懸臂連續(xù)箱梁橋掛籃快速施工成套技術(shù)

摘 要：基于某懸臂連續(xù)箱梁橋掛籃施工實(shí)踐，介紹掛籃快速施工成套技術(shù)，通過(guò)采用預(yù)判式掛籃設(shè)備設(shè)計(jì)選型，掛籃后掛采用軸承式后掛代替鋼板式后掛，吊帶采用螺旋千斤頂配合起落扁擔(dān)梁進(jìn)行微調(diào)等技術(shù)，且專門配置C60高強(qiáng)混凝土來(lái)縮短張拉齡期，從而加快掛籃施工周期，為類似項(xiàng)目趕工提供了重要的參考。

關(guān)鍵詞：懸臂連續(xù)箱梁橋；掛籃快速施工；預(yù)判式掛籃設(shè)備設(shè)計(jì)；軸承式后掛；掛籃吊帶微調(diào)；高強(qiáng)混凝土

1 概述

1.1 前言。預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋一般是采用懸臂澆筑法施工，主要設(shè)備是一對(duì)能行走的掛籃，掛籃在已經(jīng)張拉錨固并與墩身連成整體的梁段上移動(dòng)，綁扎鋼筋、立模、澆筑混凝土、施加預(yù)應(yīng)力都在其上進(jìn)行。完成一段施工后，掛籃對(duì)稱向前各移動(dòng)至下一節(jié)段，進(jìn)行下一節(jié)段梁體施工，循序前行，直至懸臂梁段澆筑完成。懸臂澆筑法自1953年問(wèn)世以來(lái)，其操作工藝已經(jīng)相當(dāng)成熟，國(guó)內(nèi)一般掛籃施工節(jié)段工期在12天左右（混凝土養(yǎng)護(hù)7天張拉），有時(shí)可以控制到10天左右（混凝土養(yǎng)護(hù)5天張拉），這是在經(jīng)過(guò)嚴(yán)格控制且不出意外的情況下才能做到的理想節(jié)段周期。

很多項(xiàng)目在進(jìn)行掛籃施工時(shí)，采取的對(duì)待方式是被動(dòng)的，按部就班的方式，有時(shí)連掛籃的設(shè)計(jì)也采取抄襲舊的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，完全不考慮是否能符合待施工梁體結(jié)構(gòu)形式，等到安裝時(shí)或者施工過(guò)程中才發(fā)現(xiàn)籃架位置、尺寸有誤，遇到問(wèn)題后才進(jìn)行修改，白白浪費(fèi)工期；有時(shí)是施工過(guò)程中沒(méi)有計(jì)劃性，導(dǎo)致材料采購(gòu)不及時(shí)，經(jīng)常出現(xiàn)工人等材料的情況；有時(shí)是對(duì)質(zhì)量安全控制不嚴(yán)，施工過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)混凝土試塊不合格，要花時(shí)間進(jìn)行結(jié)構(gòu)實(shí)體檢測(cè)，或者由于安全管理不到位，發(fā)生安全事故，就得花時(shí)間進(jìn)行整改。以上所講，是目前掛籃施工過(guò)程中發(fā)生工期拖延的普遍原因。懸臂連續(xù)箱梁橋掛籃快速施工成套技術(shù)就是以快速為目的，從掛籃設(shè)計(jì)時(shí)就提前介入，采取預(yù)判式選型設(shè)計(jì)，在施工過(guò)程中嚴(yán)格控制各工序安全質(zhì)量，把握銜接時(shí)點(diǎn)，將工序搭接時(shí)間控制到最短，以此提高工效，縮短節(jié)段周期。

1.2 工程實(shí)例。以位于廣州市白云區(qū)的金沙洲大橋擴(kuò)寬工程為例，該工程屬于橋梁拓寬項(xiàng)目，在既有的舊金沙洲大橋進(jìn)行橋面拓寬，主橋?yàn)橹骺鐝剑?3+138+93）米變截面預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋，橋梁全寬12.5米。主橋采用掛籃懸澆施工工藝進(jìn)行施工，共分17個(gè)節(jié)段（不包括合龍段），單個(gè)節(jié)段長(zhǎng)為3m～4.5m，0號(hào)塊長(zhǎng)12m，合龍段長(zhǎng)2m。該工程按施工計(jì)劃掛籃單個(gè)節(jié)段周期必須控制在9天以內(nèi)。

