大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋梁掛籃施工技術(shù)要點分析

江群德

中國水利水電第八工程局有限公司 湖南 長沙 410000

前言

懸臂掛籃施工技術(shù)的日漸成熟，解決了大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工遇到的很多問題。尤其是在進行跨河、跨海、跨鐵路等障礙物橋梁的施工時，既解決了因地形、地勢原因造成的施工技術(shù)與安全問題，又能夠避免因橋梁施工造成對自然環(huán)境和水資源的污染破壞。

1 掛籃施工技術(shù)的基本原理及其應(yīng)用

1.1 概述

掛籃施工技術(shù)的基本原理是利用橋墩兩側(cè)已施工的懸臂梁段作為承重結(jié)構(gòu)，可以沿固定軌道前后行走的掛籃進行制作，掛籃一端與懸臂錨固在一起。以掛籃作為施工操作的空中平臺，完成橋墩兩側(cè)橋梁一定長度的對稱性同步施工作業(yè)，并且利用吊籃作為新建成節(jié)段主梁箱體的承重裝置。吊籃由承重構(gòu)件、行走系統(tǒng)、模板系統(tǒng)以及懸吊裝置等組成。每當完成一個節(jié)段的橋梁施工，就可以在已完成節(jié)段達到規(guī)定建設(shè)強度后進行操作吊籃前移，到達預(yù)定地點后重新錨固，并且在做好相關(guān)測試和準備工作后投入下一個節(jié)段的施工，直至橋梁順利合攏。掛籃施工工藝流程見圖1。

圖1 掛籃施工工藝流程圖

1.2 掛籃施工技術(shù)的應(yīng)用

掛籃施工技術(shù)的應(yīng)用為修建大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋梁提供了可靠的技術(shù)支持，近年來在我國橋梁建設(shè)方面不斷刷新跨度和長度記錄的過程中，懸臂吊籃施工技術(shù)的應(yīng)用功不可沒。通常在進行掛籃的設(shè)計時，需要針對橋梁的斷面結(jié)構(gòu)、設(shè)計的強度等技術(shù)參數(shù)以及橋梁的結(jié)構(gòu)特點來決定吊籃的結(jié)構(gòu)和計算其主要構(gòu)件所需的強度和剛度等參數(shù)。在用于斜拉橋施工時采用前端錨固，而用于本文探討的大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工時采用后端錨固的方法。

2 大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋梁的施工概述

大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工一般采用預(yù)應(yīng)力混凝土施工工藝。對于大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋梁的施工，線形控制是質(zhì)量管理工作中最為關(guān)鍵的一項。線性監(jiān)控就是根據(jù)施工監(jiān)測所得的結(jié)構(gòu)參數(shù)真實值進行施工階段計算，確定出每個懸澆節(jié)段的立模標高，并在施工過程中根據(jù)施工監(jiān)測的成果對誤差進行分析、預(yù)測和對下一立模標高進行調(diào)整，以此來保證成橋后橋面線形、合攏段兩懸臂端標高的相對偏差不大于規(guī)定值以及結(jié)構(gòu)內(nèi)力狀態(tài)符合設(shè)計要求。只有線形控制達到設(shè)計的精確度才能夠保證橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，并且避免影響橋梁的正常使用壽命和在投入使用后出現(xiàn)安全問題。而大跨度的橋梁在施工進行的過程中由于混凝土內(nèi)部的物理化學變化和應(yīng)力分布的不斷變化，因此需要對主梁的中線以及高程進行持續(xù)的監(jiān)測，并且隨時采取措施以調(diào)整施工工藝，對超出設(shè)計誤差要求的參數(shù)進行矯正。而影響橋梁線形精確度的因素很多，從模板的拼裝調(diào)整、鋼筋的制作捆扎、預(yù)應(yīng)力管道的鋪設(shè)到混凝土澆筑過程的質(zhì)量控制，每一個工序、每一處細節(jié)的誤差都不能超出設(shè)計計算的誤差范圍。雖然在施工過程中可以通過測量確認各項技術(shù)參數(shù)是否合格。但是要想確保采取的補救措施能夠奏效，必須能夠找到造成這些誤差超標的具體原因。因此大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋梁的施工對施工技術(shù)和質(zhì)量控制要求非常高。

3 大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋梁掛籃施工技術(shù)要點分析

3.1 掛籃的設(shè)計與制作

掛籃作為施工操作的平臺和關(guān)鍵的承重裝置，其設(shè)計的是否合理、制作的質(zhì)量能否達到設(shè)計使用的要求是決定施工成敗的基礎(chǔ)。因此首先在進行掛籃的設(shè)計時要針對橋梁的斷面結(jié)構(gòu)以及設(shè)計的承重參數(shù)合理的選擇掛籃的結(jié)構(gòu)形式，并且精確計算其各關(guān)鍵承重部件所需的剛度、強度?？茖W選擇吊籃各主要零部件的原材料和加工工藝，并且按照相關(guān)設(shè)計規(guī)范要求進行必要的試驗，測試相關(guān)技術(shù)參數(shù)是否達到了設(shè)計要求。其次掛籃的模板系統(tǒng)是橋梁成型的基礎(chǔ)，其材料的選擇、強度和剛度系數(shù)以及結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性是決定橋梁澆筑質(zhì)量的關(guān)鍵，因此必須進行測試確保其滿足施工需要[1]。最后在進行掛籃的制作和部分構(gòu)件的預(yù)拼裝時，要按照相關(guān)規(guī)定經(jīng)過仔細檢查和測試方可進行現(xiàn)場安裝。

