基于特大橋連續(xù)梁懸灌施工技術(shù)應(yīng)用研究

程津花

（宜春市公路事業(yè)發(fā)展中心靖安分中心，江西宜春 330699）

0 引言

隨著現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，懸灌施工技術(shù)在特大橋連續(xù)梁中應(yīng)用越來(lái)越廣泛，懸灌連續(xù)梁施工工程的實(shí)際成效在一定程度上對(duì)橋梁工程項(xiàng)目建設(shè)整體質(zhì)量、工程進(jìn)度以及投資成本等階段起著決定性作用。而結(jié)構(gòu)尺寸、掛籃品質(zhì)、施工材料、溫度、風(fēng)力、混凝土收縮變化等因素均會(huì)對(duì)特大橋連續(xù)梁懸灌施工質(zhì)量造成影響，如果不能有效控制上述因素，工程整體質(zhì)量以及施工安全性將會(huì)受到不利影響。因此，為使連續(xù)梁懸灌技術(shù)能夠在橋梁工程施工中的優(yōu)勢(shì)得到充分發(fā)揮，提升橋梁工程整體施工質(zhì)量，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)對(duì)特大橋連續(xù)梁懸灌施工過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，不斷優(yōu)化連續(xù)梁懸灌施工技術(shù)，注重連續(xù)梁懸灌施工要點(diǎn)，使其能夠更好地服務(wù)于特大橋工程施工，進(jìn)而提升橋梁工程項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益以及社會(huì)效益。

1 連續(xù)梁懸灌施工概述

連續(xù)梁懸灌施工對(duì)特大橋梁工程施工而言意義重大。在實(shí)際施工過(guò)程中，應(yīng)將連續(xù)梁懸灌作為施工質(zhì)量、安全、進(jìn)度的控制基礎(chǔ)，對(duì)橋梁基本建設(shè)和橋梁下部工程實(shí)施方案進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)。在進(jìn)行淺水域橋墩和地面墩臺(tái)施工過(guò)程中，可以采用同時(shí)多工作面分段施工方案，連同分階段施工，通過(guò)連續(xù)施工為施工進(jìn)度提供保障。應(yīng)確保架梁施工進(jìn)度提前量處于1 至2 個(gè)月范圍內(nèi)，并且確保提前進(jìn)行連續(xù)梁懸灌施工作業(yè)，保證梁部施工能夠在鋪架工序施工前完成。如果橫桿步距長(zhǎng)度設(shè)置時(shí)以0.3m、0.6m 和0.9m為前提，并且立桿長(zhǎng)度設(shè)置以0.6m 為前提，那么梁的載荷標(biāo)準(zhǔn)大概為40kN。通過(guò)使用支架和管口銜接的鋼管剪刀撐，使支架保持穩(wěn)定。此外，為了使標(biāo)高調(diào)整更加便利，應(yīng)將托架安裝在支架上端，而在托架上方應(yīng)裝設(shè)方木以及工字鋼，安裝結(jié)束后將模板鋪裝在最上層中。在懸灌連續(xù)梁其他段施工中主要采用掛籃施工技術(shù)，其主體承載架構(gòu)主要通過(guò)安裝承重構(gòu)件進(jìn)行固定[1]。

2 特大橋連續(xù)梁懸灌施工技術(shù)應(yīng)用

2.1 菱形掛籃施工

2.1.1 掛籃種類

特大橋梁掛籃類型多樣，通過(guò)結(jié)構(gòu)種類之間的差異性，大致可以分為斜拉掛籃、桁架掛籃、混合掛籃以及型鋼掛籃等。從掛籃移動(dòng)類型的不同來(lái)看，大致可以分為滑動(dòng)掛籃、滾動(dòng)掛籃以及組合掛籃等。根據(jù)掛籃平衡模式的不同，可以大致分為錨固掛籃、壓重掛籃以及半錨固壓重掛籃。

