預應力混凝土橋梁工程中懸臂施工技術分析

文/許敏、王曉輝

1 前言

在鋼構橋梁與大跨度橋梁項目建設中，懸臂施工技術是常用的一種施工方式，該技術具備施工效率高、施工簡便等優勢。在應用時可以將預應力混凝土的承受負彎矩能力的優勢發揮，可以將跨中正彎矩轉變為支點負矩，在一定的范圍內能提升管橋梁跨越能力。

2 懸臂澆筑技術優勢

在工程施工中，懸臂施工技術使用的優勢為：

可以減少橋梁施工吊裝等多項工序，簡化了橋梁工程的施工流程。

懸臂施工工藝不受地形影響，能在大跨進等大型橋梁工程中應用。

機械施工程度高，具備循環施工作業特點，在中跨連接合攏施工時易操作，減少了施工步驟。

無須搭建滿堂支架結構，按照橋梁體現的建筑要求，懸臂施工技術有兩種施工工藝，即：懸臂澆筑施工方法和懸臂拼接方法。對于懸臂拼接方法而言，主要是通過移動式或固定式的懸吊設備將預制梁吊起，以環氧樹膠作為接縫主要材料，在施加預應力后，讓梁段各個位置實現結合[1]。

懸臂澆筑技術主要是將移動式掛籃作為設備，將墩柱作為施工中心，采用掛籃逐漸向對稱的施工段進行澆筑，當混凝土強度滿足設計規范97% 強度要求后，實施預應力束張拉施工，而后移動掛籃，最后進入下一步驟的梁段澆筑。

3 預應力混凝土橋梁懸臂澆筑施工技術要點

3.1 （0 號）梁段施工

施工環節，在安裝支座之前，需要在支座位置的墊石上將中線確定，然后按照中心線與需要安裝支座型號外形尺寸以及規格進行放樣。而后進行安裝施工，當活動支架完成安裝后，則需在0 號梁段位置上設置臨時鎖定，一般來說，臨時鎖定主要采用砂桶或高標號硫磺砂漿制作臨時支墩，同時采用精軋螺紋鋼后宅的鋼絞線在梁體育墩身進行連接，最后對臨時鎖定的裝置施加拉力。

3.2 掛籃施工

3.2.1 懸臂掛籃荷載設計的時候，需要按照懸臂澆筑的分段進行確定，通常情況下，需要考慮梁體的寬度與梁箱的截面形式。當橋梁斷面為一個箱時，可以采用掛籃方法施工；若橋梁截面存在多個箱，那么為了提升掛籃施工的靈活性，可以同時采用多個掛籃進行施工。另外，在掛籃荷載設計時，需要按照0.8～1.0KPa 的重量對模板進行計算，將模板的實際承載力計算出來，一般來說模板重量包含了內膜、側膜、底膜還有端模等數據，當模板尺寸得到確定之后，還需要將相應的指標計算出來，保證模板使用的千斤頂油泵還有混凝土承載力，使各項數據得到確定。此外，在進行掛籃底模架設計的環節過程中，可以使用振動器自動設備作為掛籃底模架震動的主要支撐力，同時在項目開展時，人工荷載計算需要根據2KPa 進行計算，從而保證懸臂掛籃的荷載設計滿足實際的要求[2]。

3.2.2 掛籃的制作與吊裝。在制作掛籃時，可以在施工現場對掛籃進行制作加工以及拼裝，在懸澆施工過程中，主承重架以及模板是非常關鍵的受力結構，因此在實踐的過程中需要引起重視。同時，在進行加工的時候，需要嚴格的按照施工圖紙的要求、規范進行制作，為了能夠及時將掛籃施工效率提高，在進行掛籃制作時，需要對錨固精軋螺紋鋼吊桿進行試驗，保證它的承載性能滿足實際的要求。同時，在掛籃焊接時，需要保證掛籃的焊接點的質量，當掛籃制作完成之后，需要采用吊機設備將掛籃調到指定的位置，然后再進行現場施工，從而保證整體工程的項目能夠有序開展。

3.2.3 掛籃的預壓試驗。在項目開展前需要做好主桁架等構件的預壓試驗。預壓試驗的主要目的是判斷結構的非彈性變形能力，對保證工程開展與施工人員的安全有積極作用。同時，在主桁架等構件的預壓試驗操作完成后，還需對懸臂掛籃的其他荷載進行試驗，并將懸臂掛籃的承載能力計算出來，一般來說，橋梁懸臂掛籃的荷載需要大于最大節段的1～1.5倍。在試驗時，需要做好掛籃加載數據記錄，從而給后續工程的立模標高等工作開展提供支持[3]。

