雙幅剛構橋同步懸臂澆筑及快速合龍技術研究

池鵬

摘 要：針對某高速公路的大跨度高墩連續(xù)剛構橋懸臂施工中，橋左、右幅間距僅10 cm，且兩側掛籃無法同步施工的工程狀況，提出了優(yōu)化掛籃的設計方案，設計了左、右幅掛籃同時行走、懸臂段混凝土同步澆筑的施工方法，并在邊跨合龍施工期間，采用了簡易托架法進行快速施工，提高了工作效率，縮短了工期，保證了施工的安全和質(zhì)量。

關鍵詞：雙幅；同步；合龍；施工技術

中圖分類號：U445.4 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）13-0060-03

隨著道路交通事業(yè)的飛速發(fā)展，大跨、高墩等結構特殊、造型新穎的橋梁建設項目不斷涌現(xiàn)，使橋梁工程施工面臨著新的挑戰(zhàn)，促使相應的施工工藝應運而生。掛籃施工作為橋梁無支架的施工方法之一，在近幾年得到了廣泛應用，解決了不少工程難題。該方法具有作業(yè)面少、施工速度快、操作簡單、施工安全等優(yōu)點。

1 工程背景

某高速公路的一座大型三跨預應力混凝土連續(xù)剛構橋全長856.48 m，主橋8～11號墩的最高墩身為120 m，跨徑長度設置為85 m+160 m+85 m，引橋為4×40 m和5×40 m先簡支后連續(xù)預應力混凝土連續(xù)箱梁。連續(xù)梁左、右兩幅相距10 cm，梁體自0號節(jié)段左、右各劃分為16個懸澆段對稱布置，節(jié)段長度分別為3.5 m、4.0 m、4.5 m、5.0 m，懸澆節(jié)段最大重量位于5號段，重2 664.4 kN。

2 工藝原理

2.1 同步懸臂澆筑的工藝原理

本橋連續(xù)梁懸臂段采用掛籃法進行施工，在掛籃加工過程中，將后吊平桿、前托梁、后托梁、前橫梁內(nèi)側吊帶外露尺寸截短15 cm，同時采用1 cm 的Q235鋼板進行包裹加固，使得左、右幅掛籃在僅10 cm的間距下，實現(xiàn)了同步行走。

2.2 快速合龍施工的工藝原理

在邊跨合龍施工時，掛籃保持在懸澆段不動。在懸澆段養(yǎng)生期間，在邊跨托架與掛籃前底托梁間利用型鋼搭設底模支撐，所有模板均采用輕型竹膠板加工成形，充分利用了懸澆段的養(yǎng)生階段，實現(xiàn)了邊跨合龍段的快速施工。

3 關鍵工序的施工工藝和操作要點

3.1 掛籃方案的優(yōu)化

具體優(yōu)化方案分為以下六個方面：①后吊平桿、前托梁、后托梁、前橫梁內(nèi)側吊帶外露尺寸截短15 cm，同時采用1 cm的Q235鋼板進行包裹加固；對于內(nèi)側側模，取消對消頂板對拉桿，采用2 t的手拉葫蘆拉緊側模。②將掛籃所有吊點和大多數(shù)錨點采用鋼板吊帶承重，取代之前的精軋螺紋鋼承重，以增大安全系數(shù)，保證掛籃在高峰、深谷等有強風環(huán)境下的安全使用。③優(yōu)化掛籃的整體結構，桿件之間由螺栓聯(lián)接變?yōu)殇N軸鉸接，簡化了拼裝過程，提高了掛籃拼裝速度。④掛籃走行部分由滑板變?yōu)闈L輪，減小了摩擦阻力，加快了掛籃整體走行速度，節(jié)約了工期，并采用液壓走行方法確保掛籃同步走行。⑤板和內(nèi)外作業(yè)平臺一次安裝形成封閉整體，施工作業(yè)防護設施齊全，且安全、可靠。⑥將內(nèi)模變?yōu)榭烧{(diào)式的支撐模架，使內(nèi)模調(diào)整、支撐快速、簡單，改善了箱梁內(nèi)的施工條件，且外模剛度大，便于控制位置，保證了箱梁內(nèi)的施工條件。

