翟金軍

（南通市江海公路工程有限公司，江蘇南通226300）

0 引言

作為大跨度預(yù)應(yīng)力橋梁工程中的要點(diǎn)施工環(huán)節(jié)，懸臂節(jié)段箱梁掛籃施工質(zhì)量對(duì)橋梁主體結(jié)構(gòu)的建造成效具有關(guān)鍵影響，加強(qiáng)對(duì)這一施工環(huán)節(jié)技術(shù)的質(zhì)量把控，是提高橋梁工程整體施工質(zhì)量的關(guān)鍵所在。

1 工程概況

團(tuán)結(jié)河大橋由主橋及南北引橋組成，跨徑布置為：8×30m 部分預(yù)應(yīng)力混凝土組合箱梁+（48+80+48）m 預(yù)應(yīng)力混凝土變截面連續(xù)箱梁+8×30m 部分預(yù)應(yīng)力混凝土組合箱梁，橋梁全長(zhǎng)663.4m。主橋采用單箱單室截面形式，單箱寬度12.9m，其中單箱底寬6.75m，兩側(cè)懸臂寬3.075m，箱梁頂面設(shè)置2%橫坡，通過箱梁內(nèi)外側(cè)腹板高度調(diào)節(jié)。中支點(diǎn)處箱梁中心梁高4.6m，跨中箱梁中心梁高2.3m。

2 懸澆箱梁施工方法

大跨度預(yù)應(yīng)力橋梁工程懸臂節(jié)段箱梁施工，運(yùn)用懸臂對(duì)稱澆筑技術(shù)法，實(shí)施懸澆箱梁施工工作。0#塊在主墩頂部進(jìn)行支架上現(xiàn)澆完成張拉后作為基準(zhǔn)端，在其上安裝掛籃作為1#梁段的承重機(jī)構(gòu)，在1#梁段位置鋪設(shè)底模、側(cè)模和內(nèi)模校準(zhǔn)并加固好，綁扎1#段底板、腹板、頂板鋼筋、澆筑混凝土，待混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度并完成縱向鋼絞線的張拉后，將掛籃前移依次施工2#～9#段，進(jìn)而完成T 構(gòu)的懸臂澆筑施工，直至合龍為止[1]。在懸臂施工時(shí)，由于墩、梁鉸接不能承受彎矩，施工時(shí)采取措施臨時(shí)將墩、梁固結(jié)，待懸臂施工至邊跨合龍后恢復(fù)結(jié)構(gòu)原狀。

3 掛籃設(shè)計(jì)

3.1 掛籃設(shè)計(jì)與制作

實(shí)施橋梁懸臂節(jié)段箱梁的澆筑施工工作，最大節(jié)段重量為115.7t，選用無(wú)壓重三角桁架式掛籃，材質(zhì)Q235，設(shè)計(jì)承載能力150t，前端臂長(zhǎng)4.80m，后端錨固長(zhǎng)度4.75m，倒鏈牽引行走，掛籃總重41.5t，掛籃自重與箱梁塊體重量比值0.34，掛籃主桁安全系數(shù)2.5，掛籃承重時(shí)抗傾覆安全系數(shù)超過＞2，掛籃行走時(shí)抗傾覆安全系數(shù)＞2，最大變形1.4cm。

作為一種臨時(shí)性的作業(yè)平臺(tái)，掛籃會(huì)在施工階段內(nèi)附屬到橋體上，一方面需要承載自身的自重，另一方面需要對(duì)其節(jié)段箱梁澆筑施工時(shí)的重量起到相應(yīng)的承載作用。因而，在掛籃的選用方面，應(yīng)優(yōu)先考慮采用靈活性高、延展性好，且自身重量較輕的掛籃，為后續(xù)的拆卸與安裝施工提供便利條件。

掛籃的組成部分主要包括：主桁三腳架及連接器、底模系統(tǒng)、側(cè)模系統(tǒng)、內(nèi)模系統(tǒng)、橫梁系、懸吊系、支點(diǎn)梁及軌道梁等組成。掛籃拼裝順序：鋪設(shè)軌道梁—拼裝主桁架—安裝主桁連接—安裝前后上橫梁—安裝前、后長(zhǎng)短吊桿—吊裝底模、側(cè)模系統(tǒng)就位—底模、側(cè)模調(diào)整。

3.2 掛籃預(yù)壓

掛籃預(yù)壓主要是對(duì)箱梁荷載加以模擬，對(duì)掛籃的形變與應(yīng)力進(jìn)行檢測(cè)，并完成相關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集。防止現(xiàn)場(chǎng)施工過程中，掛籃在安裝作業(yè)階段發(fā)生非彈性形變等問題現(xiàn)象。