2.1.2 掛籃拼裝

在特大橋連續(xù)梁懸灌施工過(guò)程中，菱形掛籃主要用作模板支撐，利用高強(qiáng)鋼筋將掛籃尾部錨安裝固定在施工完成后的0#梁段上，前端懸臂向外延伸；而掛籃下部則依托吊裝裝置提到底模以及外側(cè)模桁架結(jié)構(gòu)，為1#梁段懸灌澆筑提供施工平臺(tái)。在桁架上裝設(shè)支撐底模和外側(cè)模結(jié)構(gòu)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)其同掛籃主構(gòu)架之間的緊密連接。

該梁段懸灌澆筑作業(yè)結(jié)束后，需將后錨裝置解除固定，在掛籃后向前傾斜，同時(shí)將錨固后的滑行軌前移；當(dāng)掛籃裝設(shè)到預(yù)期位置后，需重新進(jìn)行后錨裝置鎖定工作，并依照施工規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)對(duì)掛籃位置、方向、標(biāo)高等參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。同時(shí)，需仔細(xì)檢查0#段頂?shù)装孱A(yù)留孔孔徑、垂直度、位置、尺寸大小、精軋螺紋鋼裝設(shè)位置以及梁頂外伸長(zhǎng)度等，確保各項(xiàng)施工參數(shù)準(zhǔn)確且符合掛籃安裝相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。此外，還需清點(diǎn)檢查掛籃桁架桿件、螺栓以及銷軸等施工材料是否準(zhǔn)備齊全。在安裝完軌枕以及軌道之后，需要確保兩側(cè)軌道中心距誤差以及軌道中心線和箱梁中心線之間的偏差在5mm 和2mm 范圍內(nèi)。隨后依照順序進(jìn)行前后支座、主縱梁、后壓錨以及前后上橫梁的安裝工作，并且在連接主縱梁和前后支座時(shí)使用螺栓。利用銷軸使掛籃桁架桿件安裝成為單片桁架結(jié)構(gòu)，安裝工作結(jié)束后嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)螺栓連接質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)。檢查結(jié)果合格后可進(jìn)行主桁架連接作業(yè)，裝設(shè)掛籃橫向結(jié)構(gòu)，并且依照自上而下的順序裝設(shè)側(cè)模桁架、模板、懸掛梁、吊梁內(nèi)模。

2.1.3 掛籃預(yù)壓

為確保掛籃安裝施工的質(zhì)量，避免出現(xiàn)非彈性變形問題，同時(shí)對(duì)彈性變形量進(jìn)行檢測(cè)，進(jìn)而為梁段箱梁立模拋高量的明確提供重要的支撐依據(jù)，并且必須開展掛籃預(yù)壓作業(yè)。掛籃預(yù)壓試驗(yàn)過(guò)程中，要以0#段施工荷載以及結(jié)構(gòu)自重為基礎(chǔ)分8 次加載，其加載量順 序 為10t、20t、30t、40t、55t、65t、80t、85t，進(jìn)行 第8次時(shí)按照20%超載進(jìn)行加壓。每一次加荷載，都需要對(duì)主桁架前端節(jié)點(diǎn)間距以及桁架彈性變形量進(jìn)行檢測(cè)，此外，還需對(duì)桁架、吊帶、銷座等主受力結(jié)構(gòu)的受力狀況進(jìn)行觀察檢測(cè)。

