吳立福，張國(guó)華

（1.山東水利工程總公司，山東 濟(jì)南 250014；2.青島市水利局，山東 青島 266071）

掛籃懸澆即利用橋梁本身的塊體作為借力體，施工梁端設(shè)置懸澆掛籃作為梁體結(jié)構(gòu)施工的臨時(shí)支架，使橋梁結(jié)構(gòu)體延伸施工的施工模板結(jié)構(gòu)。施工時(shí)通過(guò)懸吊設(shè)施，分節(jié)段掛模、綁扎鋼筋、安裝波紋管、澆筑混凝土、穿鋼絞線(xiàn)、張拉壓漿，逐節(jié)段施工，直至完成全部掛籃施工節(jié)段。該方法常用于跨越不能斷航的河流、繁忙的公路和鐵路、無(wú)法搭支架的深谷中。

山東省濟(jì)寧市運(yùn)河村生產(chǎn)橋、東馬垓生產(chǎn)橋、西馬垓生產(chǎn)橋是橫跨南水北調(diào)東線(xiàn)梁濟(jì)運(yùn)河、連接河道兩岸生產(chǎn)道路的重要橋梁工程。由于工程跨度大（主跨45 m+80 m+45 m）、河道通航等特殊要求，在橋梁建設(shè)過(guò)程中采用掛籃懸澆法進(jìn)行施工。在施工過(guò)程中，對(duì)0#塊支架的型式、支架預(yù)壓配重、掛籃型式選擇、合龍段施工時(shí)段、合龍段平衡重、鋼絞線(xiàn)張拉以及掛籃施工標(biāo)高控制等關(guān)鍵施工工藝進(jìn)行了比較和選擇，取得了一定的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。

1 掛籃施工條件

掛籃施工必須具備以下3個(gè)條件：一是必須牢固地安裝在不動(dòng)搖的有足夠強(qiáng)度和剛度的結(jié)構(gòu)物上。施工過(guò)程中一般固定在已形成強(qiáng)度的前一節(jié)段。二是掛籃本身必須具備足夠的強(qiáng)度和剛度，承受現(xiàn)澆箱梁節(jié)段不變形，下?lián)隙瓤刂圃? cm以?xún)?nèi)。三是掛籃必須安裝拆卸方便，便于行走，達(dá)到逐節(jié)段施工，逐節(jié)段前進(jìn)的目的。

2 施工關(guān)鍵工藝比選

2.1 0#塊支架型式

在工程施工過(guò)程中，支架型式方案選擇起初偏于保守。第一座橋梁的0#塊支架借鑒附近公路相似工程，采用18根D630螺旋鋼管支撐在承臺(tái)上，上接工字鋼形成工作平臺(tái)。施工中發(fā)現(xiàn)，螺旋鋼管雖然足夠安全，但是結(jié)構(gòu)笨重，加工安裝繁瑣，原材料及人工費(fèi)用巨大。第二座橋梁0#塊支架施工前，通過(guò)查閱有關(guān)資料，進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算，改進(jìn)了支架型式，即采用槽鋼焊接成三角托架，與預(yù)埋在墩柱上的鋼板連接形成工作平臺(tái)。事實(shí)證明，改進(jìn)的支架型式牢固可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，方便施工，大大降低了施工成本。

2.2 支架預(yù)壓配重

梁濟(jì)運(yùn)河橋梁工程梁體結(jié)構(gòu)斷面小，預(yù)壓荷載也小。工程施工開(kāi)始基于節(jié)約成本的考慮，采用專(zhuān)用預(yù)壓砂袋作為預(yù)壓配重。但在施工過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，雖然總體預(yù)壓荷載小，但是砂的比重比混凝土小很多，箱梁的結(jié)構(gòu)斷面不滿(mǎn)足砂袋的存放空間，砂袋擺鋪5層才能達(dá)到預(yù)壓荷載，而且砂袋填滿(mǎn)后表面光滑，在高空狹小的工作面上難以固定，且砂袋容易風(fēng)化破損，形成安全隱患。

為此，項(xiàng)目調(diào)整預(yù)壓方案，采用預(yù)制混凝土塊作為預(yù)壓配重，重新預(yù)壓。混凝土塊預(yù)壓具有制作簡(jiǎn)易、吊裝方便、占用空間小、可循環(huán)利用等優(yōu)點(diǎn)。另外，若工作面空間允許，在計(jì)明重量的條件下，也可以使用成捆的鋼筋作為預(yù)壓配重。

2.3 掛籃型式選擇

第一座橋梁選用了菱形掛籃。菱形掛籃具有如下特點(diǎn)：一是外形美觀(guān)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，桿件受力明確，計(jì)算簡(jiǎn)便；二是作業(yè)面開(kāi)闊，便于構(gòu)造鋼筋分片吊裝，混凝土料斗可直接從兩片桁架中間進(jìn)入工作面；三是利用桁梁前后支座，使桁架在軌道上走行，操作方便，移動(dòng)靈活、平穩(wěn)；四是掛籃剛度大，變形小。但是一次性制作4個(gè)掛籃，且只能用于固定尺寸的箱梁，施工成本較大。

