大跨徑預應力連續(xù)梁橋掛籃施工技術

李 波

（中交二航局第三工程有限公司，江蘇 鎮(zhèn)江 212000）

隨著橋梁建設規(guī)模持續(xù)擴大，相繼出現(xiàn)一系列先進技術，其中以掛籃懸澆技術尤為典型。將該技術應用于工程中，可有效處理橋梁施工缺陷，創(chuàng)設穩(wěn)定、安全的施工環(huán)境，經(jīng)施工作業(yè)后橋梁質(zhì)量得到了保障，具有可觀的應用價值。圍繞掛籃施工技術展開探討，總結(jié)技術要點，將成為推動橋梁事業(yè)持續(xù)發(fā)展的關鍵。

1 工程概況

西津二線船閘工程設置有船閘交通橋，總體呈南北走向的分布特點，由橫縣西津船閘引出，終點連接右岸公路，是區(qū)域內(nèi)的重要工程。橋梁總長度473m，依據(jù)現(xiàn)場情況，設計為預應力連續(xù)梁橋，工程中引入了掛籃施工技術，以便給施工質(zhì)量提供保障。

2 掛籃安裝

2.1 掛籃特點

（1）整體剛度優(yōu)良，結(jié)構(gòu)簡單；（2）走行裝置安裝效率高，外側(cè)模與底模均可達到一次就位的效果；（3）使用到箱梁豎向預應力筋，通過此結(jié)構(gòu)可有效錨固軌道與掛籃，省去了后平衡重裝置，有效控制了掛籃自重[1]；（4）掛籃前端與中部都設置有足夠?qū)掗煹墓ぷ髅?，可作為鋼筋綁扎、泵送等環(huán)節(jié)的基礎平臺。

2.2 掛籃構(gòu)造

該工程掛籃如圖1所示。整個掛籃可拆分為6大部分，以下進行針對性分析。

圖1 三角形掛籃

（1）主構(gòu)架：整個掛籃體系最為關鍵的受力部分，基于槽鋼焊接的方式形成具有較強穩(wěn)定性的桁架桿件，對各節(jié)點穩(wěn)定性提出較高要求，均為高強螺栓聯(lián)結(jié)的形式。

（2）底模平臺：具備有效承受梁段重量的能力，也是立模等諸多環(huán)節(jié)施工作業(yè)的重要場所。

（3）內(nèi)外模板：不同模板類型采用的是結(jié)構(gòu)形式不盡相同，外模板對于完整性提出較高要求，為大塊鋼模板；內(nèi)模板則采取的是組合鋼模的形式，在此基礎上設置適量異形鋼模板，通過拼裝的方式而得。

（4）懸吊系統(tǒng)：具備荷載傳遞的作用，能夠?qū)崿F(xiàn)梁結(jié)構(gòu)等上部荷載向下的傳遞，使其有效轉(zhuǎn)移到梁段底板上。從構(gòu)成的角度考慮，一是前吊帶，其下端通過銷接的方式實現(xiàn)與底模平臺的穩(wěn)定連接，并將上端支撐于前上橫梁（此結(jié)構(gòu)設置有扁擔梁，并適配了一套具有較高靈活性的LQ60型千斤頂，可實現(xiàn)對底模板標高的靈活調(diào)節(jié)）；二是后吊帶，該部分下端依然采取銷接的方式，使其與底模平臺形成穩(wěn)定連接關系，上端支撐于底板上。

（5）錨固系統(tǒng)：主要應用于灌注施工環(huán)節(jié)，可以達到平衡傾覆力矩的效果，有助于提升掛籃施工安全性。

（6）走行系統(tǒng)：掛籃走行過程中，前支座可實現(xiàn)在軌道頂面的靈活滑動，于后節(jié)點設置反扣輪，該結(jié)構(gòu)通過反扣的方式置于工鋼翼緣上，適配了2臺規(guī)格均為20t的手拉葫蘆，在其作用下能夠提供牽引力，使得掛籃向前移動，與此同時連同底模與外側(cè)模兩部分結(jié)構(gòu)，使其到達指定的位置。掛籃移動時，伴隨有明顯的抗傾覆力，經(jīng)多個結(jié)構(gòu)后最終傳遞至箱梁豎向預應力筋。關于內(nèi)模部分的施工作業(yè)，結(jié)束鋼筋綁扎后，安排施工人員，通過人工作業(yè)的方式將其推至指定位置。掛籃走行系統(tǒng)構(gòu)成示意圖如圖2所示。

