公路橋梁現澆連續(xù)梁懸臂段的施工技術分析

孫紅梅

(棗莊市公路管理局，山東棗莊 277800)

公路橋梁現澆連續(xù)梁懸臂段的施工技術分析

孫紅梅

(棗莊市公路管理局，山東棗莊 277800)

在公路橋梁施工建設中，現澆懸臂段施工對橋梁工程的施工質量和施工安全均有較大的影響，是需要重點控制的一個環(huán)節(jié)?；诖?，對公路橋梁現澆連續(xù)梁懸臂段的施工技術進行分析探討。

公路橋梁;現澆連續(xù)懸臂段;施工技術

1 案例介紹

某公路橋梁為預應力混凝土連續(xù)箱梁，橋梁的跨度為50 m+80 m+50 m。橋梁使用直徑為1.8 m的鉆孔灌注樁作為主墩樁基，墩身為矩形圓端實體墩，墩身尺寸為3.5 m×8.5 m，主梁使用單箱單室、變截面、變高度的結構，箱梁底部的寬度為5.86 m，頂部的寬度為11.6 m，箱梁頂板的厚度為40～64 cm，隨著折線的變化而變化。連續(xù)梁1#～17#段都使用懸臂澆筑的方法來進行施工，使用托架現澆的方式進行邊跨直線段的施工。

2 掛籃設計及其結構形式

2.1 掛籃設計的主要技術特性及參數指標

綜合權衡箱梁的實際尺寸以及懸臂施工的主要實施手段，為確保施工的安全性與高質性，能夠按時完成施工進度，在掛籃設計中采用鋼加工制作而成，掛籃的承重結構則采取三角桁架式，抗傾覆平衡方式采用錨固式。所設計的掛籃應符合以下技術性能及參數:(1)所承載的最大梁段重為1 500 kN;(2)所使用的梁體寬度比為8.0/16.35 m; (3)施工節(jié)段長為3.0～4.0 m;(4)適用梁高控制在2.4 m左右;(5)掛籃設計能夠承受的重量在600 kN以下;(6)主要采取平衡度要求不高的方式進行; (7)工作狀態(tài)傾覆穩(wěn)定系數在2.5以上;(8)掛籃主構造的允許的變形范圍在16 mm以內。

2.2 掛籃的主要組成構造

在進行公路橋梁設計中我們所熟知的掛籃結構一般采用的是三角形掛籃結構。此種類型的掛籃主要由以下幾部分組成:一是主桁;二是橫梁;三是模板;四是錨固。三角形掛籃的主桁長度為1 019 m，懸臂長度為510 m，高為3 164 m，走行系統(tǒng)中軌道中心距為714 m，掛籃結構如圖1、圖2所示。

圖1 三角掛籃側面總體布置示意圖

圖2 三角掛籃正面布置示意圖

(1)主桁系統(tǒng)。它是掛籃的眾多結構中承擔主要重量的一個結構之一。主桁系統(tǒng)則是由兩個三角形桁架組合而成的，各節(jié)點之間主要是通過使用一定的零件進行相互連接。為了保持一定的穩(wěn)定性，主架前部可安裝上橫梁，與懸吊系統(tǒng)形成一定的懸臂吊架，它的主要作用是承擔混凝土對梁段鋼筋所帶來的負重，從而實現懸臂灌注施工。

(2)橫梁系統(tǒng)。橫梁系統(tǒng)主要由三部分組成:一是前上橫梁;二是前下橫梁;三是底橫梁。前下橫梁主要通過懸吊系統(tǒng)并置于前上橫梁上，后下橫梁位于梁段的底板上。梁段中鋼筋混凝土的重量是靠橫梁系統(tǒng)的三部分共同承擔的。

(3)懸吊系統(tǒng)。通過觀察可發(fā)現掛籃的升降系統(tǒng)主要在掛籃的前部，而懸吊系統(tǒng)的功能是實現底模的靈活升降，最終使得懸臂梁段的高度可以靈活自如地變化。懸吊系統(tǒng)不是由單一的部件組成的，它是由吊帶、千斤頂以及手拉葫蘆等組合而成的，為了提高懸吊系統(tǒng)自身的強度，懸吊系統(tǒng)中的吊帶部件則是由鋼板等一些硬度高的材料組合而成的，前吊帶上端支撐于前上橫梁，從而實現底模與工作平臺的升降。此外，懸吊系統(tǒng)還可實現內模、側模的靈活前移與升降自如。

(4)走行系統(tǒng)。掛籃前后位移的主要裝置是走形系統(tǒng)，走形系統(tǒng)主要包含有軌道、前支座、反扣輪以及牽引設備[1]。掛籃在走形時前支座可在軌道頂面滑行。掛籃的自由活動主要是借助手拉葫蘆自身的牽引而帶動的，手拉葫蘆還能使底模平臺與外側模進行同步移動，從而到達指定的位置。

(5)模板系統(tǒng)。模板系統(tǒng)主要由四部分組成:一是底模;二是側模;三是內模;四是端模。

底模:底模一般是由兩種材料組成的，即底模架與底模面板。底模架的前端主要是由角鋼組成的操作平臺。

側模:側模要能達到其設計所需的強度，在組成材料上應選擇剛性強而且強度高的材料。側模主要是通過懸吊系統(tǒng)將其吊在前上橫梁上，后端通過吊桿懸吊在澆好的箱梁頂板上，后吊桿與走形梁之間設置帶有滾動軸承的后吊架，這樣可方便掛籃在吊架上滑動自如。

