試析橋梁懸臂掛籃施工工藝

王運(yùn)華

【摘要】作為橋梁工程建設(shè)的主要構(gòu)成部分，懸臂掛籃施工工藝的合理利用，可全面提升工程建設(shè)的整體質(zhì)量，為此，本文在工程概況充分了解的同時(shí)，對掛籃的作業(yè)原理與橋梁懸臂掛籃施工流程進(jìn)行了分析與探究。

【關(guān)鍵詞】橋梁工程；懸臂掛籃；作業(yè)原理；工程概況；施工流程

一、掛籃的作業(yè)原理

掛籃是指一個(gè)沿著軌道行走的活動(dòng)腳手架，在箱梁梁段已張拉錨固的情況下懸掛掛籃，懸臂澆筑時(shí)在掛籃上進(jìn)行箱梁梁段模板安裝、鋼筋綁扎、管道安裝、混凝土澆筑、預(yù)應(yīng)力張拉、壓漿等工作。完成一個(gè)梁段施工程序后，掛籃可將錨具解除，并向下一梁段移動(dòng)。因此掛籃不僅是空間施工設(shè)備，也是預(yù)應(yīng)力筋沒有張拉前梁段的承重結(jié)構(gòu)，，目前在大量施工項(xiàng)目中應(yīng)用該設(shè)備。

掛籃施工是指較大跨徑懸臂梁橋澆筑施工過程中，選取吊籃的方式，就地分段懸臂施工。其無需支架架設(shè)及大型吊機(jī)。與其他方式比較，掛籃施工的優(yōu)點(diǎn)為結(jié)構(gòu)輕、拼制簡便，無壓重等。

二、工程概況

某橋梁工程總長度為432米，位于直線段內(nèi)，縱斷面位于R=30000米、T=214.61米、E=0.768米凸型豎曲線上，K124+595為變坡點(diǎn)，11.8米為標(biāo)高。132米為設(shè)計(jì)跨徑，主橋選取預(yù)應(yīng)力混凝土變截面箱梁（36米x60米x36米），13.5米為半橋?qū)挾取?.5米為箱梁底寬度、4米為兩翼懸臂長度。1.5米為2邊防撞護(hù)欄的寬度，中、邊跨梁高度應(yīng)根據(jù)二次拋物線全部由3.4米改變?yōu)?.7米。三向預(yù)應(yīng)力為預(yù)應(yīng)力布設(shè)的主要形式，選取鋼絞線作為縱、橫向用材，選取精軋螺紋粗鋼筋為為豎向用材。普通鋼筋都選取II級鋼筋，選取C50混凝土施工，灌注樁、水中承臺(tái)、薄壁墩等為下部結(jié)構(gòu)主墩。在施工中本大橋可選取懸澆箱梁掛籃施工方式。

三、橋梁懸臂掛籃施工流程

1、掛籃拼裝

完成0塊施工后，在其梁面上進(jìn)行掛籃組拼作業(yè)，首先，抄墊各個(gè)掛籃2片桁架下滑道位置，確保其平整度符合施工規(guī)定，以此滿足掛籃安裝高度需求。最后進(jìn)行掛籃下滑道鋪設(shè)，及前滑板、后勾板安裝。在掛籃菱形構(gòu)架安裝后，需進(jìn)行掛籃后錨固系統(tǒng)、橫聯(lián)、平聯(lián)、前上橫聯(lián)安裝。再次，完成掛籃底模平臺(tái)拼裝安裝工作后，需進(jìn)行其他位置安裝，如內(nèi)滑梁、內(nèi)模、外滑梁等。

2、1#塊懸澆施工

將2只對接好的掛籃對稱拼裝到0號(hào)節(jié)段上，完成底模安裝作業(yè)后需及時(shí)進(jìn)行載重試驗(yàn)。按照施工要求，對底模高程進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，并做好底板、腹板鋼筋綁扎作業(yè)，及預(yù)應(yīng)力波紋管、豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋安裝施工。在內(nèi)箱模板安裝后，需將頂板鋼筋進(jìn)行綁扎，并穿橫向預(yù)應(yīng)力束。梁體混凝土一般選取旋臂澆筑方式，隨后張拉預(yù)應(yīng)力束，做好管道壓漿作業(yè)。

3、掛籃走行

在1#塊完成澆筑后需向前進(jìn)行滑道拼接，并將掛籃后錨固解除。掛籃走行到設(shè)計(jì)要求處時(shí)，可在外模支架位置臨時(shí)掛吊底模平臺(tái)，或在外滑梁位置直接掛吊，并在外滑梁位置設(shè)置外模支架。通常情況下，掛籃走行需一次完成，其主要部件為菱形桁片、內(nèi)滑梁、外滑梁等。當(dāng)水泥漿強(qiáng)度為20Mpa后（壓漿后）需及時(shí)對掛籃進(jìn)行移動(dòng)施工。在掛籃走行時(shí)需做好以下工作：

