文川河特大橋掛籃懸澆施工技術

楊少杰

(中鐵十九局集團有限公司，北京 100176)

1 掛籃懸澆技術優勢分析

掛籃懸澆技術具有操作便捷的特點，能有效減少橋梁施工的工作量和工程難度，在橋梁建設中應用較為廣泛[1]。相比于傳統方法，其能有效擺脫對大型牽引支撐設備的依賴，如在不配備吊機或支架的情況下，可通過掛籃之間的協調配合完成工作。該項技術建立在分段施工的理論基礎上，具有一定的科學性，在橋梁建設中可通過外接軌道實現掛籃的自由移動，當移動活動結束后，重復上一步驟，通過循環操作實現橋梁合攏。

2 工程概況

文川河特大橋中心里程為DK230+418，起訖里程為DK218+521.96～DgK242+313.87，橋長2 3791.91 m。本橋共設計有7聯連續梁，(32+48+32) m連續梁采用支架現澆法施工，其余采用掛籃法施工。其中，(40+56+40) m和(40+64+40) m連續梁合攏順序為先中跨后邊跨，(48+80+48) m合攏順序為先邊跨后中跨。懸臂現澆連續梁施工工藝以(48+80+48) m 連續梁施工為例說明，懸澆梁段采用菱形掛籃懸臂對稱澆筑，采用塔吊對材料等進行垂直運輸，混凝土采用泵送澆筑。

3 文川河特大橋掛籃懸澆施工技術

3.1 掛籃的設計與安裝

0#塊作業完成后，使用吊機進行菱形掛籃，并做好節段懸澆。菱形掛籃基本結構分為六大模塊，分別為桁架、提吊系統、張拉系統、移動、后錨裝置和模板(外模和底模等)[2]。菱形掛籃結構示意圖如圖1所示。

圖1 菱形掛籃結構示意圖

3.1.1 掛籃結構

掛籃結構按最大節段標準設計，自重為59.15 t。為保證其安全性和規范性，在設計中應明確其所能承受的剛度、韌性等指標，避免澆筑后出現裂縫。菱形掛籃在結構上的靈活性可防止箱梁在水平和垂直移動過程中產生的“錯臺”問題，避免變形帶來的影響。掛籃應能夠靈活移動，可根據施工現場需求作出調整，滿足混凝土澆灌的要求。

(1)主縱梁是整個掛籃系統的承重部分，主材料選擇規格為Q235的鋼板，厚16 mm，并與前、后梁進行連接。每個掛籃3根主縱梁，每相鄰兩根間距為5.65 m。選用2[56b型鋼對前上橫梁進行焊接，2[50b型鋼對后上橫梁進行焊接。

(2)底籃主要由前下橫梁、后下橫梁及底模分配梁組成。選用2[45b型鋼焊接前下橫梁，設置Q235B鋼板吊帶，數量8根，厚度34 mm為宜；選用2[45b型鋼對后下橫梁組合焊接，置于之前做好的梁段上；底模分配梁和下橫梁進行組接，規格為HN300×150 mm。底膜和分配梁間距為0.3～0.7 m，可在腹板底板的位置適當加密。

(3)使用Φ32 mm精軋螺紋鋼進行錨固，梁段澆筑后即可實施。單片主縱梁通過4根Φ32 mm精軋螺紋鋼錨固在其后端，利用預留孔將后錨點預埋在已澆筑的梁段上。此外，用兩臺3 t的千斤頂固定各個錨桿，以減少澆筑環節出現變形、扭曲等問題，有效提高施工效率。

(4)選擇2根鋼材對移動軌道梁進行組焊，用作主縱梁的軌道設計，規格為HN300×150，并在已完成澆筑的梁段上每隔0.5m埋設錨桿，移動系統錨固完成。主縱梁前支點主要起穩固和支撐作用，后支點幫助實現反向掛置，設置墊梁，間距為0.5 m，同時做好同各節段和移動系統之間的連接，這樣可大大減小操作時的阻力。

3.1.2 掛籃安裝

對出廠掛籃要嚴格檢驗，達標后再運輸至建筑工地。掛籃安裝應符合流程規范，具體操作如下：放線測算，場地清理→安裝部分移動裝置，即行走系統→安裝主縱梁→加錨和安裝上橫梁→組合懸吊結構→安裝下橫梁→完成底模組合→側模支架安裝→裝置模板→裝置內支架→組合張拉系統→裝置安全腳手架[3]。后錨式的安裝同樣要遵循相應步驟，嚴格按規范進行，有序開展。

(1)軌道安裝：首先做好測量放線工作，調平后在起重裝置的幫助下實現結構的精準對接，然后用精軋螺紋鋼錨定。

(2)承重設備安裝：包括3根主縱梁、上橫梁、后錨梁等，系統安裝需使用特定的起重設備，按步驟實施。

(3)底籃安裝：底籃無法一步到位完成吊裝，主要是因為后下橫梁和0#頂部不完全貼合，因此，在組合前要在纜繩的輔助下，同后下橫梁連接并進行組裝，再按相應順序對底縱梁進行吊裝。

