分離式小間距橋梁多組桁架掛籃同步施工技術

霍鵬云

（中鐵建設集團有限公司，北京 100040）

0 引言

新建西新大道跨成雅高速橋梁（以下簡稱西新橋）設計為四幅，單幅全長190m，主跨為36+58+36m的連續梁，橋下為成雅高速公路，邊跨為2跨30m的簡支箱梁。主跨箱梁采用單箱雙室截面，單幅橋梁橋面寬17m，底寬12m，箱梁橫向等高。箱梁從跨中到根部，梁高以2次拋物線變化。連續箱梁0號段長10m（包括墩兩側各外伸3m），箱梁劃分為7個對稱梁段，邊跨主梁現澆段長5.94m。1～7號梁段采用掛籃懸臂施工，懸臂澆筑梁段最大重量1357kN，掛籃設計自重678.5kN。

當左、右幅橋梁的間距處于0.1～0.5m之間時，稱之為小間距[1]。西新橋四幅橋之間留有0.2m、2.5m 的結構間隙，故為小間距橋梁。在其懸澆段施工時，左右幅掛籃的上、下橫梁及平聯受小間距的影響，左右幅掛籃無法正常前移、后退，影響施工進度及質量。

針對西新橋建設工程兩幅橋因間距過小，使得左右兩組掛籃無法同步施工的難題，筆者提出了多組桁架掛籃同步施工技術。該技術主要包括兩方面的解決措施：一是在梁體翼緣內側設置后澆帶，從而增加施工時兩幅橋的間距；二是優化掛籃結構，當兩組掛籃交錯時，拆除部分橫梁，使掛籃間有足夠的活動空間。

1 0號塊施工

1.1 臨時固結施工

該箱梁頂面寬17m，但主墩平面尺寸較小，在懸臂澆筑過程中極易因外力不平衡而使其失穩，存在較大安全風險，加上該橋橫跨高速公路，若出現傾覆將對高速公路的通勤造成極大影響，故對其采用體內固結加體外固結相結合的方式進行臨時固結[2,3]，確保懸臂施工安全、順利進行。

1.1.1 體內固結

在墩柱內預埋JL32精軋螺紋預應力鋼筋，然后穿過箱梁并套上波紋管，在橋墩兩側各澆筑2塊混凝土臨時支座，在臨時支座內，豎向等間距設置4層鋼筋網片，預應力鋼筋穿過臨時支座。待0號塊混凝土澆筑、養護完成后，按照設計張拉控制應力在箱梁頂面張拉預應力鋼筋，最后錨固預應力筋并注漿。體內固結示意圖如圖1所示。

圖1 體內固結示意圖

1.1.2 體外固結

在墩柱兩側的承臺頂面等間距設置3 塊尺寸為850mm×850mm×20mm的鋼板，鋼板背面焊接12根Φ25、長度600mm的U型鋼筋并錨入承臺內。同樣，在0號塊的兩側底板上也設置同等數量及尺寸的鋼板。0號塊施工完畢后，依據0號塊底板至承臺頂面高度放樣出相應長度的鋼管，鋼管直徑630mm，其兩端分別與承臺和0號塊的預埋鋼板焊接。體外固結示意圖如圖2所示。

圖2 體外固結示意圖

1.2 鋼筋綁扎及預埋

鋼筋在加工場制作，利用塔吊將其吊至橋位并安裝綁扎。綁扎鋼筋時，如遇普通鋼筋與預應力鋼筋位置沖突，按照普通鋼筋避讓預應力筋為原則微調普通鋼筋位置，鋼筋的搭接及焊接應滿足規范的相關要求，鋼筋保護層墊塊采用混凝土墊塊，墊塊強度等級同箱梁一致，墊塊與鋼筋綁扎牢固，以防露筋。綁扎翼緣鋼筋時，左、右幅分別預留30cm寬度作為后澆區域，如圖3所示。

圖3 后澆帶示意圖（單位cm）

所有鋼筋的接長均采用螺紋套筒連接或焊接，連接接頭應滿足《鋼筋機械連接技術規程》JGJ-107-2016、《城市橋梁施工與質量驗收規范》CJJ 2-2008和《公路橋涵施工技術規范》JTG∕T 3650-2020的相關規定[4-6]。由于掛籃后錨點位于中橫梁實體段，吊桿無法穿透梁體，故依據后錨吊桿的位置，在中橫梁實體段對應位置埋設預埋件，并將后錨吊桿與之相連。

