節段為現澆段。中跨共15個節段，1#-14#為掛籃施工，15#節段為合龍段。支點處梁高7.8m，跨中梁高3.2m，箱梁高度按2次拋物線變化。箱梁頂寬12.75m，底板寬度為6.5m，0#塊頂、底板厚度分別為80cm和200cm，腹板厚120cm，其它塊件頂板厚度為30cm，底板厚度從根部的93.2cm按2次拋物線變化至跨中的32cm。1#-1#塊腹板厚70cm，12#-14#塊腹板厚50cm，11#塊、12#塊為過渡段，底板水平。左幅橫坡為-2%～5.93%，右幅橫坡為2%-5.93%，主橋縱坡從小樁號往大樁號為0.5%上坡。

2施工方案及施工工藝

在主橋部分主要是（70+2×125+70）m的預應力混凝土連續箱梁.在主橋主梁的橫斷面處，主要采用了上下行分離的單箱單室直腹板箱形截面。其中具體的梁高為：支點處7.8m，跨中3.2m，箱梁的高度以2次拋物線規律來變化.其中0#塊在墩頂托架上澆筑，15#塊采用鋼管樁搭設托架澆筑，16#塊節段合龍段通過掛籃吊架的方式進行現澆施工。本文中主要對1#-14#塊段的三角型掛籃平衡懸澆施工進行介紹和分析.總體施工工藝如圖1所示。

2.1掛籃總體方案

在進行主橋部分的掛籃施工設計中，需要注意兩個方面的問題，即掛籃承載能力與結構形式。對于掛籃的總重量而言，應該與主橋對其的要求相符合。同時，要注意使用材料的強度及懸臂端的撓度控制、橫向穩定的處理，并注意行走系統以及錨固點等相對來說比較重要的部位是否進行科學合理的設置。此外，其他很多因素的影響而產生的非彈性或者是彈性形變也會影響到掛籃結構的設計。如果發生了較大的變形，會對主梁的質量產生直接的影響，威脅到整個橋體的施工安全.所以，科學、合理地設計掛籃是十分重要的。經綜合考慮，最終采用“三角掛籃”桁架式，其優點在于結構簡單、自重輕、受力明確、穩定性好、變形性小，能夠很好地符合質量要求。掛籃結構構造如圖2、圖3所示。

2.2 掛籃系統安裝拆卸流程

掛籃安裝與拆卸流程如圖4所示。掛籃各構件運至現場后，使用塔式起重機配合人工進行掛籃拼裝，各構件進場后要嚴格進行驗收檢查。在拼裝掛籃時必須確保梁頂放樣完畢，每個構件的拼裝過程中都要嚴格遵循圖紙進行.當拼裝完成后，要由專門的驗收小組來對系統進行全面的檢查以及驗收，只有確認拼裝滿足要求后才能交付使用。

2.3掛籃預壓測試

在懸澆段施工前，為了保證主橋所用掛籃安全和性能良好，要對掛籃的彈性形變量進行量測，消除結構非彈性形變，并且進行掛籃的試壓處理.根據實際施工條件，墩身高度最高為21m，計劃接長上前橫梁吊桿和底籃后橫梁吊桿，并進行預制塊的加載。通過張拉前橫梁的精軋螺紋鋼來實現整個掛籃的預壓，千斤頂荷載通過掛籃荷載計算模擬.按照計算荷載的60%、100%、120%來進行負載等級處理，當達到設計要求的荷載后，持續荷載24h，檢查最終的撓度，與設計撓度對比，合格后分級卸載。

2.4掛籃前移

掛籃前移通過在前支點處用穿心式千斤頂張拉前進，每個鋼支點處設置一個100t千斤頂。當完成預應力的張拉后便可以將掛籃前移，當前移到相應的位置后再進行壓漿，要確保壓漿的凝固質量;卸除滑移梁上固定裝置，滑移梁前行到指定位置并錨固;拆除底板及頂板下后橫梁錨桿，放松上前、后橫梁吊桿，并在上前、后橫梁兩側外端裝置鏈滑車，以減少拉桿受力，避免移動時因拉桿受力不均勻造成變形或斷裂;軌道及反扣輪就位，上前橫梁與上后橫梁隨主桁三角架一同前移。在掛籃進行前移時，每一步都要對底板、腹板、翼板等部位進行徹底的檢查，保證掛籃行走過程中不會受到阻礙;行走時隨著行走部件移動依次拆卸前方錨固螺栓，并對行走部件后方已通過的錨固點及時加固。

