高速公路連續(xù)剛構(gòu)箱梁節(jié)段懸澆掛籃施工技術(shù)

［DOI］10.3969/j.issn.1672-0407.2023.23.062

［摘 要］隨著城市化的不斷發(fā)展，高速公路的建設(shè)也愈加重要。在高速公路建設(shè)中，橋梁的建設(shè)是不可或缺的一部分。而在橋梁建設(shè)中，構(gòu)橋技術(shù)一直是一個重要的研究領(lǐng)域。其中，高速公路連續(xù)剛構(gòu)箱梁節(jié)段懸澆掛籃施工技術(shù)是一種新型的構(gòu)橋技術(shù)，具有施工速度快、質(zhì)量高、經(jīng)濟效益好等優(yōu)點。本文將對該技術(shù)進行深入的研究和探討，以期更好地推動我國高速公路建設(shè)的發(fā)展。

［關(guān)鍵詞］高速公路；橋梁建設(shè)；懸澆掛籃施工技術(shù)

［中圖分類號］TU74文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

高速公路是現(xiàn)代交通運輸?shù)闹匾M成部分，構(gòu)建高速公路則需要先進、高效的建設(shè)技術(shù)。其中，連續(xù)剛構(gòu)箱梁節(jié)段懸澆掛籃施工技術(shù)是一種在橋梁建設(shè)中廣泛應(yīng)用的先進施工技術(shù)。該技術(shù)通過設(shè)置掛籃，實現(xiàn)了梁節(jié)段的高空懸澆施工，大幅提高了施工效率，同時還能夠有效控制施工質(zhì)量和安全風(fēng)險。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步，連續(xù)剛構(gòu)箱梁節(jié)段懸澆掛籃施工技術(shù)在橋梁建設(shè)領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用。

1 工程概述

本項目是湖南省永州至新寧清江橋高速公路中的一條加密線，路線走廊總體呈東西、南北走向，東起永零高速，西至白新高速公路，路線全長64.413 km，橫跨東安縣和新寧縣。其中巴蕉沖大橋主橋共計12個懸澆節(jié)段，2#塊件46.7 m³，121.42 t。三渡水大橋為項目全線控制性工程之一，第5聯(lián)主橋采用預(yù)應(yīng)力混凝土三跨連續(xù)剛構(gòu)，主橋長254 m，平面位于左偏圓曲線上，橋面超高橫坡4 %，縱坡-0.55 %，為高墩跨線大橫坡非對稱連續(xù)剛構(gòu)橋，共計15個懸澆節(jié)段，其中1#懸澆節(jié)段混凝土方量最大，節(jié)段重169.7 t。本項目懸澆節(jié)段均采用菱形掛籃對稱施工。為適應(yīng)0#塊長度為12m，主梁1#塊件澆筑采用4對8只菱形掛籃分節(jié)段組合拼接的方式施工，完成1#塊件后，再掛籃分家，進行標(biāo)準(zhǔn)塊件懸澆。

2 懸澆掛籃施工技術(shù)具體步驟

2.1 掛籃施工準(zhǔn)備工作

一是制訂施工計劃，包括施工進度、籃體懸掛高度、澆筑混凝土的數(shù)量和澆筑的時間等。二是制作懸掛籃體，包括籃體的尺寸、形狀、材料、加強筋等。三是準(zhǔn)備懸掛系統(tǒng)，包括懸掛吊帶、鋼絲繩、懸掛鏈條、吊鉤、液壓系統(tǒng)等。四是掛籃加載試驗采用千斤頂反力架加載方案，加載分級為實際箱梁砼重量的25 %、50 %、75 %、100 %、120 %。五是準(zhǔn)備混凝土和施工設(shè)備，包括好混凝土、水泥、骨料、砂等材料，以及攪拌車、泵車、輸送管道、振搗器等施工設(shè)備。六是選擇適宜的施工現(xiàn)場，考慮籃體懸掛的高度和位置、施工設(shè)備的進出口等因素。七是制定安全措施、落實安全培訓(xùn)教育和班前會，包括懸掛籃體的安全系數(shù)、懸掛吊帶和架體的檢查維護、搭設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化的作業(yè)平臺、工人的安全防護等。