2.1.4 掛籃移位

掛籃移位的基本工序?yàn)椋?/p>

第一，脫開底模、側(cè)模和內(nèi)模。

第二，將內(nèi)、外滑道以及前、后橫梁內(nèi)、外吊桿卸松，使側(cè)模、底模、內(nèi)模以及箱梁混凝土分離，在滑道上緊緊固定懸吊。

第三，將前端軌道延長(zhǎng)，同時(shí)利用腹板內(nèi)部預(yù)留的豎向精軋螺紋鋼錨桿將走行軌和梁體進(jìn)行錨固。

第四，將掛籃尾部用鋼絲繩以及豎向精軋螺紋鋼進(jìn)行臨時(shí)的固定連接，確保工程施工的安全性。

第五，在拆除掛籃主桁架后支點(diǎn)錨固之后，開展水平頂推千斤頂安裝作業(yè)，使對(duì)稱頂推掛籃向前移位，同時(shí)將尾部鋼絲繩緩慢卸松，使底模、側(cè)模、主桁架系統(tǒng)以及內(nèi)模掛梁一同向下一梁段位置前移。在掛籃移位過(guò)程中，及時(shí)將滑道吊點(diǎn)扣架裝設(shè)在頂板以及頂板預(yù)留孔洞中，達(dá)到結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的效果。使用畫線吊垂球或者經(jīng)緯儀頂線的方法，勻速同步移位，及時(shí)把握掛籃中線和箱梁軸線在移動(dòng)過(guò)程中出現(xiàn)的誤差，并利用千斤頂對(duì)其進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)掛籃準(zhǔn)備工作完成后，將掛籃主桁架后支點(diǎn)用預(yù)留的錨桿進(jìn)行固定，避免掛籃發(fā)生向前滑動(dòng)的情況。

2.2 澆筑梁段混凝土

在梁段混凝土澆筑過(guò)程中通常使用泵送混凝土方式，同時(shí)確保坍落度參數(shù)保持在15～17mm 范圍內(nèi)。在特大橋連續(xù)梁懸灌施工各段建筑作業(yè)開始前，首先對(duì)重要部件參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，確保各項(xiàng)參數(shù)均滿足相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，其中特別需要注意的是對(duì)底模高程和標(biāo)高、掛籃中線、預(yù)埋部件位置以及管道預(yù)應(yīng)力的控制。在進(jìn)行混凝土澆筑時(shí)應(yīng)從掛籃前側(cè)開始，在梅雨季節(jié)施工時(shí)應(yīng)當(dāng)裝設(shè)雨棚，冬季施工時(shí)應(yīng)當(dāng)采取相應(yīng)的保溫措施。盡可能保證澆筑橋梁全斷面一次性成型，若無(wú)法一次性完成，應(yīng)依照從底板到腹板下托板，再到上承托板預(yù)應(yīng)力管道密集部位上方，最后為頂板澆筑的順序進(jìn)行施工作業(yè)。澆筑工作完成后應(yīng)當(dāng)立刻對(duì)管道進(jìn)行檢查，避免管道出現(xiàn)堵塞問題[2]。

2.3 橋梁合龍段施工

通常情況下，特大橋連續(xù)梁懸灌橋梁合龍施工都是利用吊架方式進(jìn)行的。由于夜間溫差較小，因此該段時(shí)間為橋梁合龍段施工最佳時(shí)間，合龍溫度區(qū)間為15～20℃。施工過(guò)程中盡量在最短的時(shí)間內(nèi)使用平衡法對(duì)合龍位置進(jìn)行混凝土澆筑工作，同時(shí)對(duì)骨架剛接部位以及焊接部位施工質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格把控。該項(xiàng)目主要應(yīng)用預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁開展合龍段施工作業(yè)，當(dāng)邊跨部位合龍工作完成后，需及時(shí)進(jìn)行梁以及橋墩臨時(shí)固結(jié)的清理工作。利用吊架方式處理合龍部位的側(cè)模、底模以及懸灌段外模，將其吊裝在已經(jīng)完成澆筑的梁體節(jié)塊上部。一塊面積約為100cm2的振搗口被預(yù)留在梁頂模板中間部位，完成澆筑工作后將其重新填充。在梁體混凝土澆筑過(guò)程中，應(yīng)采用配重水箱預(yù)壓平衡方法進(jìn)行施工。確保合龍部位兩端懸臂水箱布設(shè)對(duì)稱，并且保證該項(xiàng)工作進(jìn)行時(shí)模板施工作業(yè)已經(jīng)完成。還需要注意的是，完成鋼筋綁扎后需將水箱中的水排出。在進(jìn)行合龍施工時(shí)，存在諸多施工要點(diǎn)，例如，盡可能在天氣變化以及氣溫差異較小的時(shí)間段進(jìn)行合龍施工，合龍混凝土澆筑鎖定施工時(shí)尤其要注意天氣以及氣溫差異變化。在進(jìn)行合龍口處混凝土澆筑作業(yè)時(shí)，選用高強(qiáng)早微膨脹混凝土作為施工材料，并且對(duì)振搗情況進(jìn)行掌控，同時(shí)保證后續(xù)維修養(yǎng)護(hù)質(zhì)量。

