橋梁工程中預應力現澆箱梁掛籃懸臂施工技術解析

徐宏敏

云南省公路工程監理咨詢有限公司 云南 昆明 650032

橋梁施工普遍顯示出環境復雜的特征，因此需將預應力混凝土現澆箱梁作為重要應用對象，通過此種方式來對環境干擾性較大的問題進行一定解決。預應力現澆箱梁具有適用多種環境的特性，屬于橋梁構造中的重要組成，會對橋梁施工質量產生較大影響。同時，掛籃懸臂施工作為大跨度橋梁施工的關鍵性技術，是推進預應力現澆箱梁現澆箱梁施工質量提升的重要技術，對于連續梁橋行車的穩定性、舒適性提升都具有重要促進作用。

1 掛籃形式的選擇

掛籃形式具有多樣性特征，在開展實際的橋梁施工過程中，需要將工程項目的實際需求作為依據進行合理化選擇。三角掛籃屬于施工常用掛籃形式，具有承載力強、穩定性高的特點，可為施工中各項操作的開展提供一定便利。本次研究以此種掛籃作為主要研究對象，主要由主梁承重結構、模板結構、底板、懸吊結構、錨行走系統、滑梁系統構成[1]，具有一體化特征表現。

2 掛籃懸澆段的設計

將預應力現澆箱梁掛籃懸臂施工技術應用于橋梁工程項目當中，需要施工人員做好掛籃懸澆段設計流程的充分掌握，將實際的施工情況作為依據，對分段長度進行合理劃分，確保相應設計與工程荷載需求保持一致。在對掛籃長度進行設計時，需以懸臂灌注最大分段長度作為。對掛籃橫斷面進行設計時，需綜合考慮橋梁寬度、截面情況來確定。若橋梁橫截面由單箱結構構成，全截面僅使用1個掛籃即可施工，反之則使用多個掛籃實施分別施工，發揮出掛籃施工的靈活性特點[2]。在對掛籃荷載進行設計時，可以將施工部位、所處階段作為依據來實施荷載的靈活性計算。此外，為對掛籃施工穩定性進行保障，還需在設計中重點關注高空作業安全系數與重量等因素。

3 掛籃的制作與安裝

對于橋梁工程項目而言，掛籃的制作與安裝屬于非常重要的環節。在對掛籃進行制作之前，需要將設計圖紙作為主要參考依據，完成掛籃幾何尺寸、技術要求、材料材質以及精確度等數值的確定，所有施工人員均不可對掛籃相關設計要求、材料進行隨意性變動，待掛籃零件完成加工后于廠內試拼。掛籃技術參數如下表1所示。在安裝掛籃之前，需確保安裝環境處于安全狀態當中，并且所有施工人員均需以安裝手冊相關要求作為主要遵循。在具體安裝中，需在水泥、砂漿施工中做好梁頂面鋪部位的找平工作，然后于前支座位置鋪設3根枕鋼（距離≤50cm）[3]。完成鋼枕鋪設后進行掛籃軌道的安裝，先是在兩側位置各安裝長鋼軌一根，再將預應力筋穿入其內部，接著找平軌道頂面并確認無誤做好固定化處理。完成掛籃軌道安裝后實施主構架的分片吊裝工作，主是是利用腳手架形成臨時性支撐，然后借助長螺桿將扁擔梁與主構架連接在一起，為后續吊裝作業的開展提供一定方便。

表1 掛籃技術參數

4 掛籃的預壓

完成掛籃的安裝施工之后，還需通過預壓試驗為掛籃系統強度、剛度做好保障，最大限度地消除非彈性形變。一般來說，預壓壓力都是控制在掛籃自身重量的1.2倍，同時還要通過測量與計算的方式針對掛籃的彈性變形值進行的測量與計算，接著做好模板預壓數值的合理化設置，并且要將箱梁的標高調整到相應的位置。在具體的預壓操作當中，多使用千斤頂張拉鋼絞線的方案開展相應試驗，主要在鋼絞線上端位置使用千斤頂展開分級加載預壓工作[4]。此外，掛籃前端擾度存在引發桁架形變的可能性，還需重點關注出力與位移之間的關系，以此作為底模、標高的調整依據。實際操作過程中，可于實際情況結合在一起合理調整試驗方案，最大限度地降低工作量。

