橋梁工程中的掛籃施工技術(shù)要點(diǎn)

翁健成　鄭民鋒　王兆林　李運(yùn)政

（福建省建筑科學(xué)研究院）

橋梁工程中的掛籃施工技術(shù)要點(diǎn)

翁健成鄭民鋒王兆林李運(yùn)政

（福建省建筑科學(xué)研究院）

本文與工程實(shí)例相結(jié)合，首先對(duì)掛籃施工的特點(diǎn)進(jìn)行了簡(jiǎn)單分析，然后針對(duì)工程施工中使用的主要掛籃施工技術(shù)展開(kāi)了深入的分析和論述，從前期準(zhǔn)備工作到掛籃制作與安裝，再到施工過(guò)程中的監(jiān)測(cè)展開(kāi)了比較全面的闡述，希望本文的分析可以為同行的研究帶來(lái)一些參考或者借鑒。

橋梁工程；掛籃；施工技術(shù)

掛籃施工實(shí)際上就是懸臂澆筑法，在施工過(guò)程中需要使用一些施工機(jī)械設(shè)備，不需要大量使用支架，這樣一來(lái)整個(gè)建造過(guò)程變得非常方便，也不會(huì)受到跨度的限制，并且隨著跨度的增加，經(jīng)濟(jì)效益會(huì)不斷提高，因此，這種掛籃施工目前已經(jīng)在大跨度連續(xù)橋梁施工中得到了廣泛的應(yīng)用，不僅保證了工程的質(zhì)量，同時(shí)還節(jié)省了大量的人力和物力，經(jīng)濟(jì)效益也得到了極大的提高。雖然我國(guó)在掛籃施工技術(shù)上的經(jīng)驗(yàn)比較豐富，但是始終要在施工過(guò)程中將每一個(gè)細(xì)節(jié)控制好。

1　工程概況

某大橋兩岸均為居民區(qū)，橋型為預(yù)應(yīng)力混凝土變面連續(xù)箱梁，跨徑組合為31m+42.6m+73m+45.6m=192.2m，其主體采用3跨單箱單室變截面預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋，其采用平衡懸臂掛籃施工法；箱梁頂寬14.25m，底寬8.31m，懸臂為3.5m，箱梁高度按二次拋物線變化，箱梁采用C50混凝土，縱向預(yù)應(yīng)力體系。

2　橋梁工程掛籃施工的特點(diǎn)

正因?yàn)閽旎@技術(shù)在施工過(guò)程中存在很多優(yōu)點(diǎn)，使其在橋梁工程中得到了非常廣泛的應(yīng)用，并且獲得了非常好的經(jīng)濟(jì)效益，從整體上來(lái)看，這項(xiàng)技術(shù)的特點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾方面：

2.1保證橋梁整體受力安全

在斜拉梁和斜拉帶的聯(lián)合作用下，新澆筑橋梁混凝土在已經(jīng)建好的橋梁上進(jìn)行建造，這樣的設(shè)計(jì)可以保證橋梁整體受力的安全性，同時(shí)還能使橋梁傾覆穩(wěn)定性的問(wèn)題得到解決，充分借助箱梁的豎向預(yù)應(yīng)力，配重得到減少，這樣就可以對(duì)橋梁整體上的穩(wěn)定性和安全性進(jìn)行保證。

2.2走行安全及自動(dòng)化程度得到提高

走形系統(tǒng)充分借助于液壓取得和整體走形，走形過(guò)程中的到位得到了實(shí)現(xiàn)，同時(shí)走形的安全程度以及自動(dòng)化程度也得到了提高。除此之外，從主要受力結(jié)構(gòu)來(lái)看，是利用型鋼進(jìn)行制作的，這樣可以極大的減輕單構(gòu)件重量，不僅掛籃的組裝和轉(zhuǎn)移非常方便，同時(shí)施工進(jìn)度也得到了加快。與此同時(shí)，掛籃承載力、剛度的強(qiáng)硬程度都得到了增強(qiáng)，極大的促進(jìn)了橋梁施工質(zhì)量的整體控制。

3　橋梁工程掛籃施工技術(shù)要點(diǎn)

