豐樂河大橋掛籃懸臂施工工藝研究

李 清

(貴州路橋集團有限公司，貴州 貴陽 550022)

1 豐樂河大橋工程概述

豐樂河大橋工程由德江岸、務川岸構成，且分屬不同的鄉鎮所管轄，大橋斜跨豐樂河，場區附件的地勢十分陡峭，在河流的長期侵蝕下，形成了一個狹窄且長度較大的峽谷，尤其是地表，更是受到了嚴重的溶蝕，故地勢具有非常大的起伏。在設計時，設計人員采用了整幅設計的方式，并且主跨結構對稱。

2 掛籃懸臂施工方法及工藝

2.1 主要工作內容和工藝流程分析

(1)主要工作內容

豐樂河大橋工程掛籃懸臂施工由以下施工內容構成：①拼裝和預壓掛籃;②測量放樣；③安裝鋼筋和豎向預應力；④安裝橫向預應力和縱向預應力管道；⑤安裝模板；⑥澆筑和養護混凝土；⑦張拉和穿索縱向預應力；⑧掛籃錨固與行走；⑨橫向和豎向預應力張拉壓漿；其他工作內容。

(2)掛籃施工工藝流程

掛籃懸臂施工工藝流程如下所述：測量放樣→底模、外模和堵模安裝及調整→扎底板及腹板鋼筋→布設預應力管道及豎向精軋螺紋鋼筋→安裝內模→綁扎頂板鋼筋及頂板預應力管道束→測量復查模板等→報驗→混凝土灌注→拆側模、內模→穿索張拉→壓漿→落底模→掛籃縱移就位→進行下次循環直到合攏。

2.2 掛籃構造

豐樂河大橋所采用的掛籃形式為菱形掛籃，掛籃系統的組成部分相對較多，分別是主桁系統、走行系統、錨固系統、底籃系統、吊掛系統、平臺及防護系統和模板系統。

(1)主桁系統。在上述系統中，主桁系統屬于一種受力構件，結構為菱形結構，其組成部分較多，通過連接的方式形成，包括銷軸、前上衡量、連接桁架等等，銷軸是主要的連接構件，為系統的拆裝和運輸創造了有力的條件。稱重桁架的前端還架設一個由型鋼焊接而成的前上橫梁。主桁架作為主要的承重構件，通過橫向聯結方式的使用，將兩個榀菱形主桁架聯結到一起，從而形成了一種高承重性能的主桁架。兩個榀菱形主桁架之間的距離為6.2 m，高度為3.5 m，前后節點之間的距離為4.5 m，主桁架的長度為10.3 m。為保證主桁架的應用質量，在制作時，還采取了槽鋼焊接的結構，然后利用銷軸實現節點和箱體間的連接。此外，還在榀菱形主桁架的豎桿上設置了橫向聯結，通過這種措施的應用，使主桁架的橫向穩定性大大增強。

(2)走行系統。走行系統由以下幾個構件組成，分別是前支座、滾輪架、軌道、牽引設備、墊梁、后支座扥等。在掛籃走行階段，滑行是前支座的軌道運行方式，在到達規定位置后，前支座會與后支座相連接，然后在軌道上行走。在掛籃走行時，施工單位使用了多個千斤頂，保證地模平臺和外側模的移動與前后支座相同。

在走行階段，為了實現對傾翻力有效抵抗，施工單位設計了一種有效的傳力途徑，這個途徑是主桁架后節點→后支座→軌道→墊枕→豎向預應力粗鋼筋。

(3)錨固系統。兩個主桁架的后節點是錨固系統所在的位置，由于主桁架的數量為兩個，因此，所采用錨固系統也為兩組，且每組錨固系統，由若干個構建組成，通過這些構件的使用，對混凝土澆筑施工階段所產生的傾覆力矩進行抵消，以降低施工難度，提高施工的安全。該系統的傳力途徑如下所述：

