橋梁施工中掛籃懸臂澆筑施工技術(shù)的應(yīng)用探討

司文杰

（甘肅恒科交通工程監(jiān)理有限公司，甘肅蘭州 730000）

0 前言

掛籃懸臂澆筑技術(shù)可用于橋梁工程中對(duì)上部橫跨結(jié)構(gòu)框架進(jìn)行施工，應(yīng)用該技術(shù)需要在橋墩的順橋方向兩側(cè)各設(shè)一個(gè)用于支撐的工作平臺(tái)，利用專(zhuān)用施工設(shè)備對(duì)稱(chēng)地逐節(jié)逐段澆筑混凝土梁柱，同時(shí)調(diào)整懸臂施加于橋梁的預(yù)應(yīng)力。一般情況下，橋梁施工中應(yīng)用掛籃懸臂澆筑技術(shù)需要先將橋梁結(jié)構(gòu)分為2m-5m規(guī)格不一的節(jié)段，利用掛籃構(gòu)建作業(yè)平臺(tái)，從而借助掛籃懸臂澆筑的方式對(duì)橋梁工程整體進(jìn)行建設(shè)。

1 工程概況

在某橋梁工程的設(shè)計(jì)方案中，其跨徑為（100+180+180+100）m。在該橋梁設(shè)計(jì)中融入了結(jié)合拋物線(xiàn)變化原理，借助該原理對(duì)橋梁工程的箱梁高度和頂板、底板、腹板厚度進(jìn)行設(shè)計(jì)。其中，箱梁根部的梁體高度為11m，跨中的梁體高度為4m，頂板、底板以及腹板為漸變?cè)O(shè)計(jì)，依次為頂板由根部（0.6m）至跨中（0.3m），底板由根部（1.5m）至跨中（0.32m），腹板由根部（1m）至跨中（0.6m）；箱梁的頂板橫向?qū)挾?1.55m，底板橫向?qū)挾?m，翼緣懸臂長(zhǎng)度2.775m，懸臂澆筑設(shè)備總長(zhǎng)度82.5m；對(duì)稱(chēng)懸臂澆筑節(jié)段共23個(gè)，其中4m 長(zhǎng)10 段、3.5m 長(zhǎng)7 段、3m 長(zhǎng)6 段，單一節(jié)段的最大質(zhì)量不大于2610kg，且掛籃的最大質(zhì)量不大于1300kg。另外，現(xiàn)澆邊跨段長(zhǎng)度8.76m，邊跨與中跨合龍段長(zhǎng)度均是2m。

2 掛籃懸臂澆筑施工技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)分析

2.1 支架搭設(shè)

利用鋼管樁支架法實(shí)施支架搭設(shè)，橋墩需用6根規(guī)格為Φ630*10mm 的鋼管在單側(cè)進(jìn)行加固支撐，參照橋梁施工走向布設(shè)兩排以上鋼管支撐立柱，該支撐結(jié)構(gòu)需用到20#槽鋼，對(duì)橋墩結(jié)構(gòu)的水平方向提供支撐。以56a#工鋼方式放置于橋墩頂部，利用12.6型鋼架作為箱梁底板施工支撐梁，鋼模板厚度為6mm。利用56a型鋼作為箱梁翼緣板施工承重梁，現(xiàn)澆支架選用砂筒卸架。安裝支座時(shí)利用連接法對(duì)螺栓與套筒進(jìn)行連接，支座底部應(yīng)預(yù)先設(shè)置連接孔，該孔直徑為底柱直徑加600+20mm，深度與直徑規(guī)格一致。預(yù)先設(shè)置的連接孔中心及對(duì)角線(xiàn)與設(shè)計(jì)偏差應(yīng)控制在10mm以?xún)?nèi)。進(jìn)行支座安裝時(shí)需仔細(xì)調(diào)節(jié)，對(duì)其上部結(jié)構(gòu)及下座板等實(shí)施精準(zhǔn)的修正處理[1]。在支座中嵌入混凝土結(jié)構(gòu)并對(duì)其進(jìn)行修正處理時(shí)，支座及頂部標(biāo)高均要修正至與設(shè)計(jì)標(biāo)高同樣的位置，使支撐墊石與底部之間存有20-30mm 的空間，之后對(duì)灌漿模板進(jìn)行組裝，如圖1所示。

2.2 掛籃安裝

首先，進(jìn)行掛籃安裝前需要清理橋面，并將全站儀放置于掛籃軌道的中心線(xiàn)。設(shè)置軌道墊梁，利用M20 砂漿實(shí)施找平修正作業(yè)，布設(shè)枕木并安裝軌道及反扣輪。布設(shè)軌道上壓梁并進(jìn)行錨固處理，安裝前支座并插入保險(xiǎn)銷(xiāo)。其次，主桁架應(yīng)在地面完整組裝，通過(guò)吊裝作業(yè)將其安裝在軌道上，并利用手動(dòng)葫蘆拉緊，再利用千斤頂對(duì)主桁架實(shí)施對(duì)拉預(yù)壓，以此消除桁架非彈性變形并測(cè)試記錄桁架的彈性變形值。對(duì)主桁架完成對(duì)拉處理后，需要利用吊車(chē)將掛籃與主桁架移裝至軌道，再利用預(yù)設(shè)的U 型螺栓將其組裝成整體[2]。然后，借助支架將第一組構(gòu)件定位，再與第二組構(gòu)件完成橫聯(lián)，進(jìn)而安裝門(mén)架及吊帶結(jié)構(gòu)，待主體安裝完畢，再進(jìn)行模板及掛籃側(cè)模吊裝。