此外，還需注意對(duì)施工對(duì)稱性和施工進(jìn)度進(jìn)行監(jiān)控。一般情況下，梁段預(yù)埋件以及剛性支撐等部位的焊接工作是最先完成的，而后迅速將外剛性支撐和連接梁相連接，再開展預(yù)應(yīng)力束張拉作業(yè)，合龍被鎖定后即刻將固結(jié)約束放松。此外，在懸臂側(cè)依照實(shí)際情況加裝與混凝土同等質(zhì)量配重，能夠使合龍口混凝土澆筑過(guò)程中的穩(wěn)定性得到有效增強(qiáng)。對(duì)束張拉力進(jìn)行控制，確保其參數(shù)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，避免因合龍過(guò)載而造成施工質(zhì)量出現(xiàn)問題?；炷翉?qiáng)度符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)后對(duì)部分鋼索預(yù)應(yīng)力進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。在勁性骨架完成拆裝工作后，對(duì)其剩余鋼索預(yù)應(yīng)力進(jìn)行修正調(diào)整[3]。

2.4 0#橋梁施工

橋梁正上方0#橋梁開展?jié)仓鳂I(yè)是為了使掛籃的拼接和安裝有合適的操作平臺(tái)，進(jìn)而為后期施工順利進(jìn)行提供保障。在0#橋梁支模施工過(guò)程中，應(yīng)同時(shí)進(jìn)行防傾倒錨固以及支座安裝作業(yè)，確保后續(xù)掛籃施工安全平穩(wěn)進(jìn)行，最后一步是將側(cè)托架裝設(shè)在橋墩兩側(cè)。

2.5 正常段施工

0#段混凝土強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的80%后，開展預(yù)應(yīng)力束張拉，孔道內(nèi)漿液初步凝結(jié)后才可移動(dòng)掛籃，然后進(jìn)行后續(xù)梁段施工作業(yè)。首先將模板拉筋以及前橫梁、底模吊帶千斤頂松放，使外側(cè)模和底模結(jié)構(gòu)通過(guò)自身重量同梁段混凝土結(jié)構(gòu)分離，而后將頂板位置內(nèi)?？v梁提吊千斤頂進(jìn)行松放，此時(shí)縱梁便會(huì)從混凝土結(jié)構(gòu)分離且完成自動(dòng)下落，同時(shí)將錨固在梁段頂板滾筒處。松放菱形掛籃構(gòu)架尾部后錨裝置，使掛籃架構(gòu)向前傾斜，此時(shí)走行輪會(huì)扣在滑行軌頂部凹槽中。在澆筑后的梁段中裝設(shè)錨固滑行軌，利用導(dǎo)鏈鋼索穿過(guò)滑行軌后使菱形掛籃主構(gòu)架被緊緊固定，而后拉動(dòng)導(dǎo)鏈，掛籃便能沿著滑梁速度緩慢且均勻地向前滑移。在此過(guò)程中，需要保證懸臂端同時(shí)移動(dòng)，防止因移動(dòng)速度不同而導(dǎo)致懸臂端以及梁體失去穩(wěn)定性。掛籃結(jié)構(gòu)完成后，利用豎向預(yù)應(yīng)力筋鎖定其主構(gòu)架末端錨固裝置，隨后將前橫梁千斤頂抬升以及后吊底模對(duì)模板位置進(jìn)行修正調(diào)整[4]。

3 連續(xù)梁懸灌施工控制要點(diǎn)

