橋梁掛籃懸臂施工技術(shù)及線性控制的研究

摘 要：掛籃懸臂施工技術(shù)是大中跨徑橋梁工程的重要施工技術(shù)，具有自重輕、工期短、質(zhì)量可靠等優(yōu)點(diǎn)。本文將結(jié)合扶典口西江特大橋2#主橋工程案例，探討橋梁掛籃懸臂施工技術(shù)的主要內(nèi)容，并對其線性控制方法進(jìn)行研究，包括參數(shù)測定、施工拱度計(jì)算、撓度控制、施工質(zhì)量控制等，以期提高工程施工技術(shù)水平，為此類工程提供參考。

關(guān)鍵字：橋梁掛籃；懸臂施工技術(shù)；線性控制

一、工程概況

扶典口西江特大橋2#主橋建設(shè)工程共設(shè)置有4個邊跨合龍段和2個中跨合龍段，合龍順序是先中跨再邊跨。在該工程中，合龍段采用CF60型號高性能混凝土，每個合龍段的體積和重量均相等，單個合龍段重量為87.4噸，體積為33.6m2。在施工過程中，以掛籃體系作為橋梁的支撐體系，采用掛籃懸臂施工技術(shù)作為主要施工技術(shù)，在懸臂段施工完成后，進(jìn)行中跨的掛籃吊架施工，然后進(jìn)行錨固施工和鋼筋安裝施工。在鋼筋安裝施工過程中，要控制好關(guān)鍵施工環(huán)節(jié)，確保邊跨合龍的順利實(shí)現(xiàn)。該工程合龍段施工基本流程如圖1所示。

二、橋梁掛籃懸臂施工技術(shù)

首先在進(jìn)行鋼筋安裝時要注意以下幾點(diǎn)：（1）合龍段底板與頂板有縱向波紋管經(jīng)過的部位，建議將鉤筋縱向按照20cm布置加密處理，無縱向波紋管的部分按照20cm×20cm進(jìn)行布置?？v向鋼筋建議采用綁扎搭接的方法進(jìn)行操作，長度應(yīng)該額外附加預(yù)頂10cm.（2）中跨合龍段需要進(jìn)行預(yù)頂，梁體發(fā)生縱向水平位移時模板錨固系統(tǒng)應(yīng)該預(yù)留出足夠的可調(diào)節(jié)空間，等到預(yù)頂?shù)轿缓筮M(jìn)行模板的最終固定。其次，在進(jìn)行水箱配重時應(yīng)注意中、邊跨水箱重40T，各墩懸臂端對稱進(jìn)行加水配重，水箱支架立桿的底部設(shè)置縱向連接，頂部設(shè)置斜撐來確保裝置的穩(wěn)定性；水箱內(nèi)部要固定標(biāo)尺，便于觀察水箱內(nèi)的水量，一旦有泄水情況發(fā)生時應(yīng)采用水泵進(jìn)行泄水，以便控制澆筑混凝土的同時保證泄水的精準(zhǔn)程度。

中跨預(yù)頂，鎖定勁性骨架是一項(xiàng)關(guān)鍵操作。在進(jìn)行操作時應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)：（1）頂推采用位移的方式，以位移控制為主進(jìn)行雙控制辦法，在頂推過程中進(jìn)行跟蹤測試確保計(jì)算值認(rèn)為頂推到位，頂推如果按照20%-40%-60%-80%-100%依次推進(jìn)，預(yù)頂時對稱同步進(jìn)行。（2）頂推過程中，為了達(dá)到同步和準(zhǔn)確的效果，應(yīng)該由項(xiàng)目部的管理人員進(jìn)行統(tǒng)一負(fù)責(zé)，即每個人負(fù)責(zé)一臺千斤頂?shù)念A(yù)頂工作。（3）頂推到位后，要進(jìn)行勁性骨架的焊接工作，與此同時，千斤頂一直處于穩(wěn)壓的狀態(tài)，直到勁性骨架焊接工作完成為止。

MB1、MT1預(yù)應(yīng)力張拉進(jìn)行時，也就是合龍段勁性骨架鎖定之后，要對MB1、MT1各2束分別張拉50T。

在進(jìn)行混凝土澆筑與養(yǎng)護(hù)步驟時，要嚴(yán)格觀察氣溫變化，統(tǒng)計(jì)氣溫變化的數(shù)據(jù)。如果全天氣溫都在20℃以下，晝夜溫差比較大，建議綜合相關(guān)信息進(jìn)行分析考慮，選擇在0：00-4：00的時候進(jìn)行合龍段混凝土的澆筑工作。澆筑時，建議采用水泵進(jìn)行泄水，根據(jù)每一個部位計(jì)算出混凝土量，從而得知水箱水位下降到標(biāo)尺的相應(yīng)刻度，努力做到澆筑與泄水同步進(jìn)行，此外還要加強(qiáng)振搗操作，保證混凝土密實(shí)程度和外觀質(zhì)量。

