懸臂梁施工工藝分析

摘要 本文依據(jù)懸臂工程施工中存在的一些施工工藝進(jìn)行分析，通過施工工程中各個(gè)施工質(zhì)量控制進(jìn)行分析，提出了施工中應(yīng)注意的事項(xiàng)，以期提高工程施工水平。

關(guān)鍵詞 懸臂梁；工程；施工

中圖分類號(hào) TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1673-9671-（2012）122-0144-02

根據(jù)大橋的地質(zhì)情況主要采用的是連續(xù)鋼構(gòu)箱型梁，根據(jù)設(shè)計(jì)的要求，依據(jù)整體的施工方法采取先 “T”構(gòu)，后連續(xù)的方法，即先按“T”構(gòu)懸臂澆注施工，然后合攏成為連續(xù)梁。連續(xù)鋼構(gòu)橋工程施工中采用的施工技術(shù)主要是懸臂掛籃施工工法，制作四套掛籃和四套大型鋼模板。懸臂梁澆注分兩階段完成，第一階段進(jìn)行2#、3#墩柱右幅的箱梁施工，第二階段進(jìn)行2#、3#墩柱左幅的箱梁施工。

1 施工工藝流程總述

支架現(xiàn)澆0#、1#塊砼張拉臨時(shí)固定預(yù)應(yīng)力粗鋼筋采用菱形掛籃懸臂澆筑箱梁2#至12#塊砼（即最大懸臂狀態(tài)），支架澆筑過渡墩端直線段梁體砼拆除掛籃澆注邊跨合攏段砼澆注中跨合攏段砼橋面附屬工程施工。

1.1 0#段及1#段施工

0#、1#段設(shè)計(jì)長度分別為7.5 m、3.5 m，腹板寬度為6.5 m，頂板寬度為11.49 m。計(jì)劃分兩次完成，先施工0#段，后對(duì)稱施工兩側(cè)1#段。

1.1.1 支架

在主墩墩身上埋設(shè)預(yù)埋件，作為支架的承重部分，架設(shè)工字鋼作橫梁，搭設(shè)模板支架。

1.1.2 模板

0#塊外側(cè)模板采用定型鋼模板，內(nèi)模采用組合鋼模板，模板用附著式塔吊吊裝就位。

模板的標(biāo)高調(diào)整通過千斤頂和木楔塊配合進(jìn)行，模板調(diào)整到位后，將木楔用扒釘固定。

1.1.3 鋼筋及預(yù)應(yīng)力管道施工

鋼筋、波紋管、預(yù)應(yīng)力筋首先在加工場(chǎng)制成半成品，用塔吊吊到橋上，0#段鋼筋現(xiàn)場(chǎng)綁扎。其順序如下：

底板鋼筋—側(cè)板鋼筋—頂板鋼筋—波紋管—預(yù)應(yīng)力筋

1.1.4 砼施工

關(guān)于砼的拌和以及采用自動(dòng)計(jì)量集中拌制的工程施工中，泵送混凝土。并且在砼灌注過程中主要采用的是自低向高、先底板、再腹板及頂板的順序澆灌砼，中間不留施工縫。0#節(jié)段及1#節(jié)段的普通鋼筋及預(yù)應(yīng)力管道密集，給砼入模帶來較大的困難，在灌筑時(shí)擬采取頂板、腹板預(yù)留方孔多點(diǎn)灌筑的方法。灌筑時(shí)采用分層灌筑，分層厚度不大于30 cm。

砼振搗以高頻插入式振動(dòng)器為主，同時(shí)配有部分附著式振動(dòng)器。振搗人員施工時(shí)劃分范圍，分工負(fù)責(zé)，掌握快插慢拔等振搗要領(lǐng)，杜絕漏振及過振等現(xiàn)象，振搗時(shí)振搗器不得直接接觸波紋管，在灌筑砼時(shí)，派專人用通孔器及時(shí)清理管道，要保證每個(gè)都要暢通不留后患。砼養(yǎng)護(hù)采用灑水養(yǎng)護(hù)的辦法進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

