連續(xù)梁橋掛籃施工技術(shù)分析

張如飛

（中建路橋集團(tuán)有限公司，河北 石家莊 050001）

1 工程概況

某橋梁工程主橋上部結(jié)構(gòu)所采用的是“預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁”，單箱雙室斷面，三向預(yù)應(yīng)力體系。箱梁的“頂板與底板”寬度分別為16.2m 和9.1m，兩側(cè)懸臂的長度相等，均為3.57m，腹板的厚度為50cm。連續(xù)梁以掛籃分段的技術(shù)方法進(jìn)行施工，滿堂支架。

2 連續(xù)梁橋掛籃施工技術(shù)

2.1 掛籃的工作原理

2.1.1 掛籃構(gòu)成

在本文的工程案例中，所使用的掛籃為“菱形掛籃”，由以下幾部分組成：即“桁架、吊掛、走行、錨固以及模板系統(tǒng)”等。該掛籃適用于以下情況：最大梁段的重量為130t、最大梁段的長度為4.25m、梁高變化的范圍在3.05～6.05m、梁體的寬度在12m以內(nèi)[1]。

2.1.2 基本原理

菱形掛籃的基本工作原理如下：底模和外膜會(huì)隨著桁架向前移動(dòng)，直至達(dá)到所指定的位置后停止，隨后分塊對(duì)梁段底板和腹板鋼筋進(jìn)行吊裝，安裝預(yù)應(yīng)力筋及管道；將內(nèi)模加從灌注好的梁段箱體內(nèi)拖出，安裝內(nèi)模，綁扎頂板內(nèi)鋼筋，澆筑混凝土；對(duì)新澆筑的梁段進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉和壓漿，掛籃前移，繼續(xù)施工下一節(jié)梁段，如此循環(huán)，直至將所有的梁段全部澆筑完畢為止。

2.2 施工0#段

2.2.1 臨時(shí)支座

在0#塊施工之前，要先將“橋墩與箱梁”之間的結(jié)合部位臨時(shí)固結(jié)到一起，同時(shí)可在永久支座的四周設(shè)置由強(qiáng)度等級(jí)為C40的混凝土澆筑的臨時(shí)支座，設(shè)置豎向鋼筋，完成墩梁的臨時(shí)固結(jié)。隨后將預(yù)應(yīng)力筋的下端埋設(shè)于橋墩內(nèi)，按規(guī)定要求控制錨固長度，中段穿過混凝土后，與梁頂錨固。為給臨時(shí)支座的拆除提供便利條件，在臨時(shí)支墩上設(shè)置預(yù)留孔，對(duì)臨時(shí)支座拆除前，向預(yù)留孔內(nèi)灌入水和膨脹砂漿，脹裂混凝土后，便可將臨時(shí)支座拆除。

2.2.2 模板制安

本工程中，0#塊的外側(cè)模選用整體式木模板，內(nèi)模為組合式。因預(yù)應(yīng)力管道及鋼筋的布設(shè)較為密集，加之結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度較高，為確保后續(xù)混凝土的施工質(zhì)量，支設(shè)模板時(shí)，在內(nèi)模頂端預(yù)留天窗孔。

2.2.3 預(yù)應(yīng)力管道

（1）在鋼筋加工場地內(nèi)，按圖紙要求下料加工，半成品鋼筋通過平板運(yùn)輸車運(yùn)至施工現(xiàn)場后，綁扎成型。

（2）本工程建設(shè)項(xiàng)目中，縱向預(yù)應(yīng)力管道選用的是內(nèi)徑90mm 的塑料波紋管，在管內(nèi)套裝塑料芯管；橫向預(yù)應(yīng)力管道的內(nèi)徑有兩種，分別為60mm和70mm，管壁厚度為19mm；豎向預(yù)應(yīng)力管道為金屬管，內(nèi)徑35mm。根據(jù)施工要求，在預(yù)應(yīng)力管道上設(shè)置壓漿排氣管。

（3）在對(duì)預(yù)應(yīng)力管道安裝時(shí)，要精確定位，采用焊接鋼筋網(wǎng)的方式，固定預(yù)應(yīng)力管道，鋼筋網(wǎng)的接頭要對(duì)準(zhǔn)，使用膠布封嚴(yán)，避免滲入灰漿。

2.2.4 灌注混凝土

從橋墩與箱梁結(jié)合部位澆筑混凝土，采用對(duì)稱的方法，向兩端逐層澆筑，要保證一次性成型，并且兩端要保持對(duì)稱，以免引起不平衡荷載。為加快灌注速度，采用泵車泵送的方法澆筑混凝土。