第一，軌道安裝；第二，選取2臺(tái)手拉葫蘆（5噸）用于底模平臺(tái)后橫梁在外模走行梁懸掛的主要設(shè)備；第三；底模平臺(tái)后吊帶拆除；第四，前吊帶、外模走行梁前吊繩與懸吊滾輪安裝，確保自重作用下底模平臺(tái)與外側(cè)模可脫模；第五，掛籃后錨拆除；第六，手拉葫蘆安裝于軌道前端，對主構(gòu)架前移起到牽引作業(yè)，并確保其對底模平臺(tái)、外側(cè)模起到帶動(dòng)作用，確保其同時(shí)前移。

4、拆除掛籃

完成最后一段梁體張拉作業(yè)后，即可將掛籃拆除，順序如圖。

圖1 掛籃拆除順序

5、線形控制

根據(jù)設(shè)計(jì)圖，施工前期需詳細(xì)核算各節(jié)段線形控制高程。懸澆線形控制，應(yīng)對懸臂長度和重量、掛籃重量和施工荷載等因素進(jìn)行充分考慮，并做好施工調(diào)整作業(yè)。懸澆梁段時(shí)，需定期測量、復(fù)核中線里程，及時(shí)總結(jié)預(yù)施應(yīng)力前后、溫度影響變化情況。測量放樣時(shí)，需確保相同孔、節(jié)段具有一致的高程、中線位置等，以此保證合攏和成橋線形的正確性。在撓度控制中要求，按照監(jiān)控單位提供的數(shù)值進(jìn)行預(yù)拱度設(shè)置。施工中一節(jié)梁段澆筑后，需對梁段產(chǎn)生的撓度情況進(jìn)行詳細(xì)觀測，并同時(shí)計(jì)算值調(diào)整下一梁段澆筑施工程序。

6、邊跨施工

將吊籃設(shè)置于已澆筑懸臂段或過渡墩為邊跨不對稱現(xiàn)澆梁段施工方式。選取邊跨現(xiàn)澆梁段掛籃應(yīng)與主跨施工方式一致，當(dāng)混凝土強(qiáng)度與設(shè)計(jì)規(guī)定相符后，可對預(yù)應(yīng)力筋分批張拉，隨后進(jìn)行壓漿封錨施工。

7、合攏段施工

完成各T構(gòu)懸澆作業(yè)后，需及時(shí)進(jìn)行全橋施工，其合攏順序如下：2邊孔合攏（完成2邊孔合攏作業(yè)后，需解除主墩位置臨時(shí)墩梁固接）—主孔合攏（實(shí)現(xiàn)主橋合攏體系轉(zhuǎn)換）—微膨脹混凝土摻加—水箱加壓法施工（中間合龍段除外，在混凝土灌注施工中其他合攏段都需加平衡重，其選取的主要方式為水箱加壓法，在灌注混凝土?xí)r需將水同時(shí)注入到水箱內(nèi)）。根據(jù)工程實(shí)際情況，合龍段施工方法包括以下幾點(diǎn)：

（1）拆除掛籃與安裝模板。完成T構(gòu)施工后，需將T構(gòu)掛籃拆除，邊跨合攏段施工需對直線段模式與支架施工加以充分利用。通常選取掛籃模板進(jìn)行其他中間跨合攏段施工。在合攏段外側(cè)梁段底板位置需錨固掛籃底模平臺(tái)，在本梁段翼板上懸掛外側(cè)模，并在底板頂面設(shè)置內(nèi)模，選取對拉螺栓拉緊內(nèi)外模。（2）合攏梁段混凝土臨時(shí)鎖定。因自然因素的影響，將產(chǎn)生拉裂、壓壞合攏段混凝土的現(xiàn)象。為此可通過剛性支承對合攏2端進(jìn)行臨時(shí)鎖定，確保其能夠?qū)ο鄳?yīng)彎矩剪力結(jié)點(diǎn)起到承受作用。鎖定溫度需與設(shè)計(jì)規(guī)定相符，要求在2懸臂端支承必須具備良好穩(wěn)固性，以此確保支承頂面質(zhì)量。

