韓江大橋連續(xù)剛構(gòu)橋掛籃懸澆專項(xiàng)施工工藝

周承波

（中交第二航務(wù)工程局有限公司福州分公司，福州 350011）

1 引言

連續(xù)剛構(gòu)橋的應(yīng)用雖然起步較晚，但因其兼顧了連續(xù)梁橋和T 形剛構(gòu)橋的受力特點(diǎn)，近年來，在國內(nèi)100 m 以上大跨徑橋梁中廣泛應(yīng)用。特別是目前國內(nèi)許多大城市及其周邊輻射線上交通壓力日益增大，高速公路建設(shè)逐漸向山區(qū)擴(kuò)散或增加設(shè)計(jì)寬度向超寬幅方向發(fā)展，要滿足山區(qū)多風(fēng)多雨的氣象條件和超寬幅橋梁結(jié)構(gòu)和荷載的穩(wěn)定性，在橋梁設(shè)計(jì)與施工中需要對(duì)每一步工序精確計(jì)算實(shí)施。目前，高墩預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋多采用懸臂澆筑法施工，掛籃施工對(duì)梁段成型后影響很大。

2 掛籃懸澆施工技術(shù)簡介

懸臂掛籃技術(shù)在橋梁施工中發(fā)揮著重要的作用，由于具有結(jié)構(gòu)輕盈等優(yōu)點(diǎn)，因此，加強(qiáng)相關(guān)的研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。在實(shí)際施工中，掛籃是指能在橋梁施工中行走移動(dòng)的支架，并且在支架上進(jìn)行各項(xiàng)施工工序。掛籃已在工程中應(yīng)用多年，但由于公路設(shè)計(jì)寬度增大（如京津高速等進(jìn)入雙向8 車道）、市政道路路基寬度和橋梁寬度增大等原因，掛籃通常都會(huì)應(yīng)用于高空作業(yè)，且易受到多方面因素的影響。因此，在應(yīng)用懸臂掛籃技術(shù)時(shí)，應(yīng)注意控制其技術(shù)要點(diǎn)。

我國橋梁工程施工大多采用懸澆法施工，常用的掛籃為自錨平衡式，而組合斜拉式掛籃大量應(yīng)用于橋梁建設(shè)后，逐漸被優(yōu)化改進(jìn)并日趨完善。懸臂掛籃技術(shù)可根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行分段作業(yè)，其施工技術(shù)成為橋梁工程建設(shè)中的常用技術(shù)。值得注意的是，懸臂掛籃技術(shù)屬于承重結(jié)構(gòu)，應(yīng)設(shè)計(jì)輕巧靈活的高強(qiáng)度掛籃，提高掛籃施工安全性能[1]。

掛籃是實(shí)施懸臂灌注施工的主要設(shè)備，梁段為承重結(jié)構(gòu)，因此掛籃設(shè)置應(yīng)滿足裝拆容易的施工作業(yè)操作要求：

1）掛籃通常由主架、平衡重等組成。懸吊系統(tǒng)將模板系統(tǒng)重量傳遞到主架，張拉平臺(tái)懸臂系統(tǒng)可用鋼吊帶等組成，張拉工作臺(tái)設(shè)在掛籃主架前端。

2）模板長度應(yīng)結(jié)合梁段長度考慮，內(nèi)?？捎媒M合鋼模板。橋梁懸臂掛籃施工需按順序進(jìn)行，安裝前應(yīng)查看施工技術(shù)人員等方面是否到位，且周圍應(yīng)做好相應(yīng)防護(hù)。

3）制作掛籃前應(yīng)清晰地認(rèn)識(shí)設(shè)計(jì)圖，制作好的掛籃在安裝中檢查安裝構(gòu)架，嚴(yán)格按照順序合理安裝。

4）懸臂掛籃是橋梁施工中的重要技術(shù)，鋼混澆筑施工應(yīng)注意施工細(xì)節(jié)控制。在澆筑混凝土前，要檢查施工方案，同時(shí)施工人員要意識(shí)到施工環(huán)境會(huì)影響鋼筋混凝土澆筑施工，因此，澆筑混凝土應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行控制。

