劉宋飛 中交三航局第三工程有限公司

1 前言

伴隨著社會(huì)的進(jìn)一步發(fā)展，我國(guó)在橋梁方面的施工技術(shù)已經(jīng)遠(yuǎn)超于發(fā)達(dá)國(guó)家，經(jīng)過(guò)這些年的努力和發(fā)展，我國(guó)已經(jīng)成為橋梁強(qiáng)國(guó)。橋梁工程在發(fā)展工程中，施工難度較大其繁雜的工程類型當(dāng)屬大跨度橋梁，其在施工過(guò)程中需要施工諸多不同的先進(jìn)的、高效的施工技術(shù)，而懸臂施工技術(shù)就是大跨度橋梁施工中常用的施工類型。

2 懸臂施工

懸臂施工就是在已經(jīng)建成的橋墩頂部，沿著橋梁跨徑的方式，采用對(duì)稱逐段的方式進(jìn)行施工，因此，懸臂施工也稱作分段施工，在一段混凝土達(dá)到相應(yīng)強(qiáng)度后施加一定的預(yù)應(yīng)力與之前施工完成部位組成一個(gè)整體，隨后進(jìn)行下一段施工。懸臂施工依據(jù)不同的施工方法可分為懸臂拼接組裝以及利用懸臂將混凝土等相關(guān)材料注入到模子里制作成預(yù)定形體兩種。其中利用懸臂將混凝土等相關(guān)材料注入到模子里制作成預(yù)定形體就是在橋墩兩側(cè)對(duì)稱位置經(jīng)混凝土等相關(guān)材料注入到模子里，在混凝土固結(jié)之后拉伸預(yù)應(yīng)力筋，這種情況下需要掛籃，完成該段后進(jìn)行下一段的施工。而懸臂拼裝則是在橋墩兩側(cè)的對(duì)稱位置將預(yù)制塊通過(guò)起吊機(jī)吊起后安裝，并將預(yù)制塊拉伸，達(dá)到懸臂增長(zhǎng)的目的。

3 大跨度橋梁施工中的懸臂施工技術(shù)

3.1 懸臂掛籃施工

3.1.1 掛籃設(shè)計(jì)及相關(guān)事項(xiàng)

大跨度橋梁工程項(xiàng)目在施工過(guò)程中，一般情況下菱形掛籃或者三角形掛籃較多，倘若預(yù)應(yīng)力筋設(shè)置為豎向的，則使用菱形掛籃，這樣施工起來(lái)方便快捷，使用哪類型的掛籃往往取決于工程的實(shí)際情況。另外，在對(duì)掛籃進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，通常將其彈性變形限制在1 厘米以內(nèi)，而非彈性變形一般限制在2mm 以內(nèi)。掛籃可在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行拼裝名，但是掛籃自身重量及其施工過(guò)程中所需設(shè)備以及施工人員總重量不得超出60噸。

3.1.2 掛籃拼裝過(guò)程

主桁架的拼裝：第一，以0 號(hào)塊為基點(diǎn)檢查其頂板軌道的平整度，并精準(zhǔn)測(cè)的測(cè)量出箱梁、軌道軸線以及兩頭所在位置線與此同時(shí)進(jìn)行放線，隨后利用水平儀以及經(jīng)緯儀等相關(guān)測(cè)量?jī)x器對(duì)掛籃的走線及拼裝位置進(jìn)行測(cè)量，在測(cè)量并放出軌道軸線之后，在頂板軌道上鋪設(shè)一層方木，并在其最頂部放好相應(yīng)的型鋼。第二，在起吊機(jī)的外力作用下將軌道吊起，移動(dòng)到指定位置后下放并進(jìn)行安裝，并利用精軋螺紋鋼對(duì)軌道進(jìn)行固定。第三，直接將0 號(hào)塊作為拼裝平臺(tái)，以垂直地球重力的方向組裝主桁架，組裝工作完成之后，用起吊機(jī)將其吊起并移動(dòng)到安裝部位，與此同時(shí)做好加固防護(hù)措施，確保移動(dòng)過(guò)程中桁架的穩(wěn)定性，最后安裝反扣輪。第四，主桁架安裝工作完成后，對(duì)后錨固桿進(jìn)行安裝，主要作用就是將所有桁架組合成一個(gè)整體并確保其穩(wěn)定性。第五，在各個(gè)桁架之間安裝構(gòu)件，將所有桁架有效銜接起來(lái)。第六，上述作業(yè)全部完成之后安裝提升裝置以及前懸吊梁。

