茅歡明

摘要：懸臂澆注法施工已經(jīng)在國內(nèi)得到了廣泛的使用，文章首先對這一施工方法的優(yōu)點進行了簡單列舉，然后對常見的形式進行了分類匯總，并提出了幾點該工法的設計施工建議。

關鍵字：連續(xù)梁橋掛籃；懸臂澆注法施工；大跨徑橋梁施工；掛籃設計

中圖分類號：U445文獻標識碼：A文章編號：1009-2374（2009）06-0166-02

懸臂澆注法施工從20世紀60年代由前西德首先使用以來，發(fā)展至今，已成為修建大中跨徑橋梁的一種有效施工手段。由于懸臂施工的技術含量高，設備投入少，施工方便，而且現(xiàn)在的箱梁應力和彎矩分布更加合理，故越來越多地在大跨徑橋梁中應用。

所謂懸臂澆筑施工法是把橋體沿橋梁軸線分成若干節(jié)段，從橋墩附近開始使用掛籃對稱在兩側(cè)就地澆筑混凝土的施工方法。在橋梁工程上施工大跨度箱形梁之類的連續(xù)鋼構(gòu)橋墩時，先施工橋墩，由橋墩向兩側(cè)先施工一段箱形梁，等到它的強度達到設計值時，在這段懸臂梁上用掛籃向前伸出后再支模板，再澆筑一段梁，反復這樣，直到由兩側(cè)施工的懸臂梁最后在中間相遇合龍，橋梁結(jié)構(gòu)部分施工完成。因此，懸臂澆筑法是應用懸臂掛籃（活動腳手架）懸掛在已澆注梁段上，進行主梁懸臂澆筑的一種施工方法。懸貿(mào)澆筑法的主要設備是掛籃。掛籃在施工時是附屬在橋體上的一個臨時結(jié)構(gòu)，除求受掛籃自身重量外，要考慮澆注一個節(jié)段混凝土的最大重量，因此不但要求掛籃自身輕，強度安全可靠，而且要求剛度大，變形小，保證混凝土澆筑施工質(zhì)量。同時需要移動靈活，拆卸方便，操作安全等方面的要求。掛籃的一般構(gòu)造由主析承重系統(tǒng)、模板系統(tǒng)、錨固與平衡重系統(tǒng)、懸吊及調(diào)高系統(tǒng)、走行系統(tǒng)和工作平臺（作業(yè)臺）幾部分組成。

一、懸臂施工的優(yōu)點

懸臂施工方法從發(fā)明到現(xiàn)在，只不過短短的40多年，之所以能夠被廣泛地應用，正是因為它具有許多獨特的優(yōu)點：

1．適用面廣、經(jīng)濟性強。懸臂施工比較適用于大跨徑橋梁，對于跨越河道、溝谷更加適用，而且受地形影響小。適用于多種橋梁類型，如梁式橋、剛架橋、拱橋、斜拉橋等。當橋梁跨度越大、橋跨越多，則越能體現(xiàn)掛籃施工的優(yōu)越性，也就越經(jīng)濟。

2．效率高。懸臂澆筑可以減少施工機具設備，避免大量支架，吊裝等程序，一次成型，簡化了橋梁施工程序。由于施工的主要作業(yè)都是在掛籃中進行，實現(xiàn)機械化和循環(huán)重復作業(yè)，容易實現(xiàn)連接及中跨合攏，有利于高效率工作和保證施工質(zhì)量。

3．線形好。節(jié)段澆筑采用長線法，長線法是在按梁底曲線制作的底模上分段澆筑砼的方法，能保證梁底線形。

4．誤差小。懸臂澆筑機械化程度高，便于在施工中不斷調(diào)整節(jié)段誤差，提高施工精度。

二、掛籃的形式與構(gòu)造

連續(xù)粱懸臂澆筑施工國內(nèi)早期大多采用平行衍架式掛籃，隨著建橋工程的發(fā)展，掛籃形式出現(xiàn)多樣化，掛籃結(jié)構(gòu)越來越輕型；受力越來越合理。目前按構(gòu)造形式可分為衍架式、斜拉式、型鋼式及混合式；按走行方式可分為滑動式和滾動式；按平衡方式又可分為全壓重、半壓重和自錨式。

（一）衍架式掛籃

衍架式掛籃型式又可分為平行弦衍架無平衡重掛籃（簡稱平弦無平衡重掛藍）、菱形衍架式掛籃、弓弦式掛籃等。

1．平弦無平衡重掛籃的代表工程是三門峽黃河公路橋。此掛籃由于其自重大，只是在早期使用比較多。

2．菱形衍架式掛籃具有結(jié)構(gòu)簡單、受力合理和一次移動到位的特點，其結(jié)構(gòu)簡潔，受力明確、空間大，施工人員操作方便，普遍受到歡迎。代表工程是南京長江第二大橋北漢大橋，其主橋主跨為165m，是目前國內(nèi)懸臂澆筑預應力混凝土連續(xù)梁橋中跨勁之首，掛籃重與節(jié)段混凝土重之比僅為0.31，自重較輕，由此而使掛籃加工、運輸、拼裝、移動、拆除等方面都比較省力。它是選用菱形衍架式掛籃作為懸臂澆筑的主要設備。由主衍架、前上橫梁、前、后吊裝置、底模架、內(nèi)外側(cè)模板和走行及鉗固裝置等組成。

