淺析掛籃施工中的橋梁線形控制

張松 李寧

【摘要】掛籃施工技術(shù)在當(dāng)前的橋梁工程施工中的運(yùn)用十分廣泛。文章重點(diǎn)闡述了掛籃施工中的橋梁線形控制問題，以期作為參考。

【關(guān)鍵詞】掛籃施工;橋梁工程;線形控制

1.掛籃施工概述

掛籃懸臂澆筑施工一般將梁分成若干個(gè)節(jié)段，以掛籃為施工機(jī)具進(jìn)行懸臂對稱施工。掛籃施工是一個(gè)能沿梁頂滾動或滑動的承重方式，其錨固懸掛在已固定的前端梁段上，可進(jìn)行下一梁段的模板、鋼筋、預(yù)應(yīng)力管道的安裝，以及進(jìn)行混凝土灌注和預(yù)應(yīng)力張拉、灌漿等作業(yè)。在完成一個(gè)階段的循環(huán)后，掛籃即可前移，然后固定，從而可以進(jìn)行下一節(jié)段的懸灌，如此循環(huán)進(jìn)行施工到懸臂灌注完成為止。

1.1掛籃分類

第一，根據(jù)掛籃使用材料分可分為軍用梁、貝類梁桿件組拼、萬能桿件或?qū)煞N組合;第二，按主要承重結(jié)構(gòu)形式分可分為析架式、斜拉式、鋼板梁式及牽索式四種。析架式包括平弦無平衡重式、菱形、三角形、弓弦式等;斜拉式包括三角斜拉式和預(yù)應(yīng)力斜拉式;第三，按受力原理分可分為斜拉式、垂直吊桿式、剛性模板等三種;第四，按其抗傾覆平衡方式分可分為錨固式、壓重式和半壓重半錨固三種;第五，按其走行方法分可分為一次走行到位或者兩次走行到位兩種，要看施工現(xiàn)場及施工工況而定;第六，按其移動方式分可分為滾動式、滑動式及組合式三類。

1.2?掛籃的主要組成及作用

組成掛籃結(jié)構(gòu)包括承重結(jié)構(gòu)、錨固裝置、走行系統(tǒng)、懸吊系統(tǒng)和工作平臺。其中承重結(jié)構(gòu)是掛籃的主要受力部位，它承受著施工設(shè)備和新澆筑節(jié)段的全部重量，并通過支點(diǎn)和錨固裝置將荷載傳到已施工完成的梁身上，以減輕本身的重量。另外，掛籃的走行系統(tǒng)可用四氟乙烯滑板或軌道，這些部件牽引動力一般采用電動卷揚(yáng)機(jī)，這樣可減少人力，電動卷揚(yáng)機(jī)包括前牽引裝置和尾索保護(hù)裝置，該裝置往往在掛籃的尾部設(shè)置后錨固，來保證澆筑混凝土?xí)r掛籃有足夠傾覆穩(wěn)定性，通過埋在梁肋內(nèi)的豎向預(yù)應(yīng)力筋實(shí)現(xiàn)。如果后錨能力不夠時(shí)，也可以采用尾部壓重等設(shè)施。

掛籃的主要作用是為了支撐模板，承受新澆混凝土重量，而工作平臺的作用就是提供張拉、灌漿的場地，調(diào)整標(biāo)高。所以掛籃的要求不僅要有足夠的強(qiáng)度保證，還要有足夠的剛度及穩(wěn)定性，另外要求本身自重輕，移動靈活，便于調(diào)整標(biāo)高，這就導(dǎo)致了在橋梁施工中掛藍(lán)的選擇就極其重要。