2.2 籃體的懸掛

籃體的懸掛是懸澆掛籃施工技術(shù)中的第二個步驟，也是施工中最為關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)?；@體的懸掛將影響后續(xù)混凝土的澆筑和整個工程的質(zhì)量?；@體懸掛的具體步驟如下：

一是確定吊點位置。在懸掛籃體前，需要根據(jù)設(shè)計要求和實際情況，確定籃體的吊點位置。確定吊點位置需要考慮到籃體在懸掛時受力情況，以及后續(xù)混凝土的澆筑情況。一般情況下，吊點位置應(yīng)該在籃體的重心位置上方，并且應(yīng)該根據(jù)籃體的尺寸和形狀進行調(diào)整，以保證吊點位置合理、穩(wěn)定。二是懸掛吊帶。在確定好吊點位置后，需要在吊點位置上方安裝吊帶，并將吊帶與起重機連接。在懸掛吊帶時，需要保證吊帶位置準(zhǔn)確，并且吊鉤的承重能力要與籃體的重量相匹配^［1］。三是懸掛籃體。在完成吊帶的懸掛后，需要將籃體通過吊帶吊起，并將籃體緩緩提升至預(yù)定高度。在懸掛籃體時，需要保證吊鉤與籃體的連接牢固、籃體的平衡性良好，并且籃體的懸掛高度要符合設(shè)計要求。四是調(diào)整籃體位置。在完成籃體的懸掛后，需要根據(jù)實際情況和設(shè)計要求，對籃體的位置進行微調(diào)。在調(diào)整籃體位置時，需要保持籃體的平衡性，避免籃體因傾斜或晃動而影響后續(xù)混凝土的澆筑質(zhì)量。五是固定籃體。在完成籃體的懸掛和位置調(diào)整后，需要固定籃體，以保證籃體在混凝土澆筑過程中不會移動或傾斜。通常情況下，可以通過對籃體吊鉤的固定和籃體外殼的加固來實現(xiàn)籃體的穩(wěn)固。

2.3 鋼筋、預(yù)應(yīng)力束安裝

在安裝鋼筋、預(yù)應(yīng)力束前，需要做好準(zhǔn)備工作。一是檢查已完成的鋼筋加工是否符合設(shè)計要求，檢查預(yù)應(yīng)力束的張拉和壓縮設(shè)備是否正常，檢查各種工具和設(shè)備是否齊備。在安裝鋼筋前，需要根據(jù)設(shè)計要求搭設(shè)鋼筋網(wǎng)架。鋼筋網(wǎng)架搭設(shè)完成后，開始進行鋼筋的安裝。鋼筋在制作場內(nèi)制作成型，然后運輸至主墩處，采用塔吊垂直起吊運輸至安裝位置。鋼筋安裝應(yīng)按照設(shè)計要求，采用綁扎、焊接或滾軋直螺紋連接接頭，鋼筋連接須符合施工技術(shù)規(guī)范的要求，施工中若鋼筋空間位置發(fā)生沖突，應(yīng)按照設(shè)計和規(guī)范要求適當(dāng)調(diào)整布置，但不得切斷鋼筋，且砼保護層厚度必須保證^［2］。二是在安裝預(yù)應(yīng)力束前，應(yīng)在制作場內(nèi)定尺制作預(yù)應(yīng)力筋，采用細(xì)鐵絲綁扎成束、編號，然后人工運至施工處進行安裝。按照設(shè)計要求對預(yù)應(yīng)力束進行分段切割，保證長度和數(shù)量的準(zhǔn)確。在安裝預(yù)應(yīng)力束的過程中，需要保證其在道板上的位置和間距的準(zhǔn)確性，確保符合設(shè)計要求。三是是安裝檢查。在完成對鋼筋、預(yù)應(yīng)力束的安裝后，要進行安裝檢查。對鋼筋、預(yù)應(yīng)力束的位置、間距等進行檢查，確保其符合設(shè)計要求。同時，還要對鋼筋、預(yù)應(yīng)力束的連接部位進行檢查，確保連接牢固。