主桁架后節點→后錨上扁擔梁→后錨桿→預埋精軋螺紋鋼筋→已澆混凝土。

(4)底籃系統。在掛籃施工過程中，梁段的混凝土重量較大，且放置方式為垂直放置，通過鋼筋進行捆綁，避免其發生移動，因而底模平臺所承受的重力較大。在實際設計階段，需要使用底模板、前后橫梁和縱梁組成一個完整的平臺，為混凝土澆筑施工的進行，奠定堅實的基礎。為提升平臺的結構強度，采用了大塊鋼模板作為了底模板的制作材料，同時，縱梁和衡量皆采用了型鋼進行組焊，以保證平臺的質量。

(5)懸吊系統。對底模平臺、外模和內模進行懸吊，是懸吊系統的主要功能。同時，該系統還可具有傳送功能，可以在懸吊模型后，將其傳送到制定的位置。該系統由底模平臺、吊桿、墊梁、千斤頂等構件組成，吊點的總數量為10個，并采用精軋螺紋鋼筋和鋼板作為吊帶，以提升吊帶的強度。此外，墊梁、千斤頂和扁擔梁所處的位置是前上橫梁，通過組合的方式，形成了一個調節裝置，其目的在于賦予其調節功能，促使懸吊平臺在懸吊底模平臺時更加穩定。

(6)模板系統。通過橫梁的使用，在上前橫梁和已澆塊段上吊掛內外模板，其中，外部模塊的制作方式為大塊鋼模拼裝，而內模板由一個整體鋼模板構成，其行走方式為軌道行走。

(7)防護系統。防護系統由上下通道、操作平臺組成，其作用為保證施工人員的施工安全。

2.3 掛籃拼裝與抗風措施

(1)掛籃拼裝

在模塊施工結束，且與施工要求相符后，接下來需要對行走軌道位置進行找平，并完成軌道的鋪設，在施工時，施工人員使用了M20級的水泥砂漿。

掛籃拼裝施工需要在箱梁塊完成預應力張拉施工后進行，同時，在拼裝過程中，必須遵循施工圖紙的要求，不得出現違規操作。

在掛籃拼裝施工階段，首先施工人員需要完成主桁和錨固系統、上橫梁和懸掛系統的安裝，之后安裝底欄結構，而模板系統需要最后安裝。

(2)抗風穩定措施

為達成抗風的目的，需要采取有效的抗風措施。

①主桁抗風措施。通過錨固方式的使用，提高箱梁和掛籃連接的穩定性，其技術方法為，將錨固扁擔梁設置在前支腿附近的主梁中，然后使其連接箱梁豎掛向預應力筋。

②底籃及側模抗風。底籃和側模板與其他構件相比，更容易在風力因素的影響下而損壞，因此，需要采取有效的抗風措施，使掛籃的穩定性得到保證。建議，施工單位將兩道十字抗風拉桿設置到底籃前橫梁上，并且掛籃需要與已澆塊段的箱體相錨固。

2.4 掛籃加載試驗

(1)試驗目的。通過試驗的方式了解掛籃結構在各種情況下的變形和內力，判斷其實際工作狀態是否可以滿足設計要求。主要包括以下幾點內容：

第一，對掛籃非彈性變形進行控制；

第二，通過試驗的方式，測定掛籃前端在荷載作用影響下出現的位置變化；

第三，測量在最大荷載作用力下，掛籃主桁各桿件、前吊帶及后錨產生的應力。

(2)試驗方法。本次試驗所采取的方法為反力架方法，通過千斤頂的使用，逐漸增加荷載作用力。試驗荷載的取值標準為，箱梁段最大塊段的1.2倍。試驗步驟如下所述：首先將預埋反力架埋設到兩個腹板之中，在反力架四周設置網片鋼筋。與此同時，安裝反力架系統。然后將底模板設置到掛籃的底籃上，并在此基礎上，完成橫向枕木、鋼板和工字鋼的鋪設。最后對箱梁澆筑時的加載情況進行模擬，同時進行觀測點的布置，不斷增加預壓力，并通過觀察的方式，獲取試驗結果。

3 結 論

綜上所述，掛籃懸臂施工工藝作為道橋工程施工技術的重要組成部分，將其應用于道橋工程施工中可以取得良好的應用效果，因此，建議施工單位在工程施工中，重視這項工藝的使用，并結合工程設計要求和實際情況，對施工工藝加以創新和優化，以此來保證施工的質量。