橋梁掛籃懸臂式澆筑法施工要點(diǎn)分析與托架系統(tǒng)預(yù)壓計(jì)算

李洋洋,申鐵軍

（1.山西路橋集團(tuán)試驗(yàn)檢測(cè)中心有限公司,山西 太原 030006; 2.山西路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司,山西 太原 030006)

0 引言

連續(xù)梁用掛籃懸臂式澆筑法進(jìn)行施工，合攏段用掛籃組合式支架現(xiàn)澆進(jìn)行施工，0#段、邊跨直線段用托架法墩頂現(xiàn)澆施工，其余各節(jié)段用菱形掛籃式懸臂澆筑法施工。做好橋梁現(xiàn)澆箱梁0#段的施工準(zhǔn)備，完成專項(xiàng)方案評(píng)審和開(kāi)工前的安全技術(shù)交底工作，為全面轉(zhuǎn)入下階段工程重點(diǎn)即掛籃現(xiàn)澆箱梁做好技術(shù)和施工準(zhǔn)備。

1 工程技術(shù)參數(shù)介紹

沁河大橋起止樁號(hào)K36+954～K37+532，中心樁號(hào)K37+243，上部結(jié)構(gòu)為3×40 m裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)T梁+45+2×80+45 m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)鋼構(gòu)+5×40 m裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)T梁，橋長(zhǎng)578 m。主線左右3～7號(hào)墩共1聯(lián)懸澆箱梁。該橋位于直線段上，曲線半徑13 000 m，變坡點(diǎn)樁號(hào)為K37+565，后退方向縱坡為2.0%，前進(jìn)方向縱坡為0.5%。

1.1 主橋連續(xù)剛構(gòu)梁節(jié)段劃分

沁河大橋45+80+80+45 m懸澆梁共1聯(lián)，左右3、4、5、6、7號(hào)墩懸澆剛構(gòu)箱梁，每個(gè)T構(gòu)一共20個(gè)梁段，從懸臂根部至跨中梁段數(shù)及梁段長(zhǎng)度為5.0×3.0 m、3.5 m、4.0×4.0 m，邊跨現(xiàn)澆段長(zhǎng)度為3.75 m，邊跨合攏段及中跨合攏段長(zhǎng)度均為2.0 m，節(jié)段懸澆總長(zhǎng)度為34.5 m；箱底寬為7.0 m，箱梁頂寬12.5 m，箱梁頂橫坡2.0%，縱坡2.0%，梁底按1.8次拋物線變化。

1.2 節(jié)段劃分

澆筑節(jié)段長(zhǎng)度依次為：0#段長(zhǎng)9.0 m +3.0 m×10+3.5 m×2+4 m×8，邊、中跨合攏段長(zhǎng)2.0 m，邊跨直線段長(zhǎng)3.75 m。

1.3 預(yù)應(yīng)力體系

縱向預(yù)應(yīng)力用15-21、15-17、15-22、15-25的鋼絞線，兩端張拉。

2 掛籃懸臂式澆筑法托架系統(tǒng)預(yù)壓計(jì)算

（1）根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，預(yù)壓采用分級(jí)加載的方法進(jìn)行。預(yù)壓范圍為墩頂以外范圍（墩頂位置不再預(yù)壓）。

1）模板支架取0.70 kPa，模板荷載取1.50 kPa，合計(jì)為2.20 kN/m2，墩中間部分模板的支架的自重=13.65×2.20×4.80=144.0 kN；懸挑端模板的支架的自重=13.65×2.20×1.90=57.0 kN；

2）墩中間部分混凝土重=4.80×37.435×10×2.60=4 671.0 kN；

3）懸挑部分長(zhǎng)度1.90 m，混凝土重=1.90×（37.435+28.8）/2×2.60×10=1 636.0 kN；

4）施工人員設(shè)備荷載取1.0 kPa，墩中間部分模板的支架的自重=13.65×1.0×4.8=65.52 kN；懸挑端的施工荷載=13.65×1.0 kN/m2×1.9=25.90 kN；

