摘 要：市政橋梁工程作為城市交通的動(dòng)脈，其質(zhì)量關(guān)乎交通效率和安全。掛籃懸臂施工，作為關(guān)鍵環(huán)節(jié)，對(duì)保障橋梁施工質(zhì)量尤為重要。本文簡述了掛籃懸澆施工的基本概念，并依托具體案例，深入剖析了市政橋梁預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆箱梁掛籃懸臂施工的技術(shù)要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：市政橋梁；預(yù)應(yīng)力；掛籃；懸臂；混凝土文章編號(hào)：2095-4085（2024）09-0010-03

0 引言

橋梁施工中采用的掛籃要具有結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、方便安裝拆除、強(qiáng)度大的特點(diǎn)，以保證施工的安全穩(wěn)定。結(jié)合工程場地勘查結(jié)果，本次施工所采用的掛籃組成結(jié)構(gòu)包括主桁架系統(tǒng)、模板系統(tǒng)、行走與反壓系統(tǒng)、懸吊系統(tǒng)等。

1 工程概況

新光快速路節(jié)點(diǎn)跨線橋?qū)儆诔鞘袠蛄?，為了橋梁整體美觀效果，橋梁均采用現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)，其中主橋部分采用變截面預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，箱梁根部梁高為6m，跨中梁高為3m，按二次拋物線變化；引橋采用等截面預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，梁高為1.7m。

上部結(jié)構(gòu)為單箱單室的箱梁斷面，箱頂寬13.25m，懸臂長度為3.0m，其中預(yù)留20cm與護(hù)欄同期澆筑，橋面橫坡為單向2％，箱底寬7.25m并保持水平狀態(tài)。二座T構(gòu)懸臂均分為14對(duì)梁段，節(jié)段數(shù)量和節(jié)段長度分別為5×3.0m， 4×3.5m， 5×4.0m，懸臂總長度為54m，懸臂澆筑節(jié)段最大控制重量為1 285kN。其中，中部合攏部分和邊跨合攏部分長度都是2m。

2 市政橋梁預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆箱梁掛籃懸臂施工技術(shù)要點(diǎn)

2.1 掛籃的制作和安裝

懸臂掛籃集多類構(gòu)件于一體，包含錨固、吊桿、主析架等。應(yīng)嚴(yán)格依據(jù)規(guī)范以及圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求制作掛籃，再將其安裝到位。施工前，有關(guān)人員需深入現(xiàn)場做詳細(xì)的檢查，掌握實(shí)際施工條件，判斷施工技術(shù)的可行性，剖析其中潛在的隱患，并予以有效處理，以防安全事故以及質(zhì)量問題的發(fā)生。需嚴(yán)格依據(jù)掛籃吊裝流程施工，加強(qiáng)吊裝防護(hù)，保證吊裝安全，避免吊裝期間出現(xiàn)零部件散落等異常狀況。在制作掛籃時(shí)，將各類加工件運(yùn)至現(xiàn)場，以設(shè)計(jì)圖紙為準(zhǔn)，詳細(xì)檢查各構(gòu)件的尺寸以及表觀形態(tài)，判斷是否有異常，若有則及時(shí)予以修復(fù)，不具備修復(fù)價(jià)值的則直接更換。掛籃拼裝時(shí)要做到對(duì)稱推進(jìn)，將掛籃主梁與橫梁穩(wěn)定連接于一體后，測量各邊的對(duì)稱點(diǎn)，分析實(shí)際拼裝情況。經(jīng)過掛籃拼裝施工后，要及時(shí)檢查拼裝質(zhì)量，此外還需檢測掛籃是否具有穩(wěn)定性，若有失穩(wěn)現(xiàn)象則采取加固措施［1］。

