掛籃懸澆技術(shù)在善家河大橋施工中的應(yīng)用

李自洲 / 中國(guó)葛洲壩集團(tuán)三峽建設(shè)工程有限公司

掛籃懸澆技術(shù)在善家河大橋施工中的應(yīng)用

李自洲 / 中國(guó)葛洲壩集團(tuán)三峽建設(shè)工程有限公司

掛籃懸澆施工是目前橋梁工程中連續(xù)梁施工較普遍采用的施工方法，此方法具有避免設(shè)置大量支架，克服了不利自然條件限制，施工簡(jiǎn)便快捷等優(yōu)點(diǎn)。本文結(jié)合工程實(shí)例，對(duì)此施工技術(shù)的難點(diǎn)進(jìn)行分析，供類似工程參考與借鑒。

掛籃；懸澆技術(shù)；連續(xù)梁；施工；應(yīng)用

一、概述

三峽庫(kù)區(qū)巴東新縣城至野三關(guān)公路工程善家河大橋主橋上部結(jié)構(gòu)為（80+150+80）m三跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)箱梁，箱梁根部高9.2m，跨中高3.2m，箱梁根部底板厚90cm，跨中底板厚32cm，主橋箱梁頂寬10m，底寬6m，頂板懸臂長(zhǎng)2m，箱梁高度以及箱梁底板厚度按二次拋物線變化，箱梁腹板厚度從根部至跨中從70cm～60cm～50cm分兩次四個(gè)節(jié)段變化。

根據(jù)該橋的特點(diǎn)并參照國(guó)內(nèi)已有的各種型式掛籃，選擇了菱形桁架式掛籃作為懸臂灌筑的主要設(shè)備。單個(gè)T構(gòu)2套掛籃，全橋共投入4套結(jié)構(gòu)形式相同的T構(gòu)掛籃，單套掛籃重約45噸。

二、工程重點(diǎn)與難點(diǎn)

1.本橋連續(xù)現(xiàn)澆箱梁跨徑大，最大跨徑150m，地形、氣候條件復(fù)雜，施工時(shí)間長(zhǎng)，現(xiàn)澆箱梁預(yù)拱度、線型控制等是本橋梁工程施工的重點(diǎn)。

2.本橋0#塊混凝土方量大（430m3）、鋼筋密集、管道集中、受力復(fù)雜，施工前須確定混凝土的最佳配合比并制定質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)和檢測(cè)方法，有效控制混凝土溫度裂縫。

3.預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁施工工序繁多，技術(shù)復(fù)雜，質(zhì)量要求高，預(yù)埋件及支座、混凝土成型及養(yǎng)生、張拉、壓漿與封端等每道工序都必須精心施工、嚴(yán)格控制，故預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁施工成為本橋梁工程重中之重。

4.施工輔助設(shè)施重點(diǎn)需做好托架、模板、掛籃等設(shè)計(jì)和安裝。

三、主要施工工藝

1.施工工藝流程

在0#塊上拼裝掛籃，按照對(duì)稱、平衡、同步的原則，懸臂澆注1～18#塊，逐塊張拉箱梁各節(jié)段預(yù)應(yīng)力，直至邊、中跨合龍?，F(xiàn)場(chǎng)配備2套4個(gè)菱形掛籃同步進(jìn)行懸臂澆筑施工。

2.施工順序

前一節(jié)段混凝土澆注、養(yǎng)生→達(dá)到張拉強(qiáng)度，縱向預(yù)應(yīng)力束張拉，以及n-3節(jié)段的橫豎向預(yù)應(yīng)力張拉→掛籃前移→掛籃調(diào)整、定位→綁扎底板和腹板鋼筋，安裝預(yù)應(yīng)力筋（孔道）→安裝內(nèi)模、頂?！惭b頂板鋼筋，安裝預(yù)應(yīng)力筋（孔道）→檢查驗(yàn)收→混凝土澆注、養(yǎng)生→張拉、壓漿→開(kāi)始下一節(jié)段施工。

四、掛籃選型及構(gòu)造

1.掛籃選型

（1）按照設(shè)計(jì)要求，掛籃設(shè)計(jì)總重量控制在104t（包括模板及機(jī)具設(shè)備），掛籃自重按不大于80t控制。

（2）考慮使用的掛籃應(yīng)具有足夠剛度，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，選擇采用后支點(diǎn)菱形桁架式掛籃。各塊段混凝土采用一次澆注，并保持平衡對(duì)稱施工。

2.掛籃結(jié)構(gòu)

掛籃由五部分組成：承重桁架系統(tǒng)、后錨系統(tǒng)、懸掛系統(tǒng)、行走系統(tǒng)、模板系統(tǒng)、施工平臺(tái)等（如圖所示）。掛籃吊桿均在使用前進(jìn)行40t預(yù)拉，然后對(duì)下部施工接觸端纏繞保護(hù)套。

