斜拉橋懸臂施工技術(shù)研究

潘莉

摘要：斜拉橋作為一種拉索體系，比梁式橋的跨越能力更大，是大跨度橋梁的主要橋型之一。懸臂施工是斜拉橋最常用的施工方法。本文以斜拉橋懸臂施工實(shí)踐為背景，介紹了預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋主梁懸拼、濕接縫施工、匹配面涂膠等施工技術(shù)與管理措施。結(jié)果表明斜拉橋懸臂施工具有安全性可靠，技術(shù)可行，為類似工程提供借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：斜拉橋；主梁；懸臂拼裝；施工技術(shù)；管理

1 引言

斜拉橋梁體尺寸較小，橋梁的跨越能力較大，受橋下凈空和橋面標(biāo)高的限制少，同時(shí)便于懸臂施工。但是，斜拉橋?qū)儆诙啻纬o定結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)計(jì)算復(fù)雜，施工中高空作業(yè)較多，且施工控制等技術(shù)要求嚴(yán)格。為了克服斜拉橋的缺點(diǎn)，采取了加固的措施，對(duì)某些重點(diǎn)加強(qiáng)把控，得到了良好的效果和施工經(jīng)驗(yàn)，主梁0#塊施工完成后進(jìn)入吊裝懸拼階段，預(yù)制梁塊屬于重型構(gòu)件，應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境條件采用穩(wěn)妥的運(yùn)輸方式進(jìn)行。主梁吊裝懸拼的機(jī)械設(shè)備應(yīng)是整機(jī)重量輕、加于主梁上的力矩小，一般選用架梁吊機(jī)，也可以選用合適的其它形式的吊架。

2 架梁吊機(jī)結(jié)構(gòu)

架梁吊機(jī)根據(jù)最大施工荷載進(jìn)行設(shè)計(jì)，并進(jìn)行結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性驗(yàn)算。架梁吊機(jī)的質(zhì)量、錨固點(diǎn)作用點(diǎn)位置、錨固方式應(yīng)滿足主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)單位要求。采用合適的提升方式，減小吊梁過程中架梁吊機(jī)對(duì)主梁的沖擊系數(shù)。

架梁吊機(jī)移位可設(shè)滑道，采用液壓油缸移位，也可采用倒鏈滑車、卷揚(yáng)機(jī)牽引移位。架梁吊機(jī)移位時(shí)應(yīng)兩側(cè)同步，移位偏差應(yīng)按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行控制。走行時(shí)應(yīng)在滑道上標(biāo)明尺度，同時(shí)應(yīng)設(shè)限位裝置。架梁吊機(jī)就位后起吊懸拼主梁前，應(yīng)檢查其位置及各種性能、狀態(tài)（特別是錨固狀態(tài)），確定符合要求后辦理簽證，投入使用。

本項(xiàng)目架梁吊機(jī)主要結(jié)構(gòu)由構(gòu)架、可移式定滑輪組及其平移機(jī)構(gòu)、液壓站、吊具、液壓卷揚(yáng)機(jī)、滑道及整體前移機(jī)構(gòu)、錨固結(jié)構(gòu)、司機(jī)室、電氣系統(tǒng)、整機(jī)水平調(diào)節(jié)千斤頂、環(huán)鏈?zhǔn)掷J組成。

3 吊裝前準(zhǔn)備工作

懸拼吊裝前，對(duì)預(yù)制梁塊匹配面檢查、清理?；炷笼g期達(dá)到設(shè)計(jì)要求后清除表面污物，疏通預(yù)應(yīng)力管道。起吊預(yù)埋件、孔道應(yīng)做重點(diǎn)檢查。同時(shí)進(jìn)行預(yù)制塊件成品檢查，運(yùn)輸設(shè)備和架梁吊機(jī)檢查、試車，做好膠拼人員的技術(shù)培訓(xùn)工作。制定合理地水上運(yùn)輸方案，并獲得河道管理部門的許可。取得塔柱的初始狀態(tài)系數(shù)，以便同梁塊架設(shè)的不同階段進(jìn)行比照。