2.2 掛籃預(yù)壓

2.2.1 掛籃預(yù)壓的作用及基本思路

掛籃預(yù)壓的主要作用在于消除掛籃的非彈性變形，并預(yù)測彈性變形量，據(jù)此開展后續(xù)的工作，以確保掛籃能更為有效地投入使用。等前方支點(diǎn)上的掛籃安裝完畢之后，一般可以通過混凝土和鋼錠模具進(jìn)行活載，并基于此方法開展試驗(yàn)。為了準(zhǔn)確掌握掛籃的實(shí)際應(yīng)用特性，一般要求掛籃的承載壓力需達(dá)到最大分段質(zhì)量的1.5倍。掛籃預(yù)壓是一項(xiàng)精細(xì)化的工作，需要提前編制專項(xiàng)方案，為預(yù)壓作業(yè)提供正確的引導(dǎo)。試驗(yàn)時(shí)，重點(diǎn)考慮后錨點(diǎn)反力試驗(yàn)、橫梁最大受力試驗(yàn)等，試驗(yàn)工況有兩種，一是工作狀態(tài)（掛籃澆筑混凝土）， 二是非工作狀態(tài)（空掛籃）。

2.2.2 掛籃預(yù)壓試驗(yàn)的過程

加載分階段完成，通常采取3～5級(jí)加載的方法，需合理控制加載工序，以確保其能夠滿足混凝土澆筑工序所提出的要求。每完成一次加載后，隨即檢測（尤其是各個(gè)關(guān)鍵部位），判斷是否有變形或其它異常狀況。此外，檢查焊縫，分析各觀測點(diǎn)的情況。經(jīng)過掛籃加載后，進(jìn)入卸載環(huán)節(jié)，此時(shí)依然采取分級(jí)的方法，每卸載一次后均檢測掛籃撓度。塔柱偏位會(huì)直接影響掛籃預(yù)壓效果，為避免此問題，在加載時(shí)應(yīng)遵循同步平衡的基本原則。經(jīng)過掛籃加載后，確定合適的立模標(biāo)高。整個(gè)試驗(yàn)過程中，除了按照規(guī)范有序操作外，還需安排專員記錄數(shù)據(jù)，生成完整的資料，為掛籃的后續(xù)施工提供重要的參考。

懸臂澆筑最大荷載梁段為4#梁段，梁段自重為1 171.8kN，根據(jù)計(jì)算，桁架前支點(diǎn)在澆筑2#梁段時(shí)單片桁架受力最大荷載為593kN，使用荷載的120%為593kN×1.2=711.6t。單桁片采用2個(gè)千斤頂加載，則單個(gè)千斤頂加載噸位為：711.6÷2=355.8kN，選用400kN千斤頂。

按照掛籃前吊帶最大荷載，試驗(yàn)最終加載值按使用荷載的120％。整體試驗(yàn)按照使用荷載的30％、50％、70％、100％、120％逐級(jí)進(jìn)行，每級(jí)加載完成后需穩(wěn)壓1h。

2.2.3 模板工程

掛籃拼裝后，預(yù)留上拱度（此項(xiàng)數(shù)值與掛籃彈性變形量相當(dāng)），確定各段底模板的標(biāo)高，根據(jù)測量結(jié)果加以調(diào)整，等到低模標(biāo)高核驗(yàn)準(zhǔn)確后，就可以對(duì)內(nèi)、外模板進(jìn)行更加精細(xì)的調(diào)整。此過程要求內(nèi)、外模板的安裝位準(zhǔn)確、牢固，以保證后續(xù)作業(yè)不會(huì)出現(xiàn)漏漿情況［2］。

（1）底模。通常，以測量的底部模版邊線當(dāng)做安裝作業(yè)的參考標(biāo)線，按照測量時(shí)顯示的彈性變形數(shù)值來核驗(yàn)底部模版的標(biāo)準(zhǔn)高度。測量放線的時(shí)間選取較為關(guān)鍵，最適合在清晨開展此項(xiàng)作業(yè)，一般需進(jìn)行多次反復(fù)核驗(yàn)，從而控制測量放線的誤差保持在規(guī)定范圍之內(nèi)。

