江群德

中國(guó)水利水電第八工程局有限公司 湖南 長(zhǎng)沙 410000

前言

懸臂掛籃施工技術(shù)的日漸成熟，解決了大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工遇到的很多問(wèn)題。尤其是在進(jìn)行跨河、跨海、跨鐵路等障礙物橋梁的施工時(shí)，既解決了因地形、地勢(shì)原因造成的施工技術(shù)與安全問(wèn)題，又能夠避免因橋梁施工造成對(duì)自然環(huán)境和水資源的污染破壞。

1 掛籃施工技術(shù)的基本原理及其應(yīng)用

1.1 概述

掛籃施工技術(shù)的基本原理是利用橋墩兩側(cè)已施工的懸臂梁段作為承重結(jié)構(gòu)，可以沿固定軌道前后行走的掛籃進(jìn)行制作，掛籃一端與懸臂錨固在一起。以掛籃作為施工操作的空中平臺(tái)，完成橋墩兩側(cè)橋梁一定長(zhǎng)度的對(duì)稱性同步施工作業(yè)，并且利用吊籃作為新建成節(jié)段主梁箱體的承重裝置。吊籃由承重構(gòu)件、行走系統(tǒng)、模板系統(tǒng)以及懸吊裝置等組成。每當(dāng)完成一個(gè)節(jié)段的橋梁施工，就可以在已完成節(jié)段達(dá)到規(guī)定建設(shè)強(qiáng)度后進(jìn)行操作吊籃前移，到達(dá)預(yù)定地點(diǎn)后重新錨固，并且在做好相關(guān)測(cè)試和準(zhǔn)備工作后投入下一個(gè)節(jié)段的施工，直至橋梁順利合攏。掛籃施工工藝流程見圖1。

圖1 掛籃施工工藝流程圖

1.2 掛籃施工技術(shù)的應(yīng)用

掛籃施工技術(shù)的應(yīng)用為修建大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋梁提供了可靠的技術(shù)支持，近年來(lái)在我國(guó)橋梁建設(shè)方面不斷刷新跨度和長(zhǎng)度記錄的過(guò)程中，懸臂吊籃施工技術(shù)的應(yīng)用功不可沒(méi)。通常在進(jìn)行掛籃的設(shè)計(jì)時(shí)，需要針對(duì)橋梁的斷面結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)的強(qiáng)度等技術(shù)參數(shù)以及橋梁的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)來(lái)決定吊籃的結(jié)構(gòu)和計(jì)算其主要構(gòu)件所需的強(qiáng)度和剛度等參數(shù)。在用于斜拉橋施工時(shí)采用前端錨固，而用于本文探討的大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工時(shí)采用后端錨固的方法。

2 大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋梁的施工概述

大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工一般采用預(yù)應(yīng)力混凝土施工工藝。對(duì)于大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋梁的施工，線形控制是質(zhì)量管理工作中最為關(guān)鍵的一項(xiàng)。線性監(jiān)控就是根據(jù)施工監(jiān)測(cè)所得的結(jié)構(gòu)參數(shù)真實(shí)值進(jìn)行施工階段計(jì)算，確定出每個(gè)懸澆節(jié)段的立模標(biāo)高，并在施工過(guò)程中根據(jù)施工監(jiān)測(cè)的成果對(duì)誤差進(jìn)行分析、預(yù)測(cè)和對(duì)下一立模標(biāo)高進(jìn)行調(diào)整，以此來(lái)保證成橋后橋面線形、合攏段兩懸臂端標(biāo)高的相對(duì)偏差不大于規(guī)定值以及結(jié)構(gòu)內(nèi)力狀態(tài)符合設(shè)計(jì)要求。只有線形控制達(dá)到設(shè)計(jì)的精確度才能夠保證橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，并且避免影響橋梁的正常使用壽命和在投入使用后出現(xiàn)安全問(wèn)題。而大跨度的橋梁在施工進(jìn)行的過(guò)程中由于混凝土內(nèi)部的物理化學(xué)變化和應(yīng)力分布的不斷變化，因此需要對(duì)主梁的中線以及高程進(jìn)行持續(xù)的監(jiān)測(cè)，并且隨時(shí)采取措施以調(diào)整施工工藝，對(duì)超出設(shè)計(jì)誤差要求的參數(shù)進(jìn)行矯正。而影響橋梁線形精確度的因素很多，從模板的拼裝調(diào)整、鋼筋的制作捆扎、預(yù)應(yīng)力管道的鋪設(shè)到混凝土澆筑過(guò)程的質(zhì)量控制，每一個(gè)工序、每一處細(xì)節(jié)的誤差都不能超出設(shè)計(jì)計(jì)算的誤差范圍。雖然在施工過(guò)程中可以通過(guò)測(cè)量確認(rèn)各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)是否合格。但是要想確保采取的補(bǔ)救措施能夠奏效，必須能夠找到造成這些誤差超標(biāo)的具體原因。因此大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋梁的施工對(duì)施工技術(shù)和質(zhì)量控制要求非常高。