菱形桁架式掛籃結(jié)構(gòu)圖

3.掛籃安裝

在墩頂梁段0#塊縱向預(yù)應(yīng)力錨固束張拉完成后即可進(jìn)行掛籃拼裝，掛籃拼裝順序?yàn)椋褐行木€放樣→鋪設(shè)鋼軌及行走系統(tǒng)→主桁架→后錨系統(tǒng)→前上橫梁、中門架→前后托梁→懸吊系統(tǒng)→底籃縱梁→底?！鷥?nèi)頂模支架及模板→張拉平臺(tái)，掛籃拼裝均由現(xiàn)場(chǎng)塔吊配合完成。邊跨掛籃拆除在邊跨合攏后進(jìn)行，中跨掛籃拆除在中跨合攏后進(jìn)行，掛籃拆除步驟與拼裝相反。

五、混凝土懸澆施工

1.混凝土澆筑程序及方法

（1）混凝土采用泵送，懸臂澆筑嚴(yán)格按對(duì)稱、均衡、同步的原則進(jìn)行，兩個(gè)掛籃澆筑過(guò)程中混凝土偏差最多不應(yīng)超過(guò)一個(gè)梁段重量的1/4。

（2）各梁段采用一次性連續(xù)澆筑成型，待澆筑梁段上下游對(duì)稱、等高澆筑，同一掛籃內(nèi)左、右側(cè)腹板混凝土方量偏差不超過(guò)2m3，防止?jié)仓^(guò)程中發(fā)生側(cè)向偏移。

（3）澆筑順序：主梁底板→腹板→頂板，先前端后后端，最后澆筑與已成梁段結(jié)合部位，以使混凝土收縮過(guò)程產(chǎn)生的微細(xì)裂紋降到最少。

（4）混凝土澆筑時(shí)布設(shè)串筒，以保證自由下落高度小于2m?；炷寥肽?dǎo)管由內(nèi)模上“天窗”灌注腹板。導(dǎo)管口與混凝土面高差大于2m時(shí)，接長(zhǎng)導(dǎo)管或用溜槽輸送。

（5）混凝土澆筑前先沖洗模板面板。用水泥砂漿潤(rùn)泵，潤(rùn)泵砂漿全部排出后方可進(jìn)行混凝土灌注。

（6）混凝土采用分層澆筑，分層厚度不大于30cm。每次澆筑的混凝土必須在最早澆筑的混凝土初凝前澆筑完畢，以免梁段底板根部混凝土在續(xù)灌中產(chǎn)生微裂紋。

2.混凝土懸澆施工要點(diǎn)

（1）箱梁各節(jié)段混凝土在澆筑前嚴(yán)格檢查掛籃中線、底模標(biāo)高、三向預(yù)應(yīng)力管道位置及固定情況、鋼筋、錨頭、各類預(yù)埋件位置等，核對(duì)無(wú)誤后方可澆筑混凝土。后澆筑的梁段在已經(jīng)施工梁段有關(guān)實(shí)測(cè)結(jié)果的基礎(chǔ)上做適當(dāng)調(diào)整，以逐漸消除誤差，保證結(jié)構(gòu)線型勻順。

（2）混凝土澆筑須從掛籃前端開(kāi)始，以使掛籃變形在澆筑接縫部位前大部分實(shí)現(xiàn)，從而避免新舊混凝土間產(chǎn)生裂縫。

（3）各節(jié)段預(yù)應(yīng)力束管道在澆筑前，采用在波紋管內(nèi)插入硬塑管作襯填，以防管道被壓扁；管道的定位鋼筋與箱梁骨架固定，鋼筋間距0.5～1.0m，以防混凝土振搗時(shí)管道上浮。

（4）施工中掛籃左右兩側(cè)及底板下側(cè)設(shè)置安全防護(hù)網(wǎng)和安全防護(hù)平臺(tái)，采用封閉施工，防止物件墜落造成事故。

（5）混凝土自出拌合機(jī)至入模的時(shí)間不得超過(guò)20分鐘，操作人員不得踩踏預(yù)應(yīng)力管道和其上的鋼筋。張拉底座處、倒角處、錨墊板下要特別加強(qiáng)振搗。振搗時(shí)注意振動(dòng)棒遠(yuǎn)離三向預(yù)應(yīng)力管道，以免損傷波紋管。

3.混凝土澆筑觀測(cè)

在施工全過(guò)程須對(duì)每一梁段的中線、高程及預(yù)拱度等進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)控，同時(shí)觀察沉降情況并做好記錄，采用可行方法確保施工精度，保障梁段幾何線形與內(nèi)力狀態(tài)符合設(shè)計(jì)要求。

六、結(jié)語(yǔ)

工程實(shí)踐表明掛籃懸澆施工具有操作方便、拆除簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，在保證橋梁施工質(zhì)量的前提下，提高了施工進(jìn)度，經(jīng)濟(jì)效益好。隨著施工機(jī)械化程度、科技水平的提高和施工技術(shù)的不斷完善，此方法已成為大跨徑橋梁施工的主要施工方法。

[1]交通部標(biāo)準(zhǔn).公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范（JTG/T F50-2011）.人民交通出版社；

[2]交通部標(biāo)準(zhǔn).公路工程施工安全技術(shù)規(guī)范（JTG F90-2015）.人民交通出版社；

[3]范立礎(chǔ).橋梁工程.人民交通出版社.2012.