公路橋梁施工環(huán)節(jié)懸臂橋梁技術(shù)分析

陳一威

（中國葛洲壩集團路橋工程有限公司，湖北宜昌 443002）

0 引言

懸臂掛籃技術(shù)是操作簡便的施工工藝，能夠被靈活應(yīng)用到大跨度橋梁施工的環(huán)節(jié)中，保證了橋梁工程的整體質(zhì)量和各方面性能。充分應(yīng)用懸臂掛籃技術(shù)，可以為橋梁施工提供良好的操作平臺，施工人員在掛籃上完成工作流程。完成某階段的施工后，可及時解除掛籃所帶來的約束，直接移步到下一階段的施工，提升了施工效率。

1 工程概況

某特大橋工程周圍地勢險峻，整體交通不便。大橋附近的海拔高度在900m 左右，相對高度差接近300m。橋軸線的地表高程在688～950m 之間，整體的相對高值差為260m。該區(qū)域中分布基本的鹽堆體，整體大跨度橋梁的覆蓋厚度較小，尤其是在基礎(chǔ)巖石條件上，大部分裸露在自然環(huán)境中?？傮w來看，地質(zhì)結(jié)構(gòu)屬于熔蝕性低山溝谷地貌條件。

2 掛籃的選定

懸臂澆筑施工的主要受力結(jié)構(gòu)是掛籃，按照其自身的結(jié)構(gòu)形式和工作原理，又可分為三角形、菱形、平行桁架式和弓弦式等不同類型。掛籃的主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件包括受力系統(tǒng)、模板系統(tǒng)、懸吊系統(tǒng)等。結(jié)合大橋工程的基本特征，選擇雙組恒三角形結(jié)構(gòu)掛籃，在每側(cè)腹板位置均設(shè)置三角形桁架，按照掛籃形式設(shè)置4個桁架,桁架之間使用型鋼進行連接。參考連續(xù)梁設(shè)計圖紙，將最大懸臂澆筑梁段控制在4m 左右，掛籃設(shè)計長度為10.35m，后端錨固端的長度和高度依次為5.2m 和4.9m。在掛籃前側(cè)位置設(shè)置工字架作前橫梁，在后端錨固端設(shè)置螺紋鋼筋。與此同時，科學設(shè)置掛籃走行輪。底模和側(cè)模內(nèi)部加工定制組合模架，操作時分別將其鋪設(shè)在特定的位置。操作環(huán)節(jié)，依次在前方設(shè)置8 根前橫梁，后方設(shè)置3 根后橫梁。掛籃行走軌道按照要求科學鋪設(shè)。結(jié)構(gòu)比較簡單，受力效果好，能夠在工程中應(yīng)用。

3 掛籃懸臂澆筑施工技術(shù)

3.1 墩頂臨時固結(jié)

進行連續(xù)梁施工時，為了控制不平衡，可以采用臨時固結(jié)的方式進行穩(wěn)固處理。結(jié)合施工實際情況，在大橋的連續(xù)梁施工過程中，通常會選擇合適的固結(jié)方式進行保護處理，提高工程的整體質(zhì)量。

在梁底和墩頂之間設(shè)置混凝土支座，支座厚度為5cm 左右。施工方式相對簡便，能夠保證梁體的穩(wěn)固安全。

3.2 墩頂0#塊施工

作為連續(xù)梁的基準塊，由于單體混凝土體積量大、鋼筋布設(shè)結(jié)構(gòu)復雜，對工程質(zhì)量要求非常高。因此，在施工的環(huán)節(jié)要明確施工重點。墩身高度較大時，選擇墩盤三角托架法進行施工，環(huán)節(jié)托架施工階段使用型鋼進行焊接，在墩身四周使用預(yù)埋螺紋鋼筋進行加固，降低后期施工過程中產(chǎn)生的沉降。通過有效控制和調(diào)整，保證鋼筋和預(yù)應(yīng)力管道敷設(shè)施工的完整性，提升整體的效果。綁扎鋼筋時，要明確預(yù)應(yīng)力管道設(shè)計的位置，規(guī)范綁扎行為，鋼筋之間的牢固性應(yīng)符合工況需求。鋼筋綁扎完畢后，及時開展混凝土澆筑施工?；炷恋臐仓樞蛞韵鹊装搴蟾拱宓姆绞街鸩酵七M，各部分混凝土都應(yīng)采用對稱澆筑方式作業(yè)，正式澆筑混凝土前，還要對預(yù)埋件進行檢查，保證其位置和數(shù)量滿足規(guī)范要求。