在特大橋連續(xù)梁懸灌施工過(guò)程中，有以下六個(gè)要點(diǎn)需要進(jìn)行控制：

第一，在進(jìn)行0#段鋼托架設(shè)計(jì)和安裝過(guò)程中，鋼托架設(shè)計(jì)時(shí)需以1.5 倍荷載為基礎(chǔ)進(jìn)行考量，嚴(yán)格遵循相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)開展搭設(shè)和焊接作業(yè)，使鋼托架整體結(jié)構(gòu)保持穩(wěn)定牢固。

第二，線形控制是各個(gè)懸灌澆筑段塊控制的關(guān)鍵點(diǎn)，通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各段應(yīng)力以及變形情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并進(jìn)行改正，在維持梁體整體線形美觀性的同時(shí)，還需依照標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)備預(yù)埋部分的材料。

第三，為確保外觀質(zhì)量良好，需要嚴(yán)格把控連續(xù)梁模板和接縫工作。

第四，在張拉預(yù)應(yīng)力系統(tǒng)之前，確?；炷翉?qiáng)度、彈性模量，以及齡期符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。通過(guò)雙指標(biāo)對(duì)張拉進(jìn)行掌控，保證預(yù)應(yīng)力筋受力滿足設(shè)計(jì)需求。

第五，在施工過(guò)程中，每一道施工工序都應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格自檢、質(zhì)檢、監(jiān)理監(jiān)檢工作，保證整體施工以施工設(shè)計(jì)及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)進(jìn)行。

第六，在特大橋連續(xù)梁懸灌施工過(guò)程中，著重控制其施工溫度，在溫度檢測(cè)過(guò)程中，應(yīng)采用整體溫度與結(jié)構(gòu)局部監(jiān)測(cè)相融合的方法，對(duì)結(jié)構(gòu)溫度分布狀態(tài)以及變化趨勢(shì)進(jìn)行科學(xué)規(guī)范掌控，使因溫度變化而導(dǎo)致混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)狀態(tài)受到損害的情況得到有效避免。

除此之外，需對(duì)預(yù)應(yīng)力筋實(shí)際張拉應(yīng)力、預(yù)應(yīng)力管道摩阻損失等進(jìn)行檢測(cè)研究，其真實(shí)張拉應(yīng)力的測(cè)定主要通過(guò)張拉時(shí)在錨板和千斤頂之間安裝的壓力傳感器進(jìn)行檢測(cè)，預(yù)應(yīng)力管道摩阻損失的測(cè)定通過(guò)將電阻應(yīng)變片粘貼在預(yù)應(yīng)力筋上實(shí)現(xiàn)，預(yù)應(yīng)力管道摩阻損失等于張拉應(yīng)力和實(shí)際測(cè)量應(yīng)力之間的差值。利用預(yù)應(yīng)力筋壓力泵上壓力表讀數(shù)檢測(cè)以及具體預(yù)應(yīng)力筋張拉伸長(zhǎng)量差額進(jìn)行研究分析，使預(yù)應(yīng)力張拉實(shí)際過(guò)程的控制得到強(qiáng)化[5]。

4 結(jié)語(yǔ)

連續(xù)梁懸灌施工技術(shù)作為特大型橋梁工程極為重要的施工技術(shù)，其施工成效在一定程度上決定著特大橋梁工程施工的整體質(zhì)量、施工速度以及施工成本。本文主要對(duì)特大橋連續(xù)梁懸灌施工技術(shù)的施工應(yīng)用進(jìn)行調(diào)查研究，在連續(xù)梁懸灌施工技術(shù)中重要的施工要點(diǎn)有掛籃種類選擇、掛籃拼裝、掛籃預(yù)壓、掛籃移位，此外，需要注意混凝土澆筑作業(yè)、橋梁合龍段施工、0#橋梁施工以及正常段施工。在未來(lái)研究中需要加強(qiáng)對(duì)掛籃移位的施工程序的優(yōu)化，同時(shí)要加大對(duì)0#橋梁施工的研究力度，除此之外，還需要充分利用先進(jìn)科學(xué)技術(shù)，優(yōu)化掛籃種類以及混凝土澆筑方法，從而保障掛籃操作的穩(wěn)定性，提升橋梁工程整體質(zhì)量。