3.2 可調(diào)式內(nèi)模桁架在施工中的應用

內(nèi)模桁架由八道橫向貝雷片和兩道縱向槽鋼連接而成。在貝雷片兩側各設置一個可調(diào)絲杠，并與上導角側模相連接。在施工過程中，通過調(diào)整截面變化節(jié)段絲杠的長度，帶動上導角側模延絲杠方向垂直移動，到達設計位置后，將絲杠鎖死，然后根據(jù)上導角的位置，準確拼裝內(nèi)側大塊模板，使截面尺寸滿足設計要求。該內(nèi)模桁架使用方便、安全，提高了工作效率。

3.3 施工技術

左、右幅分離式連續(xù)梁的設計中，兩幅中間僅有10 cm的縫隙，為了確保施工進度，兩側梁體需同時施工，掛籃同步走行。為了避免兩側掛籃在走行中碰撞，發(fā)生沖突，在制訂方案的過程中，要充分考慮這一特殊情況。發(fā)生沖突的部位常見于外側翼緣板，如何保證在脫模后的掛籃走行過程中，控制翼緣板不向外傾斜是解決該問題的關鍵。根據(jù)掛籃的結構，參照各桿件的受力情況，采用2 t的手拉葫蘆在脫模后分別將側模底部與底托梁固定，翼緣板與前橫梁固定，這樣側模的頂部與底部分別受到拉拽力，在掛籃走行過程中，側模無法傾斜和擺動，左、右幅掛籃在10 cm的縫隙的環(huán)境下可以同步走行，并且左、右幅掛籃走行到位后，可同步進行放線。具體如圖1和圖2所示。

3.4 鋼筋綁扎

鋼筋綁扎的流程分為以下幾步：①在掛籃走行過程中，鋼筋即可運至梁頂，按型號碼放整齊，準備鋼筋綁扎作業(yè)。②當懸臂段鋼筋與預應力筋管道、梁體泄水孔和通風孔以及預埋件相碰撞時，適當移動梁體鋼筋或適當彎折。③在施工時梁體預留孔（泄水孔、通風孔等）處全部安裝相應的螺旋鋼筋，橋面泄水孔處梁體鋼筋應適當移動，并增設螺旋筋和斜置的“井”字型鋼筋進行強固，具體如圖3所示；施工中為確保鋼筋位置準確，根據(jù)實際情況選擇架立鋼筋的設置，采用增設架立筋數(shù)量或增設W形或矩形的架立鋼筋等措施。④在鋼筋綁扎時，根據(jù)預應力孔道的安裝位置安裝孔道波紋管。鋼束管道位置用定位鋼筋固定，具體如圖4所示，將鋼筋牢固地焊接在鋼筋骨架上，管道和鋼筋骨架相碰撞時，移動鋼筋，定位鋼筋的基本間距≤25 cm，并按照要求設置，保證管道位置準確。⑤在預應力管道附近對普通鋼筋施焊時，需采取保護管道的措施。

3.5 預應力管道安裝定位

3.5.1 縱向預應力

在箱梁底板和頂板底層的鋼筋綁扎完畢后，開始綁扎縱向預應力波紋管。首先把波紋管按正確位置擺放在底板和頂板底層的鋼筋上，然后綁扎底板和頂板上層鋼筋。待底板和頂板的鋼筋綁扎好后，開始固定波紋管。波紋管的固定采用φ10的“井”型鋼筋，直接掛在底板和頂板的主筋上，然后用電焊將“井”型鋼筋點焊固定，定位筋的間距控制在0.5 m，使其不能向上、下、左、右移動，從而確保波紋管位置的正確，并使其順直、圓順、無死彎。

“井”型鋼筋的內(nèi)徑比波紋管的外徑大3～5 mm，在現(xiàn)場制作、加工胎具、定位網(wǎng)片時，要保證其精度和形狀滿足要求，定位網(wǎng)要與梁體鋼筋焊接牢固。在管道安裝時，喇叭管的中心線要與錨具墊板垂直，波紋管在正確定位后，在波紋管內(nèi)部貫穿PVC管，以保證在澆筑混凝土時波紋管內(nèi)無漏漿。在混凝土灌注過程中，應轉動PVC襯管以防止漏漿堵塞孔道。

3.5.2 豎向預應力

為確保豎向預應力鋼筋的位置準確，應在鋼筋的中部采用定位鋼筋、在頂面用角鋼定位。豎向預應力鋼筋錨固段與箱身鋼筋位置發(fā)生矛盾時，在保證錨墊板和錨下螺旋筋的位置準確的情況下，調(diào)整箱身鋼筋的位置。豎向預應力鋼筋用切割機切割，預應力鋼筋要預先垂直安裝。

