宋安慶

浙江交工國際工程有限公司 浙江 杭州 310000

隨著國家經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，建筑業(yè)的建設(shè)技術(shù)也在快速發(fā)展。作為一種重要的建設(shè)項(xiàng)目，現(xiàn)澆箱梁的施工質(zhì)量對(duì)整個(gè)建筑工程甚至是建筑行業(yè)都有很大的影響，它既能夠減小對(duì)施工現(xiàn)場環(huán)境所帶來的不良后果，又能夠減小橋梁出現(xiàn)病害的幾率，從總體上來說，減小了對(duì)現(xiàn)場自然環(huán)境的影響，而最主要的是橋梁掛籃懸臂澆筑施工，它的質(zhì)量的優(yōu)劣將會(huì)對(duì)整個(gè)施工的進(jìn)度和效果產(chǎn)生直接的影響。

1 懸臂現(xiàn)澆箱梁掛籃法施工技術(shù)概述

懸臂式澆注方法是利用在墩身兩端各設(shè)有一個(gè)獨(dú)立的工作平臺(tái)，并配合部分?jǐn)嗝?，利用一個(gè)均衡的懸臂式將混凝土澆筑進(jìn)去，并給予一定的推力。主要裝備為一對(duì)用錨桿固定的活動(dòng)掛籃，與墩身梁端組成為活動(dòng)的一體，其余部件采用模支、鋼筋捆扎、混凝土等方法固定。

1.1 工作原理

掛籃法是一項(xiàng)嶄新的施工工藝，在一定程度上可以看作是掛籃法的一種。與其它建筑方式相比，其優(yōu)勢非常明顯。首先，在施工過程中，我們可以按照工作量的大小，采取分段懸臂的方式，也就是，可以先對(duì)橋梁的懸臂進(jìn)行施工，然后再把掛籃轉(zhuǎn)移到下一段，然后再進(jìn)行下一段的施工和建設(shè)。合理運(yùn)用施工方法和技術(shù)，能夠有效地提升施工的效率，加速施工的進(jìn)度。從某種意義上來說，它更像是一種承載結(jié)構(gòu)。然而，這一問題卻極易被各建設(shè)單位所忽略。所以，在對(duì)掛籃的剛性程度、穩(wěn)定程度和各項(xiàng)屬性進(jìn)行具體的設(shè)計(jì)時(shí)，一定要仔細(xì)地考量，才能保證建設(shè)工程的品質(zhì)和施工結(jié)果的安全性。

1.2 特點(diǎn)

本技術(shù)應(yīng)用于橋梁施工，具有以下三個(gè)特征：

(1)在建立變型系統(tǒng)時(shí)，推薦選擇水力起動(dòng)方式，以保證掛籃能夠按照預(yù)先設(shè)定的程序運(yùn)行，從而達(dá)到整體運(yùn)行的目的；

(2)實(shí)際工作中，一般都會(huì)加強(qiáng)主承重部件的力學(xué)特性，根據(jù)所受負(fù)載的強(qiáng)度數(shù)值，選擇鋼材掛籃來代替負(fù)載或進(jìn)行二次考慮，并從多個(gè)角度對(duì)其力學(xué)特性的衰減進(jìn)行分析；

(3)從一定意義上講，混凝土的強(qiáng)度和硬度對(duì)工程的效益有一定的影響，目前的做法是估算出掛籃的承載能力，然后根據(jù)掛籃的受力情況，對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)度的計(jì)算，并根據(jù)掛籃荷載的指數(shù)進(jìn)行計(jì)算，同時(shí)對(duì)混凝土的材質(zhì)進(jìn)行檢驗(yàn)，然后才能進(jìn)行施工。

2 橋懸臂現(xiàn)澆箱梁掛籃法施工技術(shù)的實(shí)施要點(diǎn)分析

2.1 混凝土澆筑技術(shù)

在進(jìn)行混凝土澆筑之前，一定要認(rèn)真核對(duì)振搗棒的數(shù)目，并且要保證所有的工作人員都已經(jīng)就位。在施工中，必須對(duì)砼的坍落度進(jìn)行嚴(yán)格的控制，以確保振搗的質(zhì)量。拆下內(nèi)模后，應(yīng)及時(shí)噴砼養(yǎng)護(hù)劑。待混凝土初凝后，將混凝土內(nèi)部固定的管道拔除，此外還要對(duì)所使用的混凝土數(shù)量和澆筑時(shí)間進(jìn)行嚴(yán)格的控制。

