橋梁施工中懸臂掛籃關(guān)鍵技術(shù)

侯 偉

（中鐵十九局集團(tuán)有限公司，北京 100176）

0 引言

大量工程實(shí)例證明，懸臂掛籃技術(shù)應(yīng)用效果良好，在保障工程整體質(zhì)量外，還可提升施工效率?；趹冶蹪仓ǎ瑢?duì)其加以技術(shù)優(yōu)化后得到的懸臂掛籃技術(shù)，是現(xiàn)代化工程中的典型施工技術(shù)。掛籃具有靈活移動(dòng)特性，完成部分區(qū)段的澆筑與張拉作業(yè)后，即可移動(dòng)掛籃，以便推動(dòng)后續(xù)環(huán)節(jié)施工的順利進(jìn)行，其適用于河流、山谷等較苛刻工程環(huán)境中。掛籃模板制作簡(jiǎn)單，安裝便捷度高，整體穩(wěn)定性好。懸臂掛籃技術(shù)兼具提升工程品質(zhì)、縮短工期、降低成本等多重優(yōu)勢(shì)。

1 工程概況

某橋梁工程總長(zhǎng)1342 m，兩側(cè)側(cè)寬15.62 m，于中部區(qū)域增設(shè)10 m 中央分隔帶。該橋梁工程是連接城市與外界的重要基礎(chǔ)設(shè)施，車流量相對(duì)較大，要求橋梁具有足夠強(qiáng)度?；诖耍こ淌褂肅50 混凝土澆筑施工，將橋梁張力保持為560 kN。工程施工技術(shù)難度大，以懸臂掛籃線形最為關(guān)鍵。合理應(yīng)用懸臂掛籃，嚴(yán)格控制荷載力，保障橋梁預(yù)拱度，是工程施工的重點(diǎn)環(huán)節(jié)。

2 懸臂掛籃的應(yīng)用價(jià)值

懸臂掛籃是橋梁的關(guān)鍵承重結(jié)構(gòu)，可為施工提供操作平臺(tái)。在施工作業(yè)時(shí)，基于懸臂掛籃可有效承受大量澆筑重量，以保障施工安全系數(shù)，有效控制事故發(fā)生概率，達(dá)到安全生產(chǎn)效果[1]。為提升懸臂掛籃技術(shù)應(yīng)用水平，工程人員需確保懸臂掛籃的承載水平，為之創(chuàng)設(shè)充足作業(yè)空間。通過(guò)對(duì)懸臂掛籃技術(shù)的合理應(yīng)用，可顯著提升橋梁安全性，減少橋梁受磨損程度。該技術(shù)靈活性好，給后續(xù)維護(hù)工作提供更多可能，無(wú)需投入大量人力與成本。

3 橋梁懸臂掛籃施工技術(shù)

3.1 懸臂掛籃技術(shù)設(shè)計(jì)參數(shù)的確定

基于橋梁設(shè)計(jì)方案，經(jīng)相關(guān)計(jì)算后，綜合考慮工程實(shí)際狀況，合理控制懸臂掛籃技術(shù)參數(shù)。

（1）分析項(xiàng)目區(qū)域內(nèi)車流量，在此基礎(chǔ)上預(yù)估橋梁車流量，求得橋梁所需達(dá)到的荷載水平。針對(duì)橋梁階段長(zhǎng)度展開分析，提升各節(jié)段重量的合理性。

（2）準(zhǔn)確設(shè)定內(nèi)外模、底模、端模四大結(jié)構(gòu)各自對(duì)應(yīng)的重量情況。

（3）針對(duì)橋梁自重做出評(píng)估，明確適用于橋梁載荷的可行組合方式，重點(diǎn)考慮橋梁穩(wěn)定性，基于對(duì)強(qiáng)度等指標(biāo)的分析，進(jìn)一步評(píng)定是否滿足車輛運(yùn)行需求。在上述基礎(chǔ)上，確定橋梁剛度值，最終得到懸臂掛籃的各項(xiàng)參數(shù)。

