大跨度預應力橋梁懸臂節段箱梁掛籃施工技術分析

吳強

（寶應縣交通建設工程處，揚州寶應225800）

0 引言

懸臂施工主要是指以橋墩為中心，向兩岸懸臂逐漸接長的技術方法，因而其又稱為分段施工技術法。現階段，懸臂施工法在預應力混凝土橋梁工程的建設施工中得到普遍應用，就是由鋼橋懸臂拼接技術法衍生并發展而成的。早期的預應力T 方形鋼構橋施工工程，最早引入了對懸臂施工法的應用，在實際施工中遇到通航、深水以及高墩等不確定性的因素時，運用這種技術法無須搭設支架，無論是簡單的作業工序，還是簡約的施工設備，都有效地降低了橋梁工程的總造價。

1 掛籃設計

1.1 掛籃概念

近年來，掛籃技術已被大量應用于大跨度預應力混凝土橋梁的懸臂節段箱梁施工中。本質意義上，掛籃屬于一種承重構架，能夠沿著梁頂滾動或滑動，在已施工的橋梁上錨固并懸掛掛籃，即可形成一個空中平臺，為后續階段施工工作提供便利條件。完成所有節段的施工工作后，工作人員即可繼續向前移動掛籃，在適宜的位置上固定，再進行下一節段的施工工作，直至完成所有懸臂灌注施工工作[1]。

1.2 構造與功能

吊掛系統、模板系統、走行系統以及承重結構是構成掛籃的重要組成部分，每一結構形成相互聯系又各自獨立的體系。

在全流程掛籃施工中，承重結構占有重要地位，其屬于核心受力構件。吊掛系統主要負責向承重結構上傳遞荷載，包括張拉工作平臺、底模架的自重以及自身上方的荷重。行走結構起到導鏈驅動、液壓驅動的功能作用。模板系統主要分為兩部分，一是外模板系統，二是內模板系統。其中，外模板系統的組成也分為兩部分，一部分是側模板，另一部分是底模板。底模又包含底縱梁、底橫梁以及模板。內膜系統分為頂模、內側模，采用型鋼材料焊接而成模架，而內側模板多是木模，可以較好地適應并貼合梁高變化。工作平臺分為兩部分，一是人行通道操作平臺，二是張拉平臺。在實際施工中，在主桁上面懸掛張拉操作平臺，即可為張拉預應力束、立模以及掛籃的移動提供工作面。參照相應的設計圖紙，對平衡系統、桁架和縱橫梁進行加工即可[2]。

1.3 掛籃設計的基本原則

最大限度內降低掛籃自身重量。縮短掛籃施工環節的作業工期。確保懸灌混凝土施工的質量安全。掛籃設計的相關參數指標如表1所示。

表1 掛籃配件標準表

1.4 掛籃類型

現階段，大跨度預應力混凝土橋梁工程中，懸臂節段箱梁施工采用的掛籃技術主要分為三種，一是弓形掛籃，顧名思義其采用的是弓形掛籃承載結構，這種掛籃技術方式使用萬能連桿，有利于減少掛籃施工成本。二是菱形掛籃，采用菱形承載結構，拉壓裝置處于核心部位處，整體結構比較簡約。三是三角形掛籃，這種掛籃結構簡單，穩定性較好。

1.5 掛籃注意事項

作為橋梁施工的基礎，掛籃施工對懸臂節段箱梁掛籃施工質量具有重要影響，因而施工人員應提高對掛籃作業的重視。一是合理化控制橋梁內部及線性承壓，保證拋高值的準確性；二是實時檢查掛籃在現場施工階段的運行狀態，保證作業安全。

2 掛籃制作及安裝技術

2.1 主桁系

在大跨度預應力橋梁施工中，主桁系是掛籃的核心受力構件，處于橋面豎向預應力筋的位置上。在懸澆施工過程中，其負責承擔底模系形成的豎向拉力。主桁系的外形呈三角形或菱形，通過鉸接五個桿件而形成的，每一桿件是通過焊接鋼板制成的，利用前橫梁與主桁橫連構兩片主桁，使之成為整體。然后借助于活動滑座，主桁片坐到滑軌上，灌注施工階段依托于錨板與豎向預應力筋，將主平桿于橋面上固定，以此達到平衡前部底模傳遞來的豎向拉力的效果。

2.2 底模系

掛籃中的另一受力構件便是底模系，其處于懸澆梁底部位置處，用以承載箱懸澆施工形成的荷載力。底模系主要涵蓋前托梁、后托梁、工作梁以及縱梁，在前橫梁上懸掛底模系前吊帶，然后利用兩個底錨在已成梁段上固定后托梁。外滑梁上懸吊有2 根吊桿，主桁懸出平桿上也懸吊有2 根吊桿，便于工作人員通行。