3.1前期準(zhǔn)備

掛籃是懸臂灌注施工過(guò)程中非常關(guān)鍵的設(shè)備之一，它是一種可以沿著軌道行走的模架，將懸臂掛在懸臂施工已經(jīng)完成的懸臂梁段上，這樣就可以進(jìn)行后續(xù)梁段的施工，按照這樣的施工順序反復(fù)循環(huán)，一致到梁段澆筑完成。因?yàn)榱憾文０灏惭b、綁扎鋼筋、安裝預(yù)留管道、澆筑混凝土、預(yù)加應(yīng)力以及管道壓漿等相關(guān)工序，都要在掛籃上進(jìn)行，同時(shí)這些工序有屬于高空作業(yè)，加上對(duì)梁段承重結(jié)構(gòu)的考慮，因此在掛籃設(shè)置的時(shí)候，不僅要對(duì)掛籃安裝的強(qiáng)度、安全性與穩(wěn)定性進(jìn)行保證，同時(shí)還要使行走方便、變形小以及裝拆容易等施工作業(yè)操作要求得到滿足，還要配備相應(yīng)的安全防護(hù)性措施。

3.2掛籃組成

掛籃主要由錨固系與平衡重、懸吊系統(tǒng)、行走系統(tǒng)、模板系統(tǒng)、工作平臺(tái)以及主桁架等部分構(gòu)成。其中主桁架是最主要的受力結(jié)構(gòu)，一般來(lái)說(shuō)可以利用萬(wàn)能桿件、貝雷架或者大型型鋼等拼裝完成；錨固系與平衡重的設(shè)置是為了避免掛籃在現(xiàn)澆混凝土過(guò)程中傾覆失穩(wěn)，并對(duì)施工過(guò)程中掛籃的安全性進(jìn)行保證，因此錨固系與平整的設(shè)置非常關(guān)鍵。必須對(duì)掛籃在空載行走裝填以及澆筑混凝土過(guò)程中的傾覆穩(wěn)定進(jìn)行驗(yàn)算，穩(wěn)定系統(tǒng)在1.5以上即為合格。錨固重和平衡重在設(shè)置的過(guò)程中應(yīng)對(duì)腹板豎向預(yù)應(yīng)力筋進(jìn)行盡可能的利用；懸吊系統(tǒng)的主要任務(wù)是將張拉平臺(tái)以及模板系統(tǒng)的重量傳遞到主桁架上，一般情況下由兩端帶有螺紋的圓鋼或者鉆有銷(xiāo)孔的鋼帶組成，可以利用鋼絲繩、剛吊帶以及鏈條促成張拉平臺(tái)的懸吊系統(tǒng)；行走系統(tǒng)可以利用滑移或者滾動(dòng)的方式，其動(dòng)力可以利用液壓油缸或者倒鏈等；模板系統(tǒng)主要由側(cè)模、底模、端模等組成，結(jié)合梁段長(zhǎng)度對(duì)模板長(zhǎng)度進(jìn)行確定，結(jié)合各梁段高度對(duì)側(cè)模高度進(jìn)行確定，側(cè)模用基本塊加附加塊的方式組成，減少減少模板的型號(hào)，可以達(dá)到節(jié)約材料的目的，對(duì)整體模板進(jìn)行盡可能的使用，這樣可以有效減輕重量，而內(nèi)?？梢圆捎媒M合鋼模板。

3.3掛籃設(shè)計(jì)

為了對(duì)整體施工質(zhì)量進(jìn)行保證，同時(shí)加快施工進(jìn)度，掛籃設(shè)計(jì)成為重中之重，在設(shè)計(jì)過(guò)程中要求掛籃的整體結(jié)構(gòu)要簡(jiǎn)單，自重還要輕，體現(xiàn)出移運(yùn)方便、受力明確、變形小、堅(jiān)固穩(wěn)定、便于拆裝和錨固等一系列特點(diǎn)，盡量要使用現(xiàn)有的構(gòu)件。

（1）掛籃長(zhǎng)度的設(shè)計(jì)應(yīng)由懸臂最大分段的長(zhǎng)度而定。箱梁寬度和箱梁截面形式直接決定了掛籃橫斷面的布置，如果橋梁橫截面是一個(gè)箱，那么全截面只用一個(gè)掛籃進(jìn)行施工即可，如果箱梁是多箱結(jié)構(gòu)，那么為了在掛籃施工過(guò)程中體現(xiàn)出一定的靈活性，應(yīng)該使用多個(gè)掛籃進(jìn)行分別的施工。

（2）按照計(jì)算部件和施工階段的不同，掛籃設(shè)計(jì)荷載可以采用不同的組合，一般來(lái)說(shuō)主要有以下幾種類(lèi)別：①模板重量，主要涉及到側(cè)模、底模、內(nèi)模以及端模等部件，可以先按照平均重0.8～1.0kPa進(jìn)行計(jì)算，得到模板尺寸得到確定以后，再進(jìn)行相對(duì)詳細(xì)的計(jì)算；②振動(dòng)器中既振動(dòng)力，主要是指附著式振動(dòng)器，在設(shè)計(jì)掛籃底模架的時(shí)候，可以將模板梁上的振動(dòng)假定為振動(dòng)器自重的4倍；③施工人群荷載按照2kPa進(jìn)行估算；④油泵和千斤頂?shù)闹亓?；⑤最大?jié)段混凝土重量；⑥掛籃自重。