在掛籃預(yù)壓的加載環(huán)節(jié)，主要分為四個(gè)不同的加載階段，一級(jí)載荷50%，二級(jí)載荷75%，三級(jí)載荷100%，四級(jí)載荷120%。

加載完每一級(jí)荷載后，需保持荷載狀態(tài)在5min 左右，與此同時(shí)，對(duì)掛籃的應(yīng)力、形變等參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，記錄最終獲取的詳細(xì)結(jié)果。

將應(yīng)變儀應(yīng)用到靜載試驗(yàn)中，便于工作人員對(duì)掛籃應(yīng)力大小進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量，在此基礎(chǔ)上，利用水平儀對(duì)掛籃的位移、形變進(jìn)行檢測(cè)。

3.3 掛籃構(gòu)件驗(yàn)算

掛籃構(gòu)件內(nèi)荷載傳遞路線：底?！獧M向分配梁—縱向分配梁—前后橫梁—主桁—后錨系統(tǒng)。掛籃驗(yàn)算環(huán)節(jié)，主要考慮兩種工況的受力狀態(tài)：其一，懸澆狀態(tài)工況，在此荷載組合下分別驗(yàn)算橫梁、縱梁、主梁、吊桿及后錨的強(qiáng)度及剛度；其二，掛籃前移，驗(yàn)算掛籃的強(qiáng)度及剛度。掛籃各桿件在懸澆工況下內(nèi)力情況見表1。

表1 掛籃各桿件在懸澆工況下內(nèi)力情況表

4 連續(xù)梁懸臂澆筑

4.1 施工關(guān)鍵技術(shù)

掛籃預(yù)壓完成后即可進(jìn)行1#-9#塊的施工。

1#塊施工：0#塊施工完成—掛籃拼裝—掛籃預(yù)壓—1#塊鋼筋、預(yù)應(yīng)力管道施工—掛籃各部件檢查、驗(yàn)收—對(duì)稱澆筑兩個(gè)1#塊混凝土—養(yǎng)生—預(yù)應(yīng)力張拉。

2#～9#塊施工：1#塊預(yù)應(yīng)力筋張拉完成—松動(dòng)前、后吊桿—設(shè)反壓梁—解除后錨桿—前移主桁架及后錨梁—后錨桿安裝—前上橫梁、中橫梁及底模、側(cè)模系統(tǒng)到位并調(diào)整—3#塊鋼筋、預(yù)應(yīng)力管道施工—掛籃各部件檢查—對(duì)稱澆筑兩個(gè)2#塊—養(yǎng)生—預(yù)應(yīng)力張拉—重復(fù)以上工作進(jìn)行下一個(gè)塊件地施工。

在進(jìn)行連續(xù)梁懸臂澆筑施工前，施工人員需對(duì)掛籃、千斤頂?shù)戎饕O(shè)備的使用狀態(tài)予以仔細(xì)檢查，將前后吊索放松時(shí)，應(yīng)確保前后吊索保持同步狀態(tài)。將掛籃錨固松開的過程中，需使得兩個(gè)主桁架后錨保持同步操作。移動(dòng)掛籃，應(yīng)確保其同步移動(dòng)，每移動(dòng)50cm，需要對(duì)掛籃各部分檢查一次，防止其在移動(dòng)過程中出現(xiàn)大幅形變或扭曲現(xiàn)象。待移動(dòng)掛籃至指定位置后，應(yīng)將吊索及時(shí)拉緊，與此同時(shí)，拉緊并測(cè)量橫梁吊帶。

4.2 合龍段澆筑

4.2.1 施工準(zhǔn)備

在進(jìn)行到合龍塊的澆筑施工階段后，需以合龍?zhí)帪榛鶞?zhǔn)，在其前后兩方向上分別移動(dòng)一個(gè)掛籃，依托于掛籃底欄與模板系統(tǒng)，安裝合龍塊吊架。

在調(diào)整平衡配重的施工階段，可以將水箱設(shè)置到懸臂端1m 處，采用水箱注水的技術(shù)方法，達(dá)到有效調(diào)整平衡配重的效果。

安裝鋼筋和管道的施工環(huán)節(jié)內(nèi)，應(yīng)在地面預(yù)制鋼筋，在向合龍段進(jìn)行運(yùn)送，并完成捆扎和安裝。完成底板束管的安裝施工工作前，需對(duì)其進(jìn)行測(cè)試，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決存在的質(zhì)量問題。