2.4 模板安裝

在進行模板安裝前，必須做好準(zhǔn)備工作。一是對模板進行檢查，確保模板完整、規(guī)格符合設(shè)計要求；二是檢查模板安裝的位置，確保模板安裝的位置符合設(shè)計要求；三是安裝好模板支撐體系，以確保模板支撐體系的牢固性和穩(wěn)定性。在模板支撐體系搭設(shè)完成后，需要使用吊籃將模板吊裝到指定位置。在吊籃懸掛模板時，要確保吊籃的位置和高度符合模板的安裝要求，并對模板位置進行調(diào)整，以確保模板的水平度和垂直度。在調(diào)整模板位置時，使用水平儀和垂直儀來檢測模板的水平度和垂直度，再使用調(diào)整器進行調(diào)整^［3］。在調(diào)整好模板位置后，使用鋼筋將模板固定在支撐體系上。在固定模板時，要按照設(shè)計要求焊接和固定鋼筋，以確保模板的牢固性和穩(wěn)定性。此外，需要根據(jù)設(shè)計要求安裝模板配件，如螺栓、護欄、支撐桿等。在安裝模板配件時，需要注意配件的位置和數(shù)量，以確保配件的安裝符合設(shè)計要求。模板安裝完成后，需要對腹板外模、翼緣模、內(nèi)頂模板安裝質(zhì)量進行檢查，以監(jiān)控單位出具的頂、底板標(biāo)高預(yù)抬值為基準(zhǔn)，全站儀、水準(zhǔn)儀準(zhǔn)確測量固定模板就位，實現(xiàn)連續(xù)剛構(gòu)箱梁節(jié)段底板、翼緣邊線線型順適，腹板鉛垂，確保軸線偏位、水平度、垂直度、牢固性和穩(wěn)定性符合設(shè)計及規(guī)范要求。如發(fā)現(xiàn)問題，要及時進行修正和調(diào)整。

2.5 掛籃預(yù)壓

試壓一方面檢驗掛籃在最不利條件下使用的安全可靠性；另一方面消除掛籃自身非彈性變形，測得掛籃彈性變形值，繪制荷載一變形關(guān)系曲線，為箱梁線形控制提供重要數(shù)據(jù)。掛籃預(yù)壓采用千斤頂反壓倒掛托架法。1#梁段腹板、底板混凝出方量最大，模板重量最重，掛籃底籃、吊帶及后錨受力最大，為土籃施工最不利梁段，因此選擇1#塊腹板、底板混凝王及模板總荷載的1.2倍，即90T為掛籃預(yù)壓荷載。在底籃縱梁上擺放4根橫向分配梁，再在4個腹板位置各安裝1根縱向分配梁，最后在縱向分配梁頂面，距0#塊件端面140 cm處，安裝500 t千斤頂，與倒置托架組成掛籃預(yù)壓系統(tǒng)，四項同步分級對稱預(yù)壓，預(yù)壓過程中，收集前上下橫梁、底籃主縱梁預(yù)壓前、中、后以及卸載后高程數(shù)據(jù)。

