采用掛籃施工懸臂澆筑連續(xù)梁邊跨現(xiàn)澆段施工工藝

張華軍 張錦

摘 要：本文以三元車(chē)站多線特大橋（54+100+54）m連續(xù)梁為例介紹采用掛籃做支架施工邊跨現(xiàn)澆段的施工方法，達(dá)到了提高工效、節(jié)約成本和降低安全風(fēng)險(xiǎn)的目的，對(duì)類(lèi)似工程施工具有借鑒意義。

關(guān)鍵詞：掛籃；懸臂澆筑；邊跨現(xiàn)澆段；工藝

1 引言

連續(xù)梁作為超靜定結(jié)構(gòu)，具有跨度大、彎矩分部均勻、跨中撓度小和抗震性能好等特點(diǎn)，在跨公路、鐵路、河谷上等具有較大優(yōu)勢(shì)，掛籃懸臂澆筑工藝因此得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。隨著我國(guó)高速鐵路的迅速發(fā)展，橋梁工程在線路中的占比越來(lái)越大，掛籃懸澆施工連續(xù)梁在工程中的數(shù)量也隨之增多。采用掛籃施工邊跨現(xiàn)澆段施工工藝具有安全、經(jīng)濟(jì)、高效、快捷等優(yōu)點(diǎn)，與采用傳統(tǒng)的支架或托架方式澆筑邊跨現(xiàn)澆段段相比可更好的適用于墩身較高、跨線及跨河谷情況。

2 傳統(tǒng)懸澆施工邊跨直線段的局限性

當(dāng)墩身相對(duì)較矮、地形較為平坦時(shí)，邊跨現(xiàn)澆段施工常采用支架進(jìn)行現(xiàn)澆施工，但用鋼量普遍較大。當(dāng)墩高相對(duì)較高、對(duì)地形要求較高時(shí)，采用托架進(jìn)行現(xiàn)澆施工則在安全、經(jīng)濟(jì)和縮短工期等方面體現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢(shì)。但是，采用托架施工存在以下兩個(gè)比較明顯的缺點(diǎn)：

（1）托架搭設(shè)上下預(yù)埋件的的預(yù)埋位置是本方案控制的關(guān)鍵，精準(zhǔn)度不易把控；高空作業(yè)受氣流影響和作業(yè)空間的不穩(wěn)定影響較大，難以保證桿件焊接質(zhì)量和托架的平衡度，同時(shí)工人作業(yè)也面臨著更大的安全風(fēng)險(xiǎn)。

（2）鐵路橋梁15m以上的高墩一般都設(shè)計(jì)為薄壁空心墩，托架下預(yù)埋件一般都要安裝在空心墩體部分，現(xiàn)澆施工時(shí)造成下預(yù)埋件和墩身連接部位局部應(yīng)力較大，不好預(yù)測(cè)及把控施工安全風(fēng)險(xiǎn)。針對(duì)以上問(wèn)題，采用掛籃做支架來(lái)取代采用支架或托架施工邊跨現(xiàn)澆段便可以達(dá)到節(jié)約成本、降低施工安全風(fēng)險(xiǎn)，高效快捷的目的。

3 工程概況

三元車(chē)站多線特大橋位于三元車(chē)站出站端，在第7孔跨越江寧街，該處為四線并行處，設(shè)計(jì)采用2聯(lián)橫向無(wú)連接的（54+100+54）m連續(xù)梁通過(guò)。該連續(xù)梁?jiǎn)温?lián)共有55個(gè)節(jié)段，其中0#段2個(gè)，1#～12#段為對(duì)稱(chēng)懸澆節(jié)段，2個(gè)邊跨現(xiàn)澆段14#段長(zhǎng)3.75m，2個(gè)邊跨合龍段及1個(gè)中跨合龍段長(zhǎng)度均為2m；節(jié)段最大長(zhǎng)度4m，最小長(zhǎng)度3m，最大梁段重量為195.73t。下面以該連續(xù)梁為例介紹采用掛籃施工邊跨現(xiàn)澆段的施工工藝。

