大跨度橋梁施工中菱形掛籃懸臂澆筑施工技術分析

黃佩

（宜春市公路事業發展中心上高分中心，江西 宜春 336000）

0 引言

相較于普通的公路橋梁工程，大跨度橋梁的跨度大、操作項目多且現場潛在風險更多，這一定程度上提升了施工難度，對各項施工操作的專業性及質量也提出了更高的標準。

在施工過程中想要進一步提升大跨度橋梁的安全系數、減少不良因素的影響，可有效應用菱形掛籃懸臂澆筑施工技術完成施工任務，菱形掛籃的制作流程相對簡單、拼裝便捷、結構受力性強且能滿足大面積的作業要求。

對此，施工人員應加強工程規范操作意識，充分掌握此項技術的應用要點，通過規范化、標準化的施工操作提高施工質量，確保大跨度橋梁整體結構的穩固性。

1 菱形掛籃的設計原則

當前，在大跨度橋梁施工中常見的菱形掛籃有3m、4m 兩種規格。通常，掛籃整體重量隨著懸臂長度變化而變化，同時，掛籃荷載和結構受力情況也會隨之發生改變。

在對菱形掛籃進行整體設計時，為了避免因結構參數計算錯誤而引發質量問題，防止發生安全事故，應結合大跨度橋梁梁塊的重量進行綜合分析，依照大跨度橋梁的建設標準、行業規章對掛籃結構和梁塊重量比進行準確計算，確保最終的計算參數能達到行業設計指標。在設計過程中還要充分考慮施工操作的復雜性，在對菱形掛籃懸臂結構尺寸進行規劃時應預留出充足的施工空間，以免尺寸過小影響施工人員的正常操作，也要防止尺寸過大增加制作成本，在綜合分析多項因素后確定最佳的結構尺寸，確保菱形掛籃設計的合理性。

2 大跨度橋梁菱形掛籃懸臂施工技術分析

2.1 菱形掛籃的安裝操作

2.1.1 制作掛籃

制作菱形掛籃時要嚴格依照工程設計規定的尺寸加工掛籃所需的所有構件，加工人員不得隨意更改尺寸參數，加工構件所用材料的性能、質量標準等都必須符合工程設計指標才可實施加工作業，從根源把控好菱形掛籃的加工質量。在加工構件的螺栓孔洞位置時，加工人員要先按照設計圖紙確定加工位置，然后借助數控切割機等專業化設備實施操作，保證孔洞位置的準確性，提高孔洞尺寸的精準度。

另外，在對加工構件實施焊接作業時應遵守高效、嚴謹的操作原則，嚴格把控焊接質量，確保掛籃焊接的牢固性。由于掛籃的組成構件較多，焊接工作量較大，操作人員必須依照不同構件的焊接標準展開作業，為避免發生漏焊、過焊等問題，操作人員可按照掛籃的拼裝順序，對焊接構件進行合理劃分，在充分了解焊接標準前提下，根據構件的材質、功能性要求，選擇合適的焊條和焊接技術，然后依次開展焊接作業。在焊接過程中，操作人員要把控好焊接溫度和時間，以防構件出現破損等問題。此外，完成掛籃加工工作后，操作人員可利用超聲波檢測法對掛籃縫隙進行全面檢測，確保各類構件的加工質量均能滿足設計標準。

2.1.2 掛籃拼裝

掛籃構件是由加工廠制作完成的，其拼裝操作大多是待掛籃構件運輸至現場后，在施工現場完成的。掛籃構件進場后，施工人員首先應對掛籃構件進行詳細檢查，確定各類構件均無破損、銹蝕等問題后方可進行安裝操作。安裝滑道前，施工人員需用鋼枕對其進行相應的調整，安裝過程中可用錨固筋進行加固處理，然后依次安裝滑道前滑、后鉤板、主桁架、行走與錨固系統及各桿件，完成箱梁上部結構的安裝工作后，便可開展掛籃吊帶系統，底平臺系統，內、外、堵頭模板系統的安裝。需要注意的是，施工人員必須加強對掛籃各錨固件的檢查工作，切實保證掛籃錨固的可靠性，確保安裝結構的整體性，通過規范化的安裝操作提高掛籃結構的牢固性。