2 工藝原理

懸臂連續(xù)箱梁橋掛籃快速施工成套技術(shù)是從掛籃設(shè)計(jì)階段開(kāi)始介入，改變以往掛籃設(shè)計(jì)時(shí)只考慮掛籃自重、承載力、長(zhǎng)寬尺寸能滿足圖紙結(jié)構(gòu)施工。采用預(yù)判式掛籃設(shè)備設(shè)計(jì)是能結(jié)合作業(yè)班組意見(jiàn)，除了滿足自重、承載力、長(zhǎng)寬尺寸要求外，還要預(yù)判操作過(guò)程中其它阻礙因素，包括兩套掛籃在0號(hào)塊上安裝時(shí)尾部是否會(huì)頂在一起、中跨合龍時(shí)兩套掛籃前端是否會(huì)頂在一起、卸籃是否能在較短時(shí)間內(nèi)完成等。以此設(shè)計(jì)的掛籃基本能杜絕施工過(guò)程中因?yàn)槌叽绮缓弦鸬男拚龝r(shí)間。除了杜絕尺寸不合理的現(xiàn)象外，還提前考慮操作的精準(zhǔn)度及便捷性，以達(dá)到工效上的提升，就如本技術(shù)掛籃主桁架后掛采用軸承式后掛，大大提高了移籃的工效；吊帶也采用了千斤頂標(biāo)高微調(diào)技術(shù)，調(diào)模時(shí)也能快速精準(zhǔn)調(diào)整到位。

3 主要操作要點(diǎn)

3.1 掛籃的設(shè)計(jì)選型。目前國(guó)內(nèi)經(jīng)常采用的是三角掛籃及菱形掛籃兩種。兩者主要區(qū)別在于主桁結(jié)構(gòu)的不同，各有優(yōu)缺點(diǎn)。菱形掛籃具有結(jié)構(gòu)高、作業(yè)空間大等特點(diǎn)，施工中有利于腹板鋼筋及腹板預(yù)應(yīng)力吊裝安裝，在雨水比較多的地區(qū)施工中，有利于防雨設(shè)施的搭設(shè)；缺點(diǎn)為掛籃前橫梁位置高，吊帶伸長(zhǎng)值比較大，對(duì)施工段高程預(yù)抬值較難掌控，也容易影響掛籃的整體穩(wěn)定性。而三角掛籃有效的解決了吊帶伸長(zhǎng)值過(guò)高和穩(wěn)定性等問(wèn)題，同時(shí)也失去了作業(yè)空間大及防雨設(shè)施的方便搭設(shè)等優(yōu)點(diǎn)。鑒于掛籃施工中高程控制的關(guān)鍵性以及施工過(guò)程中的安全性要求，為減少不利因素對(duì)快速施工造成影響，經(jīng)過(guò)綜合比較，選擇三角掛籃作為施工設(shè)備，并針對(duì)三角掛籃的缺點(diǎn)進(jìn)行相應(yīng)的改造，首先使用高前支點(diǎn)，較一般三角掛籃加高60cm，以加大作業(yè)空間，其次是設(shè)置可伸縮式遮雨棚，移籃時(shí)縮起，結(jié)構(gòu)施工時(shí)可伸開(kāi)，能起到防雨防曬作用。

3.2 掛籃主桁架后掛結(jié)構(gòu)。一般掛籃主桁架后掛采用的是鋼板式后掛，移籃時(shí)后掛鋼板與軌道直接接觸，靠涂抹黃油降低摩擦力，移籃時(shí)速度較慢，且兩個(gè)后掛有時(shí)摩擦力不一樣時(shí)容易偏籃，或者直接卡死無(wú)法繼續(xù)往前移籃。本項(xiàng)目采用軸承式后掛代替鋼板式后掛，可以極大的降低摩擦力，能確保兩個(gè)后掛走行速度一致，防止偏籃或卡籃，能縮短移籃時(shí)間。