2.3 掛籃的行走

在梁段灌漿完畢后，必須對(duì)混凝土的實(shí)際強(qiáng)度進(jìn)行檢驗(yàn)，確保其強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)要求，然后根據(jù)施工方案選用張拉壓漿工藝進(jìn)行處理，待壓漿強(qiáng)度達(dá)到85%后，再進(jìn)行吊籃移動(dòng)。首先，要進(jìn)行脫模螺栓的抽拉，將底部模板的后端錨桿拆卸下來(lái)，只使用螺紋鋼滑吊底膜。其次，拆掉吊桿，用后滑梁架吊掛滑梁，防止滑道拆掉錨固件，同步進(jìn)行檢驗(yàn)。通過(guò)行走傳動(dòng)設(shè)備使滑道向前運(yùn)動(dòng)，最終到達(dá)下一個(gè)灌漿點(diǎn)，檢查導(dǎo)軌是否到位，觀察其垂直水平位置，確定導(dǎo)軌間距是否滿(mǎn)足設(shè)計(jì)的要求，檢查合格后，將千斤頂松開(kāi)，安裝可移動(dòng)掛籃。通過(guò)行走傳動(dòng)設(shè)備使掛籃移動(dòng)，并使底部模具和側(cè)面模具同步運(yùn)動(dòng)至下一階段。采用錨桿錨固將掛籃和垂直預(yù)應(yīng)力筋進(jìn)行固定，并增設(shè)錨固點(diǎn)，然后再安裝側(cè)模吊桿，對(duì)后滑動(dòng)梁架進(jìn)行調(diào)節(jié)。調(diào)整模板的位置和高度。

2.4 邊跨現(xiàn)澆段施工

邊跨現(xiàn)澆段施工所用混凝土需采用集中攪拌的方法實(shí)施作業(yè)，這樣能夠有效保證混凝土的質(zhì)量及供應(yīng)效率。在實(shí)施澆筑作業(yè)時(shí)，應(yīng)按照規(guī)定工序?qū)嵤╉樞蚍謱訚仓?，為符合?duì)稱(chēng)澆筑要求，應(yīng)同步澆筑懸臂端兩側(cè)，并按照先澆筑前端再澆筑后端的次序有序澆筑，施工人員要保證同側(cè)的頂板、腹板、邊緣翼板也符合對(duì)稱(chēng)澆筑要求，從而確保邊跨現(xiàn)澆段施工過(guò)程中，橫向及縱向的澆筑作業(yè)始終處于平衡穩(wěn)定的狀態(tài)。邊跨現(xiàn)澆段施工要注重后期養(yǎng)護(hù)管理，保證混凝土表面濕潤(rùn)，養(yǎng)護(hù)管理的時(shí)長(zhǎng)應(yīng)大于7d，若發(fā)現(xiàn)混凝土狀態(tài)出現(xiàn)異常，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行修復(fù)處理。以此確保橋梁施工中的混凝土澆筑作業(yè)可靠有效。

2.5 合龍段施工要點(diǎn)

在懸臂梁部分澆筑完畢后，掛籃懸臂必須及時(shí)拆卸，并在T型結(jié)構(gòu)的懸臂處安裝相應(yīng)的備用承載裝置。在進(jìn)行合龍段的施工中，必須使T型結(jié)構(gòu)的兩端懸臂保持對(duì)稱(chēng)的平衡狀態(tài)。在正式進(jìn)行合龍之前，必須對(duì)懸臂彎矩的實(shí)際受力情況進(jìn)行測(cè)試，然后再進(jìn)行平衡設(shè)計(jì)。根據(jù)橋墩的彎矩平衡狀態(tài)來(lái)確定，因而在設(shè)計(jì)過(guò)程中需要考慮不同的載荷問(wèn)題，包括合龍吊架本身的結(jié)構(gòu)重量和施工前的混凝土澆筑的荷載參數(shù)、直接作用在懸臂上的荷載重量、合龍后的實(shí)際混凝土重量等。利用在預(yù)裝水槽內(nèi)加入適量的水，將重量保持在平衡狀態(tài)，并根據(jù)施工要求，在近側(cè)和遠(yuǎn)側(cè)的結(jié)構(gòu)增加平衡重噸位。

①懸臂澆筑及邊跨等高度現(xiàn)澆段完成施工后，將既有掛籃移動(dòng)至合龍段；②加水箱配重，鋼筋綁扎，預(yù)應(yīng)力管道安裝，邊跨合龍段固定；③選擇施工當(dāng)天最低溫度時(shí)間段澆筑混凝土，逐級(jí)卸除水箱配重；④邊跨合龍段預(yù)應(yīng)力張拉及錨固完成后，解除臨時(shí)固結(jié)支座，拆除模板及支架。

3 結(jié)論

在應(yīng)用掛籃懸臂澆筑技術(shù)時(shí)，需要提前規(guī)劃好支架搭設(shè)方案，選擇合適位置進(jìn)行主桁架安裝并將掛籃與其組裝成整體。同時(shí)，對(duì)掛籃行走予以高度重視，確保掛籃移動(dòng)順暢有序、安全穩(wěn)定。在邊跨現(xiàn)澆施工及合龍段施工中，要著重關(guān)注混凝土澆筑是否對(duì)稱(chēng)，完成澆筑施工后需加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)管理。需要注意的是，在合龍段施工前需檢查掛籃懸臂裝置平衡性，結(jié)合施工設(shè)計(jì)和現(xiàn)場(chǎng)情況加強(qiáng)平衡設(shè)計(jì)，從而確保合龍段澆筑施工安全有效。