5）按施工的總重量靜荷載的1.20倍+動(dòng)荷載的1.40倍來(lái)計(jì)算預(yù)壓荷載；

6）振搗、傾倒混凝土產(chǎn)生的荷載取2.0 kPa，墩的中間動(dòng)荷載=13.65×2.0×4.8=131.0 kN；懸挑端的動(dòng)荷載=13.65×2.0×1.9=52.0 kN；

7）墩中間部分的預(yù)壓荷載=1.40×（131.0+65.52）+1.20×（144.0+4671.0）=6 053.0 kN，，每臺(tái)油缸加載值（用4臺(tái)油缸加載）Q2=6 053/4=1 513.25 kN；

8）單側(cè)懸挑端的預(yù)壓荷載=1.40×（52.0+25.9）+1.20×（57.0+1636.0）=2 141.0 kN，每臺(tái)油缸加載值（用2臺(tái)油缸加載）Q1=2 141/2=1 071.0 kN。

（2）托架系統(tǒng)包括托架橫向分配梁、托架反力梁、托架縱向分配梁、液壓油缸、控制臺(tái)、錨桿。

1）錨桿用于將反力梁錨固在墩頂（由4根直徑32 mm的螺紋鋼筋組成每組錨桿）。2組側(cè)托架反力梁錨桿，4組正托架反力梁錨桿[1]；

2）反力梁用來(lái)以承受加載油缸的反力，由錨桿錨固在墩頂。63b型工字鋼，正托架用2根，側(cè)托架用1根[2]；

3）橫向分配梁用32b型工字鋼布置于托架之上，用以將荷載分配托架并傳遞至預(yù)埋件上[3]；

4）承重梁置于分配梁上用以將荷載分配給橫向分配梁[4]。56b型工字鋼，正托架用4根，側(cè)托架用2根[5]。

C50混凝土要求流動(dòng)性大，可泵性好，采取措施以便于泵送及在鋼筋管道密布情況下入模和振搗[6]。見(jiàn)圖1、圖2、圖3。

圖1 混凝土的輸送管道布置示意圖

圖2 腹板橫隔板的澆注順序圖(順橋向)

圖3 頂板混凝土的澆注順序圖(順橋向)

3 掛籃懸臂式澆筑法施工要點(diǎn)分析

3.1 懸澆梁0#段施工

沁河大橋（45+80+80+45）m連續(xù)梁主墩為薄壁空心墩，連續(xù)梁0#段長(zhǎng)9 m，高500 m，梁面寬12.5 m，底板寬為7.0 m。0#段支架由精扎螺紋鋼及組合型鋼組成牛腿形式。薄壁空心墩長(zhǎng)7.0 m，寬5.0 m，墩間凈距6.0 m，懸澆梁懸臂長(zhǎng)1.9 m。在空心墩上預(yù)埋牛腿，其上用I32b工字鋼加工成桁架支撐進(jìn)行0#段現(xiàn)澆施工。0#段施工流程見(jiàn)圖4。

圖4 0#段施工工藝流程圖

3.2 預(yù)應(yīng)力孔道與預(yù)埋件施工

連續(xù)梁為雙向預(yù)應(yīng)力體系，腹板、頂板、底板均設(shè)有預(yù)應(yīng)力孔道，交錯(cuò)布置且孔道密集，大部分預(yù)應(yīng)力管道為曲線管道，為保證孔道坐標(biāo)，普通鋼筋位置與孔道沖突時(shí)要進(jìn)行調(diào)整[7]。連續(xù)梁預(yù)埋件種類多數(shù)量大，在預(yù)應(yīng)力孔道、普通鋼筋與施工中預(yù)埋件的矛盾比較突出，要求其位置必須準(zhǔn)確[8]。