3.3 拼裝掛籃

施工環(huán)節(jié)使用到吊車和輔助設(shè)備進行施工，拼裝順序一般為：安裝走行軌道—拼裝主桁架—構(gòu)建錨固系統(tǒng)—形成懸吊系統(tǒng)—打造模板系統(tǒng)，施工現(xiàn)場見圖1。

圖1 施工現(xiàn)場

3.4 標準節(jié)段施工

標準節(jié)段施工指的是掛籃在懸臂澆筑階段，除了現(xiàn)有的合龍段和現(xiàn)澆段之外，還要做好循環(huán)施工梁段的處理。標準節(jié)段施工的工藝流程參考圖2。

圖2 工藝流程

3.5 合龍段施工

3.5.1 設(shè)置剛性支撐

為避免合龍段混凝土因外部的溫差變化導致嚴重的開裂，需要設(shè)置剛性支撐，使用永久預(yù)應(yīng)力筋作為臨時鎖定鋼束。設(shè)置支撐體系能夠控制位移，減少合龍段的外部壓力。臨時鎖定預(yù)應(yīng)力鋼束的主要作用是控制低溫引起的收縮，減少裂縫。剛性支撐臨時預(yù)應(yīng)力鋼束的數(shù)量要結(jié)合設(shè)計要求進行調(diào)整。

3.5.2 觀測環(huán)境溫度

澆筑合龍段前一周，聯(lián)測橋梁高程橋長和軸線，記錄一周之內(nèi)溫度變化值，控制最高和最低溫度，維持升降溫時間，在低溫和溫度變化幅度較小的情況下，實現(xiàn)合龍段混凝土的澆筑工作。

3.5.3 控制配重

為保證合龍段混凝土在澆筑的環(huán)節(jié)中維持平衡的結(jié)構(gòu)體系，確保合龍段高差控制在合適范圍內(nèi)，要控制配重，使其滿足施工荷載量的標準。一般來說，配置的過程中，水箱或預(yù)制混凝土構(gòu)件都是非常合理的選擇。在合龍段澆筑的環(huán)節(jié)中，還要結(jié)合混凝土澆筑的實際情況進行減載。

3.5.4 確?；炷翉姸然炷?/p>

按照嚴格的配合比拌和合龍段混凝土，提升混凝土的強度等級。澆筑工序完畢后，及時檢查混凝土張拉強度，記錄預(yù)應(yīng)力鋼束的數(shù)據(jù)，其他工序完成后，集中對臨時支撐體系進行拆卸，完成橋段的合龍。合龍段混凝土應(yīng)選擇較小的水灰比，添加適當?shù)呐蛎泟┙档突炷烈蛲獠恳蛩貛淼氖湛s變形，在確保強度符合要求的情況下提升混凝土的效果。

3.6 線形控制

線形控制的環(huán)節(jié)需要明確線形控制的位置，對橋梁墩身的變形情況進行分析，按照工況要求調(diào)節(jié)參數(shù)。

3.6.1 線形控制點設(shè)置

0塊施工區(qū)域施工時，在頂面中心腹板中心以及其他部位布設(shè)測量點，作為后期線控基準點。在梁段澆筑的過程中，要在對應(yīng)位置設(shè)置測量點，從而掌握相關(guān)參數(shù)變化值，為后續(xù)工作開展奠定基礎(chǔ)。

3.6.2 觀測墩身變形狀況

主墩施工期間，應(yīng)合理設(shè)置墩身周圍的預(yù)埋沉降觀測點，定期對沉降變形情況進行監(jiān)測，把握實際的位移情況，避免橋面兩端因荷載不均造成嚴重的事故。

4 質(zhì)量控制措施

4.1 掛籃施工前期堆載預(yù)壓的重要性

在荷載的作用下，掛籃會產(chǎn)生不同程度的彈性變形和非彈性變形，導致標高發(fā)生變化，偏離設(shè)計的整體要求。所以在箱梁混凝土澆筑前，一定要對掛籃進行預(yù)壓處理，保證掛籃達到設(shè)計的荷載要求，把握變形規(guī)律、確定彈性與非彈性變形量，為后期施工提供參考。

4.2 維持掛籃行走安全性

在施工的過程中，針對各個懸臂梁段的底板以及腹板鋼筋要按照設(shè)計方案要求進行加工，混凝土澆筑作業(yè)以及掛籃拆除時，需要按照均衡作業(yè)的原則進行。項目開展的過程中，要高度重視安全用電，安排專業(yè)人員完成電線布設(shè)。由于掛籃結(jié)構(gòu)的構(gòu)件比較復雜，因此漏電防護措施一定要做到位。懸臂澆筑施工環(huán)節(jié)中，還要安排專業(yè)人員對掛籃錨固螺桿進行檢查，把握前后吊桿的關(guān)鍵受力情況，強化起重機等設(shè)備的維護工作，及時發(fā)現(xiàn)問題并處理。