(4)側模安裝：組合前應固定吊桿，在錨筋預留孔或吊點處下放纜繩，然后再進行錨固，這樣可有效減少作業風險。

3.1.3 堆載法預壓

0#塊張拉壓漿結束后，使用吊車對主桁架進行組合拼裝，對菱形掛籃上下橫梁結構、底模、側模及相應錨固環節進行安裝并驗收，符合施工要求后按b2塊橋段承受最大負荷的1.2倍進行堆載預壓，荷載采用砂袋預壓。先對底板進行預壓，然后依次為腹板、翼板和頂板。在預壓過程中，需控制總荷載量，通常為最大連續節段負荷的1.2倍，即197.88 t。采取分等級的方式進行堆載預壓，分別為0%～20%、20%～50%、50%～80%、80%～10%、100%～120%五個等級。當負荷達到各級最大值時，記錄下觀測點，同時觀察掛籃是否發生變化。

3.1.4 靜載試驗

靜載試驗可對掛籃彈性和塑性狀況作出檢測和判斷，將163.68 t砂體均布于結構底部，剩余重量置于側模。使用吊車分級卸載，對相應的觀測點設定值再次測量，再比較變化情況。作業人員可根據設計圖紙的數值對標高做出調整，并做好主桁架等結構的檢驗工作，從而判斷掛籃系統的穩定狀況。

3.1.5 掛籃拆除

在結束合攏或不再使用掛籃技術后，及時拆除相應設備。在此過程中要注意安全，使用之前設置的預留孔放下鋼絞線，與掛籃線連接，再利用千斤頂實現掛籃落地，也可采取鋼絲滑車組的方式進行拆除，掛籃落地后由專用車輛及時運離現場。

3.2 混凝土施工

為保證施工質量，應選擇“先上后下”的方式進行澆筑工作。先對懸臂進行澆筑，然后是墩頂，應保持澆筑的對稱和同步，做好振搗工作。為避免吸收混凝土中的水分，應在灌注前做好模板組合，先對模板浸泡2 h。為防止混凝土對鋼筋結構造成損害，應提前用土工布覆蓋保護頂板。混凝土澆筑環節要盡可能縮短時間，以4 h為宜。同時做好模板的溫度監控，適宜溫度為10～30 ℃。如溫度過高，可通過噴水降溫的方式減少化學反應對施工過程帶來的不利影響[4]。此外，也要控制坍落度，范圍為16～20 cm。底板、腹板和橫隔板的混凝土澆筑要分層次進行，通常為30 cm一層，頂板灌注也要注意施工方向，由兩側向中心展開，避免造成裂縫。

3.3 預應力施工

預應力張拉順序應按施工圖要求順序進行，即先腹板束再頂板束，最后底板束，嚴格按照由外到內、從左到右的順序展開。對同一節段，先縱向張拉，后橫向張拉，并及時壓漿。在縱向預應力施工中，對設備頂、腹和底板要選擇范圍為12～15.2 mm同一標準的鋼絞線，金屬波紋管內徑和外徑分別為85和92 mm，千斤頂型號為YCW250B，錨具型號為M15A-12。張拉環節要使用兩側對稱的作業方法，然后再通過真空法輔助壓漿，頂板橫向預應力采用4～15.2 mm的鋼絞線，梁體腹板中的豎向預應力筋采用公稱Φ32 mm的預應力，鐵皮管內徑為Φ45 mm，鋼筋為螺紋結構，型號為PSB830，千斤頂型號為YCW60B，錨具型號為JLM-32。

4 施工質量控制措施

4.1 撓度控制

作業人員應結合圖紙展開工作，嚴格按照規范操作，提高撓度測量的精準度。可通過設置特定觀察點的方式來控制撓度，明確質量標準，從而確保橋體的穩定性。

4.2 預拱度控制

懸臂結構直接關系到整個橋梁的耐用力。從橋梁整體受力特點來看，梁體受力較為均勻。在施工時可借助鋼絞線將各節段連接，實現橋梁的整體連接，從而保證整個澆筑塊件的預拱度符合施工要求。

4.3 數據控制

橋梁施工的質量控制不僅表現在環節質量的監控上，也需要對數據進行控制，提高質量控制的科學性和準確性。由于橋梁施工涉及的節點較為分散，而各部分的質量又關系到橋梁整體穩定性，因此，需采用仿真計算的方法提高橋梁測量的精確度，并建立具體模型，如所得模型不符合標準應及時調整。

5 結語

懸臂澆筑掛籃技術在現代橋梁建設中發揮著重要作用。但此技術在不同橋梁的使用中會存在一定的變化，因此，需結合具體工程，充分考慮橋體建設要求，因地制宜選擇合適的掛籃形式，以便其發揮最大效能，從而全面提高橋梁建設質量。