3.2 掛籃的安裝與測試的技術(shù)要點

掛籃的安裝過程必須要嚴格控制安裝的精確度并加強安全管理。首先由于橋梁的成型完全在掛籃內(nèi)完成，因此決定掛籃與懸臂梁相對位置關(guān)系的參數(shù)精確度非常關(guān)鍵，是確保橋梁的中線位置以及高程控制最重要的環(huán)節(jié)。所以在掛籃安裝過程中必須使用高精確度的儀器儀表進行規(guī)范化的測量和細致的調(diào)整。其次在安裝完成后要進行荷載試驗并根據(jù)規(guī)范要求精確記錄不同載荷下導(dǎo)梁撓度等相關(guān)參數(shù)，一方面為施工進行過程中的工藝實施收集重要的參考數(shù)據(jù)，另一方面驗證掛籃的剛度、強度以及穩(wěn)定性，能夠滿足施工需要。

3.3 模板的安裝與調(diào)試

根據(jù)橋梁斷面結(jié)構(gòu)設(shè)計的箱梁模板結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，其相對掛籃導(dǎo)梁的位置參數(shù)必須按照合理的順序進行調(diào)試，才能確保橋梁的成型質(zhì)量。首先底板以及底模的軸線要測量并調(diào)試直到達到施工設(shè)計文件的允許誤差范圍。其次要按照操作流程進行模板系統(tǒng)的安裝與調(diào)試，按次序調(diào)節(jié)各部分的數(shù)據(jù)參數(shù)并進行固定。最后要檢查模板的固定裝置是否連接穩(wěn)固以確保施工過程的安全。

3.4 鋼筋的制作與捆扎技術(shù)要點

鋼筋工程的施工質(zhì)量是橋梁最終達到設(shè)計強度要求的基礎(chǔ)，因此必須從材料進場開始嚴控鋼筋的規(guī)格和質(zhì)量。在按照設(shè)計要求對鋼筋進行加工時確認符合加工精度的要求后才能夠吊運到掛籃平臺進行捆扎。對大跨距連續(xù)剛構(gòu)橋梁來說，鋼筋捆扎首先需要確保位置方面的精確，尤其是底板鋼筋的高程以及腹板鋼筋的傾斜度[2]。其次在鋼筋的連接和支撐部位需要進行焊接時也要求施工人員具有較高的技術(shù)水平。

3.5 預(yù)應(yīng)力管道的安裝與固定

預(yù)應(yīng)力管道的安裝和固定是大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工中很重要的環(huán)節(jié)，決定了預(yù)應(yīng)力管道在混凝土澆筑完成后能否按照設(shè)計的預(yù)期成型，是對施工完成節(jié)段的橋體及時施行預(yù)應(yīng)力拉張的基礎(chǔ)。在這個施工環(huán)節(jié)中首先需要按照設(shè)計位置的精度要求鋪設(shè)和連接管道，并且在出現(xiàn)與鋼筋或預(yù)留孔位的位置發(fā)生沖突的情況時，優(yōu)先保證預(yù)應(yīng)力管道的位置精度，并且聯(lián)系工程技術(shù)人員確定其他技術(shù)數(shù)據(jù)的調(diào)整方案[3]。其次，為避免在混凝土澆筑過程中由于受到不均勻的應(yīng)力作用造成管道位移，要采取必要的措施進行加固。

3.6 混凝土澆筑過程的技術(shù)要點

大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋梁的混凝土澆筑是技術(shù)難度和對施工質(zhì)量影響最大的工序。首先原材料的質(zhì)量是最后成型橋體整體質(zhì)量的保證，因此首先要根據(jù)施工設(shè)計要求對混凝土的原材料規(guī)格和型號等進行檢驗，其次，使用懸吊掛籃技術(shù)進行大跨度橋梁的主體施工時，必須確?；炷翝仓^程的對稱性和連續(xù)性，以防因橋墩兩側(cè)的載荷差別造成線形控制失效，或者因澆筑過程中斷導(dǎo)致橋梁箱體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)缺陷。所以一方面要精確控制兩側(cè)的澆筑進度，另一方面要掌握好混凝土的預(yù)拌和運輸過程。既不能因混凝土無法及時供應(yīng)造成施工中斷，又不能因等待澆筑時間過長造成混凝土出現(xiàn)離析。最后混凝土的澆筑過程要按照科學規(guī)范的次序進行，從施工節(jié)段的遠端開始按照從底板到腹板，再從頂板到翼板的次序同步、對稱的進行。

3.7 掛籃的前移與相鄰節(jié)段的施工準備

首先掛籃的前移與其安裝過程一樣需要對相關(guān)位置參數(shù)進行精確控制。并且在移動過程中要使兩側(cè)的移動保持同步，以免測量參數(shù)出現(xiàn)誤差。其次在進行掛籃的前移和重新固定時要按照其使用規(guī)范規(guī)定的次序操作，以防發(fā)生安全事故，并且在相鄰節(jié)段施工開始前測量確認掛籃的平面精度是否符合要求。

4 結(jié)束語

由于大跨度的橋梁工程越來越多，吊籃施工技術(shù)的應(yīng)用必將越來越普遍。因此對吊籃施工技術(shù)要點進行細致的分析和總結(jié)，能夠不斷的積累實踐經(jīng)驗和提高施工技術(shù)水平。并且在今后的施工中對相關(guān)技術(shù)環(huán)節(jié)進行不斷的完善和創(chuàng)新，以期進一步提高大跨度橋梁的施工效率和質(zhì)量。