2.2 掛籃預(yù)壓技術(shù)

在掛籃安裝完畢后，對(duì)掛籃進(jìn)行了穩(wěn)定性、剛度和強(qiáng)度的試驗(yàn)，以消除其不彈性變形。為了防止主梁因前部偏移而引起主梁變形，需要測量主梁受力與位移的關(guān)系。并可依據(jù)工程的具體情況，對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，達(dá)到減少工程造價(jià)的目的。在預(yù)壓法中，采用張拉鋼絞線的方式，采用預(yù)先埋設(shè)的地錨法將鋼絞線固定，然后采用油壓式千斤頂進(jìn)行分步預(yù)壓法，見圖1。

圖1 掛籃預(yù)壓技術(shù)圖

2.3 連續(xù)梁合攏技術(shù)

在實(shí)際施工中，由于某些原因，項(xiàng)目結(jié)構(gòu)的真實(shí)狀況可能會(huì)發(fā)生變化，因此，必須對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，而要確保調(diào)整的精度，就必須對(duì)觀測點(diǎn)的測定工作，對(duì)水準(zhǔn)點(diǎn)和中線進(jìn)行測量工作。根據(jù)不同施工階段和步驟的具體擾度變化，將擾度曲線進(jìn)行分段，然后確定每個(gè)階段前緣施工所立模型，并通過計(jì)算得出理論值。

3 橋梁工程中懸臂現(xiàn)澆箱梁掛籃法施工技術(shù)應(yīng)用

本課題所研究的工程是一條高速公路的一部分，該橋的主要構(gòu)造形式是懸澆預(yù)應(yīng)力混凝土可變高連續(xù)剛構(gòu)箱梁，其中支點(diǎn)的梁為4.4m，兩側(cè)支點(diǎn)的梁高為12.6m，箱梁兩側(cè)的腹板在垂直方向上高度相等，而底部是橫向的。在橋梁上部結(jié)構(gòu)中，采用雙薄壁墩法，采用鉆孔成組樁基。在橋梁項(xiàng)目建設(shè)中，它是非常關(guān)鍵的一項(xiàng)施工工作，懸臂現(xiàn)澆箱梁掛籃法的施工質(zhì)量將會(huì)對(duì)整個(gè)項(xiàng)目的施工質(zhì)量和工期產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。本文將對(duì)懸臂現(xiàn)澆箱梁掛籃法在施工中出現(xiàn)的問題進(jìn)行全面、詳細(xì)的分析，并找到有針對(duì)性的改善措施，從而提升整體箱梁工程的施工質(zhì)量。

3.1 掛籃懸澆段施工

掛籃的設(shè)計(jì)是以掛籃的最大節(jié)段為基準(zhǔn)，以掛籃的最大節(jié)段為基準(zhǔn)，進(jìn)行掛籃橫斷面的設(shè)置時(shí)，應(yīng)充分考慮掛籃的節(jié)段和節(jié)段的設(shè)計(jì)需要。當(dāng)橋的橫向部分為單箱形時(shí)，則采用一個(gè)掛籃就可以實(shí)現(xiàn)全部的橫向部分。對(duì)于采用多個(gè)箱形截面的箱形梁橋，在施工中采用多個(gè)掛籃，以增加掛籃的機(jī)動(dòng)性。就掛籃而言，其設(shè)計(jì)荷載共有6大類：模板重量、掛籃自重、振動(dòng)器重及振動(dòng)力、最大節(jié)段混凝土重量、施工人群荷載、油泵重量和千斤頂，要根據(jù)項(xiàng)目的具體情況進(jìn)行計(jì)算。為了確保掛籃的平穩(wěn)性，既要兼顧掛籃的安全，又要兼顧掛籃的自重。