3.5.3 橫向預應力

橫向預應力鋼絞線和波紋管在豎向和縱向預應力管道安裝完畢后安裝，固定段和張拉段錨具交替安裝。固定方法同縱向預應力筋管道，管道安裝后穿入鋼絞線。

3.5.4 局部調(diào)整

鋼絞線管道、精軋螺紋鋼筋、普通鋼筋發(fā)生沖突時，進行局部調(diào)整，調(diào)整原則是普通鋼筋—精軋螺紋鋼筋—橫向預應力鋼筋，同時要保持縱向預應力鋼筋管道的位置不動。

3.6 鋼絞線穿束

鋼絞線穿束的具體流程分為以下幾個方面：①采用玻璃鋼穿束器作為預應力引導束；②采用變頻式5 t卷揚機配上2 cm的鋼絲繩帶通鋼束進孔；③將鋼束端頭用濕土工布包裹后，再進行點焊錨固并和卷揚機鋼絲繩的連接；④將滑軌探出節(jié)段端頭2 m，帶單向滑輪來控制鋼絲繩的走向；⑤用手拉葫蘆將卷揚機固定在梁面“門”字鋼筋上，穿束時勻速前進，隨時觀察穿束情況。

3.7 高空混凝土澆筑

3.7.1 底板混凝土的澆筑

底板混凝土以滑槽、漏斗的方式入模，入模后人工攤平，用50根振搗棒振搗。灌注順序由中線向兩側進行，對砼采取分層澆筑，每層厚度在30～50 cm之間，并在倒角、張拉齒板處、錨墊板下加強振搗，以防出現(xiàn)蜂窩、麻面等現(xiàn)象，底板混凝土灌注完成后用抹子將頂面抹平。

3.7.2 腹板混凝土的澆筑

腹板混凝土用扁串筒入模，并分層灌注，分層厚度以30 cm為宜，振搗棒移動距離（即插入間距）不得超過振動半徑的1.5倍，插入下層的深度以10 cm為宜，不得超過20 cm。在腹板內(nèi)側模上每隔1.5 m左右開設一個觀察窗口，以觀察混凝土的振況，待混凝土灌至窗口下緣時將之封嚴，腹板混凝土灌至翼板根部為止。

3.7.3 頂板混凝土的澆筑

頂板混凝土的灌注順序是從兩腹板分別向中線和梁邊對稱灌注，混凝土直接入模，并輔以人工攤平。在振搗結束后，用抹子將表面抹平，并預埋2根30 cm長的鋼筋，外露混凝土表面1 cm左右，作為測量點的預埋件。

3.8 張拉和封錨

3.8.1 縱向預應力張拉

在每束鋼絞線張拉前，在錨具、夾片安裝后要有專人檢查，必須用同噸位的千斤頂，且與油表配套使用。在千斤頂安裝完畢后的張拉過程中，鋼束兩端各有一人負責指揮并監(jiān)督整個張拉過程，兩端人員可用對講機隨時保持聯(lián)系，以便在特殊情況下立即溝通。為保證梁體張拉過程受力對稱、均勻，張拉腹板束的左、右兩側應同時張拉，如果一側出現(xiàn)問題應立即停止，另一側同時停機等待，直到問題消除后再次同時開機張拉。

在長束張拉時，伸長量會超過千斤頂?shù)膶嶋H長度，兩端必須同時退頂持荷，然后再次張拉。在退頂持荷的過程中，兩端油頂要退相同力，為了加快張拉速度，應以20%的控制力為準。也就是說，在油頂回油的過程中，張拉力到達設計張拉力的20%后停止回油，持荷1 min后繼續(xù)開泵張拉。

鋼束張拉完成后，在鋼絞線兩端用石筆做出相應標記，由專人負責在18 h內(nèi)，每隔3 h對兩段鋼束的回縮量進行監(jiān)測，如果鋼束回縮，則在兩段鋼束上再套上一套錨具，同時一次性張拉至設計噸位，以補償受損失的張拉力；如果鋼束無回縮，則在24 h內(nèi)封錨，完成壓漿。

3.8.2 豎向鋼絞線張拉

為了保證梁體受力均衡，豎向的鋼束張拉順序為由外向內(nèi)，這樣保證了質(zhì)量又加快了施工進度。豎向鋼束必須經(jīng)過二次張拉，而且兩次張拉的間隔應控制在3～5 d。二次張拉可一次張拉至設計噸位，并且要遵循張拉順序的要求。

