連續(xù)梁橋懸臂現(xiàn)澆施工關(guān)鍵技術(shù)與控制方法研究

方業(yè)博　關(guān)永冰

摘 要：隨著我國橋梁建設(shè)工程的不斷發(fā)展，連續(xù)梁橋懸臂現(xiàn)澆施工技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用。這一施工技術(shù)相對(duì)較為復(fù)雜，工序繁多，施工難度大，技術(shù)和質(zhì)量要求高。因此，需不斷地對(duì)連續(xù)梁橋懸臂現(xiàn)澆施工方法的關(guān)鍵技術(shù)和控制方法進(jìn)行研究和創(chuàng)新。本文結(jié)合橋梁工程實(shí)例對(duì)掛籃懸臂澆筑法的應(yīng)用進(jìn)行了研究，希望能對(duì)今后類似工程提供借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：連續(xù)橋梁；懸臂現(xiàn)澆施工法；關(guān)鍵技術(shù)；控制方法

中圖分類號(hào)：U445.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2018）03-0124-01

近年來，采用懸臂澆筑法（又稱掛籃法）建成的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋越來越多。因其整體性好、剛度大、變形小、養(yǎng)護(hù)簡便而獲得了廣泛應(yīng)用和快速發(fā)展。但由于懸臂施工法施工技術(shù)相對(duì)復(fù)雜，工序繁多，尤其在施工中涉及結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換的問題，橋梁施工質(zhì)量控制難度較大。因此，如何把握懸臂現(xiàn)澆施工的關(guān)鍵技術(shù)和控制方法，成為需要進(jìn)一步研究的課題。

1 連續(xù)梁橋懸臂現(xiàn)澆施工關(guān)鍵技術(shù)與控制方法概述

1.1 連續(xù)梁橋懸臂現(xiàn)澆施工的關(guān)鍵技術(shù)概述

隨著橋梁建設(shè)的不斷發(fā)展，尤其近年來，懸臂澆筑施工法在國內(nèi)外大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁中得到了廣泛應(yīng)用。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，國內(nèi)外1952年以來建成的100m以上的大跨徑橋梁中，采用懸臂現(xiàn)澆施工法施工的占到了80%左右。

懸臂現(xiàn)澆施工法是指將墩柱部位的上部結(jié)構(gòu)（0#塊）澆筑完成后，在掛籃上向墩柱兩邊對(duì)稱平衡地逐段澆筑懸臂梁段，每澆筑完一對(duì)梁段并待混凝土達(dá)到規(guī)定的強(qiáng)度后，張拉預(yù)應(yīng)力束，而后向前移動(dòng)掛籃，進(jìn)行下一梁段的施工，一直推進(jìn)到懸臂端，最后合攏成橋。

1.2 連續(xù)梁橋懸臂現(xiàn)澆施工法的特點(diǎn)

連續(xù)梁橋懸臂現(xiàn)澆施工法具有以下特點(diǎn)：（1）施工期間不會(huì)影響到橋下的通車、通航；（2）每個(gè)橋墩都可以形成獨(dú)立工段，互相不會(huì)影響，施工速度快、效率高；（3）掛籃法施工減少了材料消耗、能夠降低工程造價(jià)，節(jié)省施工成本。

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)、科技的發(fā)展，新的工程材料、施工設(shè)備不斷應(yīng)用到橋梁工程建設(shè)中，尤其是計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的應(yīng)用，使得橋梁施工精度不斷提高，質(zhì)量控制方法和手段更為高效、多樣，橋梁建設(shè)質(zhì)量得到了更進(jìn)一步的提升。

1.3 連續(xù)梁橋懸臂現(xiàn)澆施工控制方法概述

在橋梁工程施工中，由于施工周期長，施工程序復(fù)雜，必然會(huì)為工程帶來一定的風(fēng)險(xiǎn)，有時(shí)還可能會(huì)發(fā)生一些難以預(yù)測的突發(fā)狀況。因此需要對(duì)橋梁的施工過程做出監(jiān)測和控制。

在橋梁施工過程中，會(huì)受到多種荷載的影響，比如橋梁本身的自重、橋梁上堆放的材料及施工機(jī)具的荷載、施工掛籃的自重、風(fēng)荷載、溫度梯度效應(yīng)等等。技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)各方面的數(shù)據(jù)，對(duì)施工過程進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)控，并及時(shí)對(duì)出現(xiàn)的偏差進(jìn)行調(diào)整，以保證橋梁施工的質(zhì)量和安全。