4 主梁吊裝試拼

架梁吊機(jī)起吊預(yù)制梁塊應(yīng)垂直起吊，不得斜吊。在起吊預(yù)制梁塊20cm左右時(shí)應(yīng)停止提升，檢查起重設(shè)備的工作狀態(tài)；確認(rèn)其狀態(tài)正常后，繼續(xù)提升；同時(shí)撤走運(yùn)輸車（船）。起吊設(shè)備與待吊梁塊上結(jié)構(gòu)的連接應(yīng)快速、安全有效。梁塊起吊至橋面位置后，通過吊機(jī)頂部平移機(jī)構(gòu)與已拼梁塊對(duì)接試拼，檢驗(yàn)梁塊之間的匹配情況和孔道對(duì)中情況，同時(shí)穿入預(yù)應(yīng)力筋與已拼梁塊試接。

5 主梁懸拼

起吊梁塊試拼合格后，通過吊架上的縱推油缸使起吊梁塊與已拼梁塊之間產(chǎn)生400～500mm的順橋向距離（滿足梁塊間涂膠以及涂膠后對(duì)位拼接的空間要求）。涂膠完成后，將起吊梁塊退回到預(yù)拼的位置，精確對(duì)位后張拉主梁縱向預(yù)應(yīng)力，使膠拼材料在壓力狀態(tài)下固化（固化壓力應(yīng)不小于0.2Mpa或根據(jù)設(shè)計(jì)要求執(zhí)行，擠壓應(yīng)在3小時(shí)以內(nèi)完成）。

主梁懸拼過程中，可以通過吊架兩側(cè)提升設(shè)備的同步升降調(diào)整梁塊的高程位置，通過兩側(cè)提升設(shè)備的不同步升降調(diào)整梁塊的橫橋向高差，通過吊掛在吊架和梁塊之間的倒鏈調(diào)整梁塊順橋向的扭角，通過在起吊梁和已拼梁塊之間設(shè)置千斤頂調(diào)整起吊梁塊的順橋向位置，從而實(shí)現(xiàn)梁塊位置的全方位調(diào)整。

6 濕接縫施工

懸拼梁塊一定距離后需用現(xiàn)場(chǎng)澆筑的濕接縫對(duì)梁塊進(jìn)行拼接。采用濕接縫的主要目的為調(diào)整梁體線型。因此，濕接縫后的第一個(gè)梁塊定位顯得十分重要，其高度、縱軸線、仰角、水平扭角應(yīng)符合相關(guān)規(guī)范要求。

梁塊定位首先在已拼梁塊上測(cè)量橋中線及第一道橫隔墻中線位置，然后調(diào)整吊裝梁塊的三維坐標(biāo)，滿足中線和里程要求后通過接頭短筋焊接與設(shè)置剪刀支撐臨時(shí)固定。定位精度首先應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)無要求時(shí)參照規(guī)范要求，滿足定位精度要求后，按設(shè)計(jì)要求焊接濕接縫臨時(shí)鎖定結(jié)構(gòu)。

梁塊臨時(shí)鎖定后，腳手平臺(tái)移至濕接縫處，立底模，安裝底板預(yù)應(yīng)力孔道，底板鋼筋焊接、綁扎，立內(nèi)箱模，安裝頂板預(yù)應(yīng)力孔道，鋼筋焊接、綁扎，澆筑混凝土。濕接縫采用補(bǔ)償收縮混凝土，混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后張拉預(yù)應(yīng)力，預(yù)應(yīng)力張拉完成后解除臨時(shí)鎖定機(jī)構(gòu)。

混凝土澆筑過程中要跟蹤觀測(cè)已拼梁塊的沉降及扭轉(zhuǎn)情況，如不能滿足要求要及時(shí)調(diào)整。混凝土需對(duì)稱澆筑，防止橫向扭轉(zhuǎn)。

7 匹配面涂膠

需膠拼的梁塊在試拼時(shí)按濕接縫梁塊的測(cè)量定位方法進(jìn)行準(zhǔn)確定位，滿足精度要求后方可移開梁塊。膠拼材料強(qiáng)度必須大于混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度，同時(shí)滿足不同的溫度要求。膠拼材料的配方應(yīng)通過實(shí)驗(yàn)確定，不同的固化溫度應(yīng)選用不同的配方，以滿足現(xiàn)場(chǎng)操作要求。

