高速公路連續剛構箱梁節段懸澆掛籃施工技術

［DOI］10.3969/j.issn.1672-0407.2023.23.062

［摘 要］隨著城市化的不斷發展，高速公路的建設也愈加重要。在高速公路建設中，橋梁的建設是不可或缺的一部分。而在橋梁建設中，構橋技術一直是一個重要的研究領域。其中，高速公路連續剛構箱梁節段懸澆掛籃施工技術是一種新型的構橋技術，具有施工速度快、質量高、經濟效益好等優點。本文將對該技術進行深入的研究和探討，以期更好地推動我國高速公路建設的發展。

［關鍵詞］高速公路；橋梁建設；懸澆掛籃施工技術

［中圖分類號］TU74文獻標志碼：A

高速公路是現代交通運輸的重要組成部分，構建高速公路則需要先進、高效的建設技術。其中，連續剛構箱梁節段懸澆掛籃施工技術是一種在橋梁建設中廣泛應用的先進施工技術。該技術通過設置掛籃，實現了梁節段的高空懸澆施工，大幅提高了施工效率，同時還能夠有效控制施工質量和安全風險。隨著科學技術的不斷進步，連續剛構箱梁節段懸澆掛籃施工技術在橋梁建設領域發揮著越來越重要的作用。

1 工程概述

本項目是湖南省永州至新寧清江橋高速公路中的一條加密線，路線走廊總體呈東西、南北走向，東起永零高速，西至白新高速公路，路線全長64.413 km，橫跨東安縣和新寧縣。其中巴蕉沖大橋主橋共計12個懸澆節段，2#塊件46.7 m³，121.42 t。三渡水大橋為項目全線控制性工程之一，第5聯主橋采用預應力混凝土三跨連續剛構，主橋長254 m，平面位于左偏圓曲線上，橋面超高橫坡4 %，縱坡-0.55 %，為高墩跨線大橫坡非對稱連續剛構橋，共計15個懸澆節段，其中1#懸澆節段混凝土方量最大，節段重169.7 t。本項目懸澆節段均采用菱形掛籃對稱施工。為適應0#塊長度為12m，主梁1#塊件澆筑采用4對8只菱形掛籃分節段組合拼接的方式施工，完成1#塊件后，再掛籃分家，進行標準塊件懸澆。

2 懸澆掛籃施工技術具體步驟

2.1 掛籃施工準備工作

一是制訂施工計劃，包括施工進度、籃體懸掛高度、澆筑混凝土的數量和澆筑的時間等。二是制作懸掛籃體，包括籃體的尺寸、形狀、材料、加強筋等。三是準備懸掛系統，包括懸掛吊帶、鋼絲繩、懸掛鏈條、吊鉤、液壓系統等。四是掛籃加載試驗采用千斤頂反力架加載方案，加載分級為實際箱梁砼重量的25 %、50 %、75 %、100 %、120 %。五是準備混凝土和施工設備，包括好混凝土、水泥、骨料、砂等材料，以及攪拌車、泵車、輸送管道、振搗器等施工設備。六是選擇適宜的施工現場，考慮籃體懸掛的高度和位置、施工設備的進出口等因素。七是制定安全措施、落實安全培訓教育和班前會，包括懸掛籃體的安全系數、懸掛吊帶和架體的檢查維護、搭設標準化的作業平臺、工人的安全防護等。