3 大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋梁掛籃施工技術(shù)要點(diǎn)分析

3.1 掛籃的設(shè)計(jì)與制作

掛籃作為施工操作的平臺(tái)和關(guān)鍵的承重裝置，其設(shè)計(jì)的是否合理、制作的質(zhì)量能否達(dá)到設(shè)計(jì)使用的要求是決定施工成敗的基礎(chǔ)。因此首先在進(jìn)行掛籃的設(shè)計(jì)時(shí)要針對(duì)橋梁的斷面結(jié)構(gòu)以及設(shè)計(jì)的承重參數(shù)合理的選擇掛籃的結(jié)構(gòu)形式，并且精確計(jì)算其各關(guān)鍵承重部件所需的剛度、強(qiáng)度。科學(xué)選擇吊籃各主要零部件的原材料和加工工藝，并且按照相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范要求進(jìn)行必要的試驗(yàn)，測(cè)試相關(guān)技術(shù)參數(shù)是否達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。其次掛籃的模板系統(tǒng)是橋梁成型的基礎(chǔ)，其材料的選擇、強(qiáng)度和剛度系數(shù)以及結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性是決定橋梁澆筑質(zhì)量的關(guān)鍵，因此必須進(jìn)行測(cè)試確保其滿足施工需要[1]。最后在進(jìn)行掛籃的制作和部分構(gòu)件的預(yù)拼裝時(shí)，要按照相關(guān)規(guī)定經(jīng)過(guò)仔細(xì)檢查和測(cè)試方可進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)安裝。

3.2 掛籃的安裝與測(cè)試的技術(shù)要點(diǎn)

掛籃的安裝過(guò)程必須要嚴(yán)格控制安裝的精確度并加強(qiáng)安全管理。首先由于橋梁的成型完全在掛籃內(nèi)完成，因此決定掛籃與懸臂梁相對(duì)位置關(guān)系的參數(shù)精確度非常關(guān)鍵，是確保橋梁的中線位置以及高程控制最重要的環(huán)節(jié)。所以在掛籃安裝過(guò)程中必須使用高精確度的儀器儀表進(jìn)行規(guī)范化的測(cè)量和細(xì)致的調(diào)整。其次在安裝完成后要進(jìn)行荷載試驗(yàn)并根據(jù)規(guī)范要求精確記錄不同載荷下導(dǎo)梁撓度等相關(guān)參數(shù)，一方面為施工進(jìn)行過(guò)程中的工藝實(shí)施收集重要的參考數(shù)據(jù)，另一方面驗(yàn)證掛籃的剛度、強(qiáng)度以及穩(wěn)定性，能夠滿足施工需要。

3.3 模板的安裝與調(diào)試

根據(jù)橋梁斷面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的箱梁模板結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，其相對(duì)掛籃導(dǎo)梁的位置參數(shù)必須按照合理的順序進(jìn)行調(diào)試，才能確保橋梁的成型質(zhì)量。首先底板以及底模的軸線要測(cè)量并調(diào)試直到達(dá)到施工設(shè)計(jì)文件的允許誤差范圍。其次要按照操作流程進(jìn)行模板系統(tǒng)的安裝與調(diào)試，按次序調(diào)節(jié)各部分的數(shù)據(jù)參數(shù)并進(jìn)行固定。最后要檢查模板的固定裝置是否連接穩(wěn)固以確保施工過(guò)程的安全。

3.4 鋼筋的制作與捆扎技術(shù)要點(diǎn)