3.3 掛籃調(diào)模方式。一般掛籃采用精軋螺紋鋼作為掛籃吊繩、手拉葫蘆進(jìn)行吊點(diǎn)標(biāo)高調(diào)整，費(fèi)時(shí)、費(fèi)力，時(shí)間較長(zhǎng)，而且安全性低。本項(xiàng)目采用鋼吊帶固定底模板，鋼吊帶上打限位孔，先采用大型吊裝設(shè)備對(duì)模板進(jìn)行粗調(diào)，每根吊帶再使用2臺(tái)32噸螺旋千斤頂配合起落扁擔(dān)梁進(jìn)行微調(diào)，保證施工進(jìn)度要求，減少了返工，避免了在施工過(guò)程中反復(fù)調(diào)整模板，加快施工進(jìn)度。

3.4 混凝土配合比控制。金沙洲大橋擴(kuò)寬工程主橋懸臂箱梁結(jié)構(gòu)采用的是C60高強(qiáng)混凝土，設(shè)計(jì)要求混凝土須達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的85%且齡期不小于5天時(shí)允許張拉，同時(shí)要求做好混凝土配合比設(shè)計(jì)，使5天強(qiáng)度及5天彈性模量達(dá)到85%以上。

要滿足設(shè)計(jì)要求，配制好混凝土的配合比是關(guān)鍵。

①采用低水膠比，②采用高效減水劑，③采用合適的水泥品種，④對(duì)砂、石控制，⑤適當(dāng)摻入活性礦物材料。

通過(guò)以上的研制，專門配制了本工程C60高強(qiáng)混凝土配合比，施工配合比（水泥：水：混合料：砂：石）=1：0.34：0.28：1.43：2.29，水膠比為0.26，塌落度控制在160-200mm。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)，其5天抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)值為55.2MPa，5天的彈性模量平均值為32.44Gpa，分別達(dá)到了C60混凝土標(biāo)準(zhǔn)值的92%及90.12%，可以滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求。

3.5 卸籃方式。在完成掛籃所有施工任務(wù)后，進(jìn)入卸籃階段，卸完籃才能全面進(jìn)入橋面系施工，因此，卸籃的速度直接影響到總工期。一般卸籃是先將底籃卸下，分側(cè)卸放側(cè)籃，最后分塊拆除橋面主桁架。本工程為加快卸籃速度，采用底籃及側(cè)模整體卸放至駁船上的方法，卸籃時(shí)先松開(kāi)側(cè)籃吊帶，將側(cè)籃放至底籃前后下橫梁上，底籃前后每根下橫梁有四個(gè)吊帶，分為外側(cè)吊帶及里側(cè)吊帶，對(duì)吊帶進(jìn)行受力體系轉(zhuǎn)換，先松開(kāi)拆除里側(cè)鋼吊帶，更換精軋螺紋鋼吊帶，再松開(kāi)拆除外側(cè)鋼吊帶，此時(shí)整個(gè)底籃及側(cè)籃靠精軋螺紋鋼吊帶吊住，然后汽車吊上橋面，兩臺(tái)汽車吊同時(shí)作業(yè)，每臺(tái)負(fù)責(zé)前后底橫梁外側(cè)吊點(diǎn)，同時(shí)起吊受力后將精軋螺紋鋼吊帶切斷，然后由汽車吊下放至水面駁船上，完成卸籃工作。整個(gè)卸籃半天可以完成，在通航水域上利用本方法也可減少封航時(shí)間。

4 結(jié)語(yǔ)

完成卸籃后，經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)，掛籃施工單個(gè)節(jié)段工期成功控制在9天以內(nèi)。

實(shí)踐證明，懸臂連續(xù)箱梁橋掛籃施工時(shí)采用快速施工成套技術(shù)是可大大加快施工工期的，對(duì)類似工程趕工具有借鑒意義。

作者簡(jiǎn)介：吳炯暉（1982- ），男，工程師，研究方向：土木行業(yè)施工技術(shù)管理。