關(guān)于橋梁施工中懸臂掛籃技術(shù)的探究

魏 鳳

(中鐵二十四局集團(tuán)福建鐵路建設(shè)有限公司， 福建 福州 350000)

懸臂掛籃技術(shù)是一種較為常見的施工技術(shù)手段，在當(dāng)前國(guó)內(nèi)橋梁工程項(xiàng)目施工建設(shè)過程中應(yīng)用非常的廣泛，不僅可以有效確保懸臂掛籃施工質(zhì)量，而且能夠保證橋梁工程施工安全穩(wěn)定性。

1 橋梁工程懸臂掛籃施工技術(shù)要點(diǎn)分析

1.1 制作和安裝掛籃

掛籃制作與吊裝是橋梁工程懸臂掛籃施工的首要環(huán)節(jié)。一般情況下，制作和吊裝掛籃要嚴(yán)格按照施工設(shè)計(jì)要求進(jìn)行，其中，掛籃制作在按照施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)內(nèi)容及要求進(jìn)行制作加工外，重點(diǎn)要對(duì)其安全結(jié)構(gòu)進(jìn)行控制，避免在掛籃走行和施工過程中發(fā)生墜落事故，對(duì)施工產(chǎn)生不利影響；此外，在掛籃制作完成后，根據(jù)吊裝施工方案，提前檢查施工現(xiàn)場(chǎng)，了解施工環(huán)境、施工設(shè)備及工藝流程，確保施工順利進(jìn)行。吊裝施工期間，注意對(duì)防護(hù)措施進(jìn)行應(yīng)用，提高施工安全性，防止掛籃及其部件掉落，施工結(jié)束后對(duì)安裝牢固性進(jìn)行檢查，驗(yàn)收通過即可進(jìn)入下一道施工工序。

1.2 掛籃預(yù)壓及荷載試驗(yàn)

在掛籃按照完成使用前，主要針對(duì)掛籃主桁架等構(gòu)件的非彈性變形進(jìn)行預(yù)壓試驗(yàn)，同時(shí)驗(yàn)證掛籃承載力。新的掛籃主桁架往往有非彈性變形方面的安全隱患問題存在，通過預(yù)壓試驗(yàn)可以有效控制掛籃非彈性變形，以此來保證掛籃性能施工安全可靠性。在懸臂掛籃作業(yè)時(shí)，主要是將已經(jīng)分段好的結(jié)構(gòu)進(jìn)行對(duì)稱性的澆筑。掛籃按最大梁段設(shè)計(jì)，掛籃承載力一般根據(jù)最大梁段施工時(shí)總荷載進(jìn)行設(shè)計(jì)，且穩(wěn)定系數(shù)為不小于1.3，需兼顧掛籃施工作業(yè)技術(shù)性與經(jīng)濟(jì)性要求。

1.3 鋼筋混凝土施工

第一，普通梁段施工。在懸臂掛籃施工過程中，掛籃是是關(guān)鍵施工設(shè)備，其具有較強(qiáng)的支撐能力，同時(shí)也是鋼筋混凝土工程施工作業(yè)的移動(dòng)平臺(tái)。混凝土澆筑設(shè)計(jì)時(shí)，需綜合考慮施工環(huán)境條件，比如溫度等。同時(shí)，還要注意澆筑的厚度、次數(shù)以及連續(xù)性控制，加強(qiáng)振搗以及施工完成后的養(yǎng)護(hù)管理。澆筑混凝土之前，應(yīng)當(dāng)先對(duì)鋼筋以及錨頭的數(shù)量和規(guī)格等進(jìn)行嚴(yán)格的檢查，確保其與施工圖紙保持一致?；炷翝仓┕み^程中，應(yīng)當(dāng)從懸臂端部位置開始，逐漸向懸臂根部依次進(jìn)行，以免因掛籃前端下?lián)隙鴮?dǎo)致已澆筑混凝土開裂。各節(jié)段施工操作完成后，應(yīng)當(dāng)對(duì)混凝土的澆筑施工質(zhì)量影響因素進(jìn)行分析，采取有效的措施和方法來確保施工質(zhì)量。

第二，合攏段施工質(zhì)量控制。在合攏段施工過程中，其操作順序是先邊跨后中跨。在合攏施工時(shí)，應(yīng)當(dāng)科學(xué)地壓重以及卸重，以免出現(xiàn)施工開裂現(xiàn)象，提高合攏精度。同時(shí)，壓重以及卸重與邊跨和中跨合攏段的混凝土澆筑同步等量。邊跨合攏時(shí)，隨邊跨合攏段混凝土澆筑同步等量對(duì)兩個(gè)中跨端進(jìn)行加載壓重，以免中跨端出現(xiàn)上撓問題。中跨合攏施工時(shí)，對(duì)中跨合攏段進(jìn)行混凝土澆筑，并且同步卸除中跨端（兩個(gè)）的壓重。合攏段施工過程中，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格控制混凝土開裂。橋梁合攏段混凝土采用強(qiáng)度等級(jí)較高的微膨脹混凝土材料，這有利于新、舊混凝土之間的有機(jī)結(jié)合。