在施工過(guò)程中把工程質(zhì)量提升措施落到實(shí)處，扎實(shí)開(kāi)展質(zhì)量通病治理，認(rèn)真組織好首件產(chǎn)品的驗(yàn)收認(rèn)證和施工總結(jié)，持續(xù)落實(shí)工程質(zhì)量現(xiàn)場(chǎng)管理標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、精細(xì)化，規(guī)范班組 6S 管理，以“四個(gè)一批”為抓手，不斷提升質(zhì)量管控水平，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化常態(tài)化施工。以“質(zhì)量提升”“百日會(huì)戰(zhàn)”“四個(gè)一批”等專項(xiàng)行動(dòng)為抓手，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、精細(xì)化，建立安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化“星級(jí)化”考核評(píng)價(jià)體系，將“六大攻關(guān)行動(dòng)”分解細(xì)化成80 項(xiàng)細(xì)則逐項(xiàng)攻關(guān)。施工項(xiàng)目部落實(shí)工地建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化要求，維護(hù)好現(xiàn)場(chǎng)形象，落實(shí)了施工場(chǎng)地周邊硬質(zhì)圍擋、泥漿清運(yùn)、灑水降塵等措施，并設(shè)置警示標(biāo)志標(biāo)牌，逐步完善現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)化施工要求。督促施工單位完善了施工現(xiàn)場(chǎng)硬化，合理布局現(xiàn)場(chǎng)材料、模板臨時(shí)存放場(chǎng)地，加強(qiáng)對(duì)施工便道的維護(hù)，增設(shè)了現(xiàn)場(chǎng)各類標(biāo)志標(biāo)牌，初步達(dá)到了現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)化施工要求。在日常工作過(guò)程中，加大巡查監(jiān)督力度，督促施工單位及時(shí)維護(hù)現(xiàn)場(chǎng)防護(hù)設(shè)施及各類標(biāo)志標(biāo)牌，規(guī)范施工臨時(shí)用電。規(guī)范材料、模板、機(jī)具的存放，每道工序結(jié)束后，及時(shí)督促施工單位安排作業(yè)班組對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行清理，做到工完料盡，維持好現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)化形象。

3.3 梁體線形控制

橋梁施工過(guò)程中，須對(duì)主梁梁體內(nèi)的應(yīng)力、施工的預(yù)拱度等進(jìn)行嚴(yán)格控制。落實(shí)信息化設(shè)施的使用，對(duì)各工點(diǎn)和重點(diǎn)場(chǎng)站的實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控系統(tǒng)、架橋機(jī)的抗傾覆系統(tǒng)、塔吊的基礎(chǔ)沉降監(jiān)測(cè)和抗傾監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、人員定位系統(tǒng)和門(mén)禁系統(tǒng)、安全隱患巡查系統(tǒng)等設(shè)備運(yùn)行、管理維護(hù)情況、使用登記處置情況進(jìn)行檢查。通過(guò)登錄客戶端，點(diǎn)擊“實(shí)時(shí)預(yù)覽”菜單可以實(shí)時(shí)查看現(xiàn)場(chǎng)施工進(jìn)度情況，操作“云臺(tái)”可查看監(jiān)控點(diǎn)位360°環(huán)境情況及施工局部細(xì)節(jié)，進(jìn)行調(diào)度指揮、決策管理。同時(shí)進(jìn)入“錄像回放”菜單，可選擇相應(yīng)監(jiān)控點(diǎn)位某一時(shí)間段的錄像回放，便于管理者進(jìn)行施工進(jìn)度的復(fù)盤(pán)及施工經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，為今后的施工提供經(jīng)驗(yàn)支撐。智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)手機(jī)電腦端實(shí)時(shí)登錄使用，共享設(shè)備資源和信息[9]。分別涉及業(yè)主管理人員，各監(jiān)理、施工單位領(lǐng)導(dǎo)、現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人及施工隊(duì)長(zhǎng)，總接入監(jiān)控點(diǎn)位若干路，確保信息系統(tǒng)為安全施工提供有效保障。

