大跨度預(yù)應(yīng)力橋梁懸臂節(jié)段箱梁掛籃施工技術(shù)分析

吳強

（寶應(yīng)縣交通建設(shè)工程處，揚州寶應(yīng)225800）

0 引言

懸臂施工主要是指以橋墩為中心，向兩岸懸臂逐漸接長的技術(shù)方法，因而其又稱為分段施工技術(shù)法?，F(xiàn)階段，懸臂施工法在預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁工程的建設(shè)施工中得到普遍應(yīng)用，就是由鋼橋懸臂拼接技術(shù)法衍生并發(fā)展而成的。早期的預(yù)應(yīng)力T 方形鋼構(gòu)橋施工工程，最早引入了對懸臂施工法的應(yīng)用，在實際施工中遇到通航、深水以及高墩等不確定性的因素時，運用這種技術(shù)法無須搭設(shè)支架，無論是簡單的作業(yè)工序，還是簡約的施工設(shè)備，都有效地降低了橋梁工程的總造價。

1 掛籃設(shè)計

1.1 掛籃概念

近年來，掛籃技術(shù)已被大量應(yīng)用于大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的懸臂節(jié)段箱梁施工中。本質(zhì)意義上，掛籃屬于一種承重構(gòu)架，能夠沿著梁頂滾動或滑動，在已施工的橋梁上錨固并懸掛掛籃，即可形成一個空中平臺，為后續(xù)階段施工工作提供便利條件。完成所有節(jié)段的施工工作后，工作人員即可繼續(xù)向前移動掛籃，在適宜的位置上固定，再進行下一節(jié)段的施工工作，直至完成所有懸臂灌注施工工作[1]。

1.2 構(gòu)造與功能

吊掛系統(tǒng)、模板系統(tǒng)、走行系統(tǒng)以及承重結(jié)構(gòu)是構(gòu)成掛籃的重要組成部分，每一結(jié)構(gòu)形成相互聯(lián)系又各自獨立的體系。

在全流程掛籃施工中，承重結(jié)構(gòu)占有重要地位，其屬于核心受力構(gòu)件。吊掛系統(tǒng)主要負責向承重結(jié)構(gòu)上傳遞荷載，包括張拉工作平臺、底模架的自重以及自身上方的荷重。行走結(jié)構(gòu)起到導鏈驅(qū)動、液壓驅(qū)動的功能作用。模板系統(tǒng)主要分為兩部分，一是外模板系統(tǒng)，二是內(nèi)模板系統(tǒng)。其中，外模板系統(tǒng)的組成也分為兩部分，一部分是側(cè)模板，另一部分是底模板。底模又包含底縱梁、底橫梁以及模板。內(nèi)膜系統(tǒng)分為頂模、內(nèi)側(cè)模，采用型鋼材料焊接而成模架，而內(nèi)側(cè)模板多是木模，可以較好地適應(yīng)并貼合梁高變化。工作平臺分為兩部分，一是人行通道操作平臺，二是張拉平臺。在實際施工中，在主桁上面懸掛張拉操作平臺，即可為張拉預(yù)應(yīng)力束、立模以及掛籃的移動提供工作面。參照相應(yīng)的設(shè)計圖紙，對平衡系統(tǒng)、桁架和縱橫梁進行加工即可[2]。

1.3 掛籃設(shè)計的基本原則

最大限度內(nèi)降低掛籃自身重量?？s短掛籃施工環(huán)節(jié)的作業(yè)工期。確保懸灌混凝土施工的質(zhì)量安全。掛籃設(shè)計的相關(guān)參數(shù)指標如表1所示。

