橋梁施工中菱形掛籃懸臂澆筑施工技術

張媛芳、張媛

（南昌公路橋梁工程有限公司，江西 南昌 330077）

0 引言

在橋梁施工過程中，菱形掛籃懸臂澆筑施工技術的應用非常廣泛。該技術通過將掛籃懸掛于懸臂部位，可實現(xiàn)在橋墩無法直接支撐的情況下進行懸臂澆筑的施工方式，不僅能提高橋梁施工效率，還能保證結構的穩(wěn)定性和安全性。但菱形掛籃懸臂澆筑施工技術在實施過程中還存在相關的技術問題。因此，深入研究和理解這一技術的施工原理和關鍵要點，加強施工管理和控制，對確保橋梁建設有重要意義。

1 菱形掛籃懸臂澆筑技術

菱形掛籃懸臂澆筑施工技術是一種在大型橋梁建設中常用的特殊澆筑方法，可通過懸掛菱形掛籃，實現(xiàn)對橋梁主梁或懸索橋索塔等懸臂部位的混凝土連續(xù)澆筑施工。菱形掛籃懸臂澆筑施工技術具有明顯優(yōu)勢。

首先，該技術可以提高施工效率，減少澆筑時間，從而加快項目進度。其次，相較于傳統(tǒng)的支模澆筑方法，該技術能夠降低人力成本，減少對大量支模的需求。再次，菱形掛籃懸臂澆筑技術能夠提升施工安全性，通過降低懸臂區(qū)域的工作高度，降低施工和風險，保障施工人員的安全。最后，通過控制混凝土的流動速度和澆筑量，能夠更好地保證施工質量[1]。

2 菱形掛籃懸臂澆筑技術應用

2.1 掛籃安裝施工

2.1.1 制作掛籃

在掛籃制作的過程中，要嚴格管控每個環(huán)節(jié)，以確保掛籃符合技術標準。

首先，掛籃結構的穩(wěn)定性、承載能力及安全性都是需要優(yōu)先考慮的因素，施工人員不能隨意調整掛籃結構尺寸，必須按照設計方案的要求進行制作。

其次，在掛籃加工環(huán)節(jié)，需嚴格執(zhí)行設計方案和施工標準，控制加工位置，并使用數(shù)控切割機等先進設備進行加工。

最后，掛籃制作階段明確焊接參數(shù)十分重要，工作人員必須嚴格遵守工藝方案做好焊接時間、速度、溫度等方面的控制。由于掛籃結構內的部件較多，焊接工作量也相對較大，因此必須對所有環(huán)節(jié)進行全面控制，以防止漏焊、缺陷等問題。在掛籃制作過程中，還需要進行材質和功能方面的檢測，選擇符合要求的焊接材料，并加強焊接試驗檢測和分析，以確保焊接工藝符合標準，滿足工程要求。

2.1.2 掛籃拼裝

掛籃制作完成后，要將各個部件進行拼裝，以形成完整的掛籃結構。拼裝的第一步是對掛籃尺寸、形狀和質量進行檢查，確保其符合設計要求，必要時需對部件進行清潔和防腐處理，以保證掛籃的使用壽命和安全性能。在拼裝過程中，需要根據(jù)設計方案使用合適的起重機、螺栓和焊接設備，進行掛籃組裝，確保每個連接點的牢固性和準確性，以及整個掛籃結構的穩(wěn)定性和平衡性。在掛籃拼裝過程中，需要嚴格遵守安全操作規(guī)程，確保施工人員的安全。合理安排工作流程和人員配備，確保拼裝工作高效順利進行。拼裝完成后，對掛籃的整體結構和連接部位進行細致的檢查，確保沒有缺陷、松動或其他問題[2]。

2.1.3 掛籃預壓試驗

掛籃預壓試驗是菱形掛籃懸臂澆筑施工中至關重要的環(huán)節(jié)，目的在于驗證掛籃的承載性能和安全性。按照一定的順序和時間要求進行預壓試驗，確保掛籃能夠在實際使用中承受設計負荷并保持穩(wěn)定。

（1）20%的預壓試驗

對掛籃加載其設計負荷的20%，這一級別的測試旨在初步驗證掛籃的穩(wěn)定性和可靠性。掛籃需要在該負荷下保持30min，沒有明顯的變形或失穩(wěn)現(xiàn)象視為合格。

（2）50%的預壓試驗

對掛籃加載其設計負荷的50%，這一級別的測試在于進一步評估掛籃的承載能力和結構的穩(wěn)定性。掛籃需要在該負荷下保持30min，之后對其進行詳細的觀察和測量，確認是否存在任何不正常的變形或振動。