2、掛籃施工中的橋梁線形控制

2.1工程實(shí)例

某大橋主橋上部結(jié)構(gòu)為125m+240m+125m單箱單室三孔連續(xù)剛構(gòu)橋結(jié)構(gòu)，長490m。箱梁頂寬19.0m，底寬11.0m。除0#塊和合攏段外，梁段對稱分為6X2.5m?，?8X3.0m?，?8X4.0m?，7X5.0m共29節(jié)，0#塊長16.0m，邊跨和中跨合攏段均為2.0m，邊跨現(xiàn)澆直線段為14.0m。箱梁根部高13.0m，跨中高4.0m，0#塊采用墩頂及托架上施工、邊跨現(xiàn)澆直線段采用支架現(xiàn)澆，合攏段采用吊架澆注、其余梁段采用掛籃懸臂對稱施工。

2.2施工方案

本橋采用菱形掛籃施工。其特點(diǎn)：第一，掛籃結(jié)構(gòu)簡單，受力明確，整體剛度較大;第二，掛籃前端及中部工作面開闊，便于掛籃軌道、腹板和底板鋼筋、豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋的安裝，加快施工速度;第三，走行裝置構(gòu)造簡單，內(nèi)、外模、底模可一次就位;第四，利用箱梁腹板豎向預(yù)應(yīng)力筋錨固軌道及掛籃，取消了后平衡重，掛籃自重輕;第五，主要材料采用Q235型鋼及鋼板，加工制作簡單、成本低。

2.3線形控制的基本原理

影響線形控制的基本要素有以下幾點(diǎn)：第一，各梁段自重在i梁段產(chǎn)生的撓度總和;第二，張拉各梁段預(yù)應(yīng)力在i梁段產(chǎn)生的撓度總和;第三，混凝土收縮、徐變在i梁段引起的撓度;第四，施工臨時(shí)荷載在i梁段引起的撓度;第五，使用荷載在i梁段引起的撓度。

2.4施工中的線形控制

2.4.1節(jié)段混凝土施工中線形控制

設(shè)計(jì)要求采用兩組掛藍(lán)對稱進(jìn)行，對稱移動，澆注混凝土?xí)r，對稱澆注梁段的不平衡重不得大于一個(gè)梁段的底板重量。施工中采用泵送混凝土至0號塊時(shí)，設(shè)置三通泵送管向兩端分流，分流支管內(nèi)設(shè)置活動插板，可隨時(shí)調(diào)節(jié)兩端混凝土的人模速度，較好的解決了平衡、對稱澆筑問題。此外，在梁段混凝土澆筑時(shí)，還需要盡量保證兩側(cè)腹板內(nèi)混凝土的均勻澆筑，防止偏重傾斜?？刂茲仓炷?xí)r的自由下落高度在lm范圍內(nèi)，以盡量減少沖擊荷載的影響。

2.4.2節(jié)段預(yù)應(yīng)力張拉施工中線形控制

根據(jù)設(shè)計(jì)要求，在節(jié)段混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90%后，按照先張拉縱向預(yù)應(yīng)力束，再張拉頂板橫向預(yù)應(yīng)力束，最后張拉腹板內(nèi)的豎向預(yù)應(yīng)力筋的順序進(jìn)行。張拉過程中遵循對稱張拉的原則，既要盡量保證懸臂兩端張拉作業(yè)的同步進(jìn)行，又要使箱梁兩側(cè)的預(yù)應(yīng)力束盡量對稱張拉。本橋施工中采用4個(gè)千斤頂對箱梁兩側(cè)和T構(gòu)兩端同時(shí)分級張拉。

2.5掛籃行走過程中線形控制

在箱梁腹板兩側(cè)設(shè)輔助線，該線平行對稱，行走時(shí)軌道中心在輔助線中線上，橋軸線軌道中心線的延長點(diǎn)采用經(jīng)緯儀控制，掛籃就位后用全站儀對掛藍(lán)中線及翼緣板邊線重新進(jìn)行復(fù)核，并進(jìn)行調(diào)整，保證使掛藍(lán)走行到位后的中線位置與即將灌注施工梁段的中軸線偏差在5mm內(nèi)。掛籃行走按左右對稱原則，整體均衡緩慢滑移?？刂苾啥藪焖{(lán)的走行距離偏差在0.5m以內(nèi)。