1.1.5 穿束、張拉及壓漿

掛籃移動(dòng)前，頂、腹板縱向束的張拉應(yīng)按設(shè)計(jì)要求的張拉順序張拉，如設(shè)計(jì)無要求時(shí)，應(yīng)注意上下、左右對(duì)稱張拉。張拉時(shí)注意梁體和錨具的變化。張拉按定及設(shè)計(jì)要求執(zhí)行。橫向預(yù)應(yīng)力在采用扁錨張拉時(shí)宜測(cè)定錨口、管道摩阻損失值。

1.2 懸臂澆筑梁段施工

0#及1#施工結(jié)束后，即可在0#和1#梁段上拼裝掛籃，進(jìn)行2#-12#節(jié)段懸灌梁施工。

2#-12#節(jié)段梁寬11.49 m，梁段長4 m～4.5 m。大橋每幅有2個(gè)T構(gòu)，采用4套掛籃同時(shí)施工。

掛籃采用新式菱形掛籃，該掛籃外形美觀，受力明確，受力后變形小，并且掛籃下空間充足，可提供較大施工作業(yè)面，利于鋼筋模板施工操作。利用該種掛籃已成功修建如京九線泰和贛江特大橋、上海奉浦大橋、南京長江二橋等二十余座懸灌梁橋。

1.3 邊跨直線段施工

邊跨13#、14#號(hào)直線段砼施工時(shí)間，應(yīng)基本上與各T構(gòu)的10#節(jié)段同時(shí)完成，以使合攏段兩端砼齡期基本相同，保證合攏后的梁體質(zhì)量。施工方法如下：

1）支架。擬采用墩上設(shè)預(yù)埋件，利用三角支架架設(shè)工字鋼梁作為直線段現(xiàn)澆施工支架。進(jìn)場(chǎng)后根據(jù)設(shè)計(jì)院提供的墩身施工圖對(duì)墩身受力進(jìn)行檢算。單側(cè)墩身受力檢算合格時(shí)，采用單側(cè)支架，不合格時(shí)，采用雙側(cè)支架掛設(shè)平衡重的方法。

2）預(yù)壓。支架拼立好后，對(duì)支架進(jìn)行梁體等重的預(yù)壓，預(yù)壓采用懸掛水箱法，預(yù)壓時(shí)間>24小時(shí)，消除支架非彈性變形，并檢測(cè)下沉量（下沉量≯10 mm），按取得的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)預(yù)留底模板預(yù)拱度。

3）模板。采用高強(qiáng)覆膜竹膠板作為現(xiàn)澆直線段的模板。模板背楞采用方木。

4）鋼筋制安、砼施工、預(yù)應(yīng)力施工與上述相同，但在邊跨直線段施工時(shí)要注意：只有在合攏段施工完成且正彎矩預(yù)應(yīng)力筋張拉完畢后才能拆除膺架，且在正彎矩預(yù)應(yīng)力筋張拉之前膺架不得松動(dòng)。

1.4 合攏與體系轉(zhuǎn)換

合攏施工順序應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行：先邊跨后中跨。合攏段砼施工宜選擇在日溫差較小的陰天，若不能如愿則選擇一天中溫度較低的時(shí)刻澆筑砼，開始澆筑時(shí)間宜選擇在晚上9點(diǎn)左右。為保證合攏質(zhì)量，砼可采用微膨脹砼，其膨脹劑摻入量由試驗(yàn)確定，砼澆筑時(shí)間控制在2-3小時(shí)內(nèi)，砼配制強(qiáng)度可較梁體砼提高一級(jí)，以便及早施加預(yù)應(yīng)力。