5）在橋梁懸臂掛籃施工中，如采用新掛籃需對(duì)構(gòu)件進(jìn)行預(yù)壓試驗(yàn)。橋梁懸臂掛籃安裝后應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的荷載試驗(yàn)，荷載試驗(yàn)中詳細(xì)記錄掛籃加載情況，并作為實(shí)際懸臂掛籃施工的參考依據(jù)[2]。

總體而言，掛籃是預(yù)應(yīng)力箱梁懸灌施工中的主要設(shè)備，掛籃形式有很多，主要包括弓弦式、預(yù)應(yīng)力斜拉式掛籃。目前，施工掛籃大多由施工單位開發(fā)設(shè)計(jì)，要用大號(hào)型鋼加工焊制的梁作主梁，掛籃由主梁安置在箱梁腹板，灌注混凝土?xí)r掛籃后部使用錨桿系統(tǒng)平衡重。

3 工程概況

TJ1 標(biāo)段起訖樁號(hào)K0+000～K6+110，路線全長6.11 km。線路內(nèi)共設(shè)主線橋：3061.6 m/6 座，其中，大橋2905.2 m/5 座，跨線橋156.4 m/1 座，涵洞8 道；共設(shè)互通式立交1 處；共設(shè)短隧道平均321.5 m/1 座，為分離式隧道；路基挖方1.74×106m3，填方7.95×105m3。韓江橋主橋?yàn)楸卷?xiàng)目關(guān)鍵控制性工程。

項(xiàng)目韓江大橋主橋采用100 m+180 m+100 m 預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋，分幅布置，單幅橋?qū)?2.5 m，左右幅里程一致。主橋起點(diǎn)側(cè)邊跨及180 m 主跨平面位于直線上，終點(diǎn)側(cè)邊跨位于直線及A-379 緩和曲線上，直線段箱梁頂面橫坡為-2%，緩和曲線段左幅橋梁橫坡由-2%變化至1.06%，縱坡均為-0.63%。韓江流域?qū)倌蟻啛釒Ъ竟?jié)風(fēng)氣候區(qū)，受近臨南海和山地的特定地形影響，形成冬日短、雨水豐盈的氣候。

剛構(gòu)橋箱梁縱向劃分為2 個(gè)墩頂0 號(hào)梁段、2 個(gè)邊跨支架現(xiàn)澆段、1 個(gè)中跨合龍段。墩頂0 號(hào)梁段長21m，懸臂澆筑梁段數(shù)從中墩至跨中布置分別為：3×3.0 m、5×3.5 m、13×4.0 m，邊跨現(xiàn)澆段長度8.75 m，邊跨合龍段長度均為2.0 m。最大懸臂澆筑段質(zhì)量約215.3 t。

4 韓江大橋連續(xù)剛構(gòu)橋掛籃懸澆施工技術(shù)應(yīng)用

貝雷桁架拼裝掛籃采用現(xiàn)場加工，在墩頂拼裝掛籃，按設(shè)計(jì)要求程序?qū)ΨQ進(jìn)行。掛籃安裝后進(jìn)行安全技術(shù)檢查，加荷與卸荷分級(jí)進(jìn)行，控制各段梁跑高量，掛籃操作平臺(tái)下設(shè)置安全措施，要求掛籃四周設(shè)置護(hù)欄，上下層有專用扶梯。其主要構(gòu)成有：

1）掛籃外模系統(tǒng)由外頂模、外滑梁和吊架組成。外頂模為定型鋼模板，為桁架結(jié)構(gòu)，由面板、豎肋和桁架組成。外側(cè)模為組拼鋼模板，由面板、豎肋和桁架組成，下部為層高60 cm 組拼模板，以方便掛籃行走后進(jìn)行拆除。外頂模與外側(cè)模通過鉸接連接，以滿足橫坡變化。

2）內(nèi)模系統(tǒng)由內(nèi)頂模、內(nèi)滑梁和吊架組成。內(nèi)模采用定型鋼模板，由面板、橫肋、豎肋和桁架組成，內(nèi)頂板中間處與倒角處設(shè)置伸縮裝置，以滿足內(nèi)腔變寬要求，同時(shí)，便于模板脫落。內(nèi)側(cè)模為組拼鋼模板，由面板、橫肋、豎肋和桁架組成，下部多層組拼模板，以方便掛籃行走后拆除。內(nèi)頂模與內(nèi)側(cè)模通過鉸接連接。外側(cè)模與內(nèi)側(cè)模通過對(duì)拉桿連接。