3.8.3 壓漿

3.8.3.1 性能檢查

壓漿前對壓漿所用的設備進行性能檢查，符合要求后方可進行壓漿工作。

3.8.3.2 管道處理

壓漿前先用清水清洗預應力管道，再用空壓機壓縮空氣吹干管道，并用水泥漿將錨具周圍的鋼絞線間隙和孔洞封填，以防冒漿。

3.8.3.3 拌制水泥漿

水泥為PO.52.5普通硅酸鹽水泥。拌制時先加水，再放入水泥，經(jīng)充分拌和以后加入摻和劑，拌和時間不少于2 min，直至達到均勻的稠度為止。水泥的稠度試驗時間應控制在30～50 s。

3.8.3.4

孔道壓漿由下而上進行，同時必須由監(jiān)理工程師在場，管道壓漿自梁一端注入，從另一端流出。流出的水泥漿的水泥的稠度試驗時間須達到14～16 s，壓力表的壓力控制在約0.7 MPa。水泥漿自調(diào)制壓入孔道的延續(xù)時間不超過30～45 min，并在使用前和壓漿過程中不斷攪動。壓漿時注意一定要進行孔道的飽壓施工。

3.8.4 封錨

在鋸齒塊縱向束、橫向預應力束、兩邊跨端頭縱向束張拉、壓漿完畢后，即可架設鋼筋網(wǎng)片，并用C50混凝土填封，填封混凝土前將接茬面先鑿毛并用水沖洗干凈。

3.9 合龍段施工

3.9.1 邊跨合龍段施工

在懸澆段的最末節(jié)段完工后，邊跨合龍施工掛籃保持在懸澆段不動，在懸澆段養(yǎng)生期間，在邊跨托架與掛籃前底托梁間利用型鋼搭設底模支撐，翼板和腹板采用方木和鋼管架支撐，所有模板均采用輕型竹膠板加工成形，充分利用了懸澆段養(yǎng)生階段施工，大大節(jié)約了合龍工期，并且保證了合龍質(zhì)量。具體如圖5和圖6所示。

3.9.2 中跨合龍段施工

中跨合龍梁段采用合龍吊架施工，合龍吊架和模板采用施工掛籃的底籃及模板系統(tǒng)。中跨合龍梁的安裝分為以下幾步：①將掛籃的底籃整體前移至合龍段的另一懸臂段；②在懸臂段預留孔內(nèi)穿入鋼絲繩，用幾組滑車吊起底籃前橫梁和內(nèi)外滑梁的前橫梁；③拆除掛籃前吊桿；④用卷揚機調(diào)整所有鋼絲繩，使底籃和內(nèi)外滑梁移到相應位置，安裝錨桿、吊桿、聯(lián)接器，將吊架和模板系統(tǒng)錨固穩(wěn)定；⑤將主桁系統(tǒng)退至0#梁段后拆除。

4 結束語

本技術開發(fā)了左、右幅掛籃同時行走、懸臂段混凝土同步澆筑的方法，并在邊跨合龍施工期間，采用了簡易托架法進行快速施工，提高了工作效率，縮短了工期，保證了施工安全和施工質(zhì)量，實現(xiàn)了懸臂段和合龍段的快速施工，確保了節(jié)點工期的要求，簡化了合龍施工。

參考文獻

[1]邱式中.梁合龍段施工技術[J].OVM通訊，2003（2）.

[2]徐濤.多跨預應力混凝土連續(xù)梁橋施工關鍵技術研究[D].長沙：中南大學，2010.

[3]張春龍，白建珍.菱形掛籃懸臂澆筑箱形連續(xù)梁工法[J].山西建筑，2010（16）.

[4]李向東.淺談掛籃選型及菱形掛籃的優(yōu)點[J].技術與市場，2011（09）.

〔編輯：張思楠〕

Abstract： Based on an expressway of the high pier continuous rigid frame bridge cantilever construction of large span， the bridge is only 10 cm of distance between the left and right picture and can't synchronous construction engineering conditions on both sides of the hanging basket， put forward the optimization design of hanging basket， design walk at the same time， the left and right picture hanging basket cantilever segments synchronous pouring concrete construction method， and the side span closure during the period of construction， simple bracket method is adopted for rapid construction， improve the work efficiency， shortening the time limit for a project， to ensure the construction safety and quality.