（2）側(cè)模。結(jié)合設(shè)計(jì)標(biāo)高數(shù)值與線形預(yù)設(shè)抬高數(shù)值，來綜合計(jì)算側(cè)模的頂部標(biāo)準(zhǔn)高度。測量時(shí)，應(yīng)不停調(diào)整側(cè)模行走前梁的吊桿，從而讓模版高度與設(shè)計(jì)要求一致。同時(shí)需注意立模時(shí)要控制中線位置和距離，防止偏移，且有必要加強(qiáng)對(duì)標(biāo)高的校核，從而最大限度減小誤差。

（3）立內(nèi)模。當(dāng)?shù)装逄幍念A(yù)應(yīng)力筋全部綁扎完成，就可以進(jìn)行立內(nèi)模操作。按照結(jié)構(gòu)組成可將內(nèi)模劃分為內(nèi)模架、鋼模板兩部分。通過內(nèi)模豎向吊帶和伸縮臂的聯(lián)合應(yīng)用，將鋼模板從底部提升至內(nèi)模架，于該處完成內(nèi)模的拼掛作業(yè)，而后用螺栓對(duì)內(nèi)模鋼模板做連接處理，使其緊密結(jié)合，內(nèi)模與外模則用拉桿連接。在進(jìn)行立內(nèi)模作業(yè)時(shí)，通常需要保持1.5m的間隔距離，按順序預(yù)留可活動(dòng)窗口，從而方便后續(xù)混凝土的振搗施工，強(qiáng)化混凝土加固作業(yè)，提高混凝土強(qiáng)度。同時(shí)注意下部混凝土完成澆筑時(shí)需及時(shí)封堵，為保證預(yù)留孔的穩(wěn)定性，該處用鋼筋網(wǎng)片做加強(qiáng)處理。

（4）立端模。借助拉桿式槽鋼加固端模，保證端模的穩(wěn)定性。根據(jù)端模與模板的位置關(guān)系，在兩者間設(shè)合適尺寸的木楔，用于維持模板的穩(wěn)定性，防止其偏位。

模板安裝到位后，以穿拉桿的方法做初步固定處理，再用鋼絲繩或是其他的材料緊固。要詳細(xì)檢查模板間錯(cuò)臺(tái)、順直度等指標(biāo)，先自檢，確認(rèn)無誤后向監(jiān)理報(bào)告，通過后即可澆筑混凝土。

2.2.4 鋼筋綁扎

在進(jìn)行鋼筋綁扎作業(yè)時(shí)，首先要明確施工規(guī)范和工序要求，嚴(yán)格按照鋼筋配料表及施工圖紙進(jìn)行操作。針對(duì)復(fù)雜形態(tài)的鋼筋部位，要規(guī)劃好鋼筋擺放和穿層的次序，以降低作業(yè)難度，有條不紊地進(jìn)行，從而避免因操作不當(dāng)造成返工。底板鋼筋與腹板鋼筋的連接需牢固，應(yīng)采用焊接；底板上、右兩層的鋼筋網(wǎng)應(yīng)采用兩端帶彎鉤的豎向筋進(jìn)行連接，要保證其構(gòu)成整體；頂部鋼板多采用橫向通長筋［3］。

在鋼筋和預(yù)應(yīng)力管線發(fā)生相互作用的情況下，鋼筋只能進(jìn)行移動(dòng)處理，不能直接剪斷。如果下錨緒以及斜拉桿等部分的下一道工序需要剪斷鋼筋，則在此過程結(jié)束后，需將已剪斷的鋼筋補(bǔ)齊。

底板鋼筋的面層和底層之間應(yīng)采用短鋼筋進(jìn)行支撐，并將其焊接在一起，這樣可以避免在荷載作用下產(chǎn)生變形，保證鋼筋間距不受影響。在綁扎鋼筋時(shí)，如果與管線預(yù)埋互相沖突時(shí)，可以將鋼筋位置適當(dāng)調(diào)整或暫時(shí)剪斷鋼筋，等到張拉作業(yè)結(jié)束后，再采用等強(qiáng)度鋼筋進(jìn)行焊接。頂板、底板、腹板和梗筋的相應(yīng)兩層加強(qiáng)筋應(yīng)該設(shè)置互相連接的支撐筋，該支撐筋的尺寸是12mm，頂板、底板和腹板上的支撐筋按2∶1比例布置；縱向和橫向按39.72cm的梅花形狀設(shè)置，支撐的彎鉤的兩端保持90°和135°傾角，相鄰兩根預(yù)應(yīng)力筋同一端彎鉤也按90°和135°傾角進(jìn)行交錯(cuò)布置，以避免鋼筋脫落。