2.5掛籃澆筑施工

主要施工順序為：

（1）首先就位掛籃并進行固定，確保錨固好后錨。

（2）將底籃進行提升，將底模和側模調整至施工標高并加以固定。

（3）將箱梁的腹板和底板進行綁扎，同時安裝豎向預應力筋以及定位預應力束管道。此外還有預留孔道以及相應預埋件的安裝處理。

（4）當內模就位完畢后對頂面標高進行調整，并且加以固定。

（5）將箱梁的翼板和頂板鋼筋進行綁扎，同時安裝橫向預應力束以及定位頂板預應力束管道。安裝預埋件以及施工所用的預留孔道。

（6）澆筑箱梁混凝土，澆筑順序為：底板→腹板→頂板。

（7）混凝土養生期間進行預應力管道清洗、預應力鋼束穿索及端頭混凝土鑿毛。

（8）等到混凝土滿足設計的張拉強度后，在兩端對縱向預應力束進行張拉，同時對橫向預應力束進行交錯張拉。

（9）掛籃卸掛、脫模、前移就位。

（10）進行管道壓漿，并采用真空壓漿。

2.6預應力施工

2.6.1 預應力材料的管理措施

與相關監理工程師的實際要求以及相應的規范等相結合，對預應力鋼絞線進行抽樣檢驗，在經過監理工程師確認合格之后方能對其進行應用.另外，還需要與具體截面積以及彈性模量相結合來對延伸量進行一定的修改完善.將鋼絞線運送至施工現場之后應對其做好保管工作。在實際下料的切割環節中，應使用砂輪機將其切面切成平面。同時，為了防止端頭的鋼絞線被打散，應該利用鉛絲對端頭進行捆綁。對于錨具與錨板應存放在工地料庫內，方便工作人員對其進行集中管理。

2.6.2 張拉工作

張拉工作可以利用智能方式，在完成每一梁段的澆筑工作之后，待混凝土強度超過90%設計強度且齡期至少7d時，才能夠進行張拉工作。同時，張拉工作的開展應該安排專業人員進行施工操作，現場還需要安排專人值守。張拉工作應該在工作現場對原始的張拉做好相應記錄。為了保證張拉的質量，在現場還需要經過監理工程師的簽字。

在實際施工期間，應該嚴格按照施工設計圖紙中的要求來進行。在開展主橋箱梁塊件懸臂施工的時候，混凝工強度達到了90%設計強度時，應先在箱梁兩側腹板對稱張拉各塊件中對應的縱向預應力并對其進行灌漿工作，然后再對橫向、豎向預應力進行張拉并開始灌漿。

2.7壓漿及封錨

主橋壓漿采用智能真空壓漿，應在預應力筋張拉完畢、掛籃前移后立即進行孔道壓漿及封錨。其施工方法如下：

（1）壓漿

在進行壓漿前，要填封錨具周圍的空洞以及鋼絲的間隙，防止出現冒漿的現象。同時通過吹入壓縮空氣的方式來將管道中松散的微粒進行清除，并用肥皂水對管道進行沖洗，直至將顆粒排除干凈。

當構件溫度<5℃時要停止壓漿。水泥溫度要<32℃。

當張拉完預應力鋼筋后立即進行管道的壓漿，通常壓漿過程要<24h。實際操作時，對于豎向孑」道以及曲線孔道來說，通常要從最低的壓漿孔處進行壓入，并在最高排氣孔將水泥排除，直至稠度符合要求。管道中要充滿水泥漿。

沿流動方向逐個關閉出氣孔，要對壓漿完畢的管道進行有效保護，防止振動。同時管內水泥漿在48h內的溫度應≥5℃。如果白天溫度過高，則應將壓漿施工放在夜間進行。當壓漿完成2d后，要對水泥的密實情況進行檢查，如果不符合要求要及時加以處理.

對于豎向預應力壓漿，應在混凝土澆筑前提前預埋好壓漿管，壓漿管在不干擾豎向預應力鋼筋的情況下應盡可能設在最下端。

壓漿時還應注意以下幾點：

①對于曲線孔道以及豎向孔道來說，要在最低的壓漿孔完成壓入，而排氣和泌水則需要在最高的排氣孔進行。曲線孔道和水平孔道中的水泥漿壓力保持在0.5-0.7hWa左右。如果子孔道超長，最大壓力為1.0MPa，豎向孔道中為0.3-0.4MPa左右。

②對于壓漿的充盈度來說，要使得另一端孔道充分飽滿，并且排氣孔中排出的水泥漿速度符合要求。當出漿口關閉后，要保持5min左右的穩壓期，壓力為0.5MPa。

（2）封錨

當壓漿部分完成后需要進行封錨處理，對錨固段進行一定的保護，如防腐保護和封閉保護.封錨時盡量采用強度與構件相同的混凝土，并且控制好梁體的實際長度。如果錨具長期外露，要進行一定的防銹處理。

3 結語

本文基于桂江大橋的工程現狀分析了箱梁掛籃懸澆施工技術，主要介紹了整體施工方案、掛籃系統安裝拆卸流程、掛籃預壓測試、掛籃前移、掛籃澆筑施工、預應力施工以及封錨和壓漿等。箱梁掛籃懸澆施工技術對于橋梁的建設至關重要，因此要對其進行不斷的完善和改進，任何一個細節都不能忽視。