四角井大橋掛籃懸臂澆筑施工技術(shù)分析

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（中鐵十八局集團第四工程有限公司，天津 300000）

掛籃懸臂澆筑施工指的是在進行澆筑懸臂梁時，采用吊籃的方法，進行就地分段懸臂施工[1]。無需搭設支架，也不需要大型吊機，和傳統(tǒng)橋梁施工技術(shù)相比，具有結(jié)構(gòu)輕、拼裝簡單、無壓重等優(yōu)點。掛籃是一個可沿著梁頂滑動的承重性構(gòu)架，懸掛在已經(jīng)完成施工的梁端上，在掛籃上完成下一個梁端模板、鋼筋、預應力安設、混凝土澆筑等工作，完成施工任務之后，掛籃繼續(xù)前移，進行下一個節(jié)段施工，直到完成全部施工項目，是目前橋梁工程施工常用的施工技術(shù)，具有良好的發(fā)展前景。四角井大橋跨度比較大，屬于預應力混凝土連續(xù)梁，采用掛籃懸臂澆筑施工技術(shù)，取得了良好效果，值得類似工程參考。

一、工程概述

四角井大橋，左幅起點樁號K44+630，終點樁號K44+828，中心樁號為K44+729。高速公路為雙向四車道，路幅為11.78m（主干道）+1.06m（中央綠化帶）+11.62m（主干道）。按照設計圖紙要求，施工時應滿足高速公路八車道拓寬的條件及視距要求，路幅限界凈寬為43m。

二、掛籃的結(jié)構(gòu)組成和設計參數(shù)

在本工程施工中采用了鉸接菱形掛籃，在每個腹板之上都設置一個桁片，桁片之間則通過橫向連接為一個整體，整個掛籃結(jié)構(gòu)由承重系統(tǒng)、底模系統(tǒng)、側(cè)模系統(tǒng)、行走系統(tǒng)、錨固系統(tǒng)等共同組成[2]，具體情況如表1所示：

表1 掛籃的結(jié)構(gòu)組成系統(tǒng)

掛籃設計參數(shù)包括：（1）梁段的最大重量為1253.813kN；（2）最大長度為 4m；（3）最大梁高變化范圍在2.4m～5.116m；（4）最大頂板寬度為14.75m，最大底板寬度為7.75m；（5）曲線段翼緣板坡度的變化情況為2%～-1.7108%；（6）掛籃行走過程中，抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)不小于2。

三、四角井大橋掛籃懸臂澆筑施工技術(shù)要點

（一）掛籃懸澆施工工藝

掛籃懸澆施工工藝復雜，要求高，每個環(huán)節(jié)需確保完成才可進入下一工序。具體掛籃施工流程圖見圖1。

圖1 掛籃施工流程圖

（二）掛籃行走

在掛籃行走之前，要先將前后下橫梁放松，促使其完全脫離梁體，再解除后錨聯(lián)系，通過手拉葫蘆在掛籃尾部做好保險。放下外滑梁的后吊帶，促使掛籃落到承重滑框中，清除下段的預留孔，即可進行掛籃前移操作。當掛籃移動完成后，通過10t導鏈將掛籃的一端固定主梁上，另一端則懸掛在梁體預埋環(huán)之上，為保證掛籃行走的安全性，在每根主梁之上都要設置一個10t導鏈，緩慢放松，促使掛籃沿著主梁方向逐步前進[3]。邊前進邊調(diào)整掛籃的前進方向，到掛籃移動到設定位置之后，先進行后錨系統(tǒng)安裝，通過高強度精扎螺栓將掛藍牢牢固定在混凝土梁之上。然后通過全站儀來調(diào)整掛籃的方向，達到設計要求之后安裝模板，完成全部掛籃行走工作。具體掛藍縱向布置示意圖如圖2。

圖2 掛藍縱向布置示意圖（單位：mm）

（三）精準確定掛籃的撓度和預拱度

在進行塊體施工中，必須合理確定掛籃的撓度，包括掛籃受力之后的下?lián)隙?、混凝土收縮之后的下?lián)隙纫约皽囟茸兓笠l(fā)的下?lián)隙鹊?。此外，為保證橋梁施工質(zhì)量，在具體施工中，必須對每塊體設預拱度，從而更好地控制撓度變形。在確定掛籃預拱度時，要結(jié)合節(jié)塊的實際重量、掛籃和吊架的實際重量等精確確定，以降低混凝土收縮、溫度變形等對橋梁施工質(zhì)量造成的影響[4]。

（四）混凝土澆筑施工技術(shù)

