懸臂澆筑法在大跨預應力連續梁橋工程中的應用

陳禹秦

(中鐵二院貴陽勘察設計研究院有限責任公司，貴州 貴陽 550002)

1 工程概況

綜合考慮項目實際情況，決定應用懸臂澆筑法開展本文涉及項目的施工。該大跨預應力混凝土連續梁橋上部結構屬于變截面的預應力混凝土連續箱梁。在開展梁橋項目施工的過程中，箱梁結構主要應用的是直腹單箱雙室截面，該結構主跨支點位置的梁高和跨中梁高分別為9.5、3.5 m。

2 懸臂澆筑法原理

懸臂澆筑法也被稱為吊籃法、掛籃法[1]。懸臂澆筑法的主要應用原理就是將已經完成建設的墩項段作為起點，然后應用懸吊起來的掛籃分別從立模、張拉鋼筋、澆筑混凝土開始從兩邊向中間對稱施工，最終形成整座橋梁。

3 施工應用技術要點

3.1 施工工藝流程

本文涉及項目在應用懸臂澆筑法開展施工的過程中，需要遵循以下流程：做好全面的施工準備工作→在墩旁搭設托架和支架→開展0#段的施工→安裝掛籃→先后開展梁體節段懸灌和邊跨現澆段施工→先后開展邊跨、中跨部分的合龍→轉換體系。

3.2 支架搭設與預壓

在開展0#段的澆筑施工前需要提前搭設支架，支架的主要作用是支撐來自內模、模板以及外模的重量；支架的縱梁通常會直接支撐在橫梁之上，各種荷載會通過橫梁直接傳遞到立柱上面，上部的全部荷載由承臺承載。在承臺上需要預埋0#塊預壓用精軋螺紋鋼筋，然后在鋼管柱下面預埋鋼管柱下預埋普通精軋螺紋鋼筋以及鋼板。

3.3 掛籃制作與安裝

對于懸臂段施工來說，掛籃是最為關鍵的結構，因而不管是掛籃的制作工作還是掛籃的安裝工作，都是連續梁懸臂施工過程中最為關鍵和重要的環節。本文涉及工程所應用的掛籃為三角形掛籃，其主要由以下部分構成：錨固系統、主桁架、模板系統以及底模平臺。三角形主桁架主要由2榀三角形主桁架和橫向連接系所構成，并且作為掛籃結構最為主要的受力結構。不管是水平桿還是外挑架，其連接方式均采用槽鋼焊接的方式。為了保證主桁架水平橫向的穩定性，需要將橫向連結系放置在兩榀主桁架的豎桿上。底模平臺主要由前后橫梁、底模板以及縱梁組成。因為可能會受到縱向預應力筋的約束作用，在實際施工過程中邊跨和中跨的底模平臺是不一樣的。內模板的結構形式為抽屜式結構，懸吊系統的主要作用是用于內模、平臺以及外模的懸吊施工。為了防止吊桿會產生彎曲次應力，必須保證外模走行梁前吊點和走行梁相互銷接。

本文涉及工程在實際施工過程中應用到了三角形掛籃施工技術，該施工技術具有以下優勢：結構較為簡單、便于安裝和施工、自重較輕、剛度和強度較大。為了保證箱梁混凝土的外觀質量，掛籃的外摸板為大塊鋼模板，施工過程中主要使用到的設備為無平衡重液壓千斤頂對模板進行牽引，旨在保證吊裝和安裝的平穩性和安全性[2]。在開展實際施工的過程中，必須格外注意掛籃的安裝施工時間，保證掛籃的安裝施工是在0#梁段預應力施加后開展。另外，注意掛籃的安裝應該對稱拼接，保證兩個掛籃的重量誤差不能超過5 t。完成各個構件的安裝工作后需要對掛籃進行調試和檢查，確保符合模板的安裝精度，一旦發現問題立即采取有效的措施進行處理。所有部件完成安裝后需要檢查部件的安裝質量，只有質量合格后方可投入正常使用。

