預應力混凝土橋梁工程中的連續梁掛籃施工工藝

向智星

(湖南建工交通建設發展有限公司，湖南 長沙 410004)

0 前 言

橋梁工程目前還處于發展階段，該工程中引入了各種各樣先進的技術，最具有代表性的便是掛籃懸澆施工技術[1]。具體來說，應用此技術既可以讓橋梁施工環境有所提升，而且能簡化橋梁施工程序。可見，該技術不僅為橋梁施工提供了安全的施工環境，還改善了以往施工中存在的劣勢。

1 工程概況

某大橋全長為3.743 km，寬度維持在33.5 m，采用了雙向6車道的設計。(110+260+110)m雙塔雙索面斜拉橋和(50.5+6×90+50.5)m變截面連續箱梁共同構成大橋主橋孔跨結構。102.15 m的塔柱，50 m裝配式預應力混凝土T梁構成引橋橋型，利用掛籃現澆懸臂對主梁進行施工。

2 掛籃安裝

2.1 掛籃構造

掛籃由三角形主構架、底模平臺、內外模板、懸吊系統、錨固系統及走行系統六大部分組成，見圖1。

圖1 三角形掛籃

1)主構架：該結構便是掛籃受力的重要組件。其是三角桁架和連接系共同構成的三角桁架式的結構。桁架桿所用到的是槽鋼焊接，而連接所用到的便是承壓型高強螺栓。

2)底模平臺：其是梁段混凝土重量的直接承受者，主要由三部分組成，即前后橫梁、底模板、縱梁。底模平臺的另一個作用就是充當有關工序的操作場地，包括立模、鋼筋綁扎等。

3)內外模板：大塊鋼模板用于外模板，而組合鋼模板以及少量的異形鋼模板共同組成內模。內模板所采用的結構是抽屜式，前一梁段進行推拉后便可就位。

4)懸吊系統：用于將重壓進行傳遞，讓主架構和已成梁段的底板進行承擔。一般會將底模平臺自重、有關施工產生的荷載進行傳遞。該系統由16Mn鋼棒制作的前吊帶以及后吊帶共同組成。底模平臺前橫梁和前吊帶的下端產生銷接，前上橫梁由上端支撐，為了讓底模板標高的調整更加便捷，還將扁擔梁和LQ60型手動螺旋千斤頂設置在了前上橫梁上。

5)錨固系統：為了讓掛籃施工更加安全，錨固系統便發揮了作用，主要是平衡灌注混凝土的過程中出現的傾覆力矩。具體用到了Φ32精軋螺紋鋼筋和后錨扁擔梁，以此讓掛籃走行軌道以及主構架后節點共同錨在箱梁豎向預應力筋上。

6)走行系統：主要由四部分構成，即牽引設備、軌道、前支座、后扣輪。該系統中，在軌道頂面進行滑行的是前支座，在工鋼翼緣行走的是后節點的反扣輪。具體說，在2臺20 t手拉葫蘆牽引掛籃進行移動的過程中，會讓底模平臺以及外側模兩者共同發生移動。該過程中，反扣輪會將抗傾覆力傳到軌道，再向箱梁豎向預應力筋上進行傳遞。內模的移動發生在綁扎鋼筋后，人工進行推移。

2.2 掛籃預壓

安裝完成掛籃后，需要將該結構產生的非彈性變形用試壓進行消除。底籃縱向分配梁上張拉鋼絞線是掛籃預壓所用到的方式。承臺混凝土的工序中，需要將鋼絞線連接件預埋在承臺和1#段混凝土重心垂直相對應的地方。一般需要將20根Φ15.24 mm的鋼絞線(其最大張拉力維持在150 kN)預埋在各個掛籃下，而且掛籃的最大張拉力維持在3 100 kN。需要在監控單位的有關要求下，嚴格把握掛籃試壓測點的相關內容，包括布置、頻率、時間等[2]。

3 箱梁掛籃懸澆施工技術

3.1 掛籃施工方法

完成上一段縱向預應力束的張拉之后，即可解除掛籃和導梁的后錨系統以及底模和底板的后錨系統。需要利用牽引系統將三角形桁架移動到待澆處，與此同時將底模、外側模板一并移動到待澆處，還需要在導梁下錨固三角形桁架，而且在已澆梁段底部錨固底模后端，將底模前端通過調整到設計限位器的地方，對兩側模進行調節，在預應力管道上完成對底、腹板鋼筋的綁扎以及安裝工作。對內模完成相關調整后安裝處理預應力管道。之后開展梁段混凝土現澆，如果混凝土符合相關要求后，便開始壓漿和對預應力筋的張拉，并且對模板進行拆除。重復上述工序，最終完成全部梁段施工。