2.1.3 掛籃預壓試驗

為了避免菱形掛籃在施工中出現變形問題，完成掛籃拼裝作業后需要對掛籃主桁架等構件進行預壓試驗，由此消除掛籃產生的非彈性變形，提高施工操作中的安全性。在預壓計算時，一般需要將掛籃產生的彈性變形量歸納至梁段預拱度計算中，預壓壓重則依照懸臂最重梁段的1.2 倍進行計算。同時，施工人員可采取裝載砂堆預壓法進行試驗（見圖1），依次加載至20%、50%、70%、100%、120%，加載完畢后應停留約30min，待沉降值逐漸穩定后對變形數據進行詳細分析，且滿載后應停留24h 再進行觀測分析。在試驗環節施工人員要詳細記錄加載數據、加載狀態以及掛籃的變形情況等相關數據，確保試驗數據的完整性。

圖1 菱形掛籃裝載砂堆預壓法示意圖

2.1.4 驗收掛籃

完成掛籃拼裝和預壓試驗工作后，現場監管人員及施工單位應對掛籃安裝項目進行驗收，嚴格依照大跨度橋梁菱形掛籃懸臂澆筑施工的相關規范及建設標準對掛籃各組裝構件的尺寸、焊接質量等進行全面驗收，詳細查看掛籃構件表面是否存在銹跡、主桁架的立柱垂直度是否同設計標準一致、錨固深度是否在標準范圍內。在驗收環節，相關部門及人員必須秉承真實、客觀的態度落實檢驗工作，確保掛籃施工的各項工藝均能達到標準要求，為后續的施工操作奠定良好的基礎。

2.2 混凝土澆筑施工

菱形掛籃的混凝土澆筑作業應自懸臂至根部展開，嚴格按照設計標準及測量數據控制澆筑質量和規格。對腹板結構的澆筑工作應從頂板處開始，并將卸料板覆蓋至進料口處，以此保證頂板混凝土的初凝效果，避免出現裂縫等問題。在澆筑過程中，施工人員要處理好腹板和底板之間的倒角問題，按照邊澆筑邊振搗的方式展開作業，確保混凝土的密實度，避免出現翻漿現象。同時應注意，禁止將混凝土直接傾倒在鋼筋網上，以防影響整體結構的穩定性。

為了提高混凝土施工效率，施工人員可在頂板、腹板處安裝“天窗”，并沿腹板每隔1.2～1.5m 設置一個漏斗，確保腹板振搗作業的高效開展。

2.3 合龍段施工

合龍段施工操作主要為退掛籃，施工人員需要先拆除相鄰段的掛籃，同時清理梁面物件，并依照施工圖紙將配重水箱、設備等安裝在指定位置，然后對梁段觀測點標高進行復測，確定其同設計指標相一致后，鎖定永久支座，同時拆除臨時支座。

將臨時支座拆除后，施工人員要再次復核兩面標高，盡可能將相鄰兩端頂面標高的差異值控制在15mm 以內，并利用線性控制軟件對水箱配重方法進行合理調整，確定無誤后方可展開下一道工序。一般情況下，合龍段施工分四種方式，即一次性全橋合龍、先產生雙懸鋼構再合龍、中跨到邊跨合龍以及邊跨到中跨合龍。施工人員需要依照菱形掛籃的實際安裝情況選擇合適的合龍方式。

具體操作時，施工人員可先進行邊跨合龍，將邊跨掛籃改為吊架，完成體系轉換后，在邊跨合龍段安裝勁性骨架，然后將鋼筋綁扎牢固，通過混凝土澆筑完成合龍，待混凝土強度指標達到設計標準的90%以上、養護時間維持在7 天以上時，便可根據先長束后短束的原則對段頂、底板束和垂直預應力束實施張拉處理，其中可采取交替張拉的方式對底板和頂板束進行張拉處理。

3 大跨度橋梁菱形掛籃懸臂澆筑施工質量的控制策略

3.1 嚴格規范掛籃安裝操作

掛籃安裝操作是否標準、規范關乎后續懸臂澆筑的質量。因此，在安裝環節應提高掛籃安裝操作的規范性，保證基礎環節的施工質量。在實際安裝操作中，菱形掛籃的軌道安裝極易出現誤差，為了將軌道安裝的誤差值控制在允許范圍內，在安裝軌道垂直預應力筋時，應將其垂直、水平兩個方向的安全誤差均控制在3mm 以內。完成拼裝工作后，施工人員應在現場技術指導人員的正確指引下，將掛籃前移至規定位置，確保掛籃同橋梁中線呈對齊狀態，且兩者之間的偏差值應不超過5mm。最后，施工人員應落實自檢工作，全面查看掛籃的變形情況，同時依照技術規范對變形值進行合理調整，將每次調整的范圍控制在5mm 左右，以免調整范圍過大提高其變形率，確保掛籃安裝的質量能達到大跨度橋梁的施工要求。