8、鋼筋施工

（1）加工鋼筋。調(diào)直與清理工作需在鋼筋加工前進(jìn)行，不能出現(xiàn)油漬等問題。按照梁體鋼筋編號(hào)、供料尺寸等進(jìn)行合理下料，選取連續(xù)配料的方式施工可將鋼筋損耗降到最低。鋼筋彎制時(shí)一般順序?yàn)橛芍虚g向2端彎制，需一次完成彎鉤作業(yè)。選取閃光對焊、電弧焊等措施對鋼筋接頭進(jìn)行焊接，試焊作業(yè)需在正式施焊前完成，并對各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)進(jìn)行全面掌握，確保其質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求后才能施工。（2）綁扎鋼筋。底板—腹板—頂板鋼筋為綁扎鋼筋的順序，同時(shí)還需對其他位置波紋管進(jìn)行安裝。在車間加工的鋼筋為半成品，在向現(xiàn)場運(yùn)至后，即可進(jìn)行綁扎作業(yè)。鋼筋施工中需對不同鋼筋綁扎順序進(jìn)行合理安排。完成綁扎作業(yè)后，則應(yīng)利用細(xì)石墊塊作為保護(hù)層，將其強(qiáng)度控制在45Mpa以上，布設(shè)成梅花形對鋼筋加以保護(hù)。

9、混凝土施工

混凝土施工中，需對稱平衡灌注懸臂施工的2個(gè)對稱節(jié)段。分段分層灌注為混凝土灌注的主要方式，30厘米為分層厚度，混凝土灌注的自由落高需控制在2米以下，當(dāng)其在2米以上時(shí)，則需選取滑槽、串筒等措施。要求灌注混凝土?xí)r必須具備連續(xù)性，與初凝時(shí)間相比，上、下層間隔時(shí)間必須控制在其合理范圍內(nèi)。同時(shí)避免模板碰撞鋼筋、預(yù)埋件等問題的出現(xiàn)。一般以“插入式振搗器”作為混凝土振搗的主要機(jī)械，為避免漏振等問題的產(chǎn)生，必須做好振搗檢查工作。

10、預(yù)應(yīng)力施工

選取塑料波紋管作為預(yù)應(yīng)力孔道材料，與被接長的波紋管直徑相比，波紋管接頭需高一點(diǎn)，為波紋管施工提供便利。為確保預(yù)留孔通暢性，需將波紋管內(nèi)徑小的厚壁膠管插入到縱向波紋管內(nèi)，并在灌注混凝土與初凝之間做好重復(fù)抽動(dòng)、旋轉(zhuǎn)施工，確保混凝土初凝后需將其立即拔出。為確保波紋管能夠有效粘結(jié)水泥漿，應(yīng)將波紋管外面的雜物清理干凈。波紋管和錨下墊板需保持同心，支承板需與管道軸線垂直。在鋼絞線切割梳理后應(yīng)進(jìn)行穿束施工，隨后間隔2到3米選取扎絲進(jìn)行一道一道綁扎，需在鋼絞線空隙內(nèi)放置扎絲扣，編束后可分類放置與儲(chǔ)存。在預(yù)應(yīng)力束張拉前需標(biāo)定千斤頂與油壓表，安裝錨具夾具前則應(yīng)對鋼筋質(zhì)量進(jìn)行檢查，避免裂紋、變形問題的出現(xiàn)。以應(yīng)力作為張拉的主體，以伸長量校核實(shí)施雙控，并在-6%到+6%之間控制實(shí)際伸長量和計(jì)算伸長量的差額。

11、孔道壓漿和封錨

通常分2次壓漿，各個(gè)孔道需在2端前后各進(jìn)行一次壓漿，30到45分鐘為2次間隔時(shí)間，為確保壓漿具有飽滿性，也可選取一次性壓漿施工方式。從下到上為孔道壓漿的順序，需先集中完成一個(gè)位置的孔道壓漿工作。為降低水泥漿收縮現(xiàn)象，需將0.1%鋁粉摻加到水泥漿內(nèi)，并充分混合水泥漿。灌漿施工前，先通過0.3到0.5MPa壓力水將孔道沖洗干凈，再按照從下到上順序灌漿，并將穩(wěn)壓閥設(shè)置于孔道末端，另一端在灌漿施工中出現(xiàn)濃漿溢出現(xiàn)象后需將穩(wěn)壓閥關(guān)閉，隨后進(jìn)行1分鐘屏漿，有壓情況下水泥漿凝結(jié)，應(yīng)確保壓漿質(zhì)量。灌漿施工中應(yīng)確保各條孔道一次灌注成功，不能存在中斷現(xiàn)象。

四、結(jié)束語

綜上所述，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國橋梁工程行業(yè)也得到了極大的進(jìn)步。為全面推進(jìn)工程規(guī)模的進(jìn)一步擴(kuò)大，為實(shí)現(xiàn)國民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，要求施工企業(yè)必須重視橋梁工程建設(shè)質(zhì)量。懸臂掛籃施工作為橋梁建設(shè)的主要施工技術(shù)之一，只有規(guī)范施工流程，才能實(shí)現(xiàn)工程建設(shè)的社會(huì)價(jià)值。

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