賈 彥 兵

(山西長(zhǎng)興路橋有限公司，山西 長(zhǎng)治 046000)

連續(xù)梁懸臂澆筑施工工藝和質(zhì)量控制

賈 彥 兵

(山西長(zhǎng)興路橋有限公司，山西 長(zhǎng)治 046000)

介紹了懸臂澆筑法的適用范圍，對(duì)0號(hào)段施工、掛籃拼裝、掛籃施工、合龍段施工、體系轉(zhuǎn)換等連續(xù)梁懸臂澆筑施工工藝進(jìn)行了論述，并總結(jié)了施工中的關(guān)鍵技術(shù)及安全控制點(diǎn)，以促進(jìn)該工法的推廣應(yīng)用。

連續(xù)梁，懸臂，澆筑，施工

懸臂澆筑法是連續(xù)梁施工工藝的一大進(jìn)步，主要適用于高墩、大跨徑的連續(xù)梁、連續(xù)鋼構(gòu)橋梁。該工法克服了地形、江河等不利自然條件對(duì)施工橋梁的限制，在施工過程中不需要搭設(shè)大型支架，結(jié)構(gòu)整體性好，施工作業(yè)面大，施工簡(jiǎn)便，有效縮短工期。該工法的技術(shù)含量高，施工難度大。

1 概述

懸臂施工法是將橋梁的梁部分為若干段，由墩頂開始，兩側(cè)同步進(jìn)行拼裝或澆筑直至合龍。按照兩側(cè)同步進(jìn)行施工工法的不同，同步澆筑的為懸臂澆筑法，如圖1所示，同步拼裝的為懸臂拼裝法。其中，懸臂澆筑法是我國(guó)目前應(yīng)用最為廣泛的大跨徑橋梁施工工法。在本文中，以懸臂澆筑法為例，介紹其施工工藝和施工中的關(guān)鍵點(diǎn)控制。

掛籃懸臂澆筑法，又稱迪維達(dá)克法，起源于前西德。自20世紀(jì)60年代起出現(xiàn)以來(lái)，由于該工法具有的顯著特性和優(yōu)勢(shì)，使得其不斷得到發(fā)展，成為目前進(jìn)行大中跨徑橋梁施工中應(yīng)用最為廣泛的技術(shù)之一。

該工法自20世紀(jì)80年代傳入我國(guó)，由于不受通航、通行的限制，且隨著連續(xù)梁橋向大跨、多跨的發(fā)展，該工法近年來(lái)在我國(guó)得到了不斷的創(chuàng)新，在橋梁建設(shè)中得到了普遍的應(yīng)用。

懸臂澆筑法的優(yōu)勢(shì)：施工期間對(duì)通航或通行的影響很?。涣憾沃鸲问┕?，且都在掛籃上完成，不需要安裝大型起吊設(shè)備；梁段采用現(xiàn)澆工藝，可有效確保梁體的穩(wěn)定性和整體性；每墩有兩個(gè)工作面平行作業(yè)，幾個(gè)橋墩同時(shí)施工，施工效率高，有效縮短工期。

掛籃是懸臂澆筑法施工中最主要的設(shè)備。在施工中，要求掛籃具有自重輕，構(gòu)造簡(jiǎn)單，堅(jiān)固穩(wěn)定，拆裝方便，且受力后變形小等特點(diǎn)。掛籃具有很多種類，有平行桁架式、三角形桁架式、弓弦式、斜拉式等。在我國(guó)，使用較多的是三角形及菱形結(jié)構(gòu)掛籃，分別如圖2，圖3所示。在工程項(xiàng)目施工中，掛籃的選擇應(yīng)根據(jù)工程具體情況適當(dāng)選定。

