淺談橋梁掛籃懸澆施工技術(shù)

董玉凱 趙士誠(chéng)

摘 要：本文針對(duì)某市沙河大橋?yàn)槔?，橋梁主跨為懸臂現(xiàn)澆變截面箱梁，論述了懸臂現(xiàn)澆箱梁常用的掛籃施工技術(shù)，從掛籃安裝、行走、預(yù)壓、拆除及監(jiān)控量測(cè)等方面進(jìn)行探討，為同類(lèi)施工提供借鑒。

關(guān)鍵詞：掛籃懸臂施工;關(guān)鍵技術(shù)措施;線性監(jiān)控

沙河大橋是某項(xiàng)目的一個(gè)重要節(jié)點(diǎn)工程，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)采用的是行車(chē)荷載公路-I級(jí)，橋梁全長(zhǎng)897.24m，橋跨主跨類(lèi)型為85+125+85米。橋梁與河道的交角為 95.8度;平面位于直線段上，縱面位于R=10244.908m、T=307.347、E=4.61 的凸形豎曲線上。

沙河大橋主跨為變截面預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆連續(xù)箱梁，采用掛籃懸臂法施工;箱梁采用單箱雙室直腹板斷面。

1掛籃技術(shù)措施

1.1施工準(zhǔn)備

1.1.1技術(shù)準(zhǔn)備

測(cè)量：施工前對(duì)連續(xù)梁施工控制點(diǎn)位進(jìn)行復(fù)核，防止水準(zhǔn)點(diǎn)和導(dǎo)線點(diǎn)發(fā)生沉降或偏移造成上部結(jié)構(gòu)施工產(chǎn)生放樣錯(cuò)誤;重點(diǎn)對(duì)上部結(jié)構(gòu)箱梁鋼筋綁扎和波紋管預(yù)埋位置再次進(jìn)行仔細(xì)計(jì)算和復(fù)核，達(dá)到控制軸線和標(biāo)高的目的。

1.1.2資源和試驗(yàn)準(zhǔn)備

懸臂T構(gòu)段施工之前應(yīng)認(rèn)真分析施工工作量，合理配置機(jī)械設(shè)備、勞動(dòng)力投入和原材料計(jì)劃。原材料進(jìn)場(chǎng)要做各種檢測(cè)工作，不合格材料一律不得使用。

1.1.3安全防護(hù)準(zhǔn)備

高空作業(yè)要做好安全檢查及防護(hù)，以及一些防護(hù)場(chǎng)所的搭建工作，配備必要的安全繩、安全防護(hù)網(wǎng)，以及各種安全標(biāo)牌和夜間警示標(biāo)志。

1.1.4臨時(shí)設(shè)施準(zhǔn)備

臨時(shí)設(shè)施包括：電力設(shè)備、供水設(shè)備、加工場(chǎng)地等。電力設(shè)備主要為照明、簡(jiǎn)易產(chǎn)品加工、供水、混凝土振搗和養(yǎng)生供電。變壓器采用400KVA，布設(shè)在7#墩線右位置。

1.2掛籃安裝

1.2.1掛籃結(jié)構(gòu)

本項(xiàng)目采用菱形掛籃，菱形掛籃主要由主桁系統(tǒng)、懸掛系統(tǒng)、行走系統(tǒng)、錨固系統(tǒng)等組成。

1.2.2掛籃安裝步驟

0#塊施工結(jié)束后進(jìn)入掛籃安裝階段，掛籃安裝的具體順序如下：

梁面清理→軌道安裝→安裝前支腿、行走小車(chē)→安裝主桁架→依次安裝斜門(mén)架、后上橫梁、前上橫梁→定位吊點(diǎn)位置，安裝精軋螺紋鋼吊桿→安裝前下橫梁、后下橫梁→鋪設(shè)底縱梁及底?！惭b側(cè)模及外滑梁→內(nèi)模及內(nèi)滑梁安裝→調(diào)整掛籃標(biāo)高.