3.2 安裝懸臂掛籃

遵循特定流程展開，如圖1 所示。

施工過(guò)程中，為保障懸臂掛籃安裝質(zhì)量，必須全面分析施工區(qū)域的真實(shí)承載水平與最大負(fù)荷，加之對(duì)梁段的分析，對(duì)掛籃剛度與變形情況做全面掌握。懸臂系統(tǒng)組裝環(huán)節(jié)需得到安裝圖紙的指導(dǎo)。后續(xù)安裝作業(yè)中，分析操作平臺(tái)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，必須滿足施工要求。全面分析各梁段承載能力、掛籃質(zhì)量等多項(xiàng)指標(biāo)，設(shè)計(jì)科學(xué)可行的掛籃，需要將掛籃質(zhì)量穩(wěn)定在工程許可范圍內(nèi)。

圖1 施工安裝流程

3.3 橋梁掛籃施工前的預(yù)壓

為營(yíng)造安全施工環(huán)節(jié)，各類防護(hù)措施必不可少，避免因掛籃掉落引發(fā)的人員傷亡、設(shè)備損毀等事故[2]。正式施工前，工程人員對(duì)掛籃實(shí)行預(yù)壓處理，分析掛籃承載水平。預(yù)壓操作前，做好對(duì)錨固系統(tǒng)受力拉桿的固定工作，盡可能提升各欄桿受力均勻性，設(shè)定具體的預(yù)壓等級(jí)（本工程10 t 為一個(gè)等級(jí)），遵循兩掛籃對(duì)稱加載的原則，單次加載梁均為10 t。在此過(guò)程中，需注重對(duì)導(dǎo)梁標(biāo)高與掛籃的分析，保障掛籃承載力。以最大節(jié)段自重為基準(zhǔn)，實(shí)際懸臂掛籃承載力需達(dá)到該值的1～1.5 倍。針對(duì)橋梁實(shí)行懸臂預(yù)壓作業(yè)時(shí)，相關(guān)人員分析掛籃加載力與變形情況并做好記錄，確保懸臂箱梁時(shí)刻處于線性安全狀態(tài)?，F(xiàn)階段，懸臂掛籃預(yù)壓主要有3 種方法，如表1 所示。

基于對(duì)上述3 種方法的分析，綜合考慮本橋梁工程實(shí)際狀況，最終選定為三角反力架預(yù)壓加載法。在操作之前，準(zhǔn)確計(jì)算反力架與掛籃各自對(duì)應(yīng)承載力，分析不同工況下掛籃表現(xiàn)出的變形狀態(tài)。掛籃總荷載2974.6 kN，共使用4 臺(tái)規(guī)格1500 kN 的千斤頂設(shè)備，實(shí)行同步加載作業(yè)，加載等級(jí)依次為0，0.2，0.4，0.6，0.8，1，1.2，0.5，0，將單次加載間隔控制在3～5 min，給予30 min 持荷，整個(gè)加載作業(yè)耗時(shí)6 h。

3.4 安裝模板

模板安裝質(zhì)量將作用于后續(xù)混凝土澆筑整體品質(zhì)，基于提升模板安裝質(zhì)量的目的，須合理把控模板與箱梁標(biāo)高，在分析懸臂掛籃設(shè)計(jì)預(yù)拱度的同時(shí)，綜合考慮預(yù)壓后擾度情況，由此得到合適的模板標(biāo)高。

表1 3 種掛籃預(yù)壓實(shí)驗(yàn)優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比

借助前橫梁拉桿改變模高程，與此同時(shí)還需使用全站儀設(shè)備控制底模軸線，利用塑料板做好搭接工作，適當(dāng)調(diào)整底模板架寬度、外模高程，確保無(wú)誤后利用拉桿優(yōu)化模板高程。

3.5 綁扎鋼筋

（1）按照設(shè)計(jì)圖紙展開綁扎作業(yè)，確保鋼筋綁扎位置精確性，在完成鋼管支架安裝作業(yè)后方可進(jìn)入到腹腔鋼筋安裝環(huán)節(jié)，借助樣板調(diào)節(jié)鋼腹板傾斜度。

（2）通過(guò)焊接鋼筋的方式提升底板鋼筋穩(wěn)固性，有效避免上層鋼筋發(fā)生下沉現(xiàn)象。做好此項(xiàng)工作后，使用水泵設(shè)備將底板清洗干凈。

