橋梁懸臂掛藍(lán)施工技術(shù)控制研究

趙乾

摘 要：在橋梁工程施工過程中，懸臂掛籃是一種常用的施工技術(shù)，具有結(jié)構(gòu)簡單、自身重量輕、受力變形小、堅(jiān)固穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。本文以實(shí)際工程為例，對(duì)工程的基本情況進(jìn)行了介紹，然后對(duì)橋梁懸臂掛籃施工技術(shù)進(jìn)行了探討，取得了良好的施工效果，具有一定的借鑒參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：橋梁懸掛 掛籃施工 合攏連續(xù)梁

在橋梁工程施工過程中，懸臂掛籃在作業(yè)過程中不僅可以自由移動(dòng)，而且不需要大型機(jī)械設(shè)備，操作便利、技術(shù)結(jié)構(gòu)精巧等優(yōu)點(diǎn)，是橋梁施工過程中經(jīng)常用到的梁體澆筑技術(shù)。由于懸臂掛籃施工結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，而且掛籃制作和安裝過程中涉及到的環(huán)節(jié)也比較多，對(duì)施工質(zhì)量的影響因素也比較多，為了保證懸臂掛藍(lán)混凝土施工順利完成，需要工作人員將懸臂掛籃的每一個(gè)環(huán)節(jié)都控制好，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)的工藝要求開展作業(yè)。

1.工程概況

某橋梁工程總建設(shè)長度為1037.6m，主橋的長度為220m，橋梁結(jié)構(gòu)使用墩固結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土剛結(jié)構(gòu)橋梁，梁體施工過程中使用懸臂掛籃進(jìn)行逐段澆筑，在完成0#梁段支架施工后，上掛籃然后完成1#梁段的澆筑，單T雙側(cè)對(duì)稱施工，直到最大懸臂狀態(tài)邊跨合龍。

2.掛籃設(shè)計(jì)的方案及荷載計(jì)算

（1）明確模板的重量。模板有很多類型，包括底模、內(nèi)模、側(cè)模和端模等，平均重量在0.8kPa～1.0kPa，根據(jù)模板的尺寸計(jì)算出質(zhì)量。

（2）計(jì)算出振動(dòng)器的重量和振動(dòng)產(chǎn)生力的大小，一般常用的振動(dòng)器為附著式，計(jì)算重量時(shí)可以假設(shè)振動(dòng)力的大小為振動(dòng)器重量的4倍。

（3）計(jì)算施工人員的重量產(chǎn)生的荷載，一般按照2kPa來算；其他是掛籃、油泵、千斤頂、混凝土階段的質(zhì)量等。

3.掛籃的安裝程序

3.1制作掛籃、吊裝掛籃

在施工中必須保證掛籃的安全可靠，因?yàn)槟０搴椭鞒兄胤治黾苁菕旎@施工中的主要承重部分，在加工制作時(shí)必須嚴(yán)格按照鋼結(jié)構(gòu)的圖紙進(jìn)行操作，完成后需要使用精軋螺紋鋼制作的吊桿來對(duì)掛籃進(jìn)行測(cè)試，保證掛籃的安全使用。掛籃的拼裝必須是在葉梁施工完成之后進(jìn)行。掛籃的拼裝可以在梁上進(jìn)行也可以在適宜的岸邊進(jìn)行，拼裝過程必須嚴(yán)格按照?qǐng)D紙進(jìn)行制作。

3.2荷載試驗(yàn)

拼裝好掛籃以后，對(duì)結(jié)構(gòu)中桿件數(shù)量、焊縫、螺栓等進(jìn)行檢查，達(dá)標(biāo)以后即可進(jìn)行荷載試驗(yàn)，對(duì)掛籃的承載力進(jìn)行檢驗(yàn)，并將結(jié)構(gòu)中的非彈性變形消除，對(duì)掛籃彈性變形進(jìn)行測(cè)定。采用等同于120%倍梁體重的預(yù)應(yīng)力筋張拉加壓，按要求分級(jí)加載，并監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)變形，測(cè)得數(shù)據(jù)與計(jì)算值進(jìn)行比較，然后逐漸卸載，并測(cè)量結(jié)構(gòu)回彈變形量，根據(jù)實(shí)測(cè)變形值確定掛籃底模的預(yù)拱度。進(jìn)行荷載試驗(yàn)的過程中，按照掛籃受力最不利的梁段荷載進(jìn)行等效加載，對(duì)各級(jí)荷載作用下產(chǎn)生的最大荷載和撓度掛籃控制桿件的內(nèi)力，并根據(jù)各級(jí)荷載作用下掛籃的撓度將掛籃荷載撓度曲線繪制出來，作為懸臂施工現(xiàn)行控制的主要參考依據(jù)根據(jù)最大荷載作用下掛籃控制桿件的內(nèi)力，將掛籃實(shí)際承載力計(jì)算出來，充分了解掛籃使用過程中的安全系數(shù)，保證掛籃的安全性。試壓塊布置情況如圖1所示。