3）模板就位后即綁扎鋼筋。對(duì)此，需提前對(duì)預(yù)埋管道進(jìn)行放樣。由于梁體鋼筋與預(yù)應(yīng)力鋼筋相碰時(shí)移動(dòng)梁體普通鋼筋，因此，應(yīng)優(yōu)先保證預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置[3]。

4）混凝土懸臂澆筑采用泵送方式，灌注前檢查掛籃中線、其他預(yù)埋件位置。從掛籃前端開始灌注混凝土，預(yù)應(yīng)力束管道在灌混凝土前，防止混凝土振搗引起預(yù)應(yīng)力張拉產(chǎn)生分力，用通孔器檢查管道?；炷翝仓菓冶蹝旎@施工的重點(diǎn)內(nèi)容，懸臂掛籃施工中檢查鋼筋錨頭數(shù)量，觀察鋼筋分布密度位置[4]。澆筑時(shí)，需按照澆筑方案進(jìn)行，施工結(jié)束后檢查澆筑質(zhì)量。

5）預(yù)壓施工前要固定掛籃后錨系統(tǒng)，因?yàn)椴环€(wěn)定會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)傾斜等現(xiàn)象。所以，懸臂掛籃是掛籃安裝性能檢測的重要環(huán)節(jié)，而預(yù)壓試驗(yàn)是保證施工質(zhì)量的重要方式，可以對(duì)構(gòu)件進(jìn)行試驗(yàn)，十分有利于控制非彈性變形。一般來說，在懸臂掛籃承載力試驗(yàn)中，需詳細(xì)記錄掛籃變形情況[5]。

此外，要根據(jù)結(jié)構(gòu)情況選定適宜的合龍方式，合龍口混凝土等級(jí)宜比梁體高一級(jí)。為保證施工時(shí)混凝土始終處于穩(wěn)定狀態(tài)，澆筑前可在懸臂端附加混凝土質(zhì)量相等的配重，部分張拉預(yù)應(yīng)力鋼索，按設(shè)計(jì)要求張拉剩余預(yù)應(yīng)力。利用連續(xù)梁成橋設(shè)計(jì)負(fù)彎矩預(yù)應(yīng)力筋為支撐，次邊跨施工原則類似邊跨合龍施工。

連續(xù)剛構(gòu)橋掛籃懸澆施工工藝復(fù)雜，過程控制不當(dāng)會(huì)出現(xiàn)許多問題。具體有：（1）梁柱節(jié)點(diǎn)處鋼筋密集，易產(chǎn)生局部砂漿堆積，形成表面裂紋；（2）混凝土振搗不到位，張拉中形成表面裂紋；（3）高墩施工易出現(xiàn)堵管問題，裂紋為淺表裂紋，雖然不影響橋梁承載能力，但不便交工驗(yàn)收。此外，工程項(xiàng)目初期要結(jié)合施工圖分析重點(diǎn)施工技術(shù)，使工作人員對(duì)重點(diǎn)技術(shù)做到心中有數(shù)；同時(shí)，原材料采購中要深入市場，并檢查合作對(duì)象生產(chǎn)資質(zhì)，派專業(yè)人員進(jìn)行原料管理，以進(jìn)一步保證能夠根據(jù)市場變化采購優(yōu)質(zhì)原材料。

5 結(jié)語

韓江大橋按照上述工序施工，現(xiàn)澆梁段成品質(zhì)量較好，得到監(jiān)理單位的認(rèn)可。掛籃懸澆施工是高墩預(yù)應(yīng)力混凝土剛構(gòu)橋的關(guān)鍵施工工藝，存在對(duì)施工條件要求高、不便于低溫環(huán)境下施工的缺點(diǎn)，施工周期固定，施工中要充分發(fā)揮工藝優(yōu)勢。掛籃設(shè)計(jì)要考慮通用性好、菱形掛籃具有剛度大等特點(diǎn)，經(jīng)過菱形掛籃在大橋工程中的應(yīng)用表明，懸澆預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁施工技術(shù)可解決吊帶受力不均的問題，值得應(yīng)用與推廣。