2.2.5 預(yù)應(yīng)力張拉

預(yù)應(yīng)力張拉作業(yè)的目的是維持混凝土施工時(shí)掛籃移動(dòng)時(shí)的穩(wěn)定，以確保掛籃錨定時(shí)的剛度達(dá)標(biāo)?；炷翝仓鳂I(yè)完成后，就可開始拉伸該混凝土梁預(yù)應(yīng)力，保持預(yù)應(yīng)力筋的三個(gè)方向依次為縱向、豎向、橫向。其中，縱、橫兩個(gè)方向的預(yù)應(yīng)力使用鋼絞線，而豎向預(yù)應(yīng)力則使用螺紋精軋。張拉作業(yè)工序?yàn)椋簭埨v向預(yù)應(yīng)力束——張拉豎向預(yù)應(yīng)力筋——張拉橫向預(yù)應(yīng)力束。箱梁預(yù)應(yīng)力束進(jìn)行張拉時(shí)，需將頂板、腹板和左右側(cè)板的預(yù)應(yīng)力束順著箱梁中線進(jìn)行對(duì)稱，要保持各工作面的兩臺(tái)千斤頂同時(shí)作業(yè)。張拉豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí)，張拉順序是從下往上依次進(jìn)行。在張拉橫向預(yù)應(yīng)力束時(shí)，按左右交替的次序依次進(jìn)行。張拉時(shí)，通過對(duì)錨碇控制應(yīng)力進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算，再與千斤頂校核公式相結(jié)合，求出每一千斤頂?shù)挠捅矶葦?shù)。

所有方向上的預(yù)應(yīng)力鋼絞線都使用整體張拉的方式進(jìn)行。此過程中，千斤頂和工作錨具二者的中心線必須重合。下面計(jì)算預(yù)應(yīng)力筋張拉生長量。

預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉公式：L1=PL0EA，其中，L0為張拉前鋼絞線長度；L1為鋼絞線工作時(shí)的長度；油表讀數(shù)在10%的設(shè)計(jì)初始應(yīng)力下測量鋼絞長度為L2；以此類推，油表讀數(shù)刻度在20%、50%、100%時(shí)，其計(jì)算的鋼絞長度分別為L3、L4、L5。由此可得知，預(yù)應(yīng)力鋼絞線的實(shí)際伸長量為ΔL=（L5-L2）+（L3-L2）-L1 。按相關(guān)規(guī)定要求，回油錨固的回縮量應(yīng)不超過6mm。

預(yù)應(yīng)力粗鋼筋張拉：將錨墊板清掃干凈，在錨固板上取一點(diǎn)，測量其到端頭垂直的間距，以此為初測伸長度，然后安裝千斤頂、連接器、張拉桿。先張拉至最大張拉力P的20%，然后張拉至最大張拉力P并保持2min不動(dòng)，然后擰緊工作螺母，拆除千斤頂和其他配件。1～2d后，重新張拉至受控張拉強(qiáng)度P，擰緊螺母，以兩端到錨墊板上標(biāo)志點(diǎn)的垂直間距作為計(jì)算伸長量值，然后根據(jù)公式計(jì)算實(shí)際數(shù)值，并與理論計(jì)算結(jié)果對(duì)比。

2.2.6 孔道注漿和封錨

孔道注漿工藝采用的是真空壓縮法，即在施工之前，用真空泵將孔內(nèi)的氣體排出，要保持孔內(nèi)真空度達(dá)到80%以上；然后在孔道的一端向孔道內(nèi)灌注水泥，并使用高壓注漿機(jī)進(jìn)行注漿，需保持注漿壓力大于0.7MPa。對(duì)孔道進(jìn)行注漿之后，找出鋼絞線外露的位置，并將多余部分切斷；先用清水洗凈，再經(jīng)過高壓通風(fēng)干燥，最后進(jìn)行封錨作業(yè)。通常選用無收縮水泥漿作為封錨材料，應(yīng)保持覆蓋層厚度大于15mm，從而有效覆蓋外露的鋼絞線。