3.2 掛籃的制作安裝

3.2.1 掛籃制作

要按照設(shè)計(jì)圖紙規(guī)定的幾何尺寸、精度、材質(zhì)要求以及技術(shù)要求，對(duì)掛籃進(jìn)行制作和加工，在這個(gè)過程中，不能隨便改變掛籃的各個(gè)設(shè)計(jì)參數(shù)，在對(duì)掛籃的各個(gè)桿件進(jìn)行加工之后，再進(jìn)行掛籃試拼。掛籃的主要技術(shù)指標(biāo)是：掛籃的重量為51.75t；掛籃主桁架最大變形小于20mm；掛籃底部藍(lán)色最大變形不超過26mm；施工縱坡偏差為3.5%。

3.2.2 掛籃安裝

（1）測量放樣

將掛籃安裝段位置處的雜質(zhì)清除干凈，然后用測量組在箱梁兩邊腹板頂面的位置將每組軌道（一對(duì)掛籃共兩組軌道）的中心線放開；在此基礎(chǔ)上，以中心線為基準(zhǔn)，對(duì)鋼軌上的單根型鋼端部邊緣及端部邊緣進(jìn)行放樣，放樣方式為“彈墨”。放線完成后，由技術(shù)人員檢查確認(rèn)后，繼續(xù)進(jìn)行下一步的施工。

（2）軌道鋪設(shè)

采用M20灰漿或黃砂對(duì)人行道的鋪裝進(jìn)行平整，平整層的高差應(yīng)符合規(guī)定的±2mm。待砂漿達(dá)到強(qiáng)度后，可以重新進(jìn)行放樣線，而且可以進(jìn)行行駛軌道的鋪設(shè)。在軌道安裝的時(shí)候，在前支點(diǎn)位置處的軌道墊梁必須加密，安裝好的軌道必須平整、順直，軌道頂面兩側(cè)高差≤5 mm。在對(duì)軌道鉗的行走輪進(jìn)行安裝之后，對(duì)兩組軌道的間距進(jìn)行復(fù)查（設(shè)計(jì)兩組軌道間距為6.20 m)，在檢查無誤之后，可以進(jìn)行垂直精軋螺紋鋼軌道上壓梁的施工。精軋螺紋鋼使用的是套筒連接，當(dāng)軌道上壓梁從每根精軋螺紋鋼中穿過的時(shí)候，在軌道上壓梁頂面使用100 kg/m螺母墊片進(jìn)行固定，在固定結(jié)束之后，再對(duì)軌道間距（單組軌道兩工鋼間距為60 cm）進(jìn)行檢查。在橋面上設(shè)置前支架，并按橋面斜度調(diào)節(jié)前支架的高度。為了保證工作的安全性，將反向扣輪組合裝好后再插入安全銷，見圖2[1]。

圖2 掛籃安裝施工圖

（3）主桁架施工

主桁架為菱形結(jié)構(gòu)，在現(xiàn)場安裝的時(shí)候要注意插頭和螺釘一定要上好，以免插頭掉下來。將整體式主體構(gòu)架置于導(dǎo)軌上，用兩只吊鉤將其牢牢地固定住，并對(duì)構(gòu)架的平面和垂直進(jìn)行調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)完畢，后桁架與前部支架用螺釘聯(lián)結(jié)并緊固，而主桁架的后部錨桿和導(dǎo)軌反扣輪組則用鎖釘聯(lián)結(jié)并緊固。在每個(gè)主桁上都設(shè)置一個(gè)后錨壓梁，每個(gè)主桁上都有4個(gè)帶螺帽的鋼筋（后錨）。安裝完畢，檢查后錨的垂直性，確定后錨的垂直性。將后錨與橫梁連接，并將其與A3型鋼梁焊接在一起。在進(jìn)行平聯(lián)的安裝時(shí)，使用的是手拉葫蘆來進(jìn)行固定，在固定完畢之后，再用螺栓將平聯(lián)上的角鋼與14#角鋼進(jìn)行焊接，使用的是滿焊，焊縫長度為8 mm以上。