4 掛籃施工邊跨現(xiàn)澆段施工工藝

4.1 總體思路

本連續(xù)梁每個(gè)邊跨現(xiàn)澆段塊長(zhǎng)均為3.75m，邊跨合龍段塊長(zhǎng)為2.0m，合計(jì)長(zhǎng)5.75m。兩個(gè)邊墩墩頂梁段長(zhǎng)分別為1.85m和1.9m，則邊跨現(xiàn)澆段和邊跨合龍段合計(jì)對(duì)應(yīng)懸出墩身部分梁段長(zhǎng)度為3.9m 和3.85m。墩身外部分采用掛籃作為施工支架，外模、底模均采用掛籃模板進(jìn)行施工，墩頂段利用定型鋼模組拼進(jìn)行施工，邊跨現(xiàn)澆段和合龍段采用一次澆筑成型，澆筑時(shí)在靠近合龍段的懸臂梁段端部進(jìn)行配重。

4.2 主要工藝流程（如圖1）

4.3 支架設(shè)計(jì)與梁段施工

（1）支撐體系設(shè)計(jì)。本連續(xù)梁邊跨現(xiàn)澆段與合龍段采用一次澆筑成型工藝，采用掛籃做施工支架進(jìn)行施工。懸臂段3.9m外模、底模均采用掛籃模板進(jìn)行施工，墩頂段1.85m利用定型鋼模組拼進(jìn)行施工。立模時(shí)精確放出梁段平面位置，模板的接縫要嚴(yán)密平順，接縫處貼雙面止?jié){帶或用海綿條進(jìn)行填充（如圖2）。

（2）掛籃走行施工。在懸臂澆筑完最后一個(gè)懸臂節(jié)段基12#節(jié)段后，預(yù)應(yīng)力張拉施工完成后拆除掛籃底部前橫梁處作業(yè)平臺(tái)，將掛籃走形至邊跨現(xiàn)澆段墩頂端，將底縱梁置于墩頂上按標(biāo)高設(shè)置的型鋼支墊材料上，并采用鋼筋或鋼板對(duì)底縱梁進(jìn)行橫向限位。掛籃底縱梁和型鋼支墊材料之間鋪設(shè)一層薄鋼板，鋼板頂面涂膜一層潤(rùn)滑油，以保證溫度應(yīng)力情況下梁體可沿縱向橋自由伸縮。隨后拆除掛籃內(nèi)導(dǎo)梁，同時(shí)拆除內(nèi)導(dǎo)梁前長(zhǎng)吊桿。

（3）梁段施工。墩頂1.85m段底模采用方木和1.5cm厚竹膠板組成底模系統(tǒng)；側(cè)模采用定型鋼模；梁體底板及墻身鋼筋綁扎及預(yù)應(yīng)力管道安裝完畢后開(kāi)始拼裝內(nèi)模，內(nèi)模采用竹膠板拼裝，方木為楞，采用Φ48×3.5mm扣件式鋼管腳手架管支撐，縱距、橫距及步距均為0.6 m，為增強(qiáng)支架的整體穩(wěn)定性，鋼管支架每排均設(shè)縱、橫水平撐。模板拼縫處粘貼寬面透明膠布，并在接縫處增加方木加固支撐。隨后進(jìn)行頂板鋼筋和頂板預(yù)應(yīng)力安裝施工，澆筑混凝土。養(yǎng)生等強(qiáng)至混凝土彈性模量及強(qiáng)度均達(dá)到設(shè)計(jì)的100%后進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉、壓漿、封錨施工，完成邊跨現(xiàn)澆段施工。

（4）配重施工。為保持T構(gòu)基本平衡前提下進(jìn)行邊跨現(xiàn)澆段及合龍段施工，混凝土澆筑的同時(shí)在靠近中跨合龍側(cè)的懸臂段進(jìn)行等量加載重量，配重方式采用1m3的C25混凝土預(yù)制塊。根據(jù)力矩平衡公式得出所需配重重量，壓重施工中盡最大努力保持T構(gòu)兩端受力平衡。

5 技術(shù)特點(diǎn)及適用范圍

5.1 技術(shù)特點(diǎn)