3．弓弦朽架式掛籃因其主衍的外形似弓狀故而得名，又稱曲弦衍架式掛籃。其實弓弦朽架式掛籃是從平行衍架式掛籃演變而來，桁高隨彎矩大小而變化，受力比較合理，減輕了掛藍自重；還可在安裝時施加預應力以消除非彈性變形，取消平衡重，所以一般重量較輕。在虎門大橋輔航道橋施工中，連續(xù)剛構(gòu)為270m，梁高變化為5～14.8m，最大節(jié)段混凝土重為240.5t，而掛籃總重為88.7t，掛籃重與混凝土重之比為0.37，它比南京草場門橋的指標還低。而且草場門橋為滑動走行方式，該橋為滾動走行方式，整體模板通過精軋螺紋鋼筋傳力的標高調(diào)整系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)受力明確，自重小，結(jié)構(gòu)剛度大，移動靈活抗風能力強，可用于多箱梁懸臂施工。主桁架采用萬能桿件拼裝成弓弦式，形似動物老鷹，亦稱鷹式掛籃，它的缺點是桿件數(shù)量多，制作較麻煩。

（二）斜拉式掛籃

斜拉式掛籃又可分為三角斜拉式、斜拉自錨式和滑動斜拉式三種：

1．三角斜拉式，又稱斜拉組合式掛籃。它是在平行衍架式掛籃的基礎上，將受彎桁架改為三角形組合梁結(jié)構(gòu)。由于設置斜拉桿的受拉作用，將大大降低了主梁的彎矩，從而使主梁能采用單構(gòu)件實體型鋼。由于掛籃結(jié)構(gòu)較輕，除尾部錨固外，還需配置壓重。其底模平臺及側(cè)模支架等的承重傳力與平行桁架式掛籃基本相同。代表工程有湖北沙洋漢江橋和杭州錢塘江二橋等。沙洋漢江橋施工采用掛籃重56t，而配置平衡重需50t，掛籃重與最大梁段重之比為1.06。

2．斜拉自錨式掛籃沒有采用常規(guī)的垂直吊桿傳力，而是通過4根主斜桿將全部荷載傳于已成梁段，掛籃主要有主導梁系、桁架走行系、模板系、動力錨固系等幾部分組成。這種掛籃形式在株洲湘江公路大橋上首次使用，亦稱TREB110-I型掛籃，采用斜拉閉合受力體系。

3．滑動斜拉式掛籃，除具有上述掛籃的優(yōu)點外，掛籃重量更輕，而且不用托架就能灌注1號梁段，掛籃成型不存在接拼掛籃桁架問題，施工周期短；掛籃構(gòu)造簡單．變形小，是比較受歡迎的一種掛藍型式。不足之處是掛籃水平力制動裝置尚不夠理想，有時發(fā)生小量變形；對4根斜拉帶的受力缺乏檢測手段。

三、改進掛籃設計施工的建議

鑒于國內(nèi)掛籃使用的日益增多，設計及使用方面已積累了豐富的經(jīng)驗，現(xiàn)在有必要也完全有可能在總結(jié)現(xiàn)有掛籃優(yōu)缺點的基礎上，予以改進和優(yōu)化。下面就此提出一些建議：

（一）掛籃施工應進一步考慮規(guī)范化

1．荷載系數(shù)、荷載組合、操作要求等重要指標做出量化的指標體系。

2．掛籃設備盡可能系列化和規(guī)格化，這樣有利于上述指標體系的建立，有利于提高掛藍的利用率，降低建橋成本，提高工程質(zhì)量。

（二）做好測量工作

懸臂施工尚需對橋梁和掛籃的穩(wěn)定性和可靠性進行計算，對掛籃的受力、變形、安全性進行驗算。同時關注砼的收縮、徐變引起的變形和應力重新分布，溫度變化對懸臂施工的應力影響等。

（三）加強施工安全措施

設計安全防護裝置，使之成為整套設備的必要組成部分。個別橋已在掛籃上發(fā)生過事故，保證人員在高空操作時的安全至關重要；掛籃每次行走后必須及時錨固好；施工中注意及時檢查錨固點。

四、結(jié)語

由于連續(xù)梁橋懸臂澆注施工法的種種優(yōu)點，它在操作方便、縮短工期等方面具有很大優(yōu)勢，在大跨徑連續(xù)梁橋施工中不失為一種很好的方法。實際操作時，由于懸臂澆筑施工各種掛籃各有持點，應該根據(jù)不同的橋挎、橋型，因地制宜地來選擇使用；掛藍的型式、構(gòu)造和使用操作也在不斷地發(fā)展和成熟，我國亦積累了豐富的設計和施工經(jīng)驗。但是還有不少問題需要進一步研究和解決，還有不少的內(nèi)容需要進一步完善和提高。

參考文獻

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