（3）70%的預壓試驗

對掛籃加載其設計負荷的70%，這一級別的測試是為了驗證掛籃的耐久性和安全性。掛籃需要在該負荷下保持30min，經(jīng)過更加精確的觀察和測量，檢驗其結構的穩(wěn)定性和承載能力。

（4）100%的預壓試驗

對掛籃加載其設計負荷的100%，這一級別的測試是最關鍵的一步，用于驗證掛籃在設計負荷下的性能和安全性。掛籃需要在該負荷下保持30min，之后對其進行全面的監(jiān)測和評估，以確保沒有任何結構上的問題或失效的情況。

（5）120%的預壓試驗

在這個級別下，掛籃將負荷其設計負荷的120%，以檢驗掛籃的超載能力和安全儲備。雖然這個級別不在設計負荷范圍內，但它可以確保掛籃在應對緊急情況或突發(fā)事件時的穩(wěn)定性和可靠性[3]。

2.1.4 驗收

首先，檢查掛籃的各個部件是否齊全、連接是否牢固、焊接是否均勻且無缺陷。同時，檢查掛籃的外觀是否符合設計要求，如表面涂裝是否完整、有無銹蝕和破損等。

其次，通過負荷試驗，驗證掛籃是否能夠承受設計要求的負荷，且在加載過程中不發(fā)生變形或失穩(wěn)的情況。此外，應評估掛籃的抗風荷載性能，以確保其在施工現(xiàn)場的穩(wěn)定性。

再次，檢查掛籃的安全裝置和防護措施是否完善，以確保施工人員在掛籃上作業(yè)的安全性。

最后，進行非破壞性檢測，如超聲波探傷和磁粉探傷，以檢測掛籃焊縫的質量和連接點的可靠性。此外，應對掛籃的材料進行檢測，確保其符合相關標準和規(guī)范要求。

2.2 混凝土澆筑施工

首先，從懸臂部位開始施工。懸臂部位是指距離橋墩最遠的區(qū)域，需要先對其進行澆筑，以形成起始點。施工人員將混凝土材料輸送到懸臂部位，并進行澆筑和平整。

其次，腹板結構澆筑。這一部分的澆筑從頂板開始，施工人員將混凝土材料輸送到頂板位置，并逐漸向下澆筑。為了確保混凝土均勻分布，應注意施工速度和振搗操作的協(xié)調，在澆筑過程中，需要不斷進行平整和振搗，以保證混凝土的密實性。

再次，在腹板結構的澆筑過程中，還需要覆蓋卸料板。卸料板通常放置在進料口的上方，用于控制混凝土的流動和分布，施工人員需要確保卸料板與腹板之間緊密連接，并檢查其位置，并將之固定。

最后，根部施工。根部是掛籃與橋墩連接的部位，需要特別注意施工質量和穩(wěn)定性，施工人員將混凝土輸送到根部區(qū)域，并進行適當?shù)钠秸驼駬v，以確保混凝土結構的穩(wěn)定性。在混凝土澆筑施工過程中，還需要做好振搗施工，確保混凝土的密實性。將振動器安置在混凝土表面，并確保其均勻分布。根據(jù)設計要求和工程特點，確定振搗設備的布置密度和位置。啟動振動器，將振搗棒插入混凝土中，振搗操作應按照既定的節(jié)奏和順序進行，確保整個掛籃區(qū)域均勻受力。在振搗過程中，要注意避免過度振搗或局部振搗不到位的情況。此外，在混凝土振搗施工時，要根據(jù)混凝土的特性和設計要求，控制振搗時間和深度，確保混凝土內部的氣泡被充分排除，保證混凝土均勻分布，提高其密實性和強度[4-5]。

2.3 合龍段施工

合龍段施工包括永久支座安裝、兩側高差控制、邊跨施工、勁性骨架安裝、鋼筋綁扎、混凝土澆筑和張拉等。

第一，施工開始前，先進行永久支座的安裝。支座應準確安裝在橋梁兩側的承臺或墩臺上，以提供合適的支撐和承載能力[6]。同時，要嚴格控制兩側的高差，確保高差不超過15mm，以保證橋梁的水平度和平穩(wěn)度。

第二，施工過程中，先進行邊跨部位的施工。邊跨施工包括模板搭設、鋼筋綁扎等工序，以確保結構和尺寸符合設計要求。隨后進行勁性骨架的安裝，將橫梁和縱梁準確安裝在支座上，并進行必要的調整和固定，以確保結構的穩(wěn)定性和剛度[7-8]。