表1 掛籃配件標準表

1.4 掛籃類型

現(xiàn)階段，大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁工程中，懸臂節(jié)段箱梁施工采用的掛籃技術(shù)主要分為三種，一是弓形掛籃，顧名思義其采用的是弓形掛籃承載結(jié)構(gòu)，這種掛籃技術(shù)方式使用萬能連桿，有利于減少掛籃施工成本。二是菱形掛籃，采用菱形承載結(jié)構(gòu)，拉壓裝置處于核心部位處，整體結(jié)構(gòu)比較簡約。三是三角形掛籃，這種掛籃結(jié)構(gòu)簡單，穩(wěn)定性較好。

1.5 掛籃注意事項

作為橋梁施工的基礎(chǔ)，掛籃施工對懸臂節(jié)段箱梁掛籃施工質(zhì)量具有重要影響，因而施工人員應(yīng)提高對掛籃作業(yè)的重視。一是合理化控制橋梁內(nèi)部及線性承壓，保證拋高值的準確性；二是實時檢查掛籃在現(xiàn)場施工階段的運行狀態(tài)，保證作業(yè)安全。

2 掛籃制作及安裝技術(shù)

2.1 主桁系

在大跨度預(yù)應(yīng)力橋梁施工中，主桁系是掛籃的核心受力構(gòu)件，處于橋面豎向預(yù)應(yīng)力筋的位置上。在懸澆施工過程中，其負責承擔底模系形成的豎向拉力。主桁系的外形呈三角形或菱形，通過鉸接五個桿件而形成的，每一桿件是通過焊接鋼板制成的，利用前橫梁與主桁橫連構(gòu)兩片主桁，使之成為整體。然后借助于活動滑座，主桁片坐到滑軌上，灌注施工階段依托于錨板與豎向預(yù)應(yīng)力筋，將主平桿于橋面上固定，以此達到平衡前部底模傳遞來的豎向拉力的效果。

2.2 底模系

掛籃中的另一受力構(gòu)件便是底模系，其處于懸澆梁底部位置處，用以承載箱懸澆施工形成的荷載力。底模系主要涵蓋前托梁、后托梁、工作梁以及縱梁，在前橫梁上懸掛底模系前吊帶，然后利用兩個底錨在已成梁段上固定后托梁。外滑梁上懸吊有2 根吊桿，主桁懸出平桿上也懸吊有2 根吊桿，便于工作人員通行。

2.3 外模系

在掛籃施工中，外模系負責承載腹板混凝土帶來的荷載作用力。在實際施工中，主要利用螺栓固定方模板與翼模板形成外側(cè)模，隨著梁高改變，外側(cè)模也會發(fā)生變化，這是其使用優(yōu)勢之一。在外模系中，滑梁起到承吊作用，側(cè)模處開有對拉筋孔，便于將兩片內(nèi)模與側(cè)模連接起來；在使用過程中，其對腹板混凝土帶來的側(cè)壓力具有有效的抵抗作用，與此同時，還可以使得側(cè)模緊密貼合到已成梁段上。內(nèi)模系與外模系的功能相類似，其負責承載頂板混凝土帶來的荷載作用力。借助于兩根內(nèi)滑梁，內(nèi)模系懸吊于已成梁段與前橫梁上，隨著腹板厚度的改變，可以隨時適當調(diào)節(jié)內(nèi)模系。

2.4 前吊系

底模前部形成的拉力由前吊系承載，當前常見的吊帶主要分為兩種：一是雙吊帶，二是單吊帶。施工中通過提升千斤頂?shù)姆绞秸{(diào)整底模高度，并達到變換孔距的效果。千斤頂多用于微調(diào)，若要進行高距離、大幅度的調(diào)整，則需利用吊帶上的銷孔。

2.5 底錨系

底模系產(chǎn)生的后部拉力由底錨系負責承載，這一結(jié)構(gòu)處于已成梁段的底板以及底模后托梁上。一般情況下，橋梁施工中多借助于后托梁錨與預(yù)留孔固定底錨桿。其中，中錨對已成梁段和底模具有保險與密封作用。