2 懸臂掛籃技術(shù)在橋梁施工應(yīng)用實(shí)踐

2.1 工程概況

石門特大橋，全長(zhǎng)2209.11m，孔跨布置為(12+12)m框架+(1-7)m框架+(15-32)m簡(jiǎn)支T梁+(1-3.5)m框架+(8+12.3+12.3+8)m框架+(1-4)框架+(15-32)簡(jiǎn)支T梁+1-（40+56+56+40）m連續(xù)梁+(6-32+2-24+1-32)m框架+1-（40+64+40）m連續(xù)梁+(14-32)m框架，在44～47#墩處設(shè)計(jì)一聯(lián)（40+64+40）m連續(xù)梁。結(jié)合工程特點(diǎn)，本連續(xù)梁采用掛籃懸澆施工方法。

2.2 掛籃安裝

本橋懸澆段施工采用三角掛籃進(jìn)行施工，掛籃制作采用工廠加工制作方式，在掛籃結(jié)構(gòu)構(gòu)件運(yùn)達(dá)施工現(xiàn)場(chǎng)后，利用汽車吊吊至在已澆好的0號(hào)梁段頂面拼裝，拼裝完畢后，對(duì)掛籃施加梁段荷載進(jìn)行預(yù)壓，充分消除掛籃產(chǎn)生的非彈性變形，懸灌施工過程中，將掛籃的彈性變形量納入梁段施工預(yù)拱度計(jì)算。需要注意的是，在進(jìn)行掛籃現(xiàn)場(chǎng)拼裝施工前，注意結(jié)合掛籃拼裝施工的實(shí)際地形情況，進(jìn)行試拼裝測(cè)試，確保符合相關(guān)要求與情況下，再進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行拼裝實(shí)施，以避免對(duì)拼裝速度及質(zhì)量效果產(chǎn)生影響。此外，在掛籃安裝施工中要始終保證有四個(gè)錨點(diǎn)錨固每個(gè)上主梁，在掛籃走行過程中要始終保證每籃至少有二個(gè)保險(xiǎn)點(diǎn)，以確保掛籃安裝施工的安全防護(hù)全面并且到位。

2.3 掛籃荷載試驗(yàn)

掛籃拼裝完畢后，進(jìn)行荷載試驗(yàn)以測(cè)定掛籃的實(shí)際承載能力和梁段荷載作用下的變形情況。以（40+64+40）m連續(xù)梁為例進(jìn)行荷載試驗(yàn)，按1.2倍最大施工荷載進(jìn)行靜載試驗(yàn)，分五級(jí)進(jìn)行加載，各級(jí)荷載分別為20%、60%、80%、100%、120%進(jìn)行加載，每級(jí)加載完畢1h后，測(cè)量掛籃的變形值，測(cè)點(diǎn)設(shè)置在前后支點(diǎn)、上下橫梁、后橫梁的兩側(cè)及中部位置。試驗(yàn)中，荷載全部加載完畢后，每隔1h測(cè)量一次每個(gè)測(cè)點(diǎn)變形值，連續(xù)預(yù)壓4h，當(dāng)最后測(cè)量時(shí)間段的兩次變形量之差小于2mm時(shí)，即可結(jié)束。荷載試驗(yàn)時(shí)，加載按施工中掛籃受力最不利的梁段荷載進(jìn)行等效加載，測(cè)定掛籃自身彈性變形和非彈性變形值，作為懸灌梁立模時(shí)的參考數(shù)據(jù)。

表1 加載點(diǎn)及加載量表

根據(jù)各級(jí)荷載作用下掛籃產(chǎn)生的撓度繪出掛籃的荷載—撓度曲線，為懸臂施工的線性控制提供可靠的依據(jù)。根據(jù)最大荷載作用下掛籃控制桿件的內(nèi)力，可以計(jì)算掛籃的實(shí)際承載能力，了解掛籃使用中的實(shí)際安全系數(shù)，確保安全可靠。加載方法根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)采用混凝土預(yù)制塊及砂袋進(jìn)行預(yù)壓。

2.4 懸澆段施工

懸臂掛籃施工主要包括掛籃前移、掛籃調(diào)整及錨固、鋼筋及孔道安裝、混凝土灌注及養(yǎng)護(hù)、預(yù)應(yīng)力施加、孔道壓漿六個(gè)工序，以循環(huán)方式進(jìn)行澆筑施工。懸灌梁段施工長(zhǎng)度3.5～4米，當(dāng)混凝土強(qiáng)度和彈性模量達(dá)到設(shè)計(jì)要求后進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉。在前一梁段施工完畢后，解除放松各吊點(diǎn)，使模板脫離梁體，解除梁上后錨點(diǎn)，進(jìn)行錨固轉(zhuǎn)換，行走小車托力轉(zhuǎn)換在滑道上，通過手拉葫蘆拖拉主桁采取整個(gè)掛籃前移動(dòng)至下一梁段位置。掛籃就位后，先進(jìn)行主桁梁上錨固轉(zhuǎn)換給梁體的錨筋上和底籃后錨安裝轉(zhuǎn)換在梁體上，然后通過測(cè)量?jī)x器進(jìn)行中線、高程測(cè)量、定位，通過千斤頂進(jìn)行標(biāo)高調(diào)整，經(jīng)過檢查確定合格后，最后進(jìn)行全面錨固。