1.3 混凝土澆筑

混凝土澆筑采用泵送法，澆筑順序為：先澆注橫隔梁及底板，后澆注腹板、頂板及翼緣板。澆注腹板時，安排施工人員記錄混凝土澆筑情況，如發現混凝土從底板上涌，應及時清理多余混凝土，以保證底板混凝土厚度符合設計要求。澆筑橋面時，橋面標高按照提前焊接的標高帶進行收面。

1.4 張拉預應力筋

當混凝土強度達到設計強度的95%，彈性模量達到設計的100%時，開始張拉預應力筋。首次張拉時，需進行摩阻試驗以確定預應力筋與管道間的摩擦系數，再通過摩擦系數計算出預應力筋的預應力損失量[7，8]，依據預應力損失量，計算出預應力筋的理論伸長量及張拉控制應力大小。張拉程序遵循先腹板后頂板，從外到內均勻分級張拉。

1.5 灌漿施工

預應力筋張拉完成后的24h內開始灌漿，灌漿工作在灰漿流動性穩定的30～45min內進行，為保證注漿質量，一次性連續灌注避免中途停頓，當管道一側排出漿液的稠度與壓注漿液的稠度相同時停止注漿。

2 掛籃安裝

2.1 安裝技術

根據掛籃總裝圖，在梁體頂面放線找準軌道中心位置，再根據軌道位置鋪設軌枕（前支點位置加密布置），然后在軌枕上放置軌道。利用梁體豎向預應力精軋螺紋鋼及軌道壓梁把軌道錨固在梁體上，確保軌道縱向及橫向均為水平狀態，若有偏差用鋼板墊平。豎向預應力筋布置及軌道錨固如圖4所示。

圖4 豎向預應力筋布置及軌道錨固

在地面將菱形架進行總拼，然后整體吊裝至橋面。為了防止菱形架傾倒傷人，先用倒鏈葫蘆將其臨時固定。待安裝2榀桁架后立即用后錨扁擔梁及后錨桿將菱形架錨固在軌道上，并拆除倒鏈葫蘆。然后安裝中門架，將2榀桁架臨時連接，最后安裝第3榀桁架并接長中門架，將3榀桁架連接成整體。如圖5所示。

圖5 2榀桁架安裝后中門架連接示意圖

橫梁一般由長短不同的節段通過高強度螺栓連接而成，在其翼緣、腹板均設置連接板。接長橫梁時，確保所有連接板安裝到位，嚴禁漏裝。安裝橫梁前將接頭都調到左右幅相鄰位置，以便后期掛籃行走交錯時拆除橫梁。

將前上橫梁吊至主桁架前端節點上并焊接，下放底籃及導梁吊桿，依次吊裝底籃后橫梁、底籃前橫梁、底籃縱梁（縱梁與前、后橫梁焊接）。掛籃底模與縱梁點焊固定，導梁與外側模板背架組拼焊接后，整體吊裝。

2.2 預壓試驗

掛籃安裝完畢后，檢查掛籃各錨點及吊桿位置是否正確，確認無誤后進行掛籃預壓實驗。預壓荷載選取懸澆節段中質量最大節段的重量，觀測指標為掛籃的變形，之后澆注的節段，不再進行預壓，以此數據為依據，對所有懸澆節段的模板標高進行微調。掛籃預壓荷載按梁體實際形狀布置，不能集中加載，且加載過程需分級間斷進行，不得一次性加載、卸載，否則將影響掛籃安全性及預壓結果的準確性。

3 懸澆段施工

3.1 混凝土澆筑

梁段鋼筋在現場綁扎，按先底板再腹板后頂板的順序進行綁扎，普通鋼筋與已成梁段的鋼筋全部采用雙面搭接焊的方式進行連接，搭接長度不小于5倍鋼筋直徑。豎向預應力筋與腹板鋼筋同步安裝。最后，連接縱向預應力筋、安裝內模、綁扎頂板鋼筋及鋪設波紋管。

混凝土澆筑前確認各桿件、吊桿及后錨點的受力是否均勻、連接是否牢固，并復核梁段頂、底面標高，確認無誤后開始澆筑混凝土。混凝土澆筑時應遵循從前端至后端的順序。為避免梁體交界面處新老混凝土之間結合不牢固，需對已澆梁段的交界面進行鑿毛處理。為降低梁體傾覆的概率，保證墩柱兩側混凝土同時澆筑，同時將T構兩側梁段的不平衡重量控制在梁段總重的1∕4內?；炷翝仓?，用全站儀測量梁體標高，每澆筑一次混凝土，都需作4次測量。