3.3掛籃前移（行走）

梁體縱向預(yù)應(yīng)力鋼束張拉完成后即可進(jìn)行掛籃前移操作，具體步驟如下：將走道梁安裝好，并使其和豎向預(yù)埋的φ32精軋鋼筋錨固→將主吊帶和約束解除→解除后錨鋼筋→解除約束和頂板吊桿 （此時(shí)掛籃底平臺(tái)及外模板系統(tǒng)由4組外導(dǎo)梁吊掛，無其它約束）→順次對(duì)外模吊桿、前主吊帶緊松裝置位置進(jìn)行調(diào)整，使底平臺(tái)、模板和梁體脫開→同步啟動(dòng)兩側(cè)液壓泵使掛籃向前滑行。

需要注意的是：當(dāng)遇到大風(fēng)天氣時(shí)（六級(jí)以上），不允許進(jìn)行掛籃行走作業(yè)，掛籃行走時(shí)不允許出現(xiàn)碰撞，彎折粗鋼筋的情況，掛籃移動(dòng)時(shí)使用倒鏈將掛籃的尾部掛住，避免掛籃出現(xiàn)溜滑的情況。

3.4混凝土澆筑

澆筑懸臂時(shí)需要采用泵送的形式，混凝土坍落度一般為14到18cm，根據(jù)施工中具體的運(yùn)輸速度和天氣變化做相應(yīng)的調(diào)整。在箱梁澆筑階段，必須對(duì)豎向、橫向和縱向管道的預(yù)應(yīng)力束進(jìn)行細(xì)致的監(jiān)察，核對(duì)人行道、錨頭以及鋼筋等預(yù)埋件的地點(diǎn)，準(zhǔn)確無誤后才可以進(jìn)行混凝土的澆筑。

掛籃澆筑混凝土?xí)r應(yīng)該從前部開始，才能夠保證小的變形都可以澆筑完成，同時(shí)還能夠防止新舊混凝土在澆筑時(shí)接觸產(chǎn)生縫隙；預(yù)應(yīng)力束管道的澆筑，必須在澆筑之前在管內(nèi)放置一根硬塑料管，避免管道被破壞，用井字形鋼筋將管道進(jìn)行固定，同時(shí)將管道和箱梁固定在一起，鋼筋網(wǎng)之間需0.2～0.8cm的間距，避免波紋管道在振搗混凝土?xí)r上浮，若一旦管道上浮會(huì)產(chǎn)生在管道法相的預(yù)應(yīng)力張力，嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)造成混凝土的破碎，引起嚴(yán)重的事故；箱梁澆筑完成后需馬上對(duì)管道進(jìn)行檢查，查看是否有堵管現(xiàn)象。

3.5合攏連續(xù)梁

依據(jù)箱梁的不同情況進(jìn)行不同方式的合攏，影響因素有溫度、結(jié)構(gòu)等。鎖定合攏口時(shí)應(yīng)該對(duì)稱、迅速的進(jìn)行，首先把梁一端的預(yù)埋件與支撐的一段進(jìn)行栓接，接著立刻把另一端進(jìn)行焊接，這時(shí)候預(yù)應(yīng)力束也會(huì)跟著栓接的同時(shí)迅速張拉。合攏口處的澆筑應(yīng)該比梁體的澆筑更加精心和強(qiáng)度的加強(qiáng)，設(shè)計(jì)時(shí)也需要進(jìn)行特殊的配比，養(yǎng)護(hù)和振搗必須認(rèn)真的進(jìn)行操作。為了保證合攏口在澆筑時(shí)的穩(wěn)定性，可以在每一個(gè)懸臂端加一個(gè)與混凝土差不多的重量，卸載和加載都必須在對(duì)稱軸線上進(jìn)行。