在施工之前通過多次試驗確定最佳的配合比，精確確定當日混凝土用量，在具體施工中還要定期檢測混凝土的坍落度和和易性，如果超過設計標準，必須及時通知拌合站按要求調(diào)整。本工程混凝土澆筑量比較大，為保證混凝土供應的及時性，保證連續(xù)澆筑效果，設置了專業(yè)的混凝土攪拌廠區(qū)，對混凝土進行集中拌合，拌合好的混凝土通過車輛運輸?shù)浆F(xiàn)場，再通過泵送的方式進行澆筑。結(jié)合工程特性，在混凝土澆筑時，對底板澆筑，達到要求之后，再對腹板澆筑，最后對頂板澆筑，有效保證了混凝土施工質(zhì)量[5]。從掛籃的前端依次往后澆筑，保證掛籃前期撓度較大，后期撓度較小，因為如果前期腹板發(fā)生變形，則后期澆筑可進行適當彌補，在混凝土澆筑過程中，相同掛籃腹板左右兩側(cè)要保證對稱澆筑。腹板混凝土澆筑量比較，可采用分層澆筑，每層混凝土厚度控制在40cm左右。在混凝土振搗時，選擇直徑為50mm的插入式振搗器進行全面振搗?；炷翝仓瓿芍?，及時對箱梁內(nèi)側(cè)和外側(cè)進行灑水養(yǎng)護，保證混凝土成型質(zhì)量，抑制裂縫發(fā)生。

（五）預應力施工技術(shù)

預應力施工是本工程施工的核心環(huán)節(jié)，為保證預應力施工效果，避免對混凝土造成破壞，要等混凝土的強度達到設計強度之后，才能進行預應力張拉。保證混凝土的齡期不小于7天。本工程采用智能張拉，保證張拉效果，避免人為影響張拉質(zhì)量，為保證施工質(zhì)量，本工程選擇的張拉順序為：初張拉P0（張拉力P0為0.2倍設計張拉力P）→持荷3分鐘→量測延伸量δ0→張拉至設計噸位P→持荷3分鐘→量測延伸量δ1→頂楔回油→量測延伸量δ2。

（六）管道壓漿

預應力施工之后，對施工質(zhì)量進行全面檢驗，確認各項標準都達到設計要求之后，再進行管道壓漿操作。在管道壓漿之前，要先清除管道中的雜物和積水，遇到特殊情況，不能保證壓漿的連續(xù)性，要及時用清水沖洗[6]。在具體壓漿之前，將管道中的真空度控制在-0.06MPa～-0.10MPa，達到孔道另一端飽滿和出漿，同時達到排氣孔排出和規(guī)定稠度相同的水泥漿液為止。當漿液注滿管道之后，可在0.5～0.6MPa時持壓2min后再關(guān)閉出漿口閥門。

（七）合龍段施工

合龍段施工是橋梁工程施工的重中之重，在本工程施工中，為保證施工質(zhì)量，先進行兩邊施工，達到設計要求之后，再進行中間合龍段施工。當邊跨施工完成之后，及時拆除主墩的臨時固結(jié)，安裝剛性連接構(gòu)造。在12#合攏段兩側(cè)進行對稱配重（各配重1/2（12#合龍段）砼重量），用懸吊支架現(xiàn)澆12#合龍段，隨著混凝土澆筑進行將沙袋不斷卸載，盡可能保證兩端重量對稱[7]；待混凝土強度及彈性模量達到設計值的90%后，進行張拉預應力施工并進行壓漿作業(yè)，最后解除骨架鎖定，完成結(jié)構(gòu)體系的轉(zhuǎn)換施工。

四、施工體會

第一，在預應力波紋管安裝中，需要在縱向預應力孔道中，在混凝土灌漿之前，要穿入比孔道直徑小10mm左右的硬塑料管，在混凝土初凝之前抽動，在混凝土終凝完成之后再抽出，避免措施不到漏漿堵孔，在進行混凝土澆筑過程中，需要來回抽動襯管，本工程選擇了塑料襯管，可重復使用。

第二，在進行混凝土澆筑時，要盡量進行對稱澆筑，按照從前到后的順序進行腹板澆筑，然后再按照從前到后的順序進行底板澆筑，底板和腹板混凝土澆筑時，可有串筒導流入模，在立模過程中需要按照相應的規(guī)定在腹板上預留出相應的天窗，通過分層澆筑完成全部混凝土澆筑[8]。

第三，橫向預應力鋼筋P錨施工時，橫向預應力束可采用一端張拉，一端固定，張拉端和固定端進行交替布置，將張拉控制力控制在0.75fpk左右，橫向束和普通鋼筋之間如果存在沖突，可適當挪動普通鋼筋的位置，保證總體施工質(zhì)量。

本文結(jié)合工程實例，分析了四角井大橋掛籃懸臂澆筑施工技術(shù)，分析結(jié)果表明：四角井大橋結(jié)構(gòu)相對比較復雜，在具體施工中，采用了掛籃懸臂澆筑施工技術(shù)，取得了良好效果。和傳統(tǒng)施工技術(shù)相比，掛籃懸臂澆筑施工技術(shù)具有很好的安全性和穩(wěn)定性，可保證橋梁工程總體質(zhì)量，符合新時代橋梁工程施工建設相關(guān)規(guī)范和標準的要求，值得大范圍推廣應用。