Key words： double amplitude； synchronization； final closure； construction technology

3.9.2 中跨合龍段施工

中跨合龍梁段采用合龍吊架施工，合龍吊架和模板采用施工掛籃的底籃及模板系統(tǒng)。中跨合龍梁的安裝分為以下幾步：①將掛籃的底籃整體前移至合龍段的另一懸臂段；②在懸臂段預留孔內(nèi)穿入鋼絲繩，用幾組滑車吊起底籃前橫梁和內(nèi)外滑梁的前橫梁；③拆除掛籃前吊桿；④用卷揚機調(diào)整所有鋼絲繩，使底籃和內(nèi)外滑梁移到相應位置，安裝錨桿、吊桿、聯(lián)接器，將吊架和模板系統(tǒng)錨固穩(wěn)定；⑤將主桁系統(tǒng)退至0#梁段后拆除。

4 結束語

本技術開發(fā)了左、右幅掛籃同時行走、懸臂段混凝土同步澆筑的方法，并在邊跨合龍施工期間，采用了簡易托架法進行快速施工，提高了工作效率，縮短了工期，保證了施工安全和施工質(zhì)量，實現(xiàn)了懸臂段和合龍段的快速施工，確保了節(jié)點工期的要求，簡化了合龍施工。

參考文獻

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[3]張春龍，白建珍.菱形掛籃懸臂澆筑箱形連續(xù)梁工法[J].山西建筑，2010（16）.

[4]李向東.淺談掛籃選型及菱形掛籃的優(yōu)點[J].技術與市場，2011（09）.

〔編輯：張思楠〕

Abstract： Based on an expressway of the high pier continuous rigid frame bridge cantilever construction of large span， the bridge is only 10 cm of distance between the left and right picture and can't synchronous construction engineering conditions on both sides of the hanging basket， put forward the optimization design of hanging basket， design walk at the same time， the left and right picture hanging basket cantilever segments synchronous pouring concrete construction method， and the side span closure during the period of construction， simple bracket method is adopted for rapid construction， improve the work efficiency， shortening the time limit for a project， to ensure the construction safety and quality.

Key words： double amplitude； synchronization； final closure； construction technology

3.9.2 中跨合龍段施工

中跨合龍梁段采用合龍吊架施工，合龍吊架和模板采用施工掛籃的底籃及模板系統(tǒng)。中跨合龍梁的安裝分為以下幾步：①將掛籃的底籃整體前移至合龍段的另一懸臂段；②在懸臂段預留孔內(nèi)穿入鋼絲繩，用幾組滑車吊起底籃前橫梁和內(nèi)外滑梁的前橫梁；③拆除掛籃前吊桿；④用卷揚機調(diào)整所有鋼絲繩，使底籃和內(nèi)外滑梁移到相應位置，安裝錨桿、吊桿、聯(lián)接器，將吊架和模板系統(tǒng)錨固穩(wěn)定；⑤將主桁系統(tǒng)退至0#梁段后拆除。

4 結束語

本技術開發(fā)了左、右幅掛籃同時行走、懸臂段混凝土同步澆筑的方法，并在邊跨合龍施工期間，采用了簡易托架法進行快速施工，提高了工作效率，縮短了工期，保證了施工安全和施工質(zhì)量，實現(xiàn)了懸臂段和合龍段的快速施工，確保了節(jié)點工期的要求，簡化了合龍施工。

參考文獻

[1]邱式中.梁合龍段施工技術[J].OVM通訊，2003（2）.

[2]徐濤.多跨預應力混凝土連續(xù)梁橋施工關鍵技術研究[D].長沙：中南大學，2010.

[3]張春龍，白建珍.菱形掛籃懸臂澆筑箱形連續(xù)梁工法[J].山西建筑，2010（16）.

[4]李向東.淺談掛籃選型及菱形掛籃的優(yōu)點[J].技術與市場，2011（09）.

〔編輯：張思楠〕

Abstract： Based on an expressway of the high pier continuous rigid frame bridge cantilever construction of large span， the bridge is only 10 cm of distance between the left and right picture and can't synchronous construction engineering conditions on both sides of the hanging basket， put forward the optimization design of hanging basket， design walk at the same time， the left and right picture hanging basket cantilever segments synchronous pouring concrete construction method， and the side span closure during the period of construction， simple bracket method is adopted for rapid construction， improve the work efficiency， shortening the time limit for a project， to ensure the construction safety and quality.

Key words： double amplitude； synchronization； final closure； construction technology