1.3預(yù)壓試驗(yàn)

在完成掛籃安裝后，為了驗(yàn)證掛籃系統(tǒng)的剛度、強(qiáng)度以及穩(wěn)定性，進(jìn)行靜載和預(yù)壓試驗(yàn)。以消除掛籃的非彈性變形，掛籃前端撓度會(huì)引起主桁架變形，測(cè)出位移與荷載之間的線性關(guān)系，為設(shè)置箱梁預(yù)拱度提供依據(jù)。

1.4掛籃行走

1#節(jié)段施工完畢，即可進(jìn)行掛籃前移，進(jìn)入下一節(jié)段施工，前移步驟如下：（1）鋪設(shè)前移需要的鋼枕并調(diào)平。（2）將橫梁、滑梁吊桿放松，使內(nèi)模、外模、底模脫離混凝土處于懸空狀態(tài)。（3）用千斤頂頂起前支腿，使掛籃主桁架與軌道脫離。（4）用手拉葫蘆將軌道拉往1#節(jié)段端頭，軌道長(zhǎng)度不足的接長(zhǎng)軌道，軌道到位后錨固。（5）卸下千斤頂，將前支腿放下，安裝穿心式千斤頂、精軋螺紋鋼及配套的螺母、墊片作為掛籃前移裝置。（6）做好掛籃前移保險(xiǎn)裝置，解除后錨。（7）啟動(dòng)穿心式千斤頂，牽引掛籃前移。（8）前移到位后立即打緊后錨，調(diào)整標(biāo)高，進(jìn)入2#節(jié)段施工。（9）重復(fù)上述過(guò)程，直到完成掛籃懸臂段施工。

1.5掛籃拆除

合龍段全部完成后拆除掛籃。在拆除前先將掛籃退回到0塊梁段附近，以滿足塔吊作業(yè)需要。拆除工作按照安裝時(shí)的順序逆序進(jìn)行。先拆除底平臺(tái)，后拆除上桁架。拆除底平臺(tái)時(shí)使用卷?yè)P(yáng)機(jī)牽動(dòng)鋼絲繩緩慢下方放至地面，底平臺(tái)整體一次放下，下放至地面后再拆解桿件。拆除上桁架用塔吊配合將桿件逐一吊至地面上。

1.6鋼筋工程

鋼筋除應(yīng)具有出廠質(zhì)量證明書(shū)和試驗(yàn)報(bào)告單，進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)合格后外，還應(yīng)表面應(yīng)潔凈、無(wú)損傷;受力鋼筋的連接接頭應(yīng)設(shè)置在受力較小處，并應(yīng)錯(cuò)開(kāi)布置;為保證連接質(zhì)量，主筋使用直螺紋套筒進(jìn)行機(jī)械連接，主筋端面使用砂輪切割機(jī)進(jìn)行切割，切斷后的主筋鋼筋應(yīng)盡快進(jìn)行滾絲作業(yè)，防止端頭生銹造成后續(xù)操作不便;綁扎采取逐點(diǎn)改變繞絲方向的8字形方式交錯(cuò)扎結(jié)。

1.7預(yù)應(yīng)力管道

預(yù)應(yīng)力管道位置用定位鋼筋固定，直線段定位網(wǎng)鋼筋間距為80cm，曲線段按50cm布置，在管道轉(zhuǎn)折控制點(diǎn)處定位鋼筋應(yīng)加密，定位鋼筋與梁體主筋牢固焊接，確保預(yù)應(yīng)力鋼束定位準(zhǔn)確，同時(shí)，應(yīng)采取措施防止灌注混凝土?xí)r波紋管上浮。

1.8混凝土工程

作為橋梁掛籃懸臂施工的重要內(nèi)容，澆筑混凝土?xí)r，對(duì)其坍落度與入模溫度有嚴(yán)格的要求，必須確保施工兩邊澆筑的均勻性，防止?jié)仓痪鶆颥F(xiàn)象的出現(xiàn)。

1.9預(yù)應(yīng)力工程

1.9.1預(yù)應(yīng)力鋼絞線的下料與穿束

預(yù)應(yīng)力鋼絞線的下料長(zhǎng)度是波紋管長(zhǎng)度+預(yù)留工作長(zhǎng)度，本項(xiàng)目的縱向預(yù)應(yīng)力張拉端預(yù)留工作長(zhǎng)度為100cm;豎向預(yù)應(yīng)力精軋張拉端預(yù)留工作長(zhǎng)度20cm;下料時(shí)把鋼絞線拉開(kāi)到所需的長(zhǎng)度，在切割點(diǎn)前后各5厘米處用20號(hào)鉛絲綁扎，采用砂輪機(jī)切斷。切割時(shí)嚴(yán)禁使用電弧，以免火花燒傷接觸處的鋼絞線，降低強(qiáng)度。

1.9.2預(yù)應(yīng)力筋的張拉

縱向鋼絞線束張拉的施工程序：清理錨具、錨墊板，割除多余波紋管→鋼絞線除銹、下料、編束、做束頭、穿束→切除多余鋼絞線，安裝工作錨、千斤頂及工具錨→待混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90%且齡期不少于7天時(shí)進(jìn)行張拉→完成張拉并合格后割除多余鋼絞線→封錨，壓漿。