2.2 籃體的懸掛

籃體的懸掛是懸澆掛籃施工技術中的第二個步驟，也是施工中最為關鍵的一個環節。籃體的懸掛將影響后續混凝土的澆筑和整個工程的質量。籃體懸掛的具體步驟如下：

一是確定吊點位置。在懸掛籃體前，需要根據設計要求和實際情況，確定籃體的吊點位置。確定吊點位置需要考慮到籃體在懸掛時受力情況，以及后續混凝土的澆筑情況。一般情況下，吊點位置應該在籃體的重心位置上方，并且應該根據籃體的尺寸和形狀進行調整，以保證吊點位置合理、穩定。二是懸掛吊帶。在確定好吊點位置后，需要在吊點位置上方安裝吊帶，并將吊帶與起重機連接。在懸掛吊帶時，需要保證吊帶位置準確，并且吊鉤的承重能力要與籃體的重量相匹配^［1］。三是懸掛籃體。在完成吊帶的懸掛后，需要將籃體通過吊帶吊起，并將籃體緩緩提升至預定高度。在懸掛籃體時，需要保證吊鉤與籃體的連接牢固、籃體的平衡性良好，并且籃體的懸掛高度要符合設計要求。四是調整籃體位置。在完成籃體的懸掛后，需要根據實際情況和設計要求，對籃體的位置進行微調。在調整籃體位置時，需要保持籃體的平衡性，避免籃體因傾斜或晃動而影響后續混凝土的澆筑質量。五是固定籃體。在完成籃體的懸掛和位置調整后，需要固定籃體，以保證籃體在混凝土澆筑過程中不會移動或傾斜。通常情況下，可以通過對籃體吊鉤的固定和籃體外殼的加固來實現籃體的穩固。

2.3 鋼筋、預應力束安裝

在安裝鋼筋、預應力束前，需要做好準備工作。一是檢查已完成的鋼筋加工是否符合設計要求，檢查預應力束的張拉和壓縮設備是否正常，檢查各種工具和設備是否齊備。在安裝鋼筋前，需要根據設計要求搭設鋼筋網架。鋼筋網架搭設完成后，開始進行鋼筋的安裝。鋼筋在制作場內制作成型，然后運輸至主墩處，采用塔吊垂直起吊運輸至安裝位置。鋼筋安裝應按照設計要求，采用綁扎、焊接或滾軋直螺紋連接接頭，鋼筋連接須符合施工技術規范的要求，施工中若鋼筋空間位置發生沖突，應按照設計和規范要求適當調整布置，但不得切斷鋼筋，且砼保護層厚度必須保證^［2］。二是在安裝預應力束前，應在制作場內定尺制作預應力筋，采用細鐵絲綁扎成束、編號，然后人工運至施工處進行安裝。按照設計要求對預應力束進行分段切割，保證長度和數量的準確。在安裝預應力束的過程中，需要保證其在道板上的位置和間距的準確性，確保符合設計要求。三是是安裝檢查。在完成對鋼筋、預應力束的安裝后，要進行安裝檢查。對鋼筋、預應力束的位置、間距等進行檢查，確保其符合設計要求。同時，還要對鋼筋、預應力束的連接部位進行檢查，確保連接牢固。

2.4 模板安裝

在進行模板安裝前，必須做好準備工作。一是對模板進行檢查，確保模板完整、規格符合設計要求；二是檢查模板安裝的位置，確保模板安裝的位置符合設計要求；三是安裝好模板支撐體系，以確保模板支撐體系的牢固性和穩定性。在模板支撐體系搭設完成后，需要使用吊籃將模板吊裝到指定位置。在吊籃懸掛模板時，要確保吊籃的位置和高度符合模板的安裝要求，并對模板位置進行調整，以確保模板的水平度和垂直度。在調整模板位置時，使用水平儀和垂直儀來檢測模板的水平度和垂直度，再使用調整器進行調整^［3］。在調整好模板位置后，使用鋼筋將模板固定在支撐體系上。在固定模板時，要按照設計要求焊接和固定鋼筋，以確保模板的牢固性和穩定性。此外，需要根據設計要求安裝模板配件，如螺栓、護欄、支撐桿等。在安裝模板配件時，需要注意配件的位置和數量，以確保配件的安裝符合設計要求。模板安裝完成后，需要對腹板外模、翼緣模、內頂模板安裝質量進行檢查，以監控單位出具的頂、底板標高預抬值為基準，全站儀、水準儀準確測量固定模板就位，實現連續剛構箱梁節段底板、翼緣邊線線型順適，腹板鉛垂，確保軸線偏位、水平度、垂直度、牢固性和穩定性符合設計及規范要求。如發現問題，要及時進行修正和調整。