2 懸臂澆筑法施工工藝

在國(guó)內(nèi)外施工中，懸臂澆筑法是大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋最主要的施工工法。懸臂灌注法，也稱為無(wú)支架平衡伸臂法、掛(吊)籃法。該工法以墩頂節(jié)段0號(hào)塊為起點(diǎn)，通過在兩端加掛掛籃并同步向前移動(dòng)，按節(jié)段逐段對(duì)稱進(jìn)行混凝土澆筑，直至合龍。

2.1 0號(hào)段施工

在我國(guó)，0號(hào)塊施工采用落地支架法或鋼牛腿托架法較多。在施工中，進(jìn)行墩身、承臺(tái)等澆筑完成后，進(jìn)行墩體的強(qiáng)度檢測(cè)。符合設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求后，進(jìn)行永久支座安裝和臨時(shí)支座設(shè)置工作。

在墩頂設(shè)置臨時(shí)固結(jié)支座。當(dāng)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋選擇采用懸臂施工時(shí)，墩梁鉸接不能承受彎矩，則需要在施工過程中采取臨時(shí)固結(jié)措施將墩梁固結(jié)，待梁段至少一端合龍后將其解除。

搭設(shè)的臨時(shí)支架應(yīng)能滿足承受荷載需要和確保施工安全，對(duì)支架進(jìn)行預(yù)壓，如圖4所示，然后搭設(shè)模板進(jìn)行0號(hào)塊澆筑，如圖5所示。

為確保梁體的外觀質(zhì)量，進(jìn)行0號(hào)塊模板搭設(shè)時(shí)，外模應(yīng)采用大塊鋼模板。同時(shí)采取的防傾覆錨固裝置應(yīng)安裝在底模上。

2.2 掛籃拼裝

澆筑好的0號(hào)塊是掛籃安裝的場(chǎng)所。在0號(hào)段預(yù)應(yīng)力鋼束張拉完畢后，進(jìn)行掛籃安裝(以三角形掛籃為例)。

按照安裝流程，分別進(jìn)行滑道、支座及三角形組合梁的安裝，連接并錨固組合梁尾部，再進(jìn)行壓重配置和調(diào)桿安裝，如圖6所示。按設(shè)計(jì)要求，將底模平臺(tái)和側(cè)模支架整體起吊，與相應(yīng)的吊點(diǎn)相連，后下橫梁則用吊桿支撐在箱梁底板上。

墩頂工作面較窄，故在進(jìn)行1號(hào)段施工時(shí)，兩側(cè)掛籃應(yīng)相連。在進(jìn)行2號(hào)段及以后的節(jié)段施工中，兩側(cè)掛籃分開同步進(jìn)行作業(yè)。

為保障施工安全，同時(shí)確保掛籃每次變形時(shí)的規(guī)律一致，應(yīng)設(shè)置專人進(jìn)行掛籃錨固及保障。

掛籃預(yù)壓加載在于檢查掛籃主桁架的受力及變形量以及后錨系統(tǒng)的安全性，使用吊沙袋法較多，如圖7所示。加載過程按0%→50%→80%→120%逐級(jí)加載，卸載反之，變形不大于2 mm時(shí)即可認(rèn)為穩(wěn)定。

為減少施工中的梁段混凝土開裂，應(yīng)增強(qiáng)掛籃各部位剛度，降低掛籃變形，避免由于掛籃變形過大造成梁體開裂。

2.3 掛籃施工

利用掛籃對(duì)稱懸臂灌注梁段，主要包括掛籃前移，掛籃調(diào)整及錨固，鋼筋及孔道安裝，混凝土灌注及養(yǎng)護(hù)，預(yù)應(yīng)力張拉，孔道壓漿六個(gè)工序循環(huán)進(jìn)行。

在施工中，按設(shè)計(jì)的節(jié)段長(zhǎng)度，在掛籃內(nèi)進(jìn)行與其相匹配的鋼筋綁扎、混凝土立模澆筑和張拉預(yù)應(yīng)力等工序。待本節(jié)段施工完畢后，兩側(cè)掛籃向前對(duì)稱移動(dòng)，進(jìn)行下一節(jié)段施工，如此反復(fù)直至合龍。

