市政橋梁懸澆箱梁現(xiàn)澆段吊架施工技術分析

蔡華武

（長沙市市政工程有限責任公司，湖南 長沙）

引言

某三跨預應力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋梁合龍段與邊跨現(xiàn)澆段跨徑相對較小，結(jié)合現(xiàn)有機械設備與現(xiàn)場施工條件，運用掛籃施工工藝制作整體吊架，順利完成了施工。該方案操作便捷、風險性小，項目整體效益得以提升[1]。

1 工程概況

某市政橋梁工程為（70 m+130+70 m）三跨連續(xù)預應力砼結(jié)構(gòu)鋼構(gòu)橋，合龍段、邊跨現(xiàn)澆段長度較短，分別為384 cm 和200 cm，合龍段至支承端符合直線變化，結(jié)合現(xiàn)場施工條件與項目工藝要求，在確保施工質(zhì)量的基礎上，為精簡施工成本，擬選用吊架施工[2]。

2 現(xiàn)澆段吊架整體設計

該橋梁主橋箱梁為長4.5 m 的標準節(jié)段，選用現(xiàn)澆施工的方案制備橋梁邊跨，其長度約3.8 m。橋梁過渡墩位于河岸兩側(cè)，該項目河岸區(qū)域孤石眾多，不利于鋼管樁支架，綜合分析施工環(huán)境和設備條件后，擬選用吊架施工工藝，完成合龍段與現(xiàn)澆段施工。現(xiàn)澆段吊架整體布置情況見圖1[3]。

圖1 現(xiàn)澆段吊架整體布置示意圖

2.1 現(xiàn)澆吊架加工及安裝

以掛籃為施工吊架，施工完成16#塊的縱向預應力后，移動掛籃至過渡墩位置[4]，使前橫梁到達蓋梁預設位置，利用槽鋼盒在蓋梁合適位置搭接掛籃前橫梁，隨后使用蓋梁上的精軋螺紋鋼加以固定，另一端與16#塊牢固連接，從而構(gòu)成結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、受力均勻的簡支梁結(jié)構(gòu)[5]。

2.2 模板施工

以原箱梁對應位置模板作為現(xiàn)澆段外模和底模模板，借助外?；辛杭軐⑼饽Ｒ苿又凉潭ㄎ恢煤螅捎谜砟竞椭駣A模對外露部分模板進行修補，底模無需特殊處置，與掛籃前進即可[6]。蓋梁結(jié)構(gòu)底梁不達標著，結(jié)合檢查情況重新進行數(shù)據(jù)勘測，利用枕木、竹夾模重新調(diào)整，使其達到設計標高[7]。模板鋪設施工情況見圖2。

圖2 模板鋪設示意圖

2.3 試壓荷載的取值

合攏段荷載水平小，掛籃底藍結(jié)構(gòu)承載能力可滿足施工需求，正式施工前需進行測試，對合攏段、現(xiàn)澆支架工藝參數(shù)是否可靠加以驗證。

（1）選用水袋法進行試壓作業(yè)，共兩個最大裝水量45.5 t 的水袋，均由專業(yè)廠商生產(chǎn)。荷載加載分三次進行，加載程度分別為50%、100%、120%；

（2）試壓環(huán)節(jié)確定立模標高，為現(xiàn)澆段、合攏段施工提供具體工藝參數(shù)[8]；

（3）按照2h/次頻率進行觀測點標高觀測，砼澆筑、養(yǎng)生階段需進行水箱配重的調(diào)整確保觀測點標高達標，防止由于結(jié)構(gòu)自重因素影響硬化階段施工質(zhì)量，避免出現(xiàn)掛籃結(jié)構(gòu)變形[9]。

3 施工技術要點

3.1 施工工藝流程

具體施工工藝流程見圖3。

圖3 施工工藝流程圖

3.2 現(xiàn)澆段施工

現(xiàn)澆段懸出蓋梁部分選用掛籃作為支架，支架底模、外模、內(nèi)模分別以掛籃底模、外模、內(nèi)模為基準，底模上進行蓋梁上部分安裝。對水箱配重值進行調(diào)整，以確保砼澆筑施工過程中觀測點高程數(shù)據(jù)保持不變。

澆筑養(yǎng)生期間，結(jié)合高程測量值進行水箱配重的調(diào)整，保持觀測點高程數(shù)據(jù)相對穩(wěn)定。養(yǎng)護7 d后進行強度檢測，砼強度值達到標準值90%之后方可進行后續(xù)施工[10]。