圖2 掛籃走行系統(tǒng)

2.3 掛籃荷載試驗

為給掛籃使用創(chuàng)設穩(wěn)定的環(huán)境，加載試驗必不可少，通過此方式可達到如下兩點效果：（1）檢驗掛籃質(zhì)量，有效控制非彈性變形現(xiàn)象；（2）準確掌握彈性變形的實際情況，以此為指導確定各箱梁立模拋高量。實際加載過程中，兩片桁架主縱梁采取的是相向平放的方式，并使用水準儀控制平整度。后節(jié)點錨固作業(yè)，采用的是6條規(guī)格均為φ32mm的精軋螺紋鋼；關于前節(jié)點錨固作業(yè)，依然使用相同的精軋螺紋鋼2條，遵循同步加載的原則。此外，各節(jié)點周邊均要增設撓度觀測點，使用鋼尺精確測量實際撓度值。

2.4 掛籃預壓

結(jié)束掛籃安裝作業(yè)后，為確保穩(wěn)定性，試壓環(huán)節(jié)必不可少，通過此方式可消除結(jié)構(gòu)非彈性變形。基于該工程實際情況，確定合適的掛籃預壓方法，即在縱向分配梁上張拉鋼絞線，從而完成高效的掛籃預壓作業(yè)。在掛籃預埋鋼絞線環(huán)節(jié)，此處提出的是各掛籃20根的原則，確保每根鋼絞線的性能，要求最大張拉力達150kN，在此基礎上進一步確定掛籃最大張拉力，具體為3100kN。

3 箱梁掛籃懸澆施工技術

3.1 掛籃施工方法

結(jié)束縱向預應力筋張拉后，便可以將預先設置在掛籃與導梁兩結(jié)構(gòu)之間的后錨系統(tǒng)解除。對于底模與底板間亦是如此，即依然要解除錨固系統(tǒng)，通過牽引系統(tǒng)的作用，轉(zhuǎn)移三角形桁架并使其到達指定的待澆區(qū)域，此時在三角形桁架的推動下，將會帶動底模與外側(cè)模共同發(fā)生移動，以便轉(zhuǎn)移到待澆梁段處，充分發(fā)揮出梁頂豎向預應力筋的作用，可達到錨固下導梁的效果。在此基礎上處理三角形桁架，將其錨固于導梁結(jié)構(gòu)上。除此之外，底模后端也要具有穩(wěn)定性，應錨固至梁段底部，針對各模板的位置進行靈活地調(diào)節(jié)，綁扎腹板鋼筋后以設計要求為準合理安裝預應力管道，隨后便可支立模板，再處理頂板，做好該處的鋼筋綁扎作業(yè)[2]。在上述基礎上現(xiàn)澆梁段，檢測強度值，在滿足設計要求后即可張拉，經(jīng)由壓漿處理后便滿足拆模條件。重復操作，最終結(jié)束整個梁段的施工作業(yè)。

