淺談懸臂梁澆筑施工方法

[摘要]本文簡要介紹了橋梁施工中的懸臂施工方法，包括施工方法中掛籃施方法的簡介，以及混凝土澆筑的工序和可能出現(xiàn)的問題及防護(hù)措施。

[關(guān)鍵詞]懸臂梁橋；澆筑施工；掛籃法；混凝土

一、懸臂澆筑法施工簡介

懸臂施工法又稱為分段施工法，是現(xiàn)階段施工工藝發(fā)展較為成熟的一種施工方法。懸臂施工法主要包括懸臂拼裝法和懸臂澆筑法，其中懸臂澆筑法在1968年底建成通車的柳州橋施工中被首次采用后有了很大的發(fā)展，目前大部分大跨徑橋梁施工均采用懸臂法施工。懸臂澆筑法施工的主要施工流程：掛籃安裝就位—掛籃前移就位—安裝箱梁底?！惭b底板及肋板鋼筋—澆筑底板混凝土及養(yǎng)生—安裝肋模、底模及肋內(nèi)預(yù)應(yīng)力管道—安裝頂板鋼筋及頂板預(yù)應(yīng)力管道—澆筑肋板及頂板混凝土—檢查并清潔預(yù)應(yīng)力管道—混凝土養(yǎng)生—拆除模板—穿鋼絲束—張拉預(yù)應(yīng)力鋼束—管道壓漿。其中掛籃是懸臂澆筑施工中的主要工具，下面就簡要介紹掛籃施工法原理及基本施工工藝。

二、掛籃法基本原理及施工工藝

1、掛籃法基本原理

掛籃是一個能夠沿軌道行走的活動腳手架，掛藍(lán)懸掛在已經(jīng)張拉錨固的箱梁梁段上，懸臂澆筑時箱梁梁段的鋼筋捆扎、模板安裝、管道安裝、混凝土澆筑、預(yù)應(yīng)力張拉、壓漿等工作均在掛籃上進(jìn)行。掛籃類型的多樣性決定了懸臂梁澆筑施工法種類很多，主要包括了斜拉式掛籃、梁式掛籃和組合斜拉式掛籃。其中斜拉式掛籃有結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、變形小等優(yōu)點，近年來，國內(nèi)廣泛采用自錨平衡式掛藍(lán)。

2、掛籃法施工要點

2.1掛籃安裝就位后應(yīng)對模板吊架進(jìn)行安裝校正，此時應(yīng)對澆筑預(yù)留梁段混凝土進(jìn)行拋高。其中模板安裝應(yīng)核準(zhǔn)中心位置及標(biāo)高，模板與前一段混凝土面應(yīng)平整密貼。掛藍(lán)應(yīng)分節(jié)分段施工，在掛籃平移前應(yīng)先進(jìn)行梁段張拉壓漿，在張拉和壓漿完成后，應(yīng)及時拆除外模，將底模平臺后橫梁與外模用鋼繩做臨時連接，把內(nèi)模錨固在已澆筑完成段的頂板上，隨后便可下落底模平臺。待混凝土強度達(dá)到齡期設(shè)計要求后方可進(jìn)行掛籃平移操作。首先應(yīng)采用千斤頂放松斜拉帶，將外側(cè)模和前托梁固定在已澆筑梁體上，并拆下斜拉帶。隨后拆開后吊桿，將主梁連同滑梁滑移到需要澆筑梁段位置，并將主梁系統(tǒng)錨固于已澆筑梁體上，將內(nèi)外滑梁同時連接于后橫梁上。然后將底籃和側(cè)模約束在梁體上，并同時將底籃及側(cè)模位移于外滑梁上，通過外滑梁用滑車將其牽引到設(shè)計位置。最后安裝斜拉帶，將其錨固于設(shè)計位置，綁扎底板及腹板鋼筋。

2.2懸臂梁橋采用懸臂施工法，在結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換時，為了確保施工階段的穩(wěn)定，一般先將邊跨合龍，釋放梁墩錨固，此時結(jié)構(gòu)將從雙懸臂狀態(tài)轉(zhuǎn)變成單懸臂狀態(tài)，最后于跨中處合龍，成為連續(xù)梁受力狀態(tài)。這期間就會出現(xiàn)體系轉(zhuǎn)換。施工時需注意：結(jié)構(gòu)由雙懸臂梁轉(zhuǎn)換為單懸臂梁時，梁的彎矩方向可能會發(fā)生改變。此時，應(yīng)按設(shè)計要求，在拆除梁墩錨固前，張拉一部分或全部布置在梁體下部的正彎矩預(yù)應(yīng)力束。在體系轉(zhuǎn)換為超靜定結(jié)構(gòu)時，需考慮由鋼束張拉等因素引起的結(jié)構(gòu)次應(yīng)力。在結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換中，臨時固結(jié)解除后將梁置于正式支座上，并按標(biāo)高調(diào)整支座高度及反力。