3.2 張拉預應力筋

箱梁混凝土強度達到設計強度的90%后，開始張拉預應力筋，先張拉縱向預應力筋后張拉豎向預應力筋?？v向預應力筋采用兩端對稱張拉，并按照先腹板后頂板，先下后上，先長預應力筋后短預應力筋的順序進行，張拉后及時壓漿，以避免鋼絞線松弛造成預應力損失。

4 左右幅掛籃同步前移

4.1 施工技術

梁段混凝土達到設計強度的70%時方可脫內、外模，底模需在預應力筋張拉后才能脫。調節外導梁前吊桿及吊架吊桿千斤頂，使外模連同導梁一起平穩下降，直至導梁落于導梁滑架上。拆除位于梁體底板及腹板外側的底籃后橫梁吊桿，調節底籃前橫梁吊桿及后橫梁端部吊桿，使底籃系統同掛籃底模整體下降約20cm，此時混凝土與模板脫離。

取下軌道壓梁，將軌道前移至預定位置后，重新安裝軌道壓梁，將軌道進行錨固。之后，利用千斤頂將掛籃主桁架前支點向上頂升約15mm，取下前滑座下部墊梁，下降前支點使滑座滑輪與滑道接觸，解除掛籃后錨拉桿，將后錨輪反扣在軌道翼緣上，最后，利用千斤頂或倒鏈葫蘆牽引掛籃使之前移。

掛籃前移過程中需注意以下幾個問題：（1）多榀主桁架間最大偏差不超過50mm，兩組掛籃前移盡量保持同步，誤差控制在200mm內；（2）掛籃前移前，確保梁體翼緣板外側的吊桿與梁體外露鋼筋互不干涉；（3）掛籃前移過程中，對導梁滑架吊桿的受力進行監控，如發現吊桿偏折立即停止施工，利用導梁吊架提升導梁使滑架卸載并重新回位，調整吊桿，使其垂直受力后再重新施工。

掛籃就位后，頂升掛籃前支點，在前滑座下重新放置墊梁并下降前節點，此時前滑座滾輪脫離軌道，掛籃主桁架直接由前滑座支撐并落于箱梁頂面，安裝掛籃后錨桿并調節后錨扁擔梁，使反扣輪脫離軌道，之后鎖緊后錨桿。安裝底籃后下橫梁吊桿和導梁吊架吊桿，調節吊桿螺母使模板系統達到預定標高，然后開始進行下一節段的鋼筋綁扎及混凝土澆筑。

當左右幅掛籃交錯時，受橫梁長度影響左右幅掛籃無法前移，需拆除1m橫梁和2m中門架，并使用倒鏈葫蘆或精軋螺紋鋼將外導梁與下橫梁臨時連接。此時其中一幅掛籃必須為停止狀態，左右幅掛籃不可在行走時交錯。如圖6所示。

圖6 拆除橫梁后示意圖

4.2 注意事項

小間距橋梁懸澆施工時，為了保證兩組掛籃能夠順利、安全地同步前移，需注意以下事項：

（1）利用1臺油泵控制3臺前卡式千斤頂頂推桁架前移。即在油泵上安裝液壓分流裝置，將輸入油液等量或成比例地分成3路輸出，該措施保證了3臺千斤頂同步頂推，從而確保掛籃整體行走時的穩定性、安全性。

（2）掛籃每次走行前，都要對其連接部位的螺栓、千斤頂、吊帶及倒鏈等部件進行檢查。掛籃移動時安排專人指揮，并監控掛籃前移過程中的受力狀態。

（3）掛籃移動過程中，利用梁體豎向預應力精軋螺紋鋼將行走軌道全部錨固在箱梁上，確保錨固滑道的螺母無松動，滑道接頭處的錯縫控制在2mm內?；七^程中，為保證側模平穩前移，可將其與底模進行臨時連接。

5 結束語

對于懸澆施工的小間距橋梁，傳統做法是先施工一幅，另一幅再跟進，但是受已完成橋梁的翼緣影響，后期施工的懸澆梁的掛籃模板、橫梁及吊桿等構件無法前移，每個懸澆段施工時需要反復調整外導梁吊桿及上下橫梁的長度，掛籃前移效率極低，施工流程繁瑣。多組桁架掛籃同步施工技術通過設置翼緣板后澆帶和優化桁架掛籃的方法，徹底解決了左右幅掛籃無法同步施工的難題。西新橋采用多組桁架掛籃同步施工技術，成功地完成了連續箱梁懸澆段的施工，提高了施工效率，節約了工期，值得在同類橋梁的建造中推廣運用。