2.2.5 預(yù)應(yīng)力張拉

在0#塊施工中，預(yù)應(yīng)力張拉是重點(diǎn)環(huán)節(jié)，與質(zhì)量密切相關(guān)，為此應(yīng)掌握張拉施工要點(diǎn)，具體如下：

（1）選用高強(qiáng)低松弛鋼交線，豎向預(yù)應(yīng)力筋為螺紋鋼，使用前以目測的方法檢查，看有無明顯的彎折現(xiàn)象，如果有要及時(shí)調(diào)直，并對(duì)鋼筋表面的泥土、油污、銹跡等加以清除。

（2）根據(jù)梁段的長度、千斤頂工作長度、穿束時(shí)的連接長度、余量等，通過計(jì)算得出鋼絞線的下料長度，用砂輪切割機(jī)下料，避免端頭下料后出現(xiàn)散亂的情況，夠一束的數(shù)量后，先用梳筋板梳理，隨后用細(xì)鐵絲牢固捆扎，每道細(xì)鐵絲的間距控制在1.5m 左右。按梁段的施工情況，合理確定下料數(shù)量。

（3）較長的鋼筋束利用卷揚(yáng)機(jī)穿束，較短的鋼筋束以人為手動(dòng)的方法穿束。操作前，在前端設(shè)置引導(dǎo)頭，去除鋼筋束表面的污物，用點(diǎn)焊焊接引導(dǎo)頭。箱梁混凝土的強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)85%以上，便可開展張拉作業(yè)，具體順序如下：由外向內(nèi)、左右對(duì)稱、先縱后橫。

（4）將千斤頂?shù)膹埨^旋入鋼筋40mm 左右，對(duì)鋼筋束一次性張拉成型，持續(xù)施加荷載2min 后錨固。采用雙控法對(duì)張拉過程加以控制，油壓表為主，誤差控制在±2%以內(nèi)，伸長量為輔，誤差控制在1%以內(nèi)。當(dāng)梁段混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度95%以上時(shí)，方可張拉預(yù)應(yīng)力鋼索，縱向預(yù)應(yīng)力筋全部張拉完畢后，方能張拉橫向預(yù)應(yīng)力筋并及時(shí)壓漿。

2.2.6 孔道壓漿

本工程建設(shè)項(xiàng)目中，孔道壓漿采用真空輔助壓漿工藝，具體施工要點(diǎn)如下：

(3)原礦含硫較高，限制了金的富集倍數(shù)，-0.074 mm含量占65%的磨礦細(xì)度下，可解離的金礦物占13.56%左右，包裹于黃鐵礦、黃銅礦和磁黃鐵礦中的金占82.86%，脈石礦物中金約占3.58%，金礦理論回收率為96.42%。經(jīng)化學(xué)分析，黃鐵礦中金含量為22.3 g/t，磁黃鐵礦中金含量為3.09 g/t，因此，建議對(duì)硫精礦進(jìn)行磁選除去磁黃鐵礦從而達(dá)到進(jìn)一步富集金的目的。

（1）鋼絞線張拉完畢，以水泥砂漿封錨之后，為避免砂漿掉落，影響錨固的效果，采用雙層塑料薄膜進(jìn)行密封，并牢靠綁扎在錨具上，在錨墊板排氣孔上安裝壓漿管，在絲口處纏好膠帶，確保實(shí)現(xiàn)密封。

（2）用于封錨的水泥砂漿強(qiáng)度達(dá)到10MPa時(shí)，可使用高壓水泵從低端向管道內(nèi)沖洗，此舉除了能夠起到潤滑管道的效果，還能檢查是否存在串孔的現(xiàn)象。在確認(rèn)合格之后，使用空氣壓縮機(jī)，將孔道內(nèi)所殘留的水吹出。

（3）抽真空并拌制漿液，當(dāng)孔道達(dá)到真空狀態(tài)以后，開啟壓漿泵進(jìn)行灌漿作業(yè)，使管道內(nèi)的壓力保持在0.5～0.6MPa，穩(wěn)壓2min 以上，關(guān)閉壓漿泵和閥門，一個(gè)孔道壓漿完畢，按上述方法將所有孔道全部壓完即可。

2.3 掛籃拼裝與模板安裝

2.3.1 拼裝要點(diǎn)

（1）當(dāng)0#段施工完畢后，將其頂面清理干凈，測放出找梁的中心線，掛籃走行軌道中心與梁中心之間的距離為2.85m，軌道寬度為0.65m。在對(duì)軌道鋪設(shè)時(shí)，可采用對(duì)稱的方法，從0#段中心位置處開始，鋪設(shè)出堆碼高度為16cm 的墊塊，間距控制在100cm，將掛籃走行軌道鋪設(shè)在墊塊上，通過墊塊將軌道找平，測量合格后，完成錨固。軌道安裝過程中，要對(duì)如下事項(xiàng)加以注意：軌道平整度、前后位置、平行度。