1.5 線型控制

1.5.1 撓度控制

為了能正確合理地控制梁體撓度，應(yīng)采取如下措施：

①實(shí)際施工中，及時(shí)觀測(cè)：a、掛籃走行前，b、掛籃走行后，c、灌注前，d、灌注后，e、張拉前，f、張拉后六個(gè)狀態(tài)的撓度變化。

②在灌注砼過程中，要及時(shí)測(cè)量底板的撓度變化情況，發(fā)現(xiàn)實(shí)際沉落與預(yù)留量不符時(shí)，應(yīng)及時(shí)調(diào)整吊帶頂端的千斤頂。

③合攏前，相接的兩個(gè)T構(gòu)最后2～3段，在立模時(shí)必須進(jìn)行聯(lián)測(cè)，以便互相協(xié)調(diào)，保證合攏精度。

④T構(gòu)兩邊要注意均衡作業(yè)。砼灌注對(duì)稱進(jìn)行，掛籃移動(dòng)時(shí)，兩邊距墩中心的距離差不要大于40 cm，移動(dòng)速度應(yīng)緩慢，不大于10 cm/min。

1.5.2 計(jì)算機(jī)線型控制

為了滿足合攏精度和成橋后的線型要求，對(duì)大跨度預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)梁橋懸臂施工過程采用計(jì)算機(jī)程序逐段進(jìn)行跟蹤控制和調(diào)整，取得了令人滿意的結(jié)果。我局與石家莊鐵道學(xué)院交通工程系聯(lián)合研制開發(fā)了“大跨度預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)梁、剛構(gòu)橋控制程序”，曾應(yīng)用于我局過境繞城公路的連續(xù)梁工程及其他兄弟單位的連續(xù)梁懸灌施工中，均取得了較好效果，合攏精度都控制在20 mm之內(nèi)，且成橋后橋梁的標(biāo)高滿足設(shè)計(jì)標(biāo)高要求。該程序主要有以下幾方面的功能。

①倒退分析。主要根據(jù)設(shè)計(jì)的成橋狀態(tài)，按照與施工次序相反的方向進(jìn)行倒拆分析，以初步計(jì)算出各梁段的立模標(biāo)高。

②前進(jìn)分析。根據(jù)實(shí)際施工情況和工期（如移動(dòng)掛籃、澆筑砼、張拉預(yù)應(yīng)力、體系轉(zhuǎn)換等）劃分時(shí)段，采用有限元步進(jìn)法結(jié)合隨時(shí)間調(diào)整的有效模量法對(duì)預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁從開始施工到成橋這一整個(gè)過程進(jìn)行跟蹤分析，在分析過程中考慮施工荷載、現(xiàn)澆梁段自重、預(yù)應(yīng)力張拉、預(yù)應(yīng)力損失、體系轉(zhuǎn)換、基礎(chǔ)沉降、收縮徐變和溫度等的影響。

③誤差分析和參數(shù)識(shí)別。對(duì)實(shí)際量測(cè)的標(biāo)高和前進(jìn)分析計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行分析和比較，分析引起實(shí)測(cè)和計(jì)算結(jié)果之間誤差的原因，并進(jìn)行參數(shù)識(shí)別和調(diào)整。

在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用計(jì)算機(jī)程序進(jìn)行跟蹤控制，實(shí)際上是對(duì)每一節(jié)段的施工過程進(jìn)行“預(yù)報(bào)施工量測(cè)分析比較調(diào)整再預(yù)報(bào)”的過程，其中：

預(yù)報(bào)：

將施工中的實(shí)際結(jié)構(gòu)狀態(tài)信息如量測(cè)的標(biāo)高、溫度、濕度的變化，實(shí)際施工中的周期以及設(shè)計(jì)參數(shù)的實(shí)測(cè)值輸入計(jì)算機(jī)，對(duì)下一梁段立模標(biāo)高進(jìn)行預(yù)報(bào)并對(duì)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度進(jìn)行全面檢算。