3.3 懸臂澆筑施工

3.3.1 混凝土配合比的選定

一般來說，施工時采用的材料都是高性能混凝土材料，因此需要對混凝土配合比進行合理的確定，混凝土配比在滿足彈性模量、設計強度以及耐久性之后，還需要對混凝土的可泵性易于振搗密實等性能進行研究。此外，在混凝土配合比設計時，要全面做好混凝土含砂率、水灰比、和易性、早起強度等性能指標試驗，從而將彈性模量方便、混凝土強度高的施工配合比設計出來。

3.3.2 混凝土的拌和

混凝土拌和時需要做好材料誤差的控制，需要把混凝土所使用的泵送劑按照要求進行分袋，按照每盤投放的原則進行。一般來說，預應力混凝土的投料為先投砂料，然后投入水泥、碎石與泵送劑以及水。拌和時每盤拌和的時間需要大于3min，在拌和過程中，需要對混凝土的坍落度檢測，查看是否與設計方案一致。

3.3.3 混凝土的運輸

采用混凝土泵送車進行混凝土的運輸，在混凝土泵送之前，需要使用1∶1 的水泥砂漿對管道進行潤滑處理，從而保證混凝土運輸到現場后的泵送狀態。同時，需要控制好混凝土運輸的路線與時間，以減少因時間過長而出現的混凝土結塊、離析等問題[4]。

3.3.4 混凝土的澆筑

箱梁混凝土施工步驟為：底板澆筑施工─腹板澆筑施工─頂板澆筑施工。在混凝土澆筑時，采用水平分層的方式進行操作，同時控制好混凝土的厚度（30cm），澆筑需要具備連續性，不可中途停止以免引起混凝土離析問題出現。當混凝土澆筑完畢后，需要采用振搗器進行振搗施工，振搗施工之間每次需要控制在15～30s，不可漏振和過振。在施工時，按照快插慢拔的方式進行，同時需要注意預應力管、錨固等關鍵位置，不可碰觸[5]。

3.3.5 梁體混凝土養護

當梁體完成全部標準后，需要安排專門的負責人進行養護處理，養護時采用土工布覆蓋梁體，同時按照情況進行適當的灑水。在強度滿足實際要求后，才可進行模板拆卸施工，然后采用噴淋的養護方式進行操作，養護周期大于14d。

3.4 合攏段施工

對于預應力混凝土橋梁工程來說，合攏段的施工方式可以分成兩種，即：邊跨合攏、中跨合攏施工。

3.4.1 邊跨合攏施工

邊跨合攏施工時，為了能夠將混凝土結構的穩定性提高，需要在懸澆位置上配置相應的穩定裝置，同時對澆筑的過程進行控制，減少混凝土裂縫問題出現。此外，當混凝土澆筑完畢后其強度達到設計規范95%以上的強度標準，即可實施張拉施工，張拉完畢后需要拆卸相關固定裝置。值得注意的是，當合攏段混凝土澆筑完畢后，在受到氣溫變化影響下，梁體會出現伸縮變形情況，并且不同的日照溫度對梁體的產生的溫度也會引起扭曲變形，因此，需要做好合攏段的臨時鎖定以減少變形情況出現。臨時鎖定主要是采用雙36a 的支撐型鋼焊接而成，焊接完成之后，在溫度最低點，在混凝土澆筑之處將其焊接到梁內預埋鋼板上。

3.4.2 中跨合攏施工

當邊跨混凝土澆筑完畢后，橋梁懸臂系統就基本成型了，此時，就可進入中跨合攏的施工，在中跨合攏施工時要對混凝土澆筑的收縮性進行控制，以減少收縮裂縫問題出現。當合攏段混凝土澆筑完成后，等到混凝土強度滿足規范95%的強度要求時，則可以進行后續鋼筋束張拉施工。

4 結語

總而言之，在預應力混凝土橋梁工程建設中，懸臂施工技術是常用的一種技術。對該技術的應用要點進行分析，尋找出有效的基礎策略對提高懸臂澆筑工藝的應用效果有積極作用。在以上分析中，對懸臂橋梁施工工藝要點進行了討論，目的在于提升預應力橋梁工程的施工效果。