底平臺(tái)及模板的拼裝：首先，將掛籃底籃以及前后吊固定好，進(jìn)而組合成一個(gè)穩(wěn)固的底平臺(tái)。其次，將內(nèi)模支設(shè)到箱梁的內(nèi)滑梁中，與此同時(shí)也將懸吊滑輪也安裝在其中。在起吊機(jī)的輔助作用下，將內(nèi)滑量吊起，并將懸吊滑輪中的螺栓擰緊固定好，在確保吊帶等全面固定完整后，將整個(gè)內(nèi)模全部拉入到箱梁中。再次，將預(yù)制的外模放置在外滑梁，同樣將懸吊滑輪放到指定位置，隨后在外模的下端鋪設(shè)一層木跳板，并用鐵絲將木跳板與外模的框架進(jìn)行固定。將固定好的外模木跳板作為施工平臺(tái)，便于施工人員在此處安裝并固定好吊帶銷(xiāo)桿。

3.1.3 加載試驗(yàn)

在掛籃完成拼裝之后，利用砂袋對(duì)掛籃進(jìn)行加載試驗(yàn)，砂袋實(shí)際重量應(yīng)該超出混凝土的總重量，是其1.1 倍，以便利用加載消除掛籃的非彈性變形。同時(shí)針對(duì)掛籃的吊帶、前上橫梁以及底籃的實(shí)際變形值需要予以分級(jí)試驗(yàn)，在試驗(yàn)過(guò)程中，對(duì)其每一級(jí)的持荷時(shí)間都應(yīng)該保持在30min以上，并對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行全面分析，繼而準(zhǔn)確推算出不同梁段的實(shí)際豎向變形數(shù)據(jù)，為后續(xù)科學(xué)設(shè)置橋梁的預(yù)拱度予以真實(shí)、可靠的依據(jù)支撐。除此之外，還應(yīng)該準(zhǔn)確測(cè)試掛籃構(gòu)件及全部桿件實(shí)際預(yù)應(yīng)力的大小。

3.2 懸臂澆筑施工

懸臂澆筑施工應(yīng)該一次性完成，在將縱向預(yù)應(yīng)力角鋼線張拉完成后，立刻擰松后錨，并橫向向前移動(dòng)，隨后進(jìn)行澆筑作業(yè)。懸臂澆筑應(yīng)該嚴(yán)格按照施工工序進(jìn)行，施工工序如下（見(jiàn)圖1）。

懸臂澆筑施工過(guò)程中應(yīng)該注意以下幾個(gè)方面：其一，混凝土攪合作業(yè)，該項(xiàng)作業(yè)是在自動(dòng)拌合站完成的，并且各種骨料配比應(yīng)該由專人進(jìn)行監(jiān)管額檢測(cè)，拌合時(shí)間保持在2min以上，并做好混凝土坍落度的記錄工作。其二，混凝土澆筑作業(yè)，一般懸臂混凝土澆筑作業(yè)是通過(guò)混凝土泵車(chē)完成的，并且在澆筑過(guò)程中應(yīng)該確保兩腹板的上下傾角前后對(duì)稱灌注，直至灌注到地板位置，另外在對(duì)頂板進(jìn)行澆筑的時(shí)候，應(yīng)該嚴(yán)格按照從兩側(cè)向中間的順序澆筑，盡可能確保T 兩端的重量的均衡，只有這樣才能夠確保施工的質(zhì)量水平。其三，混凝土振搗作業(yè)：慈祥作業(yè)需要使用插入式振搗器對(duì)混凝土進(jìn)行振搗，將振搗器插入到混凝土30cm左右厚度的地方，各振搗器之間的插入間距以振搗器半徑的1.5倍最佳，并且振搗器一定要快速插入緩慢抽出，這樣一來(lái)就可以有效消除混凝土內(nèi)部的空隙，規(guī)避泛漿或者混凝土不下沉現(xiàn)象的發(fā)生，進(jìn)一步提高混凝土密實(shí)度。其四，混凝土養(yǎng)護(hù)作業(yè)：和混凝土養(yǎng)護(hù)質(zhì)量的好壞對(duì)橋梁工程項(xiàng)目的外觀及強(qiáng)度有著直接影響，故而，在對(duì)混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)前，在混凝土表面鋪設(shè)一層濕土工布，并在其上方增鋪一層塑料布，對(duì)塑料布表面進(jìn)行灑水，上述工作的主要目的就是確保經(jīng)過(guò)養(yǎng)護(hù)的混凝土試件在外力為壓力時(shí)的強(qiáng)度極限達(dá)到設(shè)計(jì)的強(qiáng)度。