3.6合攏段的重要性

3.6.1合龍段的施工方法

一般會(huì)采用吊架法對(duì)合攏段進(jìn)行施工，同時(shí)為了簡化和方便操作，直接采用側(cè)模、底模和吊桿，將吊桿的中間部分拆除，這樣有利于掛籃前端精確的進(jìn)入臨近部分的懸臂端，到達(dá)指定的位置后，使用吊桿把掛籃掛于梁體的兩端上。

3.6.2合攏段施工技術(shù)

合攏段施工是采用勁性骨架來進(jìn)行施工的，12根工字鋼焊接在箱梁兩端的預(yù)埋件上就構(gòu)成了勁性骨架。在對(duì)T構(gòu)懸臂端和邊跨箱梁進(jìn)行施工時(shí)，應(yīng)該將預(yù)埋件及時(shí)制作完，一般預(yù)埋件是由20的螺紋鋼筋和25厚的鋼板組成的。在合攏之前需要對(duì)懸臂端細(xì)致的觀察，選擇合適的溫度以及穩(wěn)定的天氣狀況下進(jìn)行施工。鎖定勁性骨架應(yīng)該選擇溫度變化較小且氣溫較低時(shí)進(jìn)行。焊接的過程要迅速，焊接時(shí)不斷用水來對(duì)混凝土進(jìn)行降溫，避免高溫對(duì)混凝土造成破壞，在合攏時(shí)，可以將勁性骨架的一段固定住，另一端在合攏之前再焊接，這樣大大縮短了合攏時(shí)間。

3.6.3混凝土澆筑技術(shù)

在主梁進(jìn)行合攏時(shí)，影響因子比較多，情況也會(huì)相對(duì)復(fù)雜，混凝土強(qiáng)度不斷增大需要一定的時(shí)間，同時(shí)混凝土承受著來自已澆筑段的壓力和拉力，所以施工時(shí)盡量加快速度。在施工時(shí)，用土袋或者是水箱壓在懸臂端，保證混凝土的穩(wěn)定性，卸載過程中分階段進(jìn)行，加載時(shí)也要對(duì)稱的進(jìn)行。澆筑混凝土的時(shí)間一般要求是在溫度變化不大或者是溫度最低的時(shí)候進(jìn)行。在對(duì)連續(xù)梁進(jìn)行線性監(jiān)控時(shí)，一般會(huì)采用SCDS軟件進(jìn)行計(jì)算和分析。整個(gè)橋體合攏后，將理論標(biāo)高和實(shí)際標(biāo)高進(jìn)行比較，線性滿足設(shè)計(jì)要求。

3.6.4梁體體系轉(zhuǎn)換

邊跨段的混凝土強(qiáng)度達(dá)到總強(qiáng)度的一半時(shí)，可以將主墩頂部的臨時(shí)支撐結(jié)構(gòu)進(jìn)行拆除，張拉全部的預(yù)應(yīng)力束，梁體體系變?yōu)閮蓡螒蚁?。中跨段的混凝土?qiáng)度達(dá)到總強(qiáng)度的85%時(shí)，施工時(shí)間>7d時(shí)，可以將水平方向的臨時(shí)約束拆除，將橋體所有的鋼索進(jìn)行張拉，梁體轉(zhuǎn)換為連續(xù)梁結(jié)構(gòu)，這時(shí)梁體達(dá)到了使用的受力要求。

4.結(jié)論

綜上所述，在橋梁工程施工過程中，懸臂掛籃技術(shù)在橋梁工程施工中非常重要的一項(xiàng)施工工藝，在橋梁工程中應(yīng)用懸臂掛籃進(jìn)行施工一方面可以保證橋梁工程的施工質(zhì)量，另一方面可以提高橋梁施工的安全性。在進(jìn)行施工時(shí)，為了保證橋梁工程的施工質(zhì)量，需要做好基礎(chǔ)施工，將各個(gè)工序控制好，努力提升我國橋梁基礎(chǔ)建設(shè)水平，促進(jìn)我國公路橋梁事業(yè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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