3.4 模板安裝

模板的安裝質量不僅關系著梁體尺寸的精度，還直接決定了混凝土的澆筑質量。本文所涉及項目在開展施工的過程中應用的模板為定型鋼模板。具體的施工流程為：拼裝支架，安裝底模板→逐片進行外側模板的吊裝→豎向預應力筋及管道的安裝→縱向預應力管道的安裝→內側模板的安裝→對頂板位置的鋼筋進行綁扎→完成混凝土澆筑施工操作平臺的搭設→澆筑混凝土，及時對已經完成澆筑的混凝土進行養護→將模板拆除→穿預應力鋼絞線→施加適當的預應力→壓漿封錨。

3.5 鋼筋綁扎及預應力孔道布置

按照相應的尺寸完成預應力筋的制作，綁扎鋼筋束，然后對預應力筋進行編號，將鋼筋運輸到施工現場。在開展安裝工作之前嚴格按設計方案進行放樣，合理控制誤差，在埋設預應力管道的過程中，注意必須保證出漿口和壓漿口處于通暢的狀態。在焊接鋼筋的過程中，為了避免焊接溫度的變化導致鋼筋焊縫產生收縮應力，最終導致鋼筋翹曲變形，必須選擇合理的焊接工藝開展焊接施工。

在焊接施工的過程中，采用先點焊后跳焊的焊接施工順序，跳焊的時候應用分段跳焊和分層跳焊的施工方法，具體來說就是先完成鋼筋骨架中心部分的焊接工作，然后對稱向兩端開展焊接工作，先開展下部結構的焊接施工，然后開展上部結構的焊接施工。如果在同一個部分需要開展多層焊接，那么必須保證各個焊縫應該相互交錯跳焊。如果不同層的鋼筋直徑不同，那么一般需要先焊接直徑相同的鋼筋，再焊接直徑不同的鋼筋。鋼筋安裝的位置必須精準。在鋼筋下墊放混凝土塊，為了保證鋼筋和模板之間具有足夠的保護厚度，需要應用鐵絲綁扎鋼筋。

3.6 混凝土澆筑與養護

在開展混凝土澆筑施工的過程中，采用的澆筑施工工藝為分層澆筑一次性成型施工工藝，為了保證和提高混凝土澆筑質量，在開展混凝土澆筑施工的過程中，注意事項如下。

1)混凝土的澆筑高度通常>2 m，為了保證混凝土澆筑質量需要布設串筒，另外必須保證每個串筒底口和澆筑層之間的高度不能超過2 m。

2)應用對稱澆筑的方法開展混凝土澆筑施工，具體如圖1所示。

圖1 0#段混凝土澆筑順序圖

3.7 預應力筋張拉

在預應力梁制造施工的過程中，預應力筋的張拉是最為重要和關鍵的施工環節，必須嚴格按相應的規范和標準開展施工。為了避免過大的偏心壓力導致扭轉和側彎的現象，應該按張拉孔號順序分批的完成預應力筋的張拉，為了保證整個項目的施工質量，在施工過程中需要注意：①當混凝土強度達到設計強度的100%后方可開展預應力張拉施工，在張拉施工的過程中必須保證混凝土齡期超過5天，并且保證預應力的張拉一次性完成；②在開展預應力鋼筋張拉施工的過程中，需要根據不同類型的預應力對張拉施工做適當的調整[3]。

3.8 預應力孔道壓漿及封端

完成預應力筋張拉施工后，必須盡快、及時地開展孔道壓漿，避免孔道內的預應力筋受到銹蝕作用。在開展孔道壓漿和錨固施工的過程中需要注意以下問題。

1)孔道壓漿的過程所應用到的設備為壓漿泵，保證壓入的漿液應該充滿所有的孔隙，并且保證壓漿必須密實、飽滿。

2)在開展壓漿施工的過程中，所應用的水泥材料標準不能低于P·O42.5號的硅酸鹽水泥，并且嚴格控制水灰比在0.4～0.45。

3)壓漿施工所采用的施工工藝方法為一次壓漿法和二次壓漿法。一次壓漿法主要適用于長度較短的直線形孔道；二次壓漿法主要適用于長度較長的孔道或曲線形孔道。

4 結束語

在開展大跨預應力混凝土連續梁橋施工的過程中，懸臂澆筑法的應用極大程度地提高了梁橋的施工質量，保證了大跨預應力混凝土連續梁橋的各項應用性能，值得在實際項目施工過程中加以推廣和應用。

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