相對(duì)而言，對(duì)橋梁施工過程進(jìn)行監(jiān)測控制，國外有相對(duì)成熟的經(jīng)驗(yàn)，在一些大型工程項(xiàng)目的建設(shè)中已經(jīng)被列入正常的工作計(jì)劃，并且在信息化的現(xiàn)代社會(huì)中，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了用計(jì)算機(jī)對(duì)工程進(jìn)行智能監(jiān)控。但在國內(nèi)，我國對(duì)連續(xù)梁橋懸臂施工的監(jiān)測控制還處于探索階段，需要根據(jù)工程實(shí)際研究出適合我國工程建設(shè)實(shí)際情況的監(jiān)控技術(shù)和組織管理辦法，要達(dá)到建立起完善的控制方法的目的，仍需要經(jīng)過長期實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的積累。

2 連續(xù)梁橋懸臂現(xiàn)澆施工關(guān)鍵技術(shù)研究

某連續(xù)T型剛構(gòu)橋，全長140米。施工時(shí)，對(duì)0#塊采用墩頂托架現(xiàn)澆，待0#塊混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，在0#塊上拼裝掛籃；完成掛籃結(jié)構(gòu)拼裝以及預(yù)壓后，按照0#的澆筑法，從0#塊開始，依次對(duì)稱平衡的澆筑梁段直到懸臂端，而后按照先邊跨后中跨的順序進(jìn)行合攏段的施工。

在實(shí)際懸臂現(xiàn)澆施工中，需要在施工前對(duì)掛籃、澆筑設(shè)備等硬件設(shè)施進(jìn)行檢驗(yàn)和計(jì)算，對(duì)掛籃的承載能力、穩(wěn)定性、安全性等作出精確的數(shù)值計(jì)算，保證兩端懸臂掛籃的施工速度基本保持一致。在進(jìn)行混凝土澆筑前對(duì)支架結(jié)構(gòu)進(jìn)行荷載試驗(yàn)，消除支架非彈性變形。施工中，還需要進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)橋梁主體的應(yīng)力監(jiān)測，及時(shí)發(fā)現(xiàn)施工中的異?，F(xiàn)象，并對(duì)突發(fā)異常的數(shù)據(jù)即時(shí)進(jìn)行分析、作出參數(shù)調(diào)整。技術(shù)人員根據(jù)調(diào)整后的數(shù)據(jù)，對(duì)施工進(jìn)度和程序進(jìn)行調(diào)控，確保施工能順利、安全地進(jìn)行。

根據(jù)以上步驟，需要在具體實(shí)施中注意以下幾點(diǎn)：

（1）掛籃主要由主桁（梁）結(jié)構(gòu)、懸掛調(diào)整系統(tǒng)、模板系統(tǒng)、工作平臺(tái)、行走及錨固系統(tǒng)等幾部分組成。掛籃與節(jié)段梁體的重量比不宜大于0.5，施工中掛籃的最大變形應(yīng)不大于20mm。（2）掛籃拼裝完成后，還需要進(jìn)行進(jìn)行壓重試驗(yàn)，采用鋼筋、鋼絞線、砂袋仿照掛籃受力模式布載，加載分四級(jí)，由此消除非彈性形變，測定彈性形變。（3）鋼筋加工安裝前，需要將材料統(tǒng)一集中運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場，由吊裝設(shè)備統(tǒng)一進(jìn)行吊裝作業(yè)。將底板鋼筋和腹板鋼筋統(tǒng)一固定綁扎，繼而安裝預(yù)應(yīng)力管道，在安裝固定好預(yù)應(yīng)力管道及錨具后，綁扎頂板上層鋼筋并注意預(yù)埋鋼筋。（4）澆筑混凝土?xí)r，全橋應(yīng)當(dāng)根據(jù)T型剛構(gòu)的特點(diǎn)，兩端保持對(duì)稱施工，采用一次性澆筑成型的施工方法。（5）拆除兩端的掛籃結(jié)構(gòu)后，才能對(duì)合攏段進(jìn)行施工。先拆除邊跨直線現(xiàn)澆段支架，將支架臨時(shí)鎖定，安裝邊跨合攏段的鋼筋和預(yù)應(yīng)力孔道，澆筑邊跨合攏段混凝土，并在混凝土的強(qiáng)度達(dá)到要求后，拆除邊跨掛籃以及臨時(shí)支架，依次按照之前的操作重復(fù)，完成中跨合攏段混凝土的澆筑。（6）在混凝土澆筑的過程中，需要安排專人隨時(shí)監(jiān)測掛籃及混凝土結(jié)構(gòu)的變形量，確保施工過程中梁體的下?lián)现翟谠O(shè)計(jì)容許范圍內(nèi)。合攏口側(cè)壓重采用水箱壓重，一邊澆筑混凝土一邊將水釋放出來，確保掛籃的負(fù)荷和撓度基本不變。