箱型梁體一次澆筑成型。兩段對(duì)稱平衡澆筑。澆筑時(shí)，兩側(cè)掛籃混凝土不平衡重不能超過5 m3。應(yīng)根據(jù)環(huán)境溫度濕度按驗(yàn)評(píng)標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)要求進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

掛籃行走采用千斤頂頂推方式，也可采用導(dǎo)鏈在前端拖拉的方式。軌道行走時(shí)，后錨筋不允許松動(dòng)、拆除。專人統(tǒng)一指揮掛籃行走，應(yīng)對(duì)稱、連續(xù)、緩慢行走到位。

懸臂灌注法每節(jié)段長(zhǎng)一般為2 m～5 m(在斜拉橋施工中現(xiàn)已達(dá)到8 m～10 m)。壓漿后待水泥漿強(qiáng)度達(dá)到20 MPa后即可移動(dòng)掛籃。

為確保梁體濕度，澆筑完畢后使用塑料薄膜、麻袋等覆蓋橋面進(jìn)行澆水養(yǎng)護(hù)。待梁體強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求的75%后，繼續(xù)進(jìn)行穿束、張拉、壓漿和封錨等工序。

預(yù)應(yīng)力鋼束張拉中采取必要的安全防護(hù)措施，采取團(tuán)隊(duì)協(xié)作，統(tǒng)一指揮，明確分工。

2.4 合龍段施工

合龍段施工是關(guān)系到成橋線型的關(guān)鍵。在連續(xù)梁施工中，可分為“先邊跨后中跨”(如圖8所示)和“先中跨后邊跨”(如圖9所示)兩種合龍方式。在具體項(xiàng)目中，根據(jù)施工條件合理確定，再按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行合龍施工。

在合龍段施工中，合龍口控制在2 m左右。

為確保梁體的整體性，施工前需將T構(gòu)上不必要的施工荷載全部清除，剩余荷載應(yīng)處于相對(duì)平衡狀態(tài)。為確保合龍精度和設(shè)計(jì)線形，合龍施工須對(duì)稱同步進(jìn)行，應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行質(zhì)量控制，采取措施避免出現(xiàn)合龍段端部的“剪力差”變位。

在合龍段施工中，采取有效的安全防護(hù)措施。按照既拉又撐的原則，在梁體變形相對(duì)最小和溫度變化最小時(shí)段內(nèi)需完成剛性支撐鎖定，支撐鎖定需對(duì)稱、均衡、同步。要迅速完成合龍塊勁性骨架的焊接，并形成鋼接。

合龍段澆筑施工一次澆筑成型，應(yīng)選在日氣溫較低，溫度變化幅度小的時(shí)間區(qū)內(nèi)。很多工程項(xiàng)目多選定在夜間溫度最低時(shí)進(jìn)行。

加強(qiáng)合龍段混凝土澆筑時(shí)的振搗和澆筑后的養(yǎng)護(hù)，以防止早期裂縫的出現(xiàn)。

2.5 體系轉(zhuǎn)換

與合龍段施工密切相關(guān)，臨時(shí)固結(jié)解除后，將梁落于正式支座上，并按標(biāo)高調(diào)整支座高度。

在施工中，應(yīng)均衡對(duì)稱的進(jìn)行臨時(shí)錨固的放松。在放松過程中，應(yīng)指定專人負(fù)責(zé)各梁段高程變化監(jiān)測(cè)，以確保安全。