2.6 砼施工

一是攪拌混凝土。將水泥、砂子、碎石等原材料按照一定比例放入攪拌車中進行攪拌，攪拌時間一般不少于3分鐘。二是運輸混凝土。將攪拌好的混凝土運輸?shù)綉覓旎@所在位置，運輸過程中應(yīng)保持混凝土的流動性。三是澆筑混凝土。砼應(yīng)對稱平衡進行澆筑，兩對稱梁段不平衡重應(yīng)不大于一梁段底板自重。各梁段采用一次性連續(xù)澆筑成型，待澆筑梁段上下游應(yīng)對稱等高澆筑，防止?jié)仓^程中的側(cè)向偏移發(fā)生。具體梁段澆筑順序為底板→腹板→頂板。四是振搗混凝土。在混凝土剛澆筑完成后，應(yīng)立即進行振搗處理，以排除混凝土中的氣泡和空隙，提高混凝土的密實度和強度。振搗過程中應(yīng)按照設(shè)計要求進行振動頻率和振動時間的控制^［4］。五是平整表面。在混凝土澆筑完成后，應(yīng)及時對表面進行平整處理，以保證表面的平整度和水平度。平整過程中應(yīng)注意控制混凝土的流動性和均勻性，避免出現(xiàn)表面不平整、凸凹不平等情況。六是養(yǎng)護混凝土。在混凝土澆筑完成后，應(yīng)立即進行覆蓋保濕養(yǎng)護處理，以保證混凝土的強度和耐久性。養(yǎng)護過程中應(yīng)按照設(shè)計要求進行養(yǎng)護時間和養(yǎng)護方式的控制，避免出現(xiàn)混凝土開裂、強度不足等問題。

2.7 預(yù)應(yīng)力施工

預(yù)應(yīng)力施工是懸澆掛籃施工技術(shù)的重要組成部分，采用智能張拉、循環(huán)壓漿工藝可以有效地提高施工質(zhì)量和效率。

2.7.1 智能張拉預(yù)應(yīng)力束

預(yù)應(yīng)力施工的關(guān)鍵在于預(yù)應(yīng)力束的張拉。傳統(tǒng)的預(yù)應(yīng)力施工需要多次調(diào)整張拉力，耗時耗力。而采用智能張拉技術(shù)可以實現(xiàn)一次性張拉到位，大大提高施工效率。智能張拉預(yù)應(yīng)力束的具體步驟如下：

一是在預(yù)應(yīng)力束的兩端固定張拉器。

二是將預(yù)應(yīng)力束的中央部分懸掛在吊籃內(nèi)，確保預(yù)應(yīng)力束的位置正確。

三是啟動智能張拉系統(tǒng)，根據(jù)設(shè)計要求設(shè)定預(yù)應(yīng)力束的張拉力值和張拉時間。

四是系統(tǒng)自動開始張拉，直到達(dá)到設(shè)定的張拉力值后自動停止。

五是對張拉后的預(yù)應(yīng)力束進行檢查，確保其符合設(shè)計要求。

2.7.2 循環(huán)壓漿加固

預(yù)應(yīng)力束張拉完成后，需要進行循環(huán)壓漿加固。循環(huán)壓漿是指在預(yù)應(yīng)力束內(nèi)部注入壓漿材料，并通過壓漿管道反復(fù)進行壓漿，以確保預(yù)應(yīng)力束內(nèi)部充滿壓漿材料。循環(huán)壓漿加固的具體步驟如下：

一是在預(yù)應(yīng)力束兩端設(shè)置壓漿管道，并將管道與壓漿泵相連。

二是將壓漿泵的壓力調(diào)整到合適的值，并開始注入壓漿材料。

三是通過壓漿管道反復(fù)進行壓漿，直到預(yù)應(yīng)力束內(nèi)部充滿壓漿材料。

四是等待壓漿材料凝固后，進行檢查，確保預(yù)應(yīng)力束加固牢固。

2.8 掛籃模板拆除

2.8.1 拆除前的準(zhǔn)備工作

在拆除掛籃模板前，需要進行以下準(zhǔn)備工作：一是準(zhǔn)備好拆除所需的工具和設(shè)備，如鋼絲繩、千斤頂、起重機等；二是對拆除區(qū)域進行周密的檢查，確保拆除安全，不會對周圍環(huán)境和設(shè)施造成損害；三是對掛籃模板進行檢查，確保其已經(jīng)達(dá)到拆除條件。