5 掛籃的行走、移動

掛籃的行走與移動需以某一梁段的混凝土澆筑施工為基礎，做好相應的預應力張拉施工之后，可依據實際施工進度安排掛籃沿著行走軌道進行滑移，到達下一個點位之后即可繼續投入到使用當中。具體來說，施工人員需按照以下流程實施掛籃的行走、移動。（1）掛籃移動前需針對移動軌道的布置位置做好精準性測量，做好梁段頂面的找平工作。待確定好安裝的位置之后，需于指定區域安裝墊枕、軌道，做好脫模處理之后，與倒鏈滑車配合在一起，完成底模的轉移，然后利用千斤頂將配套裝置移動到下一個施工點位，并將其再次固定于軌道上，為后續施工提供便利；（2）在對外側模走行梁后吊架位置進行選定的過程中，多以梁段位置為主要操作點，待其處于穩定狀態后，由施工人員針對其中一個梁段后吊架實施拆除處理，然后降低移動到預留孔道的位置上，完成相應安裝施工后，再對另一個吊架做出解除處理；（3）全面檢測掛靠整體裝置的安裝，對走行梁的位置安裝準確性進行判斷，經由檢測確定與工程設計相關要求處于相符狀態之后，允許施工人員針對掛籃外模、底模標高等結構進行合理調整。待底板、腹板兩個位置的鋼筋經過綁扎成型處理后，由施工人員及時做好內模板車撤出處理，做好相應封閉施工[5]；（4）通過在掛籃主桁架尾部位置配備滾輪的方式實現掛籃在預設軌道上方的滑行操作，同時要選取強度高、表面光滑的四氟滑板安裝在桁架支座與滑道梁之間的位置中，利用此種方式降低移動中所產生的摩擦力，促使掛籃運動靈活性得到有效提升；（5）需借助前支座配套裝置來實現掛籃主桁前端的滑動穩定性，當掛籃處于前移狀態的時候，施工人員可針對手拉葫蘆做好靈活性調控，通過此種方式實現對掛籃厚后錨、桁架尾部的有效控制，促使掛籃穩定性得到有效保證；（6）在開展底籃下放施工時，需對千斤頂實施精細化操作，通過平衡下放的方式來強化現場施工的安全性，嚴禁操作面下方站人。在下放之前做好吊桿的標記，將其視為參照的基準，能夠進一步提升施工的精度。此外，為保證掛籃運行的平穩性，需重視掛籃軌道的堅固性，避免在長時間使用下出現功能異常表現。

6 合攏段施工

對于連續梁建設而言，合攏段的建設是非常重要的一項內容，該施工環節中包含著眾多細節內容，需注意到不同細節的作用，確保橋梁建筑結構處于更加穩定的狀態當中，讓大跨度連續梁的建設質量得到有效保證[6]。（1）在合攏段操作過程中，需將合攏速度控制在適當的范圍當中，同時要對其對稱性進行保障。在對合攏部分的混凝土進行選取過程中，需以微膨脹混凝土作為首選，通過此種方式來強化混凝土的整體性強度，并且要在封閉段的混凝土澆筑作業中做好混凝土自重的精準性測量，將其作為后續施工的重要參照；（2）在開展合攏段施工過程中，需按照合理工序開展相關施工。首先是對邊跨直線、合攏段實施澆筑處理，待混凝土強度達到規定標準之后，對邊跨頂板預應力筋實施張拉處理。其次需針對臨時搭建的過渡性墩支柱進行拆除處理，做好墩頂部永久性支柱的鎖定操作，讓整個結構都呈現出兩個單懸臂梁的表現形式。最后需針對跨中合攏段實施鎖定，并且要將墩頂部的永久性支座裝置進行及時拆除處理。

7 模板的安裝

模板安裝工程屬于掛籃懸臂澆筑施工的一項重要內容，需在正式安裝之前做好模板的徹底性清潔，特別要重點關注模板內側的雜物，為模板工作的順利開展打下良好基礎。同時，還要合理選擇脫模劑，避免模板安裝質量受到脫模工藝的不利影響。此外，施工人員還需針對施工構件做好嚴格檢查，避免受到構件性能影響。具體來說，各部分模板的安裝要點如下所示：（1）底模施工。先對底模的邊線進行測量、放樣處理，將其作為安裝施工的依據，同時要綜合考慮到掛籃預壓獲得的彈性變形量，為底模標高的設定合理性提供一定保證。為降低外部因素帶來的侵擾性影響，可將該施工盡量安排在早晨時段，并通過多次測量復核來強化準確性；（2）測模施工。先對模板走行梁前吊桿進行一定調控，同時要要針對模板高度做好合理化控制，將上述誤差控制在允許范圍當中。在具體的施工操作中，施工人員還需強化中線的調整與檢測，通過多次的校正與核對來降低側模安裝存在的偏差性問題；（3）內模施工。該施工環節一般是在底板、腹板完成鋼筋綁扎、預應力張拉施工之后開展，施工中需重點關注內模架、鋼模板兩個部分。在此過程中，需要嚴格遵循相關施工相關要求，將鋼模板提升到指定位置當中，于內模架上完成相應的拼裝施工。在具體的拼裝施工中，施工人員可利用螺栓對內模實施連接處理，利用拉桿施工對內外模板實施連接處理。此外，需在混凝土澆筑之前按照1.5cm的間距提前預留振搗處理的窗口，待完成下部的混凝土澆筑施工后，可利用適當尺寸的鋼板實施封堵處理，接著實施剩余部分的澆筑[7]；（4）端模施工。將設計相關要求作為依據進行端模的安裝操作，同時需利用拉桿式鋼槽來提升端模的穩定性。完成所有模板施工工作之后，需借助鋼絲繩等裝置來進行緊固處理，檢查模板質量過程中，可按照“先自檢、后監理檢驗”的流程來進行檢查，由此實現模板工程質量的保障。