（2）當(dāng)軌道安裝就位后，便可安裝主千斤頂，操作方法如下：將主千斤頂放置在掛籃走行軌道中間位置處，與梁邊保持2.5cm 的距離并用素灰找平梁頂面，千斤頂放穩(wěn)后，安好千斤頂，裝上吊掛彈簧[2]。

（3）前工作小車安裝在主千斤頂?shù)纳戏剑ㄟ^卡軌器將鋼軌卡緊，并將工作小車臨時(shí)墊平；每處安裝4根后錨固筋，借助預(yù)留孔以錨固的方式將之安裝在梁頂板上，梁內(nèi)和梁外各兩根。

（4）按照?qǐng)D紙要求，在現(xiàn)場完成桁架組裝，然后將單片桁架吊裝就位，中間支點(diǎn)與前工作小車通過插銷連接，后支點(diǎn)利用后錨固橫梁與梁頂板錨固，并安裝機(jī)械千斤頂和反扣輪，吊裝后橫梁和前上橫梁；當(dāng)桁架安裝完畢后，將相關(guān)附件安裝就位，包括四周抗風(fēng)穩(wěn)定桿件、前拉桿、斜撐等。

當(dāng)掛籃拼裝完畢后，可按壓重后產(chǎn)生的撓度值，并結(jié)合設(shè)計(jì)的立模標(biāo)高，計(jì)算出相應(yīng)的調(diào)整值，據(jù)此確定出底模的位置并加以固定。隨后緊固吊帶和后錨固系統(tǒng)，完成外側(cè)模固定。本工程中，外側(cè)模采用鋼模板，用槽鋼托架支撐；內(nèi)模板為組合式木模板，面板采用的是竹膠板，光面、厚度為12mm[3]，通過帶可調(diào)節(jié)功能的鋼骨架支撐，用拉緊加強(qiáng)內(nèi)外模的整體性。

2.4 混凝土施工

2.4.1 澆筑

本工程中，梁體采用的是高強(qiáng)度等級(jí)的預(yù)拌混凝土，利用專用的混凝土運(yùn)輸車，將拌制好的混凝土從拌和站運(yùn)至施工現(xiàn)場，由泵車輸送至梁頂。從內(nèi)模頂板上的預(yù)留孔經(jīng)串筒進(jìn)入底板，之所以采用串筒輔助是為混凝土離析；腹板直接從頂部灌入，兩側(cè)腹板對(duì)稱灌注，要保證混凝土灌注的均衡性，澆筑進(jìn)度的允許偏差為2.0m3[4]。

2.4.2 養(yǎng)護(hù)拆模

當(dāng)新澆筑的梁體腹板混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%以上，便可將模板拆除，底模要在預(yù)應(yīng)力張拉完畢后拆除。按照現(xiàn)行規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定要求，對(duì)梁體養(yǎng)護(hù)，可以采用覆蓋、灑水的方法，覆蓋物以塑料膜和干凈的草袋為主，灑水時(shí)要控制好次數(shù)，以混凝土表面潤濕為準(zhǔn)。拆除梁體側(cè)模時(shí)，可在掛籃前移的過程中，涂刷養(yǎng)護(hù)液養(yǎng)護(hù)。

2.5 掛籃走行與錨固

2.5.1 掛籃前移

（1）掛籃前移可以通過行走系統(tǒng)完成，本工程中的行走系統(tǒng)由兩部分組成，即向前牽引和尾索保護(hù)裝置。移動(dòng)前，先將底模平臺(tái)用鋼絲繩連接至腹板模板的外滑梁上并撤除后吊帶，松開前吊帶，使掛籃模板與混凝土表面脫離，隨后對(duì)底板、腹板、翼板等部位全面檢查，確保完全脫離，不會(huì)對(duì)掛籃行走造成阻礙[5]。

（2）要確保掛籃的走道梁安裝位置準(zhǔn)確，接頭部位不得存在臺(tái)階，要保持平齊。待準(zhǔn)備工作完成后，可將后錨固系統(tǒng)松開，借助倒鏈牽引掛籃向前移動(dòng)，懸臂端的掛籃要對(duì)稱前移。掛籃走行時(shí)，要觀測中線及走道方向，出現(xiàn)偏移必須及時(shí)糾偏。在掛籃尾部加裝向后施力的倒鏈，這樣能夠避免掛籃前移的速度過快，為防止外滑梁脫軌的情況發(fā)生，可在其尾部焊接限位角鋼。