內模:內模主要是由開啟式模架以及其上鋪設的自制組合鋼模組成，內模下部安置一個滑套，可促進內模在縱梁中靈活滑動，其后部錨在已形成的梁段頂板上，前端通過懸吊系統(tǒng)將其吊在前上橫梁上。

端模:端模為竹膠板制作而成。為了提高混凝土的質量，增強梁段接縫的平整化，可在模板之間粘貼一定厚度的海綿，這樣可避免出現漏漿現象。

3 懸臂段混凝土的主要施工流程

3.1 掛籃的安裝工作

在掛籃安裝前，對施工設備進行全面檢查，確保萬無一失，并對施工人員的準備工作進行仔細檢查，以防出現疏漏。在進行具體的安裝中，要嚴格根據相關操作流程進行，確保操作的準確性。此外，還要注意施工人員的安全。待掛籃施工結束后進行全面的檢查也是不容忽視的一項工作，最大限度地提高施工的安全性，增強施工的質量成效性。

3.2 掛籃壓載試驗

如果施工主辦方采用新掛籃法對橋梁懸臂進行掛籃施工，則在施工前期應對主桁架等構件進行相應的壓載實驗，進行該過程的主要作用是防止出現異常的變形現象，避免其對施工人員的人身安全造成一定的威脅[2]。對主桁架等構件進行一定的壓載試驗后，還需在懸臂掛籃結束后進行全面的荷載試驗。進行荷載試驗的目的是準確測量出橋梁懸臂掛籃所受到的承載力大小與標準是否相吻合。相關技術人員應該全面、細致地將掛籃的變形等現象進行記錄，并繪制出掛籃彈性變形曲線。

3.3 梁段混凝土的主要施工流程

在橋梁施工的眾多環(huán)節(jié)中，懸臂掛籃施工是其中最為關鍵的一個環(huán)節(jié)，而在掛籃施工中梁段混凝土的澆筑工作則是核心。強化混凝土的澆筑工作可有效提高混凝土的澆筑質量。在進行混凝土澆筑工作時，施工人員一定要注意首先要對澆筑所使用到的所有材料進行全面、系統(tǒng)的檢查，待全部合格并放置到位后即可確定澆筑的具體流程。灌注的順序應從中間向兩邊進行。對于腹板較高的梁段，則應在內側模上設置兩排觀察創(chuàng)口，等到混凝土將窗口下緣全部填實后則可對腹板進行澆筑。要將混凝土直接送入輸送泵中。

3.4 預應力層面的施工過程

在進行預應力層面施工時，主要采取的是連續(xù)箱梁設計。預應力筋應選擇高強度以及穩(wěn)定性高的鋼絞線。其中鋼絞線在編束時要保證鋼絞筋間相互平行，并需對焊接端口進行打磨使其呈雞蛋形。編束時采用人工編束和機械對拉編束相結合的方法進行，主要采用導線牽引的方法。箱梁混凝土強度達到80%的設計需要時應給予牽引，作業(yè)過程中應遵循“先縱向，后橫向、豎向，先長束再后束，對稱張拉”的原則，牽引伸展過程中應逐級依據鋼筋伸張量可控制的施加牽引力。

3.5 合攏施工及體系轉換

在進行合攏施工時要按照一定的順序進行施工，首先在邊跨處進行施工，其次在次邊跨處進行，最后在中跨部位進行施工。為了防止合攏段混凝土在受到拉張時出現一定的縫隙，因而在合攏時要選擇溫度較低的時間進行施工，而且施工時要迅速。合攏混凝土所選取的型號是C50，澆筑中要進行不間斷的施工，若澆筑不及時則對后期工作的開展會造成一定的影響。在進行合攏梁段施工過程中，施工人員要注意確保已被澆筑的混凝土滿足設計強度之所需，而且邊跨合攏段與灌注混凝土工作應放在同一天進行，要確保在一天之中溫度最低的時候進行操作[3]。待19#梁段合攏完成后，可先把工字鋼切斷，并使用混凝土將管口封閉，接著對鎖定的T構造進行接觸，實現邊跨由超靜定結構轉變成靜定結構的體系。在進行混凝土澆筑時一定要將邊跨的掛籃拆除完全，這樣可方便進行混凝土的施工工作。待19#邊跨現澆梁段混凝土施工和體系轉換后，進行 19#梁段合攏施工。中跨合攏段的臨時鎖定性鋼撐桿及混凝土必須在一天之內全部灌注完成，而且要選擇溫度低的環(huán)境中進行?？上扔肐32型鋼的一端與梁體上的預埋鋼板進行焊接，另一端則焊接牢固，合攏段混凝土的強度應控制在100%后即可將臨時預應力束進行拆除。

4 結語

該工程通過使用上述方法進行施工，保證了連續(xù)梁懸臂段現澆施工的順利完成，完成施工后對各項指標進行了檢測，均達到了規(guī)定要求。為類似工程提供了參考經驗。

[1] 彭昌利，王榮輝.懸臂施工預拱度的研究[J].科學技術與工程，2009(13):3909-3911.

[2] 胡剛.高墩大跨連續(xù)梁0號塊懸挑托架的設計與施工[J].鐵道標準設計，2014(2):46-51.

[3] 張磊.大跨徑箱型梁懸臂澆筑法施工技術控制及設計要點問題[J].交通世界(運輸.車輛)，2015(Z1):54-55.

U445

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1009-7716(2015)11-0157-02

2015-06-19

孫紅梅(1974-)，女，山東棗莊人，工程師，從事公路工程養(yǎng)護施工管理工作。