鋼筋工程的施工質(zhì)量是橋梁最終達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求的基礎(chǔ)，因此必須從材料進(jìn)場(chǎng)開始嚴(yán)控鋼筋的規(guī)格和質(zhì)量。在按照設(shè)計(jì)要求對(duì)鋼筋進(jìn)行加工時(shí)確認(rèn)符合加工精度的要求后才能夠吊運(yùn)到掛籃平臺(tái)進(jìn)行捆扎。對(duì)大跨距連續(xù)剛構(gòu)橋梁來(lái)說(shuō)，鋼筋捆扎首先需要確保位置方面的精確，尤其是底板鋼筋的高程以及腹板鋼筋的傾斜度[2]。其次在鋼筋的連接和支撐部位需要進(jìn)行焊接時(shí)也要求施工人員具有較高的技術(shù)水平。

3.5 預(yù)應(yīng)力管道的安裝與固定

預(yù)應(yīng)力管道的安裝和固定是大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工中很重要的環(huán)節(jié)，決定了預(yù)應(yīng)力管道在混凝土澆筑完成后能否按照設(shè)計(jì)的預(yù)期成型，是對(duì)施工完成節(jié)段的橋體及時(shí)施行預(yù)應(yīng)力拉張的基礎(chǔ)。在這個(gè)施工環(huán)節(jié)中首先需要按照設(shè)計(jì)位置的精度要求鋪設(shè)和連接管道，并且在出現(xiàn)與鋼筋或預(yù)留孔位的位置發(fā)生沖突的情況時(shí)，優(yōu)先保證預(yù)應(yīng)力管道的位置精度，并且聯(lián)系工程技術(shù)人員確定其他技術(shù)數(shù)據(jù)的調(diào)整方案[3]。其次，為避免在混凝土澆筑過(guò)程中由于受到不均勻的應(yīng)力作用造成管道位移，要采取必要的措施進(jìn)行加固。

3.6 混凝土澆筑過(guò)程的技術(shù)要點(diǎn)

大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋梁的混凝土澆筑是技術(shù)難度和對(duì)施工質(zhì)量影響最大的工序。首先原材料的質(zhì)量是最后成型橋體整體質(zhì)量的保證，因此首先要根據(jù)施工設(shè)計(jì)要求對(duì)混凝土的原材料規(guī)格和型號(hào)等進(jìn)行檢驗(yàn)，其次，使用懸吊掛籃技術(shù)進(jìn)行大跨度橋梁的主體施工時(shí)，必須確?；炷翝仓^(guò)程的對(duì)稱性和連續(xù)性，以防因橋墩兩側(cè)的載荷差別造成線形控制失效，或者因澆筑過(guò)程中斷導(dǎo)致橋梁箱體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)缺陷。所以一方面要精確控制兩側(cè)的澆筑進(jìn)度，另一方面要掌握好混凝土的預(yù)拌和運(yùn)輸過(guò)程。既不能因混凝土無(wú)法及時(shí)供應(yīng)造成施工中斷，又不能因等待澆筑時(shí)間過(guò)長(zhǎng)造成混凝土出現(xiàn)離析。最后混凝土的澆筑過(guò)程要按照科學(xué)規(guī)范的次序進(jìn)行，從施工節(jié)段的遠(yuǎn)端開始按照從底板到腹板，再?gòu)捻敯宓揭戆宓拇涡蛲?、?duì)稱的進(jìn)行。

3.7 掛籃的前移與相鄰節(jié)段的施工準(zhǔn)備

首先掛籃的前移與其安裝過(guò)程一樣需要對(duì)相關(guān)位置參數(shù)進(jìn)行精確控制。并且在移動(dòng)過(guò)程中要使兩側(cè)的移動(dòng)保持同步，以免測(cè)量參數(shù)出現(xiàn)誤差。其次在進(jìn)行掛籃的前移和重新固定時(shí)要按照其使用規(guī)范規(guī)定的次序操作，以防發(fā)生安全事故，并且在相鄰節(jié)段施工開始前測(cè)量確認(rèn)掛籃的平面精度是否符合要求。

4 結(jié)束語(yǔ)

由于大跨度的橋梁工程越來(lái)越多，吊籃施工技術(shù)的應(yīng)用必將越來(lái)越普遍。因此對(duì)吊籃施工技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行細(xì)致的分析和總結(jié)，能夠不斷的積累實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和提高施工技術(shù)水平。并且在今后的施工中對(duì)相關(guān)技術(shù)環(huán)節(jié)進(jìn)行不斷的完善和創(chuàng)新，以期進(jìn)一步提高大跨度橋梁的施工效率和質(zhì)量。