第三，勁性骨架安裝完成后，進行鋼筋的綁扎工作。按照設計要求和圖紙，將鋼筋按照預定的布置和間距進行綁扎，確保鋼筋綁扎穩(wěn)固，為后續(xù)混凝土澆筑提供支撐[9]。

第四，混凝土澆筑。根據(jù)設計要求和施工計劃，控制混凝土澆筑時間和工藝，確?；炷辆鶆蚍植?。在施工過程中，要注意振搗和平整工作，以提高混凝土的密實性和表面質量。

第五，混凝土初凝后，進行張拉施工。根據(jù)設計要求和施工規(guī)范，使用張拉設備對預應力鋼束進行張拉，并固定在錨固端，以增加梁的承載能力和剛度。同時，控制張拉力的大小和持續(xù)時間，確保預應力的準確施加[10]。

3 施工質量控制措施

3.1 加強安裝環(huán)節(jié)的監(jiān)督和控制

掛籃安裝對懸臂澆筑水平有直接影響，因此需要加強對掛籃安裝施工規(guī)范性的控制，確?；A結構的質量合格。進行掛籃安裝前，確保所有所需設備、材料和工具的準備工作已經(jīng)完成，檢查掛籃的構件和連接件的完整性和合格性，確保其符合設計要求和質量標準。

第一，監(jiān)督掛籃的安裝位置和精度。掛籃安裝應根據(jù)設計要求和圖紙進行，確保將掛籃懸掛在準確的位置，并通過測量和調整控制其位置和高度，其間需由專人監(jiān)督安裝過程中的測量工作，以保證掛籃準確安裝[11]。

第二，檢查掛籃的固定和支撐，確保掛籃與永久支座牢固連接；檢查掛籃與支撐結構之間的接觸面和連接點，確保其緊密貼合和固定。

第三，施工人員進行現(xiàn)場結構自檢，對整個掛籃結構的變形情況進行檢查，執(zhí)行技術標準要求進行調整處理，每次調整的距離為5mm，以防止發(fā)生嚴重的變形問題，確保掛籃結構安裝質量合格。

3.2 有效控制梁體撓度

為了確保橋梁工程結構質量合格，達到施工標準，在混凝土結構澆筑施工中，需要通過線性軟件對施工進度、材料、設備位置等方面進行控制，并收集現(xiàn)場的施工數(shù)據(jù)信息。對梁體撓度參數(shù)進行綜合性計算，通常其變化應控制在5mm 以內。如果撓度參數(shù)超過5mm，應分析發(fā)生該變化的原因，了解影響因素，并采取合理的處理措施。同時，將各項數(shù)據(jù)記錄到系統(tǒng)內，重新進行撓度數(shù)據(jù)計算分析，以達到數(shù)據(jù)精度標準，為后續(xù)的合龍施工提供依據(jù)。

4 菱形掛籃懸臂澆筑的安全管控措施

在菱形掛籃懸臂澆筑施工中，高空作業(yè)量較大，現(xiàn)場存在較高的危險性。加之現(xiàn)場施工環(huán)境復雜，工藝流程繁多，若現(xiàn)場的安全管理未按照標準要求進行，會對結構造成影響，甚至引發(fā)安全事故，危及施工人員的生命安全，并給工程企業(yè)帶來巨大經(jīng)濟損失。因此，在現(xiàn)場施工環(huán)節(jié)中，應加強安全管理和控制，確保各個環(huán)節(jié)處于可控范圍內，并嚴格執(zhí)行菱形掛籃懸臂澆筑的工作要點。

在吊梁下放階段，應由專業(yè)人員監(jiān)測水平位移情況，確保下放位置的精確性。在軌道走行階段，每次開啟系統(tǒng)設備前都需檢查橫梁結構是否安全、穩(wěn)固，同時確保速度控制在10m/h 以內。當掛籃與梁端之間距離約為1m 時，應減緩移動速度，保持結構平衡。

在掛籃施工、軌道移動和掛籃前移等操作中，要控制每個細節(jié)，消除安全隱患。同時，加強現(xiàn)場各部分的檢查工作，確保每個結構都具有較高的安全性，從而保證施工順利進行，不給工程留下任何隱患。對于現(xiàn)場存在的安全隱患問題，要立即組織人員進行整改處理，以防止對結構安全性產(chǎn)生負面影響。

5 結語

菱形掛籃懸臂澆筑施工技術是目前橋梁工程建設的主要技術之一，有助于提升橋梁工程的質量與效率。采用該技術時，在施工過程中應加強對高空作業(yè)、施工環(huán)境和工藝流程的把控，并不斷總結經(jīng)驗，推動技術創(chuàng)新和發(fā)展，提高菱形掛籃懸臂澆筑技術水平，制訂安全、高效的橋梁施工方案。