第二座橋梁選用貝雷片組合掛籃。貝雷片組合掛籃主要由桁架片、桁架連接銷(xiāo)、支撐架、桁架螺栓4種構(gòu)件組成。每片貝雷桁架片主要受力構(gòu)件由桁架、支撐架連接而成，支撐架用8#工字鋼。整個(gè)桁架片由貝雷桁架片通過(guò)端部連接銷(xiāo)拼裝而成。貝雷片掛籃成本小，并且施工方便。但是在預(yù)壓過(guò)程中撓度太大，立模標(biāo)高難以控制。且貝雷片組合掛籃可用空間小，特別是混凝土采用吊裝入倉(cāng)，掛籃上方的橫梁極大地妨礙料斗工作，影響澆筑速度。

綜合比較，雖然菱形掛籃成本稍高，但在施工質(zhì)量、施工速度等方面明顯優(yōu)于貝雷片組合掛籃。

2.4 合龍段施工時(shí)段

梁濟(jì)運(yùn)河橋梁工程掛籃施工合龍段有3處，兩邊跨和中跨各1處，3處合龍段施工方法基本一致，區(qū)別在于邊跨支撐合龍段底模是滿(mǎn)堂支架，而中跨合龍段底模是掛籃。澆筑合龍段前后箱梁時(shí)，提前預(yù)埋勁性骨架鋼板，以備鎖定合龍段長(zhǎng)度用。在澆筑合龍段混凝土前，用4段工字鋼分別焊牢預(yù)埋鋼板，鎖定合龍段。

由于混凝土抗壓不抗拉，需要在一天內(nèi)最低溫度時(shí)澆筑合龍段混凝土。對(duì)最低溫度選擇，要通過(guò)天氣預(yù)報(bào)選定前后氣溫變化穩(wěn)定的某天，提前3 d記錄氣溫變化規(guī)律，找出氣溫最低時(shí)段進(jìn)行勁性骨架合龍。

2.5 合龍段平衡重

邊跨合龍前的工況為雙懸臂結(jié)構(gòu)，邊跨澆筑混凝土?xí)r中跨不施工。因此，邊跨合龍施工前，需在同一墩柱的兩側(cè)懸臂端設(shè)置平衡重，邊跨澆筑混凝土?xí)r，同步卸載施工側(cè)的配重，中跨一側(cè)的配重保持不變，以維持兩側(cè)懸臂的平衡。

平衡配重的選擇要便于同步卸載，考慮到混凝土吊裝入倉(cāng)需用吊車(chē)，現(xiàn)場(chǎng)橋下空間較小，不能另外放置吊車(chē)吊卸配重。因此，不選擇固體式配重，而選用水箱儲(chǔ)水放水法增減配重。根據(jù)混凝土澆筑進(jìn)度，打開(kāi)水箱閥門(mén)同步放水，當(dāng)混凝土澆筑完成后，水箱放空。水箱的數(shù)量通過(guò)計(jì)算確定，放水的速率根據(jù)料斗內(nèi)混凝土的重量提前試驗(yàn)確定。

2.6 鋼絞線(xiàn)張拉

鋼絞線(xiàn)張拉用具必須提前檢定。張拉時(shí)機(jī)需要同時(shí)滿(mǎn)足混凝土強(qiáng)度大于設(shè)計(jì)值的80%和齡期大于7 d這兩個(gè)條件。在氣溫高的季節(jié)，齡期5 d左右實(shí)際強(qiáng)度雖然就能達(dá)到設(shè)計(jì)值的80%，但實(shí)際上，齡期小于7 d的混凝土彈性模量尚未穩(wěn)定，容易影響張拉后的起拱值，給后續(xù)施工造成不便。氣溫低的季節(jié)，要提前準(zhǔn)備2～3組同條件試壓塊，預(yù)先養(yǎng)護(hù)7～8 d試壓出實(shí)際強(qiáng)度，若不滿(mǎn)足要求則繼續(xù)等待2～3 d再試壓另外一組試塊，以此來(lái)檢驗(yàn)混凝土的實(shí)際強(qiáng)度。

2.7 施工標(biāo)高控制

掛籃懸澆施工標(biāo)高控制直接關(guān)系到梁體合龍的質(zhì)量，因此必須由專(zhuān)業(yè)的橋梁監(jiān)控單位負(fù)責(zé)實(shí)施。根據(jù)規(guī)范要求，模板標(biāo)高調(diào)整誤差應(yīng)控制在±10 mm以?xún)?nèi)。根據(jù)設(shè)計(jì)的每一懸澆段的調(diào)模標(biāo)高，先調(diào)整中線(xiàn)，再調(diào)整底板和翼板標(biāo)高。后視高程引測(cè)放置在墩頂梁段上（0＃塊），標(biāo)高調(diào)整嚴(yán)格按照底板→翼板→頂板的順序進(jìn)行。

對(duì)于撓度的測(cè)定，要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求分別在掛籃前移后、混凝土澆筑后、張拉后3次測(cè)定。要采用“循序倒進(jìn)法”，即每做完第n塊的3個(gè)工序中任何一道工序，在測(cè)定本塊的撓度同時(shí)，也測(cè)定此時(shí)狀態(tài)下前面n－1個(gè)梁體的撓度。將測(cè)定數(shù)據(jù)編出金字塔數(shù)據(jù)表并與設(shè)計(jì)值對(duì)比，若有偏差，要在下一個(gè)或幾個(gè)梁段逐步調(diào)整。

3 結(jié)語(yǔ)

南水北調(diào)梁濟(jì)運(yùn)河3處掛籃施工的橋梁，通過(guò)前期精細(xì)策劃，采用了合理的施工工藝，加強(qiáng)各道工序的過(guò)程控制，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)、安全關(guān)，圓滿(mǎn)完成了施工任務(wù)。