移動掛籃時，要對豎向精軋鋼進行張拉，確保豎向精軋鋼更好地受力。為了消除非彈性位移，維護掛籃的受力安全，在掛籃行走的過程中，應(yīng)設(shè)置兩個以上的錨固點對行走梁進行錨固，避免出現(xiàn)掛籃傾覆。同一結(jié)構(gòu)的兩套掛籃移位，必須同步對稱作業(yè)，將位移差控制在40cm 之內(nèi)。移動過程中，掛籃后部要設(shè)置保險裝置，穩(wěn)定移動速度。掛籃行走時，掛籃內(nèi)的人員要先撤離，才可以進行其他操作。澆筑懸臂混凝土前，需要對錨固構(gòu)件和吊桿等關(guān)鍵部位進行驗收，才能澆筑混凝土。

4.3 混凝土澆筑過程中的注意事項

腹板混凝土振搗，應(yīng)在腹板內(nèi)側(cè)預(yù)留窗口，以便插入振搗器振搗混凝土。調(diào)節(jié)混凝土坍落度，尤其是在澆筑過程中，應(yīng)維持合適的坍落度，保證澆筑的完全性，混凝土初凝后，做好基礎(chǔ)性的澆筑?；炷翝仓^程中，關(guān)注掛籃結(jié)構(gòu)，如果出現(xiàn)異常，應(yīng)立即停止?jié)仓?。澆筑完成后，及時清理周邊的殘渣，防止掛籃上堆積的混凝土影響結(jié)構(gòu)的線形。

橫隔板和梁端門洞下澆筑混凝土時，為提升混凝土的密實度，避免出現(xiàn)空洞和漏振，還要做好適當?shù)恼{(diào)整。頂板混凝土按照兩層澆筑的形式進行，首層混凝土坍落度較大，可以提升與腹板混凝土結(jié)合度。至于第二層坍落度偏小，有助于收漿抹面。振搗混凝土時，禁止振動棒接觸模板、其他的預(yù)埋件。應(yīng)對稱澆筑混凝土，不合格的混凝土會影響整體結(jié)構(gòu)質(zhì)量，所以要強化振搗，按照設(shè)計的要求，對腹板和頂板位置進行調(diào)整，合理控制錨墊板的位置，避免因施工縫過大造成嚴重的張拉。

4.4 強化對壓漿和預(yù)應(yīng)力張拉的控制力度

進行懸臂掛籃施工時，要按照合理的方式控制壓漿和預(yù)應(yīng)力張拉應(yīng)力，提升注漿的飽和度，保證懸臂掛籃技術(shù)的應(yīng)用效果。施工過程中，應(yīng)安排專業(yè)的人員配置水泥漿，控制漿液的水灰比、稠度等技術(shù)指標。與此同時，預(yù)應(yīng)力張拉對整個掛籃結(jié)構(gòu)來說至關(guān)重要，施工過程中要做好張拉前的技術(shù)準備、人員準備、設(shè)備準備、施工現(xiàn)場準備等工作。穿束前清除預(yù)應(yīng)力筋表面的油污、泥漿，做好抗腐蝕工作，張拉時控制好張拉應(yīng)力，保證預(yù)應(yīng)力滿足設(shè)計和規(guī)范要求，提升橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、延長使用期限。

4.5 施工質(zhì)量控制

橋梁建設(shè)項目往往位于危險地段或復雜道路上，需要根據(jù)施工現(xiàn)場的實際情況，制定合理、有效、有針對性的施工方案，采取有效的防護措施，防止發(fā)生安全事故，造成施工人員傷亡或工程結(jié)構(gòu)損壞。在河段施工時，還應(yīng)考慮施工現(xiàn)場側(cè)風和流水的影響。懸臂掛籃應(yīng)按規(guī)定制作安裝，進行預(yù)拼裝和荷載試驗，保證掛籃和橋梁施工質(zhì)量，減少施工過程中的安全隱患。

5 結(jié)語

大橋連續(xù)梁懸臂進行時，要做好掛籃行走定位和澆筑過程中的質(zhì)量控制，確保各項指標符合設(shè)計要求。面對復雜多變的峽谷地形，要做好連續(xù)梁懸臂施工技術(shù)的全方位總結(jié)，對各項內(nèi)容進行合理調(diào)控，方便后期的施工。