采用掛籃做支架施工邊跨現(xiàn)澆段的主要技術(shù)特點(diǎn)有：

（1）有效簡(jiǎn)化了邊跨現(xiàn)澆段和合龍段的施工工藝，減少了合龍段的數(shù)量，施工進(jìn)度得到了加快。（2）利用掛籃做支架施工邊跨現(xiàn)澆段，節(jié)省了支架或托架的投入、節(jié)約了模板及臨時(shí)加勁鋼支撐結(jié)構(gòu)的投入，大大節(jié)約了成本投入。（3）工藝操作不復(fù)雜，工人易于接受，施工工效高，在掛籃內(nèi)施工作業(yè)大大降低了安全風(fēng)險(xiǎn)。（4）降低了作業(yè)環(huán)境要求，減少了預(yù)應(yīng)力混凝土的收縮徐變，對(duì)線型控制能更好的把控。

5.2 適用范圍

采用掛籃做支架施工懸澆邊跨現(xiàn)澆段技術(shù)適用于：（1）無(wú)邊跨合龍段的連續(xù)梁：其邊跨現(xiàn)澆段懸出墩身部分的長(zhǎng)度不超過(guò)掛籃懸澆節(jié)段的最大節(jié)塊長(zhǎng)（一般為4.0m）。（2）有邊跨合龍段的連續(xù)梁：其邊跨直線段和邊跨合龍段合計(jì)懸出墩身部分的長(zhǎng)度不超過(guò)掛籃懸澆節(jié)段的最大節(jié)塊長(zhǎng)（一般為4.0m）。（3）掛籃所承受的懸出墩身部分梁段重量不得大于掛籃設(shè)計(jì)理論計(jì)算所采用最大現(xiàn)澆段重量。（4）對(duì)于合龍流程為先邊后中的連續(xù)梁，為保證T構(gòu)兩端平衡，采用掛籃做支架施工邊跨直線段需考慮配重。（5）對(duì)于合龍流程為先中后邊的連續(xù)梁，利用掛籃做支架同步對(duì)稱(chēng)進(jìn)行邊跨現(xiàn)澆段施工可不用配重。

6 預(yù)期目標(biāo)及效果

采用掛籃做支架施工邊跨現(xiàn)澆段省去了支架或托架預(yù)埋、安裝、預(yù)壓及拆除等工序，可達(dá)到的目標(biāo)及效果為：（1）工效分析：邊跨現(xiàn)澆段施工工期可由原來(lái)的30天縮短到15天左右，大大提高了施工工效。（2）安全性分析：采用掛籃做支架施工避免了支架或托架安裝、預(yù)壓、拆除帶來(lái)的高空作業(yè)、臨邊防護(hù)、物體打擊、大型機(jī)械等帶來(lái)的安全隱患，現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員的人身安全得到了有效保障。（3）成本分析：經(jīng)核算，我項(xiàng)目部3處可采用掛籃做支架施工邊跨現(xiàn)澆段的連續(xù)梁比采用托架或支架施工邊跨現(xiàn)澆段節(jié)約材料、人工及機(jī)械成本費(fèi)用合計(jì)約56萬(wàn)元。

7 結(jié)論

采用掛籃做支架施工邊跨現(xiàn)澆段施工工藝簡(jiǎn)單、易操作，直接利用掛籃前移為施工作業(yè)提供了穩(wěn)定、廣闊的施工平臺(tái)，避免了支架安裝，托架的預(yù)埋及安裝，支架預(yù)壓及拆除等工序，極大提高了施工工效，大幅度降低了支撐體系用鋼量、模板、人工和機(jī)械的成本投入，最大限度的降低了高空作業(yè)強(qiáng)度和安全風(fēng)險(xiǎn)，取得了工期、經(jīng)濟(jì)、安全等多方面的巨大效益，在同類(lèi)工程施工中值得推廣、應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1] 董春燕.高速鐵路高墩連續(xù)梁橋設(shè)計(jì)[J].中國(guó)水運(yùn) 2013（4）.

[2] 劉進(jìn)寶.高墩連續(xù)梁邊跨直線段的技術(shù)探索J].山西建筑，2013（12）.

[3] 朱英磊，穆建廷，雷軍.掛籃懸臂澆筑連續(xù)剛構(gòu)橋邊跨直線段施工方法研究[J].國(guó)防交通工程與技術(shù)，2015（1）.