8 混凝土澆筑

在全面開展混凝土澆筑工作之前，需要施工人員針對不同節段的施工進行關注。一般來說，箱梁混凝土澆筑多將懸臂內端作為起點，讓根部與前段的混凝土保持在相連狀態，使用兩端對稱的方式實施澆筑施工，并且需要配合相應措施來對預應力管道進行全面性保護，做好管道內部的殘渣清理工作。在實際澆筑施工當中，需要同步推進方式施工，借助兩臺泵車實施聯合性作業模式。（1）澆筑需從底板與腹板的接頭位置開始，然后按照底板、腹板、頂板的順序進行澆筑，每個部分的澆筑都需保持連續性，避免對整個結構的完整、穩定性造成不良影響；（2）振搗是對混凝土澆筑質量產生直接性影響的關鍵性環節，需合理使用振搗設備并選用適當振搗方法，因為振搗設備具有非常強的作用力，容易因方法不當給鋼筋模板、預埋件產生損傷性影響。在具體振搗施工中，可選用小型30振動棒，利用插入式振搗方法鋼筋等構件高密度分區域實施振搗，讓不同材料的位置穩定性、結構完整性得以保障。同時，需以分層施工方式開展作業，本層振搗時將設備垂直地插入到前一層當中（深度5～10cm），通過聯合兩層的方式，實現共同振搗，利用此種方式達到層間結構穩定的效果。此外，振搗需以“快插慢拔”作為主要原則，待混凝土表面不表現出氣泡、下沉現象，并且伴隨出現泛漿現象的時候，將振搗棒以緩慢速度拔出混凝土，避免速度過快造成局部混凝土密實性較差的現象。

9 預應力施工

預應力施工的效果會對橋梁結構的安全性、穩定性產生直接性影響。因此，在開展掛籃懸臂施工過程中，需從張拉時間、原則、程序以及方法出發，針對預應力施工相關要點進行一定分析。（1）張拉時間需以梁體混凝土強度設計值為依據，一般情況下需要≥設計強度要求的90%，同時需保證齡期≥7d；（2）張拉原則以“先腹板束、后頂板束、對稱推進”為主要遵循；（3）張拉程序主要是按照“0→0.1σcon →1.00σcon →錨固”的順序來展開具體施工；（4）張拉方法是以同步推進為基礎，自雙端開始實施同步性張拉，針對具體張拉力實施合理化控制，做好反復校準工作，避免出現實際伸長量與理論參數間存在較大誤差現象。對于無法滿足上述要求的現象需及時尋找原因并做好針對性處理。

10 孔道壓漿與封錨

孔道壓漿施工以真空壓漿工藝為主，以運行壓力0.7 MPa的壓漿機為主要設備，利用此種裝置對孔道中空氣進行抽取，當真空度處于＞80%狀態時，借助推動性作用將漿液充滿到孔道當中。完成孔道壓漿施工后，需由施工人員做好鋼絞線的檢查后，做好剪除處理后清理施工現場，隨后實施封錨施工。一般來說，可利用無收縮水泥漿實施相應操作，通過此種方式來發揮出防護性作用。

11 掛籃拆除

開展掛籃拆除工作前需做好吊裝機械、配套設施的檢查，然后按照“內模骨架及內模、側模、底模以及主桁架”順序實施拆除工作，并做好各類部件的分類保管。在具體拆除工作中，需遵循“自梁段開始，同步推進”的原則，避免受到安全性問題影響。完成拆除后，需針對拆除下來的模板材料進行一定的清理與修整，將可重復利用的材料妥善保管好，為后續施工提供一定重復應用材料，促進可持續發展。

12 結語

現澆箱梁掛籃懸臂施工技術在橋梁工程中顯示出明顯優勢形特點，一方面可以實現成本節約，另一方面可以降低事故發生率，在提升施工質量方面顯示出非常重要的價值。但該技術的施工要求較高，需要針對關鍵性工藝多加關注，通過不斷完善、優化的方式來強化施工技術水平，更好地適應現代化橋梁建設。