圖1 懸臂澆筑施工工序

3.3 合攏段施工

在對(duì)橋梁工程合攏段進(jìn)行施工的時(shí)候需要完成一個(gè)系統(tǒng)時(shí)候在對(duì)下一個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行施工，簡(jiǎn)而言之，只有完成當(dāng)前階段的施工之后才能改變俏臉性質(zhì)。在合攏段施工的時(shí)候首先對(duì)邊跨進(jìn)行合攏，隨后對(duì)中跨進(jìn)行合攏。其中邊跨合攏澆筑過(guò)程中，應(yīng)該按照架著澆筑或者吊著澆筑的方式進(jìn)行施工，在混凝土固結(jié)達(dá)到一定強(qiáng)度之后，正式對(duì)邊跨合攏段進(jìn)行施工。中跨合攏段施工時(shí)首先對(duì)勁性骨架的兩邊進(jìn)行澆筑，在其固結(jié)之后不了立刻對(duì)中跨合攏段進(jìn)行施工，應(yīng)該先將前一施工階段安裝的掛籃完全拆除后再進(jìn)行施工工序。另種不同合攏段的施工條件也不盡相同，但是唯一相同點(diǎn)是均需要在低溫的條件下進(jìn)行。合攏段施工必須要與施工標(biāo)準(zhǔn)相吻合，否則一旦出現(xiàn)偏差就為出現(xiàn)力不平衡的現(xiàn)象，對(duì)于大跨度橋梁項(xiàng)目而言，合攏段施工時(shí)極為重要的，每道施工工序都不得馬虎，且嚴(yán)格按照先兩邊后中間的順序進(jìn)行施工，合攏過(guò)程中，已經(jīng)支設(shè)完成的橋墩可以不再施工之前拆除。另外，為了確保懸臂撓度的準(zhǔn)確性，中線兩邊的平衡是非常重要的，在完成澆筑后將其逐一拆除。合攏段施工時(shí)一定要確保溫度，最好是在凌晨時(shí)間段進(jìn)行施工。