2.5 掛籃預壓

試壓一方面檢驗掛籃在最不利條件下使用的安全可靠性；另一方面消除掛籃自身非彈性變形，測得掛籃彈性變形值，繪制荷載一變形關系曲線，為箱梁線形控制提供重要數據。掛籃預壓采用千斤頂反壓倒掛托架法。1#梁段腹板、底板混凝出方量最大，模板重量最重，掛籃底籃、吊帶及后錨受力最大，為土籃施工最不利梁段，因此選擇1#塊腹板、底板混凝王及模板總荷載的1.2倍，即90T為掛籃預壓荷載。在底籃縱梁上擺放4根橫向分配梁，再在4個腹板位置各安裝1根縱向分配梁，最后在縱向分配梁頂面，距0#塊件端面140 cm處，安裝500 t千斤頂，與倒置托架組成掛籃預壓系統，四項同步分級對稱預壓，預壓過程中，收集前上下橫梁、底籃主縱梁預壓前、中、后以及卸載后高程數據。

2.6 砼施工

一是攪拌混凝土。將水泥、砂子、碎石等原材料按照一定比例放入攪拌車中進行攪拌，攪拌時間一般不少于3分鐘。二是運輸混凝土。將攪拌好的混凝土運輸到懸掛籃所在位置，運輸過程中應保持混凝土的流動性。三是澆筑混凝土。砼應對稱平衡進行澆筑，兩對稱梁段不平衡重應不大于一梁段底板自重。各梁段采用一次性連續澆筑成型，待澆筑梁段上下游應對稱等高澆筑，防止澆筑過程中的側向偏移發生。具體梁段澆筑順序為底板→腹板→頂板。四是振搗混凝土。在混凝土剛澆筑完成后，應立即進行振搗處理，以排除混凝土中的氣泡和空隙，提高混凝土的密實度和強度。振搗過程中應按照設計要求進行振動頻率和振動時間的控制^［4］。五是平整表面。在混凝土澆筑完成后，應及時對表面進行平整處理，以保證表面的平整度和水平度。平整過程中應注意控制混凝土的流動性和均勻性，避免出現表面不平整、凸凹不平等情況。六是養護混凝土。在混凝土澆筑完成后，應立即進行覆蓋保濕養護處理，以保證混凝土的強度和耐久性。養護過程中應按照設計要求進行養護時間和養護方式的控制，避免出現混凝土開裂、強度不足等問題。

2.7 預應力施工

預應力施工是懸澆掛籃施工技術的重要組成部分，采用智能張拉、循環壓漿工藝可以有效地提高施工質量和效率。

2.7.1 智能張拉預應力束

預應力施工的關鍵在于預應力束的張拉。傳統的預應力施工需要多次調整張拉力，耗時耗力。而采用智能張拉技術可以實現一次性張拉到位，大大提高施工效率。智能張拉預應力束的具體步驟如下：

一是在預應力束的兩端固定張拉器。

二是將預應力束的中央部分懸掛在吊籃內，確保預應力束的位置正確。

三是啟動智能張拉系統，根據設計要求設定預應力束的張拉力值和張拉時間。

四是系統自動開始張拉，直到達到設定的張拉力值后自動停止。

五是對張拉后的預應力束進行檢查，確保其符合設計要求。

2.7.2 循環壓漿加固

預應力束張拉完成后，需要進行循環壓漿加固。循環壓漿是指在預應力束內部注入壓漿材料，并通過壓漿管道反復進行壓漿，以確保預應力束內部充滿壓漿材料。循環壓漿加固的具體步驟如下：