膠拼前，應(yīng)將膠拼材料按要求進(jìn)行組分配置，并根據(jù)組分比例要求和攪拌要求進(jìn)行混合攪拌，經(jīng)充分?jǐn)嚢杈鶆蚝蠹纯赏克ⅰＤz拼面的兩面均需涂刷膠拼材料，采用先上后下的涂刷辦法。為加快進(jìn)度可分兩個(gè)或多個(gè)工作面同時(shí)進(jìn)行配膠涂刷，涂刷工作宜在30分鐘內(nèi)完成，涂膠厚度以1mm為宜，最厚不得大于1.5mm。

環(huán)氧樹脂涂刷完畢后移動(dòng)吊架平移機(jī)構(gòu)使匹配面對(duì)接。張拉預(yù)應(yīng)力筋使匹配面形成不小于0.2MPa的壓力，膠結(jié)料在均勻壓力作用下固化。盡早人工刮除擠出的多余膠，用通孔器疏通匹配面孔道，以免膠料堵塞孔道。膠拼完成后接縫部位要及時(shí)覆蓋，防止雨水沖刷或陽光直射。涂布膠料的同時(shí)制取至少2組試件，與膠接料同條件養(yǎng)護(hù)，以此確定下一工序的施工時(shí)間及膠料的強(qiáng)度標(biāo)號(hào)。膠拼面因縫隙較大擠壓不密實(shí)的部位，可在全部應(yīng)力張拉后用粘度較小的凈漿灌縫。

預(yù)應(yīng)力張拉按設(shè)計(jì)圖紙、現(xiàn)行施工規(guī)范中的技術(shù)要求進(jìn)行。張拉完成后對(duì)梁塊的安裝位置進(jìn)行測(cè)量，以便確定下一梁塊的安裝位置。匹配面盡量不采用加設(shè)墊片的方法調(diào)整梁體位置；確需加設(shè)墊片時(shí)，墊片材料的強(qiáng)度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。

8 主梁合龍

主梁合龍為梁部施工的關(guān)鍵工序，施工時(shí)結(jié)合外部的施工環(huán)境綜合考慮，選擇合適的施工方案。主梁合龍按照設(shè)計(jì)要求選擇合適的時(shí)間拆除架梁設(shè)備。合龍前兩懸臂端高差需嚴(yán)格控制，合龍的重點(diǎn)應(yīng)該是臨時(shí)鎖定，高差過大時(shí)可根據(jù)設(shè)計(jì)監(jiān)控要求進(jìn)行調(diào)整。合龍段采用補(bǔ)償收縮混凝土澆筑，澆筑時(shí)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)合龍溫度進(jìn)行，同時(shí)選擇適宜的天氣，風(fēng)力不得大于3級(jí)。合龍段混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)要求強(qiáng)度后張拉主梁預(yù)應(yīng)力，然后解除合龍段臨時(shí)鎖定結(jié)構(gòu)。

9 結(jié)語

預(yù)制懸拼斜拉橋在施工過程中需采用許多新技術(shù)、薪工藝、新材料，主要體現(xiàn)在梁體的預(yù)制、下河、浮運(yùn)、吊裝、膠拼工藝的改進(jìn)，全新體系鋼絞線斜拉索的運(yùn)用和梁體懸拼線形控制。如何更加完善設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)，提高施工管理水平，確保橋梁線形，增強(qiáng)橋梁耐久性能，成為橋梁建設(shè)者們新的課題。預(yù)制懸拼斜拉橋施工過程中，不斷涌現(xiàn)出新技術(shù)、薪工藝和新材料，簡(jiǎn)化施工的基礎(chǔ)上，加快施工進(jìn)度，減少施工成本，主要體現(xiàn)在梁體的預(yù)制、下河、浮運(yùn)、吊裝、膠拼工藝等的改進(jìn)，本項(xiàng)目中全新體系鋼絞線斜拉索的運(yùn)用和梁體懸拼線形的控制，取得了良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，為類似工程提供參考。而如何更加完善設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)，提高施工管理水平，確保橋梁線形，增強(qiáng)橋梁耐久性能等，成為了橋梁建設(shè)者們新的課題。

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