3.2 掛籃的前移

當已澆灌梁段混凝土自身的強度、彈性模量符合有關規定后，先張拉縱、橫預應力筋，進行掛籃的前移。具體步驟如下：①軌道進行接長處理；②利用手拉葫蘆把底模平臺在外模走行梁上進行懸吊處理；③拆除底模平臺后吊桿；④在進行底模平臺和外側模的脫模時，因為是在自重下進行，將吊桿、外模走行梁前吊桿以及滾輪共同下放即可；⑤拆除掛籃后錨；⑥手拉葫蘆安裝在軌道的前端，對主構架進行牽拉，以此移動底模平臺以及外側模。

3.3 綁扎鋼筋、安裝波紋管道

1)對于鋼筋按照規定下料彎制，儲放時按照編號進行，如果需要用到鋼筋，用塔吊進行移動便可。

2)將底板鋼筋在地面進行綁扎，再吊裝至掛籃底模，再綁扎腹板鋼筋，安裝豎向預應力筋以及底板波紋管道，當進行內模的前移之后綁扎頂板底層鋼筋，隨后在頂板安裝預應力管道，對上層鋼筋完成綁扎，并且完成頂板預埋件的設置。

3)需要現場利用波紋管機以及鋼管制作全橋預應力管道，采用波紋管成孔。

4)當預應力管道、構造鋼筋這兩者的位置存在矛盾的時候，需要對后者進行移動，以此讓前者的位置符合設計要求，而且為了讓其在澆筑混凝土的過程中不發生位移和破損現象，可以利用粗直徑鋼筋定位和箱梁構造筋點焊等措施進行牢固處理[3]。

5)需要先檢查預應力管道接頭處的緊密性、管身的完整性再進行灌注混凝土。為了避免預應力管道發生破損，灌注混凝土的過程中不能發生碰撞。

3.4 混凝土澆筑

1)混凝土澆筑時，澆筑采用泵機進行。振動的過程中要十分注意預應力管道的位置。對于掛籃的變形利用水平儀進行觀測，如果變形值較大但是混凝土沒有終凝，利用吊桿處理底膜。

2)懸澆時需要對稱澆筑，此時可用混凝土輸送泵進行，一般從前到后進行澆筑。需要清洗前梁段的接觸面。用插式搗振器對底、翼板、底板、腹板的混凝土進行搗振。為了讓成型的混凝土保持濕潤，需要灑水養護，維持7天。

3)完成養護后，通過相關試件的試壓后進行張拉，一般順序是縱向預應力束、橫向束、豎向預應力筋。

3.5 預應力施工

1)預應力設計。三向預應力結構的箱梁設計，縱向束頂板采用25根Φs15.24、底板采用22根Φs15.24鋼絞線，相應采用YJM 15-25和15-22錨具、Φ120mm波紋管成孔。頂板橫向束采用4根Φs15.24鋼絞線，采用BM15-4錨具、Φ70×20 mm扁波紋管成孔。豎向預應力采用Φ32mm精軋螺紋鋼筋，YGN-32錨具，Φ42mm波紋管成孔。

縱橫預應力鋼絞線均為Φj15.24《高強低松馳預應力鋼絞線》(ASTMA16-90270)級標準，標準強度Ry=1860 MPa，公稱直徑Φ4mm，彈性模量Ey=195×105MPa。豎向預應力為JL32精軋螺紋鋼筋精軋螺紋鋼筋，屈服強度保證>750 MPa，Ey=20×105MPa。

2)穿束。首先利用通孔器對預應力管道進行疏通，再將導線穿過孔道，以此讓預應力筋束和導線連接，牽引穿束主要利用卷揚機，再次對外露情況進行檢查，最后安裝錨具以及千斤頂。在澆筑梁段混凝土之前，將豎向預應力筋埋入梁體。

3)張拉。預應力筋的張拉需要符合以下三個條件：梁段混凝土的強度符合要求、彈性模量符合要求，同時混凝土有3天以上的齡期。圖2為預應力張拉。

圖2 預應力張拉

(1)橫向預應力筋的張拉。需要用YCL25千斤頂對頂板橫向預應力逐根完成張拉，ZB08/50型的油泵，1 953 kN為最大張拉力。該過程中張拉力從0到1.2 kN再到1 953 kN。

(2)豎向預應力的張拉。需要用YCI60千斤頂對豎向預應力精軋螺紋鋼筋進行張拉，ZB08/50型油泵，422 kN為最大張拉力。該過程中張拉力從0到422 t，再完成錨固。

4 結束語

綜上所述，掛籃時必須要保證施工安全。施工中需要注意三個方面的內容：一是提前對掛籃施工班組進行配備；二是認真檢查相關的機具，做好準備工作；三是整個過程必須按照要求進行，從而保證施工的整體質量。

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