1.9.3孔道壓漿

縱向預(yù)應(yīng)力采用真空輔助壓漿工藝，橫向、豎向預(yù)應(yīng)力采用普通壓漿工藝。

（1）切割鋼絞線

鋼絞線束張拉完畢24小時(shí)經(jīng)復(fù)查，確認(rèn)無(wú)滑絲、斷絲后采用砂輪鋸切割鋼絞線，鋼絞線外露量不小于30mm。

（2）壓漿

①在壓漿孔道出口及入口處安裝密封閥門(mén)，將真空泵連接在非壓漿端上，壓漿泵連接在壓漿端上，以串聯(lián)的方式將負(fù)壓容器、三向閥門(mén)和錨墊板壓漿孔連接起來(lái);②壓漿前關(guān)閉所有的排氣閥門(mén)（連接真空泵的除外），啟動(dòng)真空泵抽真空，在真空泵運(yùn)轉(zhuǎn)的同時(shí)，啟動(dòng)壓漿泵開(kāi)始?jí)簼{，直至壓漿端的透明塑料管中出現(xiàn)水泥漿，打開(kāi)壓漿三向閥門(mén)，當(dāng)閥門(mén)口流出濃漿時(shí)關(guān)閉閥門(mén)，繼續(xù)壓漿并在0.7MPa壓力下保壓2min。

2線性監(jiān)控

2.1施工控制體系

2.1.1現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)測(cè)量體系

測(cè)量的內(nèi)容包括物理測(cè)量（溫度、時(shí)間），線形測(cè)量（軸線、標(biāo)高等），力學(xué)測(cè)量（應(yīng)力﹑應(yīng)變等）。

2.1.2現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試體系

主要對(duì)混凝土容重﹑彈性模量等測(cè)試數(shù)據(jù)以及預(yù)應(yīng)力摩阻系數(shù)、錨具回縮變形等參數(shù)的分析。

2.1.3分析判斷系統(tǒng)

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量與測(cè)試資料，用多個(gè)結(jié)構(gòu)分析程序?qū)Y(jié)構(gòu)的狀態(tài)進(jìn)行分析，與設(shè)計(jì)資料對(duì)比，分析結(jié)構(gòu)各個(gè)階段的應(yīng)力﹑應(yīng)變﹑強(qiáng)度穩(wěn)定狀態(tài)及結(jié)構(gòu)線形，對(duì)后續(xù)施工狀態(tài)進(jìn)行預(yù)測(cè)，提出施工控制建議。

2.2施工控制技術(shù)路線

2.2.1主跨結(jié)構(gòu)線形和標(biāo)高監(jiān)測(cè)

撓度觀測(cè)資料是施工控制中控制成橋線形最主要的依據(jù)，由于本橋箱梁較寬，根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，在每個(gè)施工塊件上布置5個(gè)對(duì)稱(chēng)的高程觀察點(diǎn)，這樣不僅可以測(cè)量箱梁的撓度，同時(shí)可以觀察箱梁是否發(fā)生扭轉(zhuǎn)變形。高程控制點(diǎn)布置在離塊件前端10cm處，采用Ф16圓鋼筋，垂直方向與頂板的上下層鋼筋點(diǎn)焊牢并要求豎直。測(cè)點(diǎn)（鋼筋）露出箱梁混凝土表面2cm，測(cè)點(diǎn)磨平并用紅油漆標(biāo)記。

2.2.2主跨結(jié)構(gòu)應(yīng)力監(jiān)測(cè)

主跨結(jié)構(gòu)應(yīng)力監(jiān)測(cè)是施工控制的一個(gè)重要監(jiān)測(cè)內(nèi)容，通過(guò)該項(xiàng)應(yīng)力監(jiān)測(cè)可迅速知道主跨受力狀況，及時(shí)判定主跨應(yīng)力是否超限，從而可知道主跨安全狀況。因此，必須進(jìn)行應(yīng)力跟蹤觀測(cè)。

總之，懸臂澆筑法作為橋梁工程施工的重要組成部分，其施工技術(shù)水平的高低將直接影響到橋梁工程的整體質(zhì)量，為防止橋梁施工安全事故，施工中必須高度重視，分析掛籃懸臂澆筑施工中的危險(xiǎn)源，根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的具體情況，選擇與之相適應(yīng)的施工技術(shù)和安全措施，確保橋梁工程的整體質(zhì)量。