3.3 合攏段施工

合攏段施工應于砼澆筑完工后及時開展，并提前做好底板鋼筋綁扎，為后續(xù)工作做好準備，檢測砼強度達到設計標準后，進行內(nèi)模拆除，隨后可進行合攏段正式施工。

（1）對合龍施工可行性進行持續(xù)分析，并加強合攏段合龍口標高數(shù)據(jù)的檢測，確定標高數(shù)據(jù)后，在合適的操作條件下進行剛性連接，于操作日最低溫度時將剛性連接鎖定[11]；

（2）對完成施工的剛性連接進行24 h 檢測，確保連接無異常后方可進行砼澆筑；

（3）砼澆筑施工應于施工當日氣溫低點進行，結(jié)合終凝時間進行砼澆筑施工時間段的確認，避免溫度過高產(chǎn)生的砼溫縮應力，防止砼開裂;

（4）養(yǎng)生階段，砼強度為設計值90%時進行預應力張拉，并完成錨固灌漿工藝。預應力張拉過程中需提前張拉長束鋼束，完成相關操作后后移中跨吊籃2 m，為后續(xù)工序做好準備[12]。

3.4 施工質(zhì)量精細化控制

（1）加強施工前監(jiān)管，優(yōu)化施工圖紙設計。加強施工監(jiān)視是改善工程質(zhì)量的重要因素，提高相關工作專業(yè)性是保障工程質(zhì)量的核心。要通過對項目規(guī)范設計為后續(xù)施工奠定基礎，必須重視前期工作，從施工圖設計階段提高認知，召開相關專業(yè)聯(lián)合會，提高設計專業(yè)性與可行性，明確專業(yè)交叉點和責任落實情況。

（2）強化施工監(jiān)管，提高過程控制水平。嚴格監(jiān)督移交手續(xù)，確保工作規(guī)范。加強對施工材料、設備核驗，保障質(zhì)量過關。切實落實旁站管理，避免疏忽，提高隱蔽工程管理水平。

（3）加強后續(xù)評估，嚴格執(zhí)行工程驗收程序，加強評估規(guī)范。

（4）工程項目精細化管理。通過旁站監(jiān)督和質(zhì)檢工程師巡檢提高工程質(zhì)量，對項目施工工藝是否符合設計要求進行監(jiān)督，巡視監(jiān)督有無違規(guī)生產(chǎn)行為，加強對關鍵工藝、技術要點、隱蔽工程、核心參數(shù)的監(jiān)督，定期查驗施工設備狀況，確保性能達標，加強對現(xiàn)場材質(zhì)質(zhì)量的抽檢，確保工藝達標。

4 吊籃受力計算

4.1 吊籃受力體系

兩片三角形主桁為掛籃的主要受力結(jié)構(gòu)，其主梁結(jié)構(gòu)由2 根I56a 桁架主梁構(gòu)成，底模作為受力承載，內(nèi)模由底板支撐，外模則采用現(xiàn)澆段外模，外模梁型號為2I40b。

4.2 吊籃使用各工況受力計算

借助MIDAScivil2017 軟件結(jié)合上述分析進行吊籃系統(tǒng)安裝空間建模，確定安裝工序及施工細節(jié)。建模模型材料及其性能狀況如下所示：

4.2.1 材料特性

材料特性具體見表1。

表1 鋼材的容許應力(Mpa)

4.2.2 型材截面特性

各構(gòu)件型材截面特性見表2。

表2 各構(gòu)件型材截面特性

4.2.3 吊籃模型

（1）采用MIDAScivil2017 建立的吊藍模型見圖4。

圖4 吊藍模型

（2）吊籃受力分析結(jié)果見表3。

表3 吊籃受力計算分析匯總

通過上述結(jié)果分析可知，各材質(zhì)應力值均達標，在設計值標準區(qū)間內(nèi)，滿足結(jié)構(gòu)需求，安全性合規(guī)。

5 結(jié)論

綜上所述，該項目工程實踐驗證了吊架施工工藝優(yōu)勢顯著，該工藝與傳統(tǒng)鋼管支架工藝相比能明顯降低施工成本支出，與焊接牛腿塔平臺工藝相比安全性能更高。吊架施工平臺底模、側(cè)模與前段梁結(jié)合的效果更佳，提高結(jié)構(gòu)美觀度的同時提高穩(wěn)定性。與此同時，吊架平臺施工便捷，現(xiàn)澆段、合龍段操作便利，使工作效率明顯提升，該工藝在同類型項目施工中有較強的可推廣性。