（4）橫梁安裝

用塔吊將后下橫梁吊起，并在0#塊的部位用手動(dòng)的吊車將其拉直，再用吊帶（Φ32精軋螺紋鋼）進(jìn)行連接。使用塔吊將前上橫梁吊到桁架頂端指定位置，之后再將吊桿吊帶墊梁安裝好，設(shè)立吊桿吊帶（Φ32精軋螺紋鋼），之后將前下橫梁與吊帶進(jìn)行連接。按照箱梁的全寬布置底部和底部的藍(lán)色縱向梁（在箱梁底部的距離是50 cm/節(jié)，在側(cè)翼的距離是70-100 cm/節(jié)），每個(gè)縱向梁都要與底部的后橫梁和前面的下橫梁進(jìn)行焊接，并且要有至少6 mm的焊縫。

（5）外滑梁、外導(dǎo)梁安裝

外滑梁與箱梁外模板一同，在施工現(xiàn)場進(jìn)行拼裝，在拼裝完畢之后，用塔吊吊到后下橫梁和前下橫梁之間（底蘭縱梁安裝時(shí)已將箱梁外模板安放位置留有空間），之后進(jìn)行外滑梁和外導(dǎo)梁的安裝，按照施工順序，在后錨端承重吊架在前面，滾動(dòng)吊架在后面，并用螺栓進(jìn)行連接。

（6）安裝掛籃底籃

按照掛籃底籃的平面大小，將底藍(lán)色的模板組裝到底藍(lán)色的縱梁上，然后按照底籃的前、后兩個(gè)橫梁和懸架等對(duì)應(yīng)的位置，在組裝平臺(tái)上進(jìn)行定位，按照定位進(jìn)行底籃模板的組裝，底部模具要保證連接牢固，兩個(gè)模板之間要用雙層膠粘，在組裝過程中要特別關(guān)注模板橫向橋梁方向的定位，以免不能與側(cè)面模具無縫連接。當(dāng)?shù)撞磕０逋瓿珊?，將底部模板與縱向鋼筋焊牢[2]。

（7）安裝內(nèi)滑梁

在尾部，前面是一個(gè)承載吊車，后面是一個(gè)輥式吊車，用一根（φ32精軋鋼筋）將內(nèi)滑梁與一根螺釘相連，然后用一根螺釘將其緊固。

（8）安裝內(nèi)模板

在施工現(xiàn)場，將內(nèi)模板進(jìn)行組裝，使用塔吊將其直接吊起到箱梁的制定位置，然后與掛籃的底部進(jìn)行組裝，將其組裝成一個(gè)整體。

3.3 掛籃行走及移位

在掛籃懸吊施工中，先張拉預(yù)壓在梁體上的鋼筋，再拆掉模板，在拆掉底模后，將外滑梁與主體框架的一側(cè)牢固錨定，再采用倒鏈條進(jìn)行側(cè)向懸吊。在已澆注混凝土的部位，鋪設(shè)與最長混凝土模具相同的導(dǎo)軌，并與原導(dǎo)軌焊接，使之成為一個(gè)整體。通過在掛籃運(yùn)行時(shí)，將吊點(diǎn)與預(yù)留孔位進(jìn)行拼接，使整體結(jié)構(gòu)更加牢固、穩(wěn)定。

3.4 鋼筋綁扎施工技術(shù)要點(diǎn)

在鋼筋的綁扎工作中，要按照設(shè)計(jì)圖紙的要求，使用塑料波紋管，使用高強(qiáng)度、低松弛的預(yù)應(yīng)力鋼索。在實(shí)際工程中，若鋼筋與管線的安裝位置有抵觸，則應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。

3.5 掛籃拆除

當(dāng)梁體完成后，將底籃放倒地面，就可以將掛籃從安全區(qū)域中移除。

3.6 撓度控制

每日定時(shí)，認(rèn)真觀察每一期懸臂彎沉的變化情況，以8:00-9:00為最佳觀測時(shí)刻。在每一期工程結(jié)束后，都要畫出變形曲線，以便于對(duì)變形進(jìn)行控制和校正[3]。

4 掛籃施工難點(diǎn)