2.6施工中的線形監(jiān)測

施工線形監(jiān)測主要進(jìn)行高程監(jiān)測控制和平面線形監(jiān)測控制。為此特成立線形控制小組，由施工、監(jiān)理、監(jiān)控等單位抽調(diào)有關(guān)人員參加，監(jiān)測工作分梁體節(jié)段施工監(jiān)測和全橋聯(lián)測兩種。

2.6.1梁體節(jié)段施工監(jiān)測

在0號塊梁頂設(shè)置控制點(diǎn)，每節(jié)梁段距前端50cm，按左、右對稱設(shè)置2個(gè)高程觀測點(diǎn)，梁頂中部埋設(shè)鋼板并在板頂劃十字絲，作為梁體軸測控制觀測點(diǎn)。為減少觀測數(shù)據(jù)離散性，對觀測點(diǎn)需要做明顯標(biāo)識并注意保護(hù)。在梁體施工中跟蹤觀測3種施工工況，即掛藍(lán)走行后、預(yù)應(yīng)力張拉前、預(yù)應(yīng)力張拉后。獲取正在施工的梁段和已成梁段在每種工況下的變形值，與理論計(jì)算值進(jìn)行比較、分析后，提供較合理的施工立模高程。

2.6.2全橋施工聯(lián)測

聯(lián)測是將已完成的懸臂施工段線形情況進(jìn)行全體監(jiān)測。本橋施工聯(lián)測從14#塊開始，在每次聯(lián)測時(shí)，都需要復(fù)測0號塊梁頂?shù)氖┕た刂泣c(diǎn)。聯(lián)測結(jié)束后，需分析比較各梁的變形情況和兩合攏懸臂段變形偏差情況，及時(shí)調(diào)整未施工梁段的立模高程和中軸線位置，以滿足最終合攏精度的要求。

2.7合攏段施工線形控制

（1）合攏段的施工線形，受各施工梁段線形誤差積累、施工時(shí)外界環(huán)境溫度變化和預(yù)應(yīng)力張拉的影響。梁體合攏段按先邊跨后中跨的順序進(jìn)行施工，合攏段混凝土施工采用力矩平衡法施工。

（2）為了減少外界環(huán)境溫度變化對懸臂端合攏精度的影響，合攏段混凝土澆筑選擇一天中溫度最低時(shí)進(jìn)行，在施工當(dāng)天及其后3d內(nèi)，合攏懸臂梁體頂面和箱室內(nèi)應(yīng)進(jìn)行灑水覆蓋降溫。

2.8合攏段施工監(jiān)測

連續(xù)剛構(gòu)橋合攏段的施工是懸臂施工的最后環(huán)節(jié)，非常關(guān)鍵。合攏段的施工過程中，由于晝夜溫度變化、新澆硅的早期收縮、已完成結(jié)構(gòu)鹼的收縮、徐變及新澆鹼的水化熱的影響、結(jié)構(gòu)體系的變化以及施工荷載對尚未達(dá)到強(qiáng)度的合攏段的鹼的質(zhì)量有直接影響，因此，必須重視合攏段的構(gòu)造措施及施工控制.使合攏段與兩側(cè)梁體保持變形協(xié)調(diào)，在施工過程中能傳遞內(nèi)力，確保施工質(zhì)量。

總之，掛籃施工技術(shù)在橋梁工程施工中的運(yùn)用十分廣泛，在運(yùn)用掛籃施工技術(shù)的時(shí)候，橋梁的線形控制是其最為關(guān)鍵的一環(huán)。文章結(jié)合具體工程實(shí)例，探討了橋梁線形控制的要點(diǎn)及主要的措施，以期給同類工程提供經(jīng)驗(yàn)。

【參考文獻(xiàn)】

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