2.3 外模系

在掛籃施工中，外模系負責承載腹板混凝土帶來的荷載作用力。在實際施工中，主要利用螺栓固定方模板與翼模板形成外側模，隨著梁高改變，外側模也會發生變化，這是其使用優勢之一。在外模系中，滑梁起到承吊作用，側模處開有對拉筋孔，便于將兩片內模與側模連接起來；在使用過程中，其對腹板混凝土帶來的側壓力具有有效的抵抗作用，與此同時，還可以使得側模緊密貼合到已成梁段上。內模系與外模系的功能相類似，其負責承載頂板混凝土帶來的荷載作用力。借助于兩根內滑梁，內模系懸吊于已成梁段與前橫梁上，隨著腹板厚度的改變，可以隨時適當調節內模系。

2.4 前吊系

底模前部形成的拉力由前吊系承載，當前常見的吊帶主要分為兩種：一是雙吊帶，二是單吊帶。施工中通過提升千斤頂的方式調整底模高度，并達到變換孔距的效果。千斤頂多用于微調，若要進行高距離、大幅度的調整，則需利用吊帶上的銷孔。

2.5 底錨系

底模系產生的后部拉力由底錨系負責承載，這一結構處于已成梁段的底板以及底模后托梁上。一般情況下，橋梁施工中多借助于后托梁錨與預留孔固定底錨桿。其中，中錨對已成梁段和底模具有保險與密封作用。

2.6 走行系

在走行系橋面部分處，包含滑軌、活動滑座、反扣裝置與千斤頂頂座。活動滑座在走行時是處于滑軌上的，后部借助反扣輪掛在滑軌上，在滑軌上固定千斤頂頂座，即可依托于千斤頂的頂推作用力，穩定推動整個掛籃，使其沿滑軌向前行進。觀察走行系前方下部的構成特點可以發現，其涵蓋四根滑梁，對應有四個懸掛在滑梁和已成梁段上的后吊輪。這樣，在掛籃行走的過程中，無論是主桁，還是外模與內模，均可以同步前行。

2.7 施工平臺

掛籃施工平臺分為三個：一是前施工平臺，這一作業平臺便于施工人員按照具體要求張拉、調整底模高度。二是底模施工平臺，在這一作業平臺上，施工人員主要是拆裝底錨，并處理箱梁底部混凝土的表面。三是側模平臺，施工人員在這一平臺上對滑輪的吊輪、側面混凝土進行拆卸與清理。

3 掛籃現場施工技術分析

3.1 掛籃靜載試驗

實施掛籃靜載試驗，關鍵在于對梁段的荷載力進行模擬，進而精確地檢測掛籃的應力狀況，并檢查其在實際使用過程中的形變情況。在大跨度預應力混凝土橋梁施工中，施工人員應嚴格按照標準要求全面檢查掛籃，保證試驗數據的真實性與準確性，逐一記錄并處理獲取的各項數據信息。在靜載試驗中，水平儀、應變儀是使用率最高的儀器裝置，水平儀主要是對位移、形變量進行測量，使用應變儀對應力大小加以測量。

3.2 現場拼接

在全過程掛籃施工中，拼接作業是基礎環節，工作人員在進行現場拼接前，需逐一地檢查掛籃設備，防止因檢查不當出現質量安全問題。現場拼接過程中，技術要點是合理化控制吊裝設備的重量，確保其滿足掛籃施工要求。與此同時，安裝軌道與支點的作業階段內，應重點注意其安全性與完整性。借助錨合理化調節并把控設備的穩定性，是安裝縱主梁施工階段的技術要點，施工人員需按照給定的設計圖紙，分步完成前上梁的安裝作業，先拆卸前上梁結構，再直接對其予以組裝處理即可。在現場作業條件允許的情況下，可以選用整體拼裝的施工方式拼接掛籃底部，完成所有組裝作業內容后，施工人員應以設計要求為基準對各個部分進行檢查，保證錨桿、銷子以及螺栓等部件連接穩固。通過預壓載掛籃，查驗其是否出現形變現象，為后續掛籃施工工作的質量安全提供可靠保障。

4 結語

優化對掛籃施工技術的應用，是大跨度預應力混凝土橋梁工程懸臂節段箱梁施工面臨的要點課題。要切實發揮懸臂施工技術法的優勢性能，要求施工方嚴格把關掛籃設計，選擇適宜的掛籃類型，規范化主桁系、底模系、外模系、走行系以及前吊系、底錨系的掛籃制作與安裝，完善掛籃施工平臺的搭設，做好現場拼接與靜載試驗，提高橋梁懸臂節段箱梁掛籃施工質量。