施工量測(cè)：

施工過程中對(duì)各道工序施工后的實(shí)際測(cè)量，實(shí)施時(shí)相對(duì)標(biāo)高觀測(cè)點(diǎn)設(shè)在0#梁段橋面中心處，在每個(gè)梁段前端按左、中、右設(shè)三個(gè)觀測(cè)點(diǎn)，對(duì)每一施工工況（如掛籃移動(dòng)前后、砼澆筑前后、預(yù)應(yīng)力張拉前后等）進(jìn)行跟蹤觀測(cè)，在必要時(shí)進(jìn)行全橋聯(lián)測(cè)。為了分析溫度對(duì)梁體變形的影響，在進(jìn)行標(biāo)高觀測(cè)時(shí)，測(cè)試箱梁頂、底板和腹板內(nèi)外側(cè)的溫度。在實(shí)際調(diào)整掛籃時(shí)，為避免溫差對(duì)梁體變形的影響，盡量選在早晨9點(diǎn)鐘以前進(jìn)行。

分析和比較：

對(duì)實(shí)測(cè)和預(yù)報(bào)的結(jié)果進(jìn)行分析和比較，分析引起實(shí)測(cè)和預(yù)報(bào)結(jié)果誤差的原因，以決定是否要采取有效的措施來調(diào)整和引正已偏離目標(biāo)的結(jié)構(gòu)狀態(tài)。

調(diào)整：

在分析和比較的基礎(chǔ)上決定是否需要對(duì)標(biāo)高進(jìn)行調(diào)整，如決定要進(jìn)行調(diào)整，就要進(jìn)行參數(shù)識(shí)別，分析實(shí)際參數(shù)和計(jì)算參數(shù)之間的誤差，并進(jìn)行調(diào)整。

2 安全質(zhì)量注意事項(xiàng)

1）掛籃的安裝、行走、使用及拆除過程均系高空作業(yè)，因此一定要按規(guī)定采取安全措施，進(jìn)行安全教育。隨時(shí)進(jìn)行安全檢查。

2）創(chuàng)造高空作業(yè)條件，懸空作業(yè)人員必須系安全帶，危險(xiǎn)處應(yīng)設(shè)安全網(wǎng)，人員操作處要設(shè)欄桿。上、下梯需固定牢靠。所有操作人員須帶安全帽。

3）使用的機(jī)器設(shè)備，隨時(shí)檢查、維修保養(yǎng)。特別是起重用的千斤頂、倒鏈、鋼絲繩等應(yīng)有足夠的安全系數(shù)。如有不符合規(guī)定者立即更換。所有動(dòng)力、照明電路，須按規(guī)定鋪設(shè)，定時(shí)檢查，確保安全。

4）現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員必須經(jīng)常檢查掛籃位置，前后吊帶，中架及后錨桿等關(guān)鍵受力部位的情況，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)解決，重要情況及時(shí)報(bào)告。

5）檢查豎向預(yù)應(yīng)力鋼束的埋置、數(shù)量是否符合設(shè)計(jì)要求，特別注意后吊帶、內(nèi)外模后吊架預(yù)留孔洞位置是否正確及孔洞是否垂直。

6）施工中應(yīng)加強(qiáng)觀測(cè)標(biāo)高、軸線及撓度等。并分項(xiàng)作好詳細(xì)記錄，每段箱梁施工后，要整理出撓度曲線。

7）灌注前后吊帶一定要用千斤頂張緊，且三處要均勻，以防承重后和已成梁段產(chǎn)生錯(cuò)臺(tái)。

3 結(jié)束語

綜上所述，懸臂梁工程的施工主要是在一定的基礎(chǔ)上進(jìn)行的綜合性管理手段的實(shí)施，不僅需要將施工步驟中的各段的施工進(jìn)行有效的調(diào)整，根據(jù)工程中的質(zhì)量控制措施一并進(jìn)行綜合性能的控制。