2.6 走行系

在走行系橋面部分處，包含滑軌、活動滑座、反扣裝置與千斤頂頂座?；顒踊谧咝袝r是處于滑軌上的，后部借助反扣輪掛在滑軌上，在滑軌上固定千斤頂頂座，即可依托于千斤頂?shù)捻斖谱饔昧?，穩(wěn)定推動整個掛籃，使其沿滑軌向前行進。觀察走行系前方下部的構(gòu)成特點可以發(fā)現(xiàn)，其涵蓋四根滑梁，對應(yīng)有四個懸掛在滑梁和已成梁段上的后吊輪。這樣，在掛籃行走的過程中，無論是主桁，還是外模與內(nèi)模，均可以同步前行。

2.7 施工平臺

掛籃施工平臺分為三個：一是前施工平臺，這一作業(yè)平臺便于施工人員按照具體要求張拉、調(diào)整底模高度。二是底模施工平臺，在這一作業(yè)平臺上，施工人員主要是拆裝底錨，并處理箱梁底部混凝土的表面。三是側(cè)模平臺，施工人員在這一平臺上對滑輪的吊輪、側(cè)面混凝土進行拆卸與清理。

3 掛籃現(xiàn)場施工技術(shù)分析

3.1 掛籃靜載試驗

實施掛籃靜載試驗，關(guān)鍵在于對梁段的荷載力進行模擬，進而精確地檢測掛籃的應(yīng)力狀況，并檢查其在實際使用過程中的形變情況。在大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁施工中，施工人員應(yīng)嚴格按照標準要求全面檢查掛籃，保證試驗數(shù)據(jù)的真實性與準確性，逐一記錄并處理獲取的各項數(shù)據(jù)信息。在靜載試驗中，水平儀、應(yīng)變儀是使用率最高的儀器裝置，水平儀主要是對位移、形變量進行測量，使用應(yīng)變儀對應(yīng)力大小加以測量。

3.2 現(xiàn)場拼接

在全過程掛籃施工中，拼接作業(yè)是基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，工作人員在進行現(xiàn)場拼接前，需逐一地檢查掛籃設(shè)備，防止因檢查不當出現(xiàn)質(zhì)量安全問題?，F(xiàn)場拼接過程中，技術(shù)要點是合理化控制吊裝設(shè)備的重量，確保其滿足掛籃施工要求。與此同時，安裝軌道與支點的作業(yè)階段內(nèi)，應(yīng)重點注意其安全性與完整性。借助錨合理化調(diào)節(jié)并把控設(shè)備的穩(wěn)定性，是安裝縱主梁施工階段的技術(shù)要點，施工人員需按照給定的設(shè)計圖紙，分步完成前上梁的安裝作業(yè)，先拆卸前上梁結(jié)構(gòu)，再直接對其予以組裝處理即可。在現(xiàn)場作業(yè)條件允許的情況下，可以選用整體拼裝的施工方式拼接掛籃底部，完成所有組裝作業(yè)內(nèi)容后，施工人員應(yīng)以設(shè)計要求為基準對各個部分進行檢查，保證錨桿、銷子以及螺栓等部件連接穩(wěn)固。通過預(yù)壓載掛籃，查驗其是否出現(xiàn)形變現(xiàn)象，為后續(xù)掛籃施工工作的質(zhì)量安全提供可靠保障。

4 結(jié)語

優(yōu)化對掛籃施工技術(shù)的應(yīng)用，是大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁工程懸臂節(jié)段箱梁施工面臨的要點課題。要切實發(fā)揮懸臂施工技術(shù)法的優(yōu)勢性能，要求施工方嚴格把關(guān)掛籃設(shè)計，選擇適宜的掛籃類型，規(guī)范化主桁系、底模系、外模系、走行系以及前吊系、底錨系的掛籃制作與安裝，完善掛籃施工平臺的搭設(shè)，做好現(xiàn)場拼接與靜載試驗，提高橋梁懸臂節(jié)段箱梁掛籃施工質(zhì)量。