橋梁掛籃懸臂施工技術(shù)最后的一個步驟時預(yù)應(yīng)力施工，張拉前由相關(guān)試驗(yàn)部門對合龍段混凝土強(qiáng)度進(jìn)行回彈處理，張拉前確保齡期不低于7天，強(qiáng)度上不低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90%。相關(guān)部門進(jìn)行回彈時，如果滿足要求，那么就可以進(jìn)行下一步的操作。張拉分為兩個階段進(jìn)行，建議先長后短、先底板后頂板的方式，對稱同步的進(jìn)行張拉，壓漿時注意沖洗未張拉的管道，從而避免管道堵塞。

三、線性控制方法

（一）線性控制參數(shù)測定

為確保施工過程中的結(jié)構(gòu)安全性，要對橋梁線性受力狀態(tài)進(jìn)行分析，測定關(guān)鍵控制參數(shù)，確保其符合設(shè)計(jì)要求。線性控制參數(shù)測定的主要內(nèi)容包括掛籃變形值、混凝土容重、預(yù)應(yīng)力損失、混凝土彈性模量和施工臨時荷載等。具體測定內(nèi)容及方法包括：（1）掛籃變形值，一般難以做到精確計(jì)算，需要通過試驗(yàn)進(jìn)行測定。采用掛籃荷載試驗(yàn)方法，對其進(jìn)行分級加載，測定掛籃在對應(yīng)等級的變形值，從而得到荷載與撓度之間的關(guān)系曲線；（2）混凝土彈性模量測定，也需要采用試驗(yàn)方法測定，主要應(yīng)用萬能實(shí)驗(yàn)機(jī)，測定不同齡期的彈性模量E值，得到完整的E-t曲線；（3）預(yù)應(yīng)力損失測定，主要是指預(yù)應(yīng)力鋼絞線管道摩阻損失，需要采用電阻應(yīng)變以期進(jìn)行測量，檢驗(yàn)其與設(shè)計(jì)值是否相符。

（二）施工拱度和撓度計(jì)算

施工拱度計(jì)算是橋梁懸臂施工的重要保障，必須確保其計(jì)算精確度。在實(shí)際施工過程中，懸臂箱梁的預(yù)拱度難度較大，需要根據(jù)實(shí)際施工情況，采用專業(yè)技術(shù)軟件進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)高和懸臂箱梁預(yù)拱度確定立模標(biāo)高，并嚴(yán)格按照標(biāo)高進(jìn)行立模施工。

（三）施工質(zhì)量控制措施

在對合龍段進(jìn)行混凝土澆注時，要對新的澆注混凝土重量分級進(jìn)行卸去平衡重步驟，保障施工平衡。在一天氣溫較低的時間段進(jìn)行澆注，混凝土的澆注速度保持在十立方一小時，于四小時內(nèi)澆注完，以便新澆注的混凝土可以一直處在氣溫上升的狀態(tài)里。在這種情況下，防止了混凝土的裂開現(xiàn)象出現(xiàn)。合龍前期合龍段兩懸臂進(jìn)行臨時連接，并保持相對穩(wěn)定，避免合龍段混凝土在進(jìn)行澆注過程中或前期硬化情況下裂縫的現(xiàn)象出現(xiàn)。合龍之前除了“T構(gòu)”懸臂端按照平衡的需求下設(shè)置平衡重以外，還要根據(jù)施工控制的需求，對合龍段采用調(diào)整措施。一般情況下，需要將合龍中兩端的差額限定在20mm以下，中垮與邊跨要進(jìn)行同時控制，這就對于后期幾段的施工的要求更加嚴(yán)格，立模、拆模及澆注都能影響合龍的連接效果，這些細(xì)節(jié)在做合龍之前就要做好計(jì)量調(diào)整。為了避免出現(xiàn)受力不勻的現(xiàn)象，做好合龍段的施工，是保證整體橋梁連接，保障施工整體質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。

結(jié)語：綜上所述，橋梁掛籃懸臂施工技術(shù)已經(jīng)在橋梁施工中大幅應(yīng)用。只有做好了基本參數(shù)測定，做好施工拱度、撓度的計(jì)算工作，施工過程中的質(zhì)量控制和實(shí)施工作，才能保證全部橋梁工程的質(zhì)量。發(fā)展橋梁掛籃懸臂施工技術(shù)，做好橋梁懸臂施工中的線性控制，才能保證整個工程的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]牛躍輝.橋梁懸臂掛籃施工技術(shù)及線性控制探討[J].交通世界，2017（08）：100-101.

[2]張海龍.橋梁掛籃懸臂施工技術(shù)分析[J].四川水泥，2015（06）：105.

作者簡介：梁樹錦 廣西八桂工程監(jiān)理咨詢有限公司 530000endprint