2.8.2 掛籃模板拆除步驟

一是在拆除區(qū)域外側(cè)設(shè)置安全警戒線，避免人員和設(shè)備誤入；二是使用鋼絲繩和千斤頂將掛籃模板固定，避免在拆除過程中發(fā)生意外；三是啟動起重機，將掛籃模板緩緩升起，直到與結(jié)構(gòu)物分離；四是對掛籃模板進行清理和檢查，確保其沒有殘留物和損壞；五是將掛籃模板轉(zhuǎn)移到指定的存放區(qū)域，做好記錄和管理。

2.9 掛籃前移

掛籃前移是指在混凝土澆筑完成后，將懸掛籃向前移動一定的距離，以便進行下一段混凝土的澆筑。掛籃前移的意義在于提高施工效率、減少施工時間、保證施工質(zhì)量。通過掛籃前移，可以保證混凝土的澆筑連續(xù)不斷，避免出現(xiàn)澆筑接縫，從而減少混凝土的開裂和滲漏。具體步驟如下：

一是在完成模板的拆卸后，用千斤頂把掛籃上、下游前支點分別頂起，放松軌道錨梁，用手動葫蘆將軌道移動到下一節(jié)段箱梁上指定的位置，放樣抄平將軌道準(zhǔn)確定位，然后用錨固梁將軌道錨固，以千斤頂卸載將掛籃的前支點安放在軌道上。二是軌道安放好后，用千斤頂將后錨適當(dāng)向下壓一定的距離，將行走小車安裝在主桁架上，然后拆卸后錨，使其行走小車承力。三是拆卸后錨的豎向錨桿，用4臺60t的液壓千斤頂驅(qū)動掛籃前移。掛籃行走應(yīng)一氣呵成，中途不停頓，掛籃就位后及時安裝后錨，將傾覆力皈扣輪傳遞給后錨，及時安裝前后下橫梁吊帶及滑梁吊桿，使底籃、內(nèi)外模板就位。

2.10 掛籃錨固

一是根據(jù)錨具的規(guī)格和要求，在錨固點處進行鉆孔。鉆孔的深度和直徑應(yīng)符合設(shè)計要求，鉆孔時要注意避開鋼筋、管道等障礙物。二是將錨具插入鉆孔中，并根據(jù)要求進行調(diào)整和校正。將錨具與鉆孔壁緊密貼合，確保錨固牢固、穩(wěn)定。三是使用螺栓、膨脹螺栓、化學(xué)錨等固定錨具。在固定錨具時要注意力度的均勻和充分，避免出現(xiàn)過緊或過松的情況。四是將掛籃的錨固點與錨具相連接，并進行調(diào)整和校正。確保掛籃與錨固點之間的距離和角度符合設(shè)計要求，且連接牢固、穩(wěn)定。

3 結(jié)語

本文深入探討了懸掛籃體的步驟、鋼筋、預(yù)應(yīng)力束的安裝和混凝土的澆筑等關(guān)鍵技術(shù)。同時，重點闡述了掛籃預(yù)壓、掛籃模板拆除前移和掛籃錨固等相關(guān)內(nèi)容，并提出了嚴(yán)格的安全技術(shù)措施和操作規(guī)范。希望本文對于該領(lǐng)域的研究和實踐工作具有一定的參考和借鑒價值。

參考文獻(xiàn)

［1］曹根文，饒承志. 橋梁工程中懸臂掛籃施工運用技術(shù)［J］. 黑龍江交通科技，2021，44（10）：270-271.

［2］馮卓. 懸澆連續(xù)梁掛籃施工技術(shù)研究［J］. 交通世界，2021（7）：109-110.

［3］陳大鯨. 連續(xù)箱梁懸澆掛籃施工技術(shù)［J］. 江西建材，2012（1）：168-170.

［4］萬國鋒. 高大跨連續(xù)剛構(gòu)懸澆掛籃改造升級與應(yīng)用［J］. 鐵道建筑技術(shù)，2020（12）：95-99.

［作者簡介］李漢林，男，北京人，北京港通路橋工程監(jiān)理有限責(zé)任公司，高級工程師，本科，研究方向：高速公路施工監(jiān)理。