4 施工期間橋梁的安全及防疫管理

施工項(xiàng)目部主要管理人員召開(kāi)專題會(huì)，強(qiáng)調(diào)不得有麻痹思想、松勁心態(tài)、厭戰(zhàn)情緒。施工項(xiàng)目部嚴(yán)格落實(shí)防汛領(lǐng)導(dǎo)值班帶班制度，時(shí)刻關(guān)注氣象預(yù)警信息，加強(qiáng)預(yù)警預(yù)報(bào)，雨中雨后汛情排查，對(duì)出現(xiàn)的新問(wèn)題、新情況及時(shí)處置，確保安全度汛。目前疫情呈多發(fā)、擴(kuò)散狀態(tài)，防控壓力大，對(duì)施工安全和施工進(jìn)度帶來(lái)實(shí)質(zhì)性的影響。項(xiàng)目部在做好自身的防疫管控措施的基礎(chǔ)上，加大了施工防疫工作檢查。重點(diǎn)檢查施工單位對(duì)新進(jìn)場(chǎng)工人、外地材料運(yùn)輸車輛人員、職工異地休假返崗等不穩(wěn)定因素排查和風(fēng)險(xiǎn)人群防疫管控措施的執(zhí)行情況，從報(bào)備登記、三碼查驗(yàn)、隔離防護(hù)等各個(gè)環(huán)節(jié)檢查施工單位是否遵守防疫防控政策，并要求施工單位加強(qiáng)施工場(chǎng)所封閉、入場(chǎng)便道查驗(yàn)、駐地消殺等防疫措施。環(huán)保施工方面主要對(duì)拌和站、碎石加工場(chǎng)的環(huán)保措施進(jìn)行督促落實(shí)。主要檢查棚內(nèi)清理打掃、現(xiàn)場(chǎng)灑水降塵、臨時(shí)排水設(shè)施等方面措施是否按要求執(zhí)行到位。對(duì)標(biāo)段內(nèi)主要施工點(diǎn)安排施工單位專人負(fù)責(zé)，落實(shí)施工環(huán)保動(dòng)態(tài)匯報(bào)制度，及時(shí)處理發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題。施工期間加強(qiáng)與氣象及政府部門(mén)溝通，及時(shí)掌握天氣情況和河道上游排洪計(jì)劃，做到早預(yù)防、早準(zhǔn)備、早防范、早落實(shí)。采取加高施工筑島平臺(tái)、設(shè)置攔水壩、加強(qiáng)施工便道維護(hù)等措施克服汛期漲水可能對(duì)施工帶來(lái)的影響。按照“雨停即可施工的”原則，加強(qiáng)施工便道和場(chǎng)地標(biāo)準(zhǔn)化施工，確保施工連續(xù)穩(wěn)定。在統(tǒng)籌做好疫情防控、防汛工作、網(wǎng)絡(luò)安全的前提下，在現(xiàn)場(chǎng)安全文明生產(chǎn)管理上狠下功夫，優(yōu)化施工組織，加強(qiáng)技術(shù)交底，確保項(xiàng)目安全可控。及時(shí)跟進(jìn)專項(xiàng)債券資金支付，強(qiáng)化內(nèi)部監(jiān)督管理，把牢風(fēng)險(xiǎn)防控關(guān)口，確保資金使用合法、合規(guī)。加強(qiáng)農(nóng)民工工資支付保障工作，建立動(dòng)態(tài)管理機(jī)制，將農(nóng)民工工資支付情況作為交工驗(yàn)收的必備條件和評(píng)定信譽(yù)等級(jí)的重要內(nèi)容。克服麻痹思想、松勁心態(tài)、厭戰(zhàn)情緒，認(rèn)真研判安全形勢(shì)，實(shí)化細(xì)化工作舉措，牢牢守住安全生產(chǎn)紅線底線，確保各項(xiàng)措施落到實(shí)處，為項(xiàng)目建設(shè)創(chuàng)造安全穩(wěn)定的外部環(huán)境。統(tǒng)籌推進(jìn)工程建設(shè)，正確認(rèn)識(shí)當(dāng)前工程建設(shè)中存在的問(wèn)題，妥善應(yīng)對(duì)各種潛在的不利因素，進(jìn)一步明確具體節(jié)點(diǎn)目標(biāo)，立足最復(fù)雜的問(wèn)題和局面，按照節(jié)點(diǎn)要求攻克難點(diǎn)堵點(diǎn)，全力以赴推進(jìn)項(xiàng)目建設(shè)[10]。

5 結(jié)束語(yǔ)

總之，橋梁掛籃懸臂式澆筑法施工要重視工程質(zhì)量和安全管理工作，加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)人員質(zhì)量管理技術(shù)交底和安全生產(chǎn)教育培訓(xùn)。做好規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化、精細(xì)化現(xiàn)場(chǎng)管理和班組建設(shè)，落實(shí)安全生產(chǎn)和疫情常態(tài)化防控措施，通過(guò)進(jìn)一步細(xì)化施工工序及質(zhì)量管控要點(diǎn)，取得了良好的效果。