（3）在驗(yàn)算過(guò)程中應(yīng)對(duì)空載行走狀態(tài)下掛籃的平衡穩(wěn)定進(jìn)行驗(yàn)算，還要對(duì)澆筑混凝土過(guò)程中的傾覆穩(wěn)定進(jìn)行考慮。因?yàn)閽旎@是可以移動(dòng)的，同時(shí)又屬于高空作業(yè)，因此在設(shè)計(jì)過(guò)程中一定要保證有足夠的剛度、穩(wěn)定性和強(qiáng)度安全系數(shù)。在實(shí)際操作過(guò)程中，掛籃重量應(yīng)該和設(shè)計(jì)操作施工驗(yàn)算中估計(jì)重量相符合，并將相關(guān)數(shù)據(jù)反饋給主梁設(shè)計(jì)部門(mén)，這樣可以使后續(xù)階段的驗(yàn)算變得更加方便。

3.4掛籃的制作與安裝

3.4.1掛籃制作

在掛籃各結(jié)構(gòu)部件制作過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙中的要求進(jìn)行加工，不能對(duì)其中的設(shè)計(jì)要求進(jìn)行隨意改變或者采用代用材料，如果確實(shí)需要變更，應(yīng)首先征得設(shè)計(jì)部門(mén)的同意，并得到簽認(rèn)之后才能進(jìn)行變更。完成掛籃加工之后還要在工廠進(jìn)行組裝試拼，并展開(kāi)全面的檢查，必要的情況下還應(yīng)該針對(duì)主要受力構(gòu)件進(jìn)行單件試驗(yàn)。

3.4.2掛籃安裝

當(dāng)完成墩頂葉梁段施工之后，需要在墩頂對(duì)掛籃進(jìn)行拼裝；同時(shí)為了使水上高空作業(yè)的工作量得到減少，并克服工作面小的困難以及工作條件差等不利影響，應(yīng)該在開(kāi)始拼裝之前將準(zhǔn)備工作做好，并利用有利的地形條件在岸上完成試拼裝，每一個(gè)拼裝的程序都應(yīng)該嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求程序進(jìn)行；掛籃安裝完成之后，還要展開(kāi)全面的技術(shù)與安全檢查，并按照設(shè)計(jì)荷重展開(kāi)壓重試驗(yàn)，分級(jí)進(jìn)行加荷與卸荷工作，對(duì)殘余變形和彈性變形進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)這種方式對(duì)各段梁段拋高量加以控制；在掛籃操作平臺(tái)下應(yīng)對(duì)相應(yīng)的安全措施進(jìn)行設(shè)置，還要采取避免物體墜落的隔離措施，保證其安全性，按照要求在掛籃周?chē)O(shè)置全封閉的護(hù)欄，上層設(shè)有專(zhuān)用扶梯，便于操作人員的工作；在施工過(guò)程中應(yīng)經(jīng)常對(duì)掛籃錨固系及平衡裝置進(jìn)行檢查，保證掛籃在澆筑混凝土作業(yè)和走形過(guò)程中的安全；在通航河流上作業(yè)的時(shí)候，一定要加強(qiáng)水上管理，并與航道相關(guān)部門(mén)協(xié)商，對(duì)船只通航進(jìn)行限制，將防護(hù)性措施做好，明令禁止不能在掛籃正下方通航，還要在航道上下游及施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置明顯的施工標(biāo)志；最后，對(duì)已經(jīng)安裝完成的掛籃模板的位置進(jìn)行測(cè)定，并對(duì)標(biāo)高進(jìn)行核對(duì)，校正中線。

4　結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在掛籃懸臂澆筑施工過(guò)程中，使用的機(jī)具和設(shè)備相對(duì)較少，這使得跨越深谷、交通流量大的立交橋建設(shè)非常方便，同時(shí)在施工過(guò)程中不會(huì)受到跨度的限制，跨度非常大，可以帶來(lái)非常高的經(jīng)濟(jì)效益，因此，一些大跨度連續(xù)梁橋工程中經(jīng)常會(huì)使用這種掛籃懸澆施工的施工方式。

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TU74

A

1673-0038（2015）29-0304-02

2015-7-6

翁健成（1987-），助工，碩士，從事橋梁檢測(cè)工作。