4.2.2 合龍鎖定

施工人員應(yīng)嚴(yán)格按照相應(yīng)的平衡要求，對(duì)T 形結(jié)構(gòu)懸臂端的平衡重加以調(diào)整，同時(shí)還需重點(diǎn)調(diào)整合龍部分的平衡重，參照合龍部分鎖定結(jié)構(gòu)的具體情況，確定適宜的鎖定時(shí)間。在合龍施工中，臨時(shí)鎖定是一項(xiàng)要點(diǎn)施工環(huán)節(jié)，在進(jìn)行鎖定操作時(shí)，應(yīng)按照“又拉又撐”的基本原則，有效鎖定張拉支撐件與焊接勁性骨架。運(yùn)用三段式結(jié)構(gòu)支撐勁性骨架，就是按照順序依次預(yù)埋錨桿、鋼接桿與錨桿。在合龍過程中，需要在預(yù)埋錨固桿件設(shè)置鋼桿，借助于連接鋼板，焊接連接桿與預(yù)埋接桿，在此過程中，應(yīng)確保焊縫處于多截面內(nèi)。

4.2.3 合龍段混凝土澆筑

合龍段混凝土澆筑應(yīng)選擇在溫度水平較低的氣候條件下，確保在受壓、溫度穩(wěn)定上升的條件下新澆筑的混凝土能終凝，最大限度內(nèi)避免形成混凝土裂縫?？茖W(xué)把控現(xiàn)場(chǎng)施工階段的澆筑速度，也是混凝土澆筑施工的要點(diǎn)。

4.2.4 預(yù)應(yīng)力施工

對(duì)合龍段的永久鋼束進(jìn)行張拉時(shí)，可以選擇采用灑水降溫的方式，有效降低溫差。在管道安裝施工期間，需保證管道暢通。檢測(cè)合龍段混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，確定其達(dá)到設(shè)計(jì)值后，按照項(xiàng)目施工組織設(shè)計(jì)中給定的作業(yè)順序、張拉力大小，對(duì)其予以雙向雙控張拉處理。在縱向預(yù)應(yīng)力施工方面，其各項(xiàng)質(zhì)量要求與節(jié)段箱梁混凝土澆筑施工要求相一致。

4.2.5 卸配重及體系轉(zhuǎn)換

在混凝土灌注施工階段內(nèi)，施工人員需要分級(jí)卸配重，確定適宜的灌注量，將T 構(gòu)兩端配重予以卸除處理。在次中跨合龍段施工內(nèi)容完成后，工作人員需要將副墩臨時(shí)固結(jié)支座予以拆除，與此同時(shí)，將永久支座的鎖定解除，完成體系轉(zhuǎn)換。

5 預(yù)應(yīng)力張拉

智能張拉施工中主要涉及對(duì)智能張拉儀、油管、鋼絞線以及錨固、千斤頂?shù)葍x器工具的使用。與此同時(shí)，還應(yīng)在施工現(xiàn)場(chǎng)布設(shè)預(yù)應(yīng)力智能張拉計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，根據(jù)施工要求設(shè)定并控制張拉參數(shù)，這也是確保張拉施工得以有序進(jìn)行的關(guān)鍵點(diǎn)。在正式進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)前，施工人員應(yīng)對(duì)各類設(shè)備設(shè)施的運(yùn)行情況予以全面檢測(cè)，保障設(shè)備能夠正常有效地應(yīng)用到張拉施工中，避免因設(shè)備故障對(duì)預(yù)應(yīng)力張拉效果造成不利影響[2]。穿束預(yù)應(yīng)力鋼絞線施工過程中，應(yīng)將預(yù)應(yīng)力筋盤在框架內(nèi)或卷盤上。若是采用鋼套牽引技術(shù)穿束預(yù)應(yīng)力鋼絞線，則應(yīng)規(guī)范操作卷?yè)P(yáng)機(jī)的安裝，使用流線型鋼套套牢戴網(wǎng)套的預(yù)應(yīng)力筋端頭。完成一系列準(zhǔn)備工作后，即可進(jìn)行正式張拉。

6 結(jié)語(yǔ)

提高大跨度預(yù)應(yīng)力橋梁工程中懸臂節(jié)段箱梁掛籃施工質(zhì)量，關(guān)鍵在于準(zhǔn)確把握懸澆箱梁施工流程與技術(shù)方法，優(yōu)化掛籃的設(shè)計(jì)與制作，重點(diǎn)把控連續(xù)梁懸臂澆筑及預(yù)應(yīng)力張拉作業(yè)質(zhì)量，切實(shí)提升橋梁工程施工建設(shè)質(zhì)量水平。