4 懸臂施工技術(shù)的控制措施

4.1 合理設(shè)置預(yù)拱度

預(yù)拱度自身存在兩層含義，具體劃分為：其一是為其他施工方法的進(jìn)一步發(fā)展而預(yù)留拱度，拱度預(yù)留的初衷是為施工提供便利條件，促使其順利進(jìn)行，進(jìn)而有助于工作人員及時(shí)設(shè)置吊籃并準(zhǔn)確操作。其二橋梁在正常施工過(guò)程中，其工程程序較為復(fù)雜，從開(kāi)始施工一直到最后的拼接工作，需要經(jīng)歷多個(gè)環(huán)節(jié)，同時(shí)，在整體的施工過(guò)程中，部分環(huán)節(jié)需要適時(shí)改進(jìn)，借助預(yù)留拱度，有助于將當(dāng)下環(huán)節(jié)中繁瑣的操作工作簡(jiǎn)單化。其實(shí)，預(yù)留拱度的有效設(shè)置，為工作人員的生命安全提供有力保障，同時(shí)也工作人員的順利施工提供更多便利條件。然而，在對(duì)預(yù)留拱度設(shè)置時(shí)，需嚴(yán)格掌控設(shè)置范圍，預(yù)留過(guò)多則會(huì)導(dǎo)致大量空間被白白浪費(fèi)，同時(shí)也會(huì)影響橋梁美觀。在橋梁工程實(shí)踐過(guò)程中，我們積累了豐富的有效經(jīng)驗(yàn)，將其進(jìn)行歸納結(jié)束語(yǔ)，從中可以看出，懸吊梁正常運(yùn)營(yíng)期間撓度的最大值與預(yù)留拱度數(shù)值較為接近。最大撓度值實(shí)質(zhì)是隔斷橋梁的撓度總和，在此過(guò)程中，應(yīng)著重考慮各梁之間的溫度壓力以及由于收縮發(fā)生形變而影響撓度，借助相應(yīng)的有效計(jì)算，獲得各項(xiàng)數(shù)據(jù)的具體內(nèi)容，在此基礎(chǔ)上，為了保障操作過(guò)程的科學(xué)性及合理性，應(yīng)結(jié)合橋梁所處的具體環(huán)境，并以此為依據(jù)，據(jù)有效經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行有效處理。

4.2 嚴(yán)格把控結(jié)構(gòu)撓度

在施工過(guò)程中，嚴(yán)格把控結(jié)構(gòu)撓度作為其中較為重要的施工內(nèi)容，在整體是共同過(guò)程中，有效控制此項(xiàng)內(nèi)容的方式多種多樣，其中較為常見(jiàn)的是：嚴(yán)格控制混凝土自身重量、降低活荷載的對(duì)其的影響以及使用托架的本身質(zhì)量等都可以滿足。

4.3 借助真空，促進(jìn)壓漿工藝的實(shí)現(xiàn)

目前，就我國(guó)而言，預(yù)應(yīng)力在施工技術(shù)中突顯出來(lái)，并大量應(yīng)用于工程施工中。以往的壓漿工藝存在較多不足，例如正常使用過(guò)程中出現(xiàn)較多縫隙以及氣泡，巖漿在密封時(shí)密封性不好等問(wèn)題，以往壓力壓漿工藝已經(jīng)無(wú)法適用于當(dāng)前的發(fā)展現(xiàn)狀，如今，全新的用于輔助壓漿的工藝技術(shù)已經(jīng)誕生，同時(shí)適用性極強(qiáng)，將傳統(tǒng)的壓漿方法與真空吸漿方法有機(jī)結(jié)合形成真空壓漿技術(shù)，對(duì)于傳統(tǒng)的壓力壓漿相關(guān)設(shè)備進(jìn)行系統(tǒng)化完善，有效解決以往的壓力壓漿技術(shù)中存在的問(wèn)題。在一定范圍內(nèi)，促使孔道壓漿中的飽和度得以提升，壓軸速度以及密實(shí)度都得以改善，基于此，為施工質(zhì)量的提高提供有力保障基礎(chǔ)。

5 結(jié)束語(yǔ)

現(xiàn)階段，懸臂技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，因此其逐漸成熟起來(lái)，并且在難度較大以及大跨度的橋梁建設(shè)過(guò)程中，懸臂施工技術(shù)的優(yōu)勢(shì)及可用性得到了很好的驗(yàn)證。由于大跨度橋梁施工有著一定的困難性，加之容易受到風(fēng)振、吊裝及拼接等因素的影響，在實(shí)際工程中，采用懸臂施工技術(shù)之后，施工效果顯著提高，所以，在此過(guò)程中積累了大量豐富的經(jīng)驗(yàn)，其都是值得我們深入研究的，為之后工程是順利進(jìn)行提供有力基礎(chǔ)。因此懸臂施工技術(shù)的應(yīng)用可以有效解決這些問(wèn)題，為大跨度橋梁施工提供了可靠的保障條件。