在體系轉(zhuǎn)換工程中，需考慮鋼束張拉、支座變形、溫度變化等因素引起結(jié)構(gòu)的次內(nèi)力。多跨梁多次體系轉(zhuǎn)換。

2.6 掛籃拆除

在拆除掛籃時(shí)注意安全和對(duì)構(gòu)件的保護(hù)。

3 施工控制

懸臂澆筑施工法具有顯著的優(yōu)越性，重視施工中的技術(shù)關(guān)鍵和安全控制點(diǎn)，確保施工質(zhì)量和安全。

1)在施工中，為確保預(yù)應(yīng)力管道的質(zhì)量，一般采用預(yù)埋鐵皮管或者鐵皮波紋管和橡膠抽拔管。為防止灰漿滲入，管道接頭間應(yīng)嚴(yán)密對(duì)準(zhǔn)，并用膠布包裹嚴(yán)實(shí)，如圖10所示。預(yù)制梁設(shè)置反拱時(shí)，預(yù)應(yīng)力管道也同時(shí)設(shè)置反拱。

2)為確保管道預(yù)留位置正確，線形平順，在混凝土澆筑期間不產(chǎn)生位移，在管道四周應(yīng)布置足夠的定位鋼筋，確保管道牢固的置于模板內(nèi)的設(shè)計(jì)位置。端部的預(yù)埋鋼墊板應(yīng)垂直于孔道中心線。

3)在梁體混凝土澆筑過程中，應(yīng)保持對(duì)稱平衡澆筑。采取措施提高混凝土密實(shí)度，特別要重視錨墊板后區(qū)域的振搗及對(duì)預(yù)留管道的保護(hù)。

4)為加快施工速度又確保施工質(zhì)量，盡量縮短養(yǎng)護(hù)時(shí)間，可在混凝土中加入早強(qiáng)劑或減水劑，可有效提高混凝土早期強(qiáng)度。在配合比設(shè)計(jì)時(shí)按規(guī)范要求控制水泥用量，控制水化熱溫度，防止出現(xiàn)過大的收縮和徐變。

5)在新舊梁段交接處，為確保梁體的整體性，澆筑前梁端表面應(yīng)鑿毛并清洗干凈，見圖11。在該處進(jìn)行鋼筋、錨具等安裝時(shí)，應(yīng)重視連接質(zhì)量，避免出現(xiàn)開裂。

6)重視施工中線性控制。在施工過程中，進(jìn)行墩身變形和承臺(tái)沉降監(jiān)測(cè)，做好箱梁高程、預(yù)拱度及箱梁軸線的控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)各段中線變化情況的嚴(yán)密監(jiān)測(cè)，保證—個(gè)跨徑內(nèi)將要合龍的懸臂兩端在同一水平線上。

4 結(jié)語(yǔ)

采用懸臂澆筑法進(jìn)行大跨徑連續(xù)梁橋建設(shè)，具有對(duì)交通干擾小，受季節(jié)和水位等自然因素影響小，顯著降低工程成本的特性，在國(guó)內(nèi)外得到了廣泛重視。特別是隨著我國(guó)高速公路建設(shè)逐步向中西部地區(qū)推進(jìn)，懸臂澆筑法能有效克服中西部地區(qū)山高溝深的自然條件限制，具有廣闊的應(yīng)用前景。

連續(xù)梁橋懸臂澆筑施工中，需要經(jīng)過數(shù)次體系轉(zhuǎn)換，施工工藝復(fù)雜，難度較大。因此，做好施工中安全管理和施工控制，堅(jiān)持施工中的線性和應(yīng)力控制，保證其符合設(shè)計(jì)要求是其中的關(guān)鍵，這對(duì)降低施工風(fēng)險(xiǎn)，確保施工質(zhì)量是非常重要的。

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The construction technology and quality control of continuous beam cantilever pouring

Jia Yanbing

(ShanxiChangxingRoad&BridgeLimitedCompany,Changzhi046000,China)

This paper introduced the application scope of cantilever pouring method, discussed the 0 section construction, hanging basket assembly, hanging basket construction, closed period construction, system transformation and other construction technology of continuous beam cantilever pouring, and summarized the key technology and safety control key points in construction, to promote the promotion application of the construction method.

continuous beam, cantilever, pouring, construction

1009-6825(2015)28-0154-03

2015-07-21

賈彥兵(1975- )，男，工程師

U445

A