大跨度橋梁施工中的懸臂施工技術(shù)

高德杰

摘? ? 要：目前，隨著社會的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的快速增長，橋梁建設(shè)工程的跨度也越來越大，大跨度連續(xù)梁橋被越來越多地應(yīng)用到橋梁建設(shè)中。先對橋梁懸臂澆筑施工技術(shù)進(jìn)行了介紹;分析了懸臂澆筑施工的撓度控制內(nèi)容;對混凝土灌注施工進(jìn)行重點(diǎn)闡述，內(nèi)容對于促進(jìn)大跨度橋梁懸臂施工技術(shù)的發(fā)展能夠有所幫助。

關(guān)鍵詞：大跨度橋梁;施工;懸臂施工技術(shù)

1? 引言

抗震能力強(qiáng)、行車舒適、整體性好、剛度大、變形小、跨度大等優(yōu)點(diǎn)使得預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋在道路橋梁建設(shè)中被越來越多的選擇應(yīng)用。懸臂澆筑施工是從已建成橋墩處開始，利用掛籃前后對稱分段沿橋跨方向進(jìn)行延伸施工，張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋把舊節(jié)段梁段與新澆筑梁段連為整體，施工過程中由開始的T形剛架體系轉(zhuǎn)換為連續(xù)剛構(gòu)體系，懸臂澆筑最大的優(yōu)點(diǎn)是不需要搭設(shè)支架，節(jié)省施工成本，加快施工進(jìn)程。

2? 工程概況

涪江特大橋中心里程K24+265，大橋橋型布置為3-40m+4-40m連續(xù)T梁+（100+180+100）m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋，橋起點(diǎn)K23+791，橋終點(diǎn)K24+463，全橋長672m。主墩基礎(chǔ)采用鉆孔灌注群樁基礎(chǔ)。8#主墩承臺厚度5m，平面尺寸13.6m×12m，9#主墩承臺厚度4m，平面尺寸12m×12m?；A(chǔ)采用直徑2.0m鉆孔灌注群樁基礎(chǔ)，樁長25m，為嵌巖樁。左岸8#主墩基礎(chǔ)位于水邊，采用小型土石筑島圍堰鉆孔施工。右岸9#主墩基礎(chǔ)位于岸坡上，采用干處鉆孔施工。主橋橋墩采用鋼筋混凝土箱型截面墩，主墩順橋向?qū)挾?.5m，橫橋向?qū)挾?.75m，墩高分別為40.8m、29m。8#主墩為加強(qiáng)主墩結(jié)構(gòu)自身強(qiáng)度，同時，在通航水位244.17m水位以下的墩身采取填充級配卵石方式增加墩身的強(qiáng)度。9#主墩無防撞要求，且墩身高度較小，截面縱橫向壁厚為1.0m。本橋為雙幅橋，每幅橋橋面寬度12.75m，連續(xù)剛構(gòu)主梁截面采用單箱單室截面，箱底寬6.75m，兩側(cè)翼板寬度分別為3m。連續(xù)剛構(gòu)主梁采用C55混凝土澆筑，采用高強(qiáng)度鋼絞線和群錨作為縱向預(yù)應(yīng)力體系，采用掛籃懸澆法施工。0號段采用托架施工，1-20號梁段采用掛籃分段對稱懸臂澆筑施工，懸臂澆筑梁段最大控制重量2700kN，掛籃設(shè)計自重1000kN。

3? 橋梁懸臂施工技術(shù)

3.1 懸臂澆筑施工

掛籃是懸臂澆筑施工中的一項關(guān)鍵設(shè)備，鋼絞線張拉、孔道安裝等多項工序都要在該裝置上進(jìn)行。因此，在進(jìn)行掛籃設(shè)計過程中，不僅要考慮成本，而且要考慮設(shè)備的靈活性和安全性，在對掛籃進(jìn)行正式應(yīng)用前，要通過預(yù)壓試驗，檢驗其承載力和安全性，通過該方式可以獲取彈性變形數(shù)據(jù)，并且可以通過合理的方式消除彈性變形，為施工控制提供強(qiáng)有力的支持，避免梁體中出現(xiàn)豎向裂縫。澆筑部分的混凝應(yīng)當(dāng)一次完成相應(yīng)澆筑操作，完成縱向預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉后，松動后錨，使掛籃向前移動，然后開始下一階段的澆筑，多次循環(huán)，直到整個懸臂澆筑結(jié)束。

3.2? 合攏段施工

合攏段施工需要在完成一個系統(tǒng)后，才能進(jìn)行下一個系統(tǒng)的施工。首先進(jìn)行邊跨合攏，接著再進(jìn)行中跨合攏。在邊跨合攏的混凝土澆筑時，需要采取架著澆筑或吊著澆筑的施工辦法，待混凝土凝固以后，邊跨合攏段才能開始施工。中跨合攏段施工時，需要在勁性骨架兩邊進(jìn)行混凝土澆筑，混凝土凝固后，不能馬上進(jìn)行中跨合攏，需先拆除前一階段施工留下的工具掛籃后再施工。中跨合攏段的施工條件與邊跨合攏段的施工條件不同，需要在溫度比較低的情況下進(jìn)行施工。合攏段施工一定要滿足設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，按照先兩邊后中間的施工順序進(jìn)行施工，在兩邊合攏的過程中，已支好的橋墩不可先拆除。