2.2.7 混凝土澆筑及養(yǎng)護(hù)

首先檢查混凝土模版及鋼筋是否合格，確認(rèn)合格后才能進(jìn)行澆筑作業(yè)。在混凝土澆筑和振搗時(shí)需分層進(jìn)行，要一直維持到整個(gè)澆筑過程結(jié)束。混凝土振搗須嚴(yán)實(shí)，以避免出現(xiàn)蜂窩、麻面等現(xiàn)象。

2.2.7.1 混凝土振搗

采用分層澆筑等方式，以確?；炷料铝暇鶆蚱秸?。要求澆筑的混凝土層厚度為30cm，振搗時(shí)需同時(shí)開動(dòng)4臺(tái)插入式振搗器。

為方便在工作平臺(tái)上對(duì)混凝土進(jìn)行振搗作業(yè)，要求插入式振動(dòng)器的振動(dòng)桿直徑在3～5cm之間，同時(shí)軟管的長度不得小于6m。振動(dòng)器的移動(dòng)距離不能超出工作范圍的1.5倍，同時(shí)保持與側(cè)模的距離在5～10cm之間。

在每個(gè)振搗位置上，需維持振搗時(shí)間穩(wěn)定，不能太長也不能太短，直到該振搗位置的混凝土不下沉、無氣泡、表面平整直至泛漿為止，才能將振動(dòng)器抽出。銅焊絲注意不得在振搗位置留下空隙，不然會(huì)導(dǎo)致振搗不緊密。為確保澆筑質(zhì)量，防止漏振，應(yīng)對(duì)混凝土模板角部進(jìn)行適當(dāng)加振。

2.2.7.2 澆筑注意事項(xiàng)

（1）在混凝土澆筑過程中，須安排專業(yè)人員對(duì)混凝土模版和掛籃、振搗器以及預(yù)埋鋼筋進(jìn)行檢查，若發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)松動(dòng)、變形等問題，需要及時(shí)進(jìn)行處理。

（2）在澆筑混凝土的過程中，需要定期觀察澆筑情況，找到合適時(shí)機(jī)采用插入式振動(dòng)器，以避免機(jī)頭撞擊模板和預(yù)埋鋼筋導(dǎo)致松動(dòng)、變形等問題。

（3）為確保模板及掛籃的穩(wěn)定，必須嚴(yán)格采取分層澆筑法，使兩側(cè)的受力均衡。

（4）若澆筑的中斷時(shí)間超出規(guī)范要求，或者之前澆筑的混凝土已凝固，通常要等之前澆筑得混凝土強(qiáng)度達(dá)到2.5MPa以后，才能進(jìn)行第二層的混凝土澆筑作業(yè)。

2.2.7.3 混凝土養(yǎng)護(hù)

當(dāng)混凝土凝固后，要對(duì)整個(gè)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行遮蓋處理，并定期灑水養(yǎng)護(hù)。可在箱梁頂部鋪設(shè)遮光布，維持混凝土表層濕潤，至少要保持14d，同時(shí)注意灑水的頻率，保證混凝土處于濕潤狀態(tài)既可。

3 結(jié)語

綜上，懸臂掛籃施工有其復(fù)雜性，對(duì)施工技術(shù)的應(yīng)用水平提出了較高要求。在具體的施工中，安全、質(zhì)量均是重點(diǎn)追求目標(biāo)。作為施工單位，應(yīng)從施工現(xiàn)場的實(shí)際情況出發(fā)，經(jīng)過可行性分析后，制定合適的懸臂掛籃施工方案，而后由專員參與施工。期間，應(yīng)加強(qiáng)安全檢查和質(zhì)量檢查，針對(duì)存在的問題，需及時(shí)予以處理。進(jìn)而在各員工的通力協(xié)作下，順利完成懸臂掛籃施工作業(yè)。

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