一是在預應力束兩端設置壓漿管道，并將管道與壓漿泵相連。

二是將壓漿泵的壓力調整到合適的值，并開始注入壓漿材料。

三是通過壓漿管道反復進行壓漿，直到預應力束內部充滿壓漿材料。

四是等待壓漿材料凝固后，進行檢查，確保預應力束加固牢固。

2.8 掛籃模板拆除

2.8.1 拆除前的準備工作

在拆除掛籃模板前，需要進行以下準備工作：一是準備好拆除所需的工具和設備，如鋼絲繩、千斤頂、起重機等；二是對拆除區域進行周密的檢查，確保拆除安全，不會對周圍環境和設施造成損害；三是對掛籃模板進行檢查，確保其已經達到拆除條件。

2.8.2 掛籃模板拆除步驟

一是在拆除區域外側設置安全警戒線，避免人員和設備誤入；二是使用鋼絲繩和千斤頂將掛籃模板固定，避免在拆除過程中發生意外；三是啟動起重機，將掛籃模板緩緩升起，直到與結構物分離；四是對掛籃模板進行清理和檢查，確保其沒有殘留物和損壞；五是將掛籃模板轉移到指定的存放區域，做好記錄和管理。

2.9 掛籃前移

掛籃前移是指在混凝土澆筑完成后，將懸掛籃向前移動一定的距離，以便進行下一段混凝土的澆筑。掛籃前移的意義在于提高施工效率、減少施工時間、保證施工質量。通過掛籃前移，可以保證混凝土的澆筑連續不斷，避免出現澆筑接縫，從而減少混凝土的開裂和滲漏。具體步驟如下：

一是在完成模板的拆卸后，用千斤頂把掛籃上、下游前支點分別頂起，放松軌道錨梁，用手動葫蘆將軌道移動到下一節段箱梁上指定的位置，放樣抄平將軌道準確定位，然后用錨固梁將軌道錨固，以千斤頂卸載將掛籃的前支點安放在軌道上。二是軌道安放好后，用千斤頂將后錨適當向下壓一定的距離，將行走小車安裝在主桁架上，然后拆卸后錨，使其行走小車承力。三是拆卸后錨的豎向錨桿，用4臺60t的液壓千斤頂驅動掛籃前移。掛籃行走應一氣呵成，中途不停頓，掛籃就位后及時安裝后錨，將傾覆力皈扣輪傳遞給后錨，及時安裝前后下橫梁吊帶及滑梁吊桿，使底籃、內外模板就位。

2.10 掛籃錨固

一是根據錨具的規格和要求，在錨固點處進行鉆孔。鉆孔的深度和直徑應符合設計要求，鉆孔時要注意避開鋼筋、管道等障礙物。二是將錨具插入鉆孔中，并根據要求進行調整和校正。將錨具與鉆孔壁緊密貼合，確保錨固牢固、穩定。三是使用螺栓、膨脹螺栓、化學錨等固定錨具。在固定錨具時要注意力度的均勻和充分，避免出現過緊或過松的情況。四是將掛籃的錨固點與錨具相連接，并進行調整和校正。確保掛籃與錨固點之間的距離和角度符合設計要求，且連接牢固、穩定。

3 結語

本文深入探討了懸掛籃體的步驟、鋼筋、預應力束的安裝和混凝土的澆筑等關鍵技術。同時，重點闡述了掛籃預壓、掛籃模板拆除前移和掛籃錨固等相關內容，并提出了嚴格的安全技術措施和操作規范。希望本文對于該領域的研究和實踐工作具有一定的參考和借鑒價值。

參考文獻

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［2］馮卓. 懸澆連續梁掛籃施工技術研究［J］. 交通世界，2021（7）：109-110.

［3］陳大鯨. 連續箱梁懸澆掛籃施工技術［J］. 江西建材，2012（1）：168-170.

［4］萬國鋒. 高大跨連續剛構懸澆掛籃改造升級與應用［J］. 鐵道建筑技術，2020（12）：95-99.

［作者簡介］李漢林，男，北京人，北京港通路橋工程監理有限責任公司，高級工程師，本科，研究方向：高速公路施工監理。