2.5.2 后錨固系統(tǒng)鎖定

當(dāng)掛籃走行到梁段澆筑的位置處后，可將后錨固系統(tǒng)鎖定并將前支點(diǎn)墊平，安好后吊帶系統(tǒng)，轉(zhuǎn)移掛籃底模平臺(tái)，通過千斤頂提升、收緊掛籃，對(duì)中線及立模標(biāo)高調(diào)整后，將底模和外側(cè)模固定。

2.6 合龍段施工

在連續(xù)梁掛籃施工中，合龍段是較為重要的環(huán)節(jié)之一，按照位置不同可以分為中跨合龍和邊跨合龍，合龍順序?yàn)橄冗吙?、后中跨?/p>

2.6.1 合龍程序

（1）當(dāng)最后的梁段施工完畢后，將邊跨端的掛籃遷移至合龍段，中跨段的掛籃前移至下一梁段處鎖定，對(duì)邊跨合龍段撐拉鎖定，灌注混凝土，養(yǎng)護(hù)至設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，張拉邊跨三向預(yù)應(yīng)力束。

（2）中跨合龍時(shí)，先將合龍段掛籃及模板就位，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，設(shè)置體內(nèi)約束和體外支撐，隨后灌注混凝土，邊澆筑、邊卸載，待中跨合龍段混凝土澆筑完畢后，及時(shí)養(yǎng)生，達(dá)到一定強(qiáng)度后，將體外支撐拆除，張拉三向預(yù)應(yīng)力束。

2.6.2 施工要點(diǎn)

在合龍段施工中，需要借助掛籃上的模板系統(tǒng)，將底模錨固在鄰近梁段的底板上，為避免澆筑混凝土?xí)r，梁體受力變形，先對(duì)鄰近梁段預(yù)壓，采用水箱儲(chǔ)水加壓的方法，并在混凝土灌注時(shí)，分級(jí)放水[6]。

（1）在懸臂端采用水箱壓重的方法，按照混凝土澆筑速度將水箱內(nèi)的水分次卸除，確保施工荷載與設(shè)計(jì)要求相符。為避免合龍段澆筑前后，混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度期間梁體受外界溫度變化的影響，產(chǎn)生次內(nèi)力，可采取臨時(shí)固定的措施，并設(shè)置內(nèi)外剛性支撐。澆筑合龍段前氣溫若是較低，可在懸臂端預(yù)埋鋼構(gòu)件，臨時(shí)鎖住，借此來保護(hù)混凝土的澆筑。

（2）澆筑合龍段混凝土?xí)r，要盡可能選擇溫度變化最小的時(shí)間段，如凌晨，這樣能夠使混凝土強(qiáng)度增長時(shí)，氣溫處于回升狀態(tài)，可以有效預(yù)防早期開裂的情況發(fā)生。為防止收縮裂縫的產(chǎn)生，可在混凝土中加入數(shù)量的早強(qiáng)減水劑[7]。

（3）中跨合龍段施工中，要保留一套掛籃底模及外側(cè)模，并對(duì)T構(gòu)梁的表面進(jìn)行清理，梁上的施工機(jī)具全部轉(zhuǎn)移至0#段上，復(fù)測高程，看是否準(zhǔn)確；將配重材料置于梁上，在氣溫適宜的條件下，完成型鋼支撐焊接。

（4）邊跨合龍段施工時(shí)，可在懸臂施工后，對(duì)掛籃前移，合龍程序與中跨基本相同，在此不進(jìn)行累述。合龍段施工中，需要注意混凝土的養(yǎng)生，可采取有效的降溫措施，如梁頂灑水、箱梁內(nèi)灑水、通風(fēng)等[8]。

3 結(jié)語

隨著連續(xù)梁橋掛藍(lán)技術(shù)的使用及發(fā)展，提升了鐵路及公路橋梁的建設(shè)施工效率，我國相關(guān)部門一直在致力于研究新的技術(shù)。實(shí)踐證實(shí)，連續(xù)梁橋掛藍(lán)技術(shù)在橋梁建設(shè)中不可替代，同時(shí)應(yīng)用范疇在不斷地?cái)U(kuò)大，其施工質(zhì)量可對(duì)橋梁的整體工程造成影響[9]。連續(xù)梁橋掛籃施工是一項(xiàng)較為復(fù)雜且系統(tǒng)的工作，涵蓋的內(nèi)容相對(duì)較多，一旦某個(gè)環(huán)節(jié)或是細(xì)節(jié)出現(xiàn)問題，都可能影響工程整體質(zhì)量[10]。為避免這一問題的發(fā)生，要求作業(yè)人員掌握相關(guān)的施工技術(shù)，合理應(yīng)用到實(shí)際工程中，且能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題處理問題，確保連續(xù)梁能夠按質(zhì)按量按時(shí)完成，進(jìn)而推動(dòng)橋梁工程業(yè)的良性發(fā)展[11]。