（3）為避免鋼筋支架傾斜，施工中嚴(yán)格遵循兩側(cè)腔腹板同步綁扎原則。

3.6 掛籃行走

遵循既定流程掛籃行走：適當(dāng)接長(zhǎng)錨固管軌道，要求表面達(dá)到平整、無(wú)雜物狀態(tài)。將后下橫梁兩側(cè)通過(guò)懸掛方式穩(wěn)固置于后上橫梁，此后拆除后吊桿，使吊桿達(dá)到松弛狀態(tài)，底模順利脫離底板；逐步放松側(cè)模導(dǎo)梁吊桿，使其緩慢脫離翼緣板。在此過(guò)程中，工程人員密切分析行走情況，重點(diǎn)關(guān)注軌道與橋軸線平行問(wèn)題[3]。引入卷?yè)P(yáng)機(jī)設(shè)備，在其輔助下同步牽引3 片主桁架，使其遵循既定軌道協(xié)同前行。待掛籃行走至指定區(qū)域后，隨即錨固錨桿。安排專員分析聯(lián)結(jié)效果，無(wú)誤后拆除后錨，若此環(huán)節(jié)出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，安全員需全面分析軌道狀況。與此同時(shí)，要針對(duì)安全網(wǎng)、繩索等做全方位管控，避免出現(xiàn)溜車現(xiàn)象。

3.7 澆筑混凝土

考慮到混凝土澆筑質(zhì)量，施工中嚴(yán)格遵循既定流程逐步推進(jìn)：

（1）掛籃澆筑混凝土環(huán)節(jié)，嚴(yán)格控制跨河箱梁自重，要求與跨岸箱梁澆筑總量差值控制在15 t 內(nèi)。

（2）混凝土澆筑環(huán)節(jié)，精確控制澆筑軸線與高程，為工程適配高精度水準(zhǔn)儀與全站儀，操作中安排技術(shù)人員實(shí)時(shí)分析，若軸線發(fā)生偏差需使用導(dǎo)梁前端葫蘆在第一時(shí)間糾正；若高程存在誤差，需借助橫梁上方的拉桿加以調(diào)整。

（3）針對(duì)同一箱梁展開澆筑施工時(shí)，遵循左右對(duì)稱的基本原則，避免導(dǎo)梁側(cè)向力處于波動(dòng)狀態(tài)，此舉也是確保箱梁軸線穩(wěn)定性的關(guān)鍵。

（4）開方孔。針對(duì)頂層與底層展開澆筑施工時(shí)，有必要在對(duì)應(yīng)模板上開設(shè)2 個(gè)方孔，具體規(guī)格為50 cm×50 cm，為混凝土澆筑提供通道，結(jié)束澆筑施工后隨即封閉。

（5）精確把控混凝土澆筑時(shí)間，避免塊狀凝固現(xiàn)象。

（6）提升混凝土養(yǎng)護(hù)質(zhì)量。施工中所用混凝土以水泥、砂石骨料等為基本原材料經(jīng)特定工藝制得，由于混凝土為典型非均勻材料，持續(xù)硬化過(guò)程中將出現(xiàn)明顯內(nèi)外溫差現(xiàn)象，以夏季最為明顯，極容易在表面形成明顯張拉力，進(jìn)一步引發(fā)混凝土裂縫等質(zhì)量問(wèn)題。對(duì)此，需有效提升養(yǎng)護(hù)質(zhì)量，消除內(nèi)外溫差過(guò)大的問(wèn)題。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，懸臂掛籃技術(shù)是推動(dòng)橋梁事業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵，在實(shí)際項(xiàng)目中，橋梁建筑單位需深入實(shí)地對(duì)工程區(qū)域內(nèi)的總體狀況做全方位了解，以車流量、地質(zhì)承載水平等多方面因素為基準(zhǔn)，合理優(yōu)化懸臂掛籃技術(shù)。后續(xù)施工中，各環(huán)節(jié)嚴(yán)格遵循既定方案展開，且要滿足工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。在工程人員的協(xié)同努力下，提升懸臂掛籃技術(shù)應(yīng)用水平，推動(dòng)橋梁事業(yè)發(fā)展。