3 連續(xù)梁橋懸臂現(xiàn)澆施工控制方法研究

在連續(xù)梁橋懸臂現(xiàn)澆施工過程中，受混凝土質(zhì)量、施工溫度、當(dāng)?shù)貧夂驐l件、設(shè)備耐受度、掛籃材質(zhì)等因素影響，需要嚴(yán)格觀測并控制懸臂現(xiàn)澆施工時(shí)節(jié)段的撓度與應(yīng)力。連續(xù)梁橋懸臂現(xiàn)澆施工監(jiān)控的內(nèi)容包括對(duì)掛籃模板安裝后的撓度監(jiān)測，并根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整安裝的位置和錨固的位置；對(duì)澆筑混凝土前的預(yù)拱度進(jìn)行測量，并根據(jù)施工狀況調(diào)整混凝土的澆筑速度，從而將預(yù)拱度調(diào)整至符合施工條件的數(shù)值；對(duì)澆筑混凝土后橋面的撓度進(jìn)行觀測、計(jì)算，同時(shí)計(jì)算施工段在荷載變化、施工溫度等外部環(huán)境影響下引起的撓度，并根據(jù)觀測的數(shù)據(jù)對(duì)后續(xù)節(jié)段的施工進(jìn)行調(diào)整；通過在控制截面內(nèi)預(yù)埋測試儀器來觀測應(yīng)力。

施工控制是橋梁建設(shè)的質(zhì)量保證，因此，是否能實(shí)行高效的施工控制，對(duì)橋梁工程是否能滿足設(shè)計(jì)要求具有十分重要的意義。在實(shí)際操作中，施工控制方法包括結(jié)構(gòu)的變形控制方法、應(yīng)力控制方法和穩(wěn)定性控制方法。

施工中，首先需要通過預(yù)加載來消除掛籃設(shè)備的非彈性變形，并嚴(yán)密監(jiān)控掛籃的變形程度，以便進(jìn)行立模高程的確認(rèn)；其次，對(duì)各施工節(jié)段的下?lián)现底鞒鲇^測和計(jì)算，設(shè)置觀測點(diǎn)認(rèn)真觀測，以便對(duì)合攏前各梁段和邊跨段的高程進(jìn)行調(diào)整和控制；再者，合龍施工前應(yīng)對(duì)兩端懸臂梁段的軸線、高程和梁長受溫度影響的偏移值進(jìn)行觀測，并進(jìn)行計(jì)算，確定準(zhǔn)確的合龍溫度、時(shí)間及程序；最后，合龍后應(yīng)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)按設(shè)計(jì)規(guī)定的程序完成體系轉(zhuǎn)換。

4 結(jié)語

在預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的施工中，由于懸臂澆筑施工節(jié)省了施工成本、降低了材料及設(shè)施的損耗、縮短了施工工期，使得連續(xù)梁橋的施工程序更加簡便、施工質(zhì)量更高、結(jié)構(gòu)整體性更強(qiáng)。因此，值得對(duì)其進(jìn)行大力推廣，但由于連續(xù)梁橋懸臂澆筑施工法對(duì)施工技術(shù)的要求較高、施工條件更復(fù)雜，對(duì)施工的控制方法要求也隨之提高。我國的橋梁工程技術(shù)人員需要不斷深入研究和實(shí)踐，一方面提高連續(xù)梁橋懸臂澆筑施工法的施工質(zhì)量，另一方面制定更加科學(xué)、合理的控制方法，以保證橋梁施工能穩(wěn)定、安全、高效地完成。

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