在吊車架設(shè)過程中，吊車的選型技術(shù)是吊車架設(shè)過程中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。掛籃的選用，既要保證掛籃滿足實(shí)際工程的需要，又要與橋面承載力所規(guī)定的要求相適應(yīng)。通過實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，三角式掛籃具有平衡能力強(qiáng)、節(jié)點(diǎn)數(shù)目偏少、不易發(fā)生形變、施工流程簡單及工程體系相對(duì)完整等特點(diǎn)，因此在橋梁工程建設(shè)領(lǐng)域中表現(xiàn)出了良好的效率。在橋梁連續(xù)梁掛籃施工過程中，掛籃起到了非常關(guān)鍵的作用，其規(guī)格大小、類型均與其自身的價(jià)值能否得到充分的體現(xiàn)有關(guān)系，這就需要施工人員在工程建設(shè)早期對(duì)掛籃的組成有一定的認(rèn)識(shí)，掛籃結(jié)構(gòu)主要包括了主桁架、模板、懸吊、行走以及錨固等系統(tǒng)。技術(shù)人員也需要認(rèn)真檢查全橋承載結(jié)構(gòu)的有關(guān)資料，給予承載體系更高的關(guān)注。在項(xiàng)目施工中，使用到的最大承重?cái)?shù)是標(biāo)準(zhǔn)的承重參數(shù)，為了保證項(xiàng)目施工的品質(zhì)和施工的平穩(wěn)性，可以通過交叉的計(jì)算方式來對(duì)承重桁架進(jìn)行規(guī)劃[4]。

5 掛籃施工中需注意的問題

5.1 箱梁節(jié)段間施工縫處腹板裂縫

在實(shí)際施工中，若掛籃的整體剛性不夠，則在混凝土澆筑時(shí)，掛籃會(huì)發(fā)生較大的變形，最后造成掛籃調(diào)整不暢的現(xiàn)象；此外，還會(huì)存在混凝土澆筑過程中出現(xiàn)錯(cuò)誤的情況，從而造成后端混凝土裂縫的嚴(yán)重情況，針對(duì)這種情況，可以采取如下措施來解決：①增加掛籃的剛性，從而進(jìn)一步減輕變形現(xiàn)象；②混凝土由前到后進(jìn)行澆筑；③盡量使混凝土的初凝時(shí)間達(dá)到最長。

5.2 箱梁腹板斜裂縫

箱梁設(shè)計(jì)時(shí)，由于腹板設(shè)計(jì)過薄，豎向預(yù)應(yīng)力張拉不充分，豎向預(yù)應(yīng)力筋錨頭腐蝕等原因，使箱梁腹板產(chǎn)生較大的傾斜裂縫，可以采取如下對(duì)策：（1）在進(jìn)行豎向預(yù)應(yīng)力張拉時(shí)，利用測力扳手進(jìn)行張拉過程的控制，防止預(yù)應(yīng)力的流失；（2）在封錨前，對(duì)錨頭溝槽進(jìn)行認(rèn)真的清理，并恰當(dāng)?shù)耐可戏冷P涂料[5]。

5.3 箱梁跨中腹板豎向裂縫、跨中下?lián)?/h3>

一般情況下，由于張拉預(yù)應(yīng)力的過度損耗和縱筋的不充分，會(huì)引起腹板的豎向開裂；結(jié)果表明，預(yù)應(yīng)力筋腐蝕、管線注漿不充分和錨固質(zhì)量差是造成預(yù)應(yīng)力損失的主要因素。針對(duì)這一問題，可采取如下措施：（1）為防止預(yù)應(yīng)力的流失，應(yīng)使其充分張拉；（2）在施工時(shí)采用低收縮混凝土，并且在澆筑時(shí)要嚴(yán)格控制混凝土的密度；（3）對(duì)斷面尺寸進(jìn)行嚴(yán)格的控制。

6 結(jié)語

總之，由于懸臂掛籃工藝簡單，施工效率高，因此，它受到了橋梁施工行業(yè)的廣泛歡迎，特別是在大跨度和規(guī)模大，施工難度高的相關(guān)工程中，它得到了越來越多的運(yùn)用。隨著國家基本建設(shè)的發(fā)展，這項(xiàng)技術(shù)也得到了進(jìn)一步的發(fā)展。其中，掛籃技術(shù)作為其核心技術(shù)，其靈活性、安全性等方面都需要進(jìn)一步提高，以更好、更快速的滿足現(xiàn)代化橋梁施工的需要。