3.2 有效控制梁體撓度

為保證整體施工質量，在澆筑混凝土時施工人員可利用線性控制軟件對施工進度、材料數目、設備擺放位置等進行全面控制，并以此收集相關數據，對梁體撓度參數進行綜合計算，一般其變化范圍應在5mm以內，若撓度參數超過5mm，則需及時排查撓度參數變化的原因。對各項影響因素進行詳細分析后進行有效調整，然后將調整數據錄入控制軟件，并對撓度數值進行重新測算，確保梁段標高數據的精準度，為后期合龍施工提供可靠的保障。

3.3 落實水平測量的精度控制工作

水平測量精度的控制工作對菱形掛籃懸臂施工尤為重要。施工過程中，施工人員應提高質量管控意識，在保證施工操作規范性的基礎上，嚴格依照施工圖紙和施工方案實施操作。在水平測量工作中，應合理布設觀測點，以防增加數據的離散性，為了避免出現重復測量的現象，施工人員可在觀測點上進行標記，保證測量數據的準確性。另外，水平測量工作應在穩定的環境下進行，防止數據受到外界因素干擾而出現較大偏差。考慮到地形條件的影響，施工人員可在梁段頂面布設水準點，梁段施工結束后需參考水準點對標高進行復測，并利用線性控制軟件和相應調整措施有效控制測量結果的精準度，進一步提高水平測量的準確度，保證整體施工操作的規范性。

4 加強大跨度橋梁菱形掛籃懸臂澆筑施工安全的有效措施

大跨度橋梁菱形掛籃懸臂澆筑施工屬高空操作項目，危險系數較高，加之施工環境復雜、工藝流程較為煩瑣，若施工過程中的安全管控工作不到位，則極易引發安全事故，不僅會影響整體工程的施工質量，還會危及施工人員的生命安全，給建筑企業帶來嚴重的經濟損失。鑒于此，在整體施工過程中，建筑企業應加強現代化工程安全管控意識，依照大跨度橋梁菱形掛籃懸臂澆筑施工的操作特點、施工標準，結合現場實際環境，采取科學有效的安全控制措施，積極落實安全技術指導工作，保證項目工程在安全的施工環境下順利完成。

菱形掛籃懸臂澆筑施工環節是工程安全管理的核心，現場監管人員必須樹立正確的工程管理理念，切實將安全控制工作落實到具體的施工環節，充分發揮出工程監理的效用價值，正確指導施工人員開展規范化操作。就滑道安裝環節而言，施工人員可將保險限位擋板安裝至滑道前端位置，以防在操作過程中出現掛籃前移的現象，在吊梁下放的過程中也應由專業人員對水平位移情況進行檢測，確保下放位置的準確性，避免放置不平衡引發安全事故。鋪設軌道時，施工人員需要嚴格按照施工方案進行鋪設，切實將各項誤差控制在標準范圍內，保證軌道鋪設的穩固性，規避軌道掉落風險。

在行走軌道的使用過程中，每次開啟時施工人員都應詳細檢查前后橫梁的穩定情況，查看其是否存在掛鉤滑出滑槽、前后縱梁滑船等問題，確定無誤后方可實施操作。另外，前移掛籃時，施工人員應注意將兩只掛籃保持對稱狀態，之后同步向前移動，由此保持梁體的平衡性，以免梁體失衡發生安全事故。同時，要注意控制掛籃前移的速度，盡可能將其行走速度控制在10m/h 以內，待掛籃距梁端約1m 時應適當減速，以防影響梁體平衡性。無論是在掛籃施工中還是在軌道運行、掛籃前移環節，施工人員及現場監管人員都需加強安全觀察，實時掌握施工環境、施工操作的變化情況，提高安全管控的精細化程度，消除施工中的安全隱患，切實保證施工操作的安全性，為大跨度橋梁工程順利開展提供有力支持。

5 結語

菱形掛籃懸臂澆筑施工技術為大跨度橋梁工程的施工操作帶來了一定的便利性，但在實際施工中還是存在一些安全隱患，施工單位想要充分發揮出該技術的應用價值就需要加強對技術操作規范的管控，嚴格把控工程測量精度，依照施工進度、操作項目的實際情況，采取針對性措施加以管理，強化施工操作的標準性及精細化，切實將工程安全管理工作落實到工程施工的全過程，做好基礎保障工作，為橋梁工程的安全、穩定開展及后期的長效運營奠定堅實的基礎。