接著進(jìn)行鋼筋安裝及預(yù)埋件施工，檢驗(yàn)合格后進(jìn)行混凝土澆筑，混凝土澆筑要考慮施工環(huán)境溫度及混凝土運(yùn)輸速度等因素；橋梁箱梁混凝土澆筑施工中，注意做好掛籃中線以及掛籃底部模板標(biāo)高、三向預(yù)應(yīng)力束管道、預(yù)埋件位置等情況的檢查確認(rèn)?；炷翝仓蓲旎@前端開始逐步進(jìn)行澆筑，注意做好新舊混凝土澆筑的銜接，避免發(fā)生斷裂或者是裂縫等問題，對(duì)預(yù)應(yīng)力束管道周圍的混凝土澆筑，需要在管道內(nèi)進(jìn)行硬塑料管插入作為襯填，以避免混凝土澆筑對(duì)管道造成壓迫，影響混凝土及預(yù)應(yīng)力管束的性能作用。

2.5 連續(xù)梁合攏及合攏段施工

連續(xù)梁合攏段施工，首先，對(duì)連續(xù)梁合攏方法的選擇，需要結(jié)合梁溫及有關(guān)情況進(jìn)行合理選擇，并且對(duì)合攏口的鎖定，注意以迅速并且對(duì)稱的原則進(jìn)行鎖定實(shí)施，同時(shí)注意快速進(jìn)行連續(xù)梁合攏的外剛性支撐以及梁端預(yù)埋件焊接，在焊接完成后，注意快速進(jìn)行臨時(shí)預(yù)應(yīng)力束張拉，對(duì)連續(xù)梁合攏端口部位的混凝土，其性能等級(jí)設(shè)置注意要比橋梁工程的梁體混凝土性能等級(jí)高出一級(jí)，以微膨脹混凝土進(jìn)行施工應(yīng)用，并針對(duì)其配比、澆筑施工以及養(yǎng)護(hù)管理進(jìn)行加強(qiáng)管理和控制，確保連續(xù)梁合攏口穩(wěn)定狀態(tài)下進(jìn)行混凝土澆筑，或者是結(jié)合情況通過在懸臂端增加同等混凝土配重，以實(shí)現(xiàn)對(duì)稱梁軸線的加卸載，確保其符合施工要求，對(duì)澆筑混凝土并達(dá)到強(qiáng)度要求的情況，可通過部分張拉預(yù)應(yīng)力鋼索對(duì)其勁性骨架進(jìn)行解除后，在根據(jù)施工設(shè)計(jì)要求進(jìn)行預(yù)應(yīng)力束張拉。總之，連續(xù)梁合攏段施工必須嚴(yán)格按照施工設(shè)計(jì)要求進(jìn)行，確保其梁體線性狀況良好，避免出現(xiàn)施工誤差，以連續(xù)梁中成橋設(shè)計(jì)的彎矩預(yù)應(yīng)力筋作為連續(xù)分段懸澆施工的支撐進(jìn)行施工實(shí)施，根據(jù)連續(xù)梁合攏懸臂施工中，橋梁T梁結(jié)構(gòu)的受力變化，其施工工序嚴(yán)格按照各邊跨、次邊跨以及中跨的先后順序進(jìn)行施工實(shí)施，以確保橋梁懸臂掛籃施工效果。

3 結(jié)束語

綜上所述，橋梁工程施工過程中采用懸臂掛籃技術(shù)，利用可以行走支架懸掛于梁段之上，混凝土澆筑時(shí)可在掛籃上作業(yè)。目前橋梁工程施工中的懸臂掛籃技術(shù)應(yīng)用較為成熟，實(shí)踐中需嚴(yán)格控制施工技術(shù)要點(diǎn)，以此來確保掛籃以及橋梁工程施工質(zhì)量。

[1]張勝昌.懸臂掛籃技術(shù)在橋梁施工中的應(yīng)用[J].交通世界：運(yùn)輸車輛，2015（6）：52-53.

[2]朱海江.試析橋梁施工中懸臂掛籃的技術(shù)要點(diǎn)[J].黑龍江交通科技，2015（4）：125-126.

[3]《新建鐵路福州至平潭鐵路新建工程施工圖DK46+865.394石門特大橋》福平施（橋）-23。

[4]《新建鐵路福州至平潭鐵路新建工程施工圖（40+64+40）m連續(xù)梁（橋面寬12.6m）》福平施（橋）參-10。