3.3? 設(shè)計掛籃

（1）承重系統(tǒng)。使用的掛籃形式為菱形，掛籃的組成部分主要包括錨固系統(tǒng)、行走、吊掛、內(nèi)外模板、前上橫梁、底模平臺和主構(gòu)件等。通過對組合梁的剛度進(jìn)行不斷增加，使主梁懸澆施工質(zhì)量得到保證。掛籃設(shè)計和制作全部是由外聘單位完成。在已澆筑塊件的前端進(jìn)行菱形主體前支點(diǎn)支承，在已澆筑完成塊件的豎向預(yù)應(yīng)力上使用錨桿錨固后支點(diǎn)。掛籃橫梁主要包括上、下2個下橫梁，前下橫梁的截面為焊接箱形，在前上橫梁上使用鋼吊帶實(shí)現(xiàn)錨固，使用螺栓將縱梁與下橫梁連接在一起。后下橫梁的主要形式為焊接箱形梁。在混凝土澆筑時，在已澆筑的節(jié)段底板上使用中間兩組吊桿實(shí)現(xiàn)錨固，在已澆筑完成的節(jié)段翼板上錨固兩側(cè)吊帶。

（2）模板系統(tǒng)。掛籃模板系統(tǒng)主要包括堵頭模板、內(nèi)模、外側(cè)模、底模系統(tǒng)和底模平臺等，掛籃底板平臺包括前后2組橫梁支撐，在前上橫梁上懸掛前下橫梁，后下橫梁上設(shè)有吊點(diǎn)。借助底?？v梁將前后2組下橫梁連接好，縱梁設(shè)置加密裝置在箱梁腹板下。外側(cè)模設(shè)置成為側(cè)模支撐桁架，并將其安裝在縱梁的上面。在設(shè)計外側(cè)模架時，需要以最高梁高為基礎(chǔ)，在立柱上設(shè)置調(diào)節(jié)螺栓孔，從而實(shí)現(xiàn)對外模支架高度的有效調(diào)節(jié)。

4? 懸臂施工技術(shù)的控制措施

4.1? 設(shè)置預(yù)拱度

預(yù)留拱度本身有兩層意思，具體內(nèi)容如下：（1）預(yù)留拱度是為了進(jìn)一步開展其他施工方法預(yù)留的，這部分拱度預(yù)留的主要目的是為了使施更加便捷，方便工作人員對吊籃進(jìn)行設(shè)置及操作。（2）橋梁工程施工的過程相對來說比較復(fù)雜，從施工到最后拼接需要經(jīng)歷多個步驟，并且在具體運(yùn)營期間，也需要進(jìn)行相應(yīng)修改，而通過預(yù)留拱度，可以使各項操作變得更加簡單。設(shè)置預(yù)留拱度的主要目的是為了施工更加安全與方便，但是預(yù)留必須得當(dāng)，太多的預(yù)留會導(dǎo)致空間浪費(fèi)，同時也會對橋梁自身的美觀性造成不良影響。通過大量的橋梁工程施工經(jīng)驗進(jìn)行總結(jié)可以發(fā)現(xiàn)，預(yù)留拱度應(yīng)當(dāng)接近懸吊梁運(yùn)營期間的最大撓度值。最大撓度值是為梁體各段的撓度的和，同時在該過程中，要考慮各梁體溫度應(yīng)力和收縮變形原因?qū)隙仍斐傻挠绊?，各項?shù)據(jù)內(nèi)容應(yīng)當(dāng)通過相關(guān)的計算獲取，同時為了確保操作的合理性，要依據(jù)橋梁所處的環(huán)境，依據(jù)經(jīng)驗，進(jìn)行針對性的處理。

4.2? 控制結(jié)構(gòu)撓度

控制結(jié)構(gòu)撓度是施工中的一項重要內(nèi)容，在具體施工期間，對該項內(nèi)容的控制，可以通過控制混凝土重量、活荷載的影響、托架自身重量等各項內(nèi)容實(shí)現(xiàn)。

4.3? 真空輔助壓漿工藝

我國的預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)不斷的得到發(fā)展，傳統(tǒng)的壓漿工藝在使用中存在空隙、氣泡、漿體密實(shí)性不好等問題，傳統(tǒng)的壓力壓漿技術(shù)已經(jīng)不能適應(yīng)發(fā)展的需要新的工藝真空輔助壓漿已經(jīng)出現(xiàn)，并且有著很好的使用效果真空壓漿技術(shù)試講常規(guī)壓漿法和真空吸漿法結(jié)合起來，將常規(guī)壓力壓漿泵設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，增加了抽真空的真空泵設(shè)備系統(tǒng)使用真空輔助壓漿技術(shù)，可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)壓力壓漿技術(shù)的不足之處，大大提高了孔道壓漿的飽和度、壓軸速度和密實(shí)度如此一來，施工質(zhì)量也會得到很大的提高。

5? 結(jié)束語

本文對懸臂澆筑施工工藝進(jìn)行了梳理，簡要闡述懸臂梁節(jié)段施工工藝、0#塊澆筑施工工藝以及合龍段澆筑施工工藝。利用有限元分析軟件對懸臂掛籃進(jìn)行了計算分析，驗算其變形、撓度、應(yīng)力、應(yīng)變等是否滿足施工要求，并對大跨度橋梁的應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)控以及線形監(jiān)控進(jìn)行詳細(xì)分析，對懸臂澆筑施工技術(shù)在大跨度橋梁施工中的應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)探討，希望能為相似工程提供參考價值。

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