2.3掛籃在混凝土澆筑時有可能會產(chǎn)生撓度，為了避免掛籃在新舊混凝土銜接處產(chǎn)生裂縫，應(yīng)從梁段自前向后分層澆筑混凝土；梁段拆模后，應(yīng)對梁端的混凝土表面進(jìn)行鑿毛處理，以加強接頭混凝土的連接，鑿毛后混凝土表面必須密實，保證新舊混凝土聯(lián)接良好；吊裝安全操作要求起重機(jī)的作業(yè)范圍內(nèi)地面穩(wěn)定性強，起重機(jī)支腳應(yīng)放平穩(wěn)?；剞D(zhuǎn)半徑內(nèi)應(yīng)清除干凈各種雜物。應(yīng)明確起重機(jī)的重心，確定使用的吊具和捆扎的部位。多臺起重機(jī)協(xié)同作業(yè)時，必須選用同能力的起重機(jī)，在升降方向上必須保持一致。

三、懸臂梁澆筑施工中混凝土澆筑技術(shù)及常見問題

１、振搗器應(yīng)以插入式振搗器為主，特別難振實處宜采用高頻振搗器，振搗器布置間距以1.5～2m為宜，間距太大，混凝土不宜振搗充分，間距太小則會造成機(jī)械的浪費，其布置應(yīng)高低搭配。內(nèi)模頂板每3m應(yīng)設(shè)一個下料倉口，底板混凝土應(yīng)采用人工平倉、插入式振搗器振搗，其混凝土應(yīng)從下料倉口下料。下料時應(yīng)對稱下料，對稱振搗，防止模板應(yīng)兩側(cè)受力不均而發(fā)生側(cè)翻。

2、箱梁混凝土澆筑應(yīng)盡可能一次性完成，梁身較高需分次澆筑時應(yīng)遵循先腹板根部其次腹板最后頂板及翼緣板順序的原則。一次澆筑時斜向宜分段，水平宜分層連續(xù)澆筑。分層澆筑時通常第一層底板，第二層腹板，第三層頂板和翼板。

3、頂面澆筑時高程控制網(wǎng)點布置要準(zhǔn)確。頂面澆筑前必須反復(fù)校核高程準(zhǔn)確無誤，把高程誤差控制在一定范圍內(nèi)，高程點設(shè)置間距不宜太大，通常不大于2m，這樣才方便找平操作。

4、當(dāng)橋梁工程處于冬季時，其水化速度過快，一般三天內(nèi)既可達(dá)到峰值，經(jīng)過四天則溫度會逐漸下降。另外，由于上層混凝土放熱作用，下層混凝土溫度也會相應(yīng)的有所提高。但是，如果能采取措施使溫度變化與晝夜溫差處于平衡狀態(tài)，則混凝土溫度就不會有太大的變化，表面及斷面溫度會有所下降，而內(nèi)部溫度不斷均衡，這可有效降低因為溫度應(yīng)力出現(xiàn)裂縫的幾率?；谶@種考慮，在進(jìn)行混凝土澆筑前，需把模板和鋼筋上的雜質(zhì)除去，若施工氣溫在﹣10℃以下，則應(yīng)把25mm以上直徑的鋼筋在暖棚中加熱到正常溫度?；炷猎谌魏吻闆r下的灌注初始溫度都須在5℃以上，混凝土必須持續(xù)灌注，禁止出現(xiàn)中斷，各個灌注層厚度需控制在20cm內(nèi)，且需配合機(jī)械振動加以處理。

5、箱梁混凝土澆筑施工中經(jīng)常在腹板底部會出現(xiàn)較多蜂窩麻面，即使注意控制也未必能杜絕。由于預(yù)制箱梁腹板寬度太窄，給實際中的混凝土振搗工作帶來許多問題，其中最棘手的一個問題就是振動棒很難下到底部，造成混凝土振動不夠充分，流動不便。鑒于以上情況，在規(guī)范準(zhǔn)許范圍內(nèi)，可考慮適當(dāng)小幅度移動波紋管位置，以便加大一側(cè)凈空，使大功率的振動棒能順利插入腹板底部。

6、在混凝土澆筑中混凝土中有時會出現(xiàn)氣泡，氣泡的存在會影響混凝土的整體受力性能，其形成有多種原因，要從根本上解決此問題，在配置混凝土?xí)r應(yīng)使水灰比達(dá)到最佳水灰比，攪拌時間應(yīng)適當(dāng)增長，使水泥漿充分包裹骨料，并形成具有一定厚度的潤滑層；使粗骨料和細(xì)骨料級配適宜，減少孔隙率，增加混凝土和易性，減少混凝土拌合物分離現(xiàn)象的出現(xiàn)。

結(jié)語

混凝土懸臂梁澆筑施工從混凝土制備澆筑到掛籃施工都有很多問題值得注意，這就需要在實際施工中針對具體項目合理安排和設(shè)定施工順序，盡量避免問題的出現(xiàn)，確保施工質(zhì)量，降低工程造價。

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