3.2 掛籃的前移

對澆灌的梁段展開密切的檢測，分析混凝土強度與彈性模量，若二者滿足設計要求，便可進入預應力筋張拉環(huán)節(jié)，此時掛籃前移尤為關鍵，具體流程：

（1）對既有軌道采取接長處理措施。

（2）轉(zhuǎn)移底模后橫梁。此環(huán)節(jié)使用到手拉葫蘆設備，可將其吊至外模走行梁處。

（3）拆底模并吊桿。

（4）緩慢下放吊桿，通過重力的作用順利脫模。

（5）解除掛籃后錨。

（6）設置手拉葫蘆，具體位置以軌道前端為宜，通過牽引的方式推動主構(gòu)架前移，與此同時底模平臺與外側(cè)模也朝著相同的方向移動。

3.3 綁扎鋼筋、安裝波紋管道

（1）以設計要求為準，準確制作鋼筋并堆放好。在后續(xù)施工中，依據(jù)實際需求，經(jīng)塔吊設備將其轉(zhuǎn)移到指定的掛籃處。

（2）優(yōu)先處理底板鋼筋，經(jīng)綁扎作業(yè)后再吊裝，將其轉(zhuǎn)移到掛籃底模處，完成鋼筋綁扎等環(huán)節(jié)的施工作業(yè)，確保內(nèi)模前移至指定位置，在此基礎上綁扎頂板底層鋼筋，并在指定位置設置預應力管道。

（3）掛籃施工中，預應力管道是不可缺少的材料，均為波紋管成孔的方式。關于扁管的加工作業(yè)，首先要將其制成圓管，隨后利用機器處理為扁形。

（4）在預應力管道安裝環(huán)節(jié)，有時會與構(gòu)造鋼筋出現(xiàn)位置沖突的情況，此時需要優(yōu)先調(diào)節(jié)構(gòu)造鋼筋位置，不可對預應力管道造成影響，并輔以加密定位鋼筋網(wǎng)片等方式，以增強預應力管道穩(wěn)定性。

（5）全面檢查預應力管道，確認無誤后方可澆筑施工，在此過程中要檢查預應力管道狀況。

3.4 混凝土澆筑

基于泵機設備展開對稱澆筑施工，在此過程中要合理控制預應力管道位置，借助水平儀分析掛籃實際狀況，不可出現(xiàn)明顯變形現(xiàn)象。從前端開始澆筑施工，持續(xù)施工并轉(zhuǎn)移到后端，針對前梁段的接觸面，該處需要鑿毛處理。經(jīng)插入式振搗成型后，做好養(yǎng)護工作，此處以灑水養(yǎng)生的方式為宜，持續(xù)時間為7d。在做好上述工作且質(zhì)量符合要求后，便可進入張拉作業(yè)環(huán)節(jié)。

3.5 預應力施工

穿束是整個張拉作業(yè)的關鍵環(huán)節(jié)，在此之前需做好準備工作，利用通孔器輸送各管道，在此基礎上方可穿束作業(yè)。首先要將導線穿過孔道，使其能夠與預應力筋束形成穩(wěn)定的整體，隨后通過卷揚機設備高效穿束，結(jié)束上述施工后分析預應力筋外露長度，要求兩端保持一致，在滿足此條件后方可安裝錨具與千斤頂[3]。值得注意的是，豎向預應力筋需要通過預埋的方式置于梁體中，且此項工作要在梁段澆筑前做好。

張拉作業(yè)前，檢測梁段質(zhì)量情況，若混凝土強度與彈性模量都足夠合理，并且滿足混凝土齡期＞3d的要求，便可正式進入預應力筋扎張拉環(huán)節(jié)，具體可分為兩部分：

（1）橫向預應力筋：此環(huán)節(jié)使用到Y(jié)CL25千斤頂，在其支持下采取逐根張拉的方式。適配了ZB0.8/50型油泵，可提供的最大張力為1953kN。

（2）豎向預應力筋：此環(huán)節(jié)使用到Y(jié)CI60千斤頂，適配了與上述相同的油泵。此環(huán)節(jié)可提供的最大張力為422kN。

4 結(jié)束語

綜上所述，掛籃施工是整個橋梁工程中的關鍵環(huán)節(jié)，施工安全與質(zhì)量尤為關鍵。對此，施工單位要充分考慮實際情況，形成合理的施工組織計劃，通過調(diào)試組拼的方式靈活調(diào)整工藝，且要確保各類設備具有優(yōu)良的運行性能。在上述基礎上，以技術規(guī)范為指導，做好各環(huán)節(jié)施工作業(yè)，全面確保掛籃施工質(zhì)量，為橋梁事業(yè)的發(fā)展提供支持。