李洪國

（中建八局浙江建設(shè)有限公司，浙江 杭州 310020）

0 引言

長距離橋梁架橋施工難度大，施工單位應(yīng)研究新的施工工藝和施工方案。掛籃懸澆施工技術(shù)的出現(xiàn)，很好地解決了這一問題。因此，掛籃懸澆技術(shù)也開始流行起來，但在應(yīng)用過程中有許多問題值得研究和探討。從功能的角度看，掛籃懸澆施工技術(shù)是公路橋梁施工中的關(guān)鍵技術(shù)。掛籃懸澆施工技術(shù)以掛籃為操作平臺(tái)，操作靈活，可根據(jù)施工實(shí)際需要進(jìn)行調(diào)整。人員可以利用該技術(shù)在短時(shí)間內(nèi)有效地完成澆筑工作?；谶@一技術(shù)優(yōu)勢(shì)，加強(qiáng)掛籃懸澆施工技術(shù)應(yīng)用研究具有重要意義。

1 掛籃懸澆施工技術(shù)的工作原理及優(yōu)勢(shì)

對(duì)公路橋梁掛籃懸澆技術(shù)的分析，首先要詳細(xì)分析掛籃的主要應(yīng)用形式，為今后具體應(yīng)用提供必要的設(shè)備支持。根據(jù)道路橋梁掛籃的類型，可以分為黏結(jié)型、型鋼型、索桿型、混合型，也可以根據(jù)其主要結(jié)構(gòu)分為不同的結(jié)構(gòu)形式。掛籃主要由梁、錨固系統(tǒng)、上下梁、模板系統(tǒng)、行車系統(tǒng)、交叉連接系統(tǒng)等組成。主梁桁架為主要支撐結(jié)構(gòu)，大多數(shù)為兩點(diǎn)式。錨固系統(tǒng)的主要功能是為結(jié)構(gòu)提供向下的反作用力，所述向下的反作用力可產(chǎn)生大的后彎矩以形成穩(wěn)定的平衡結(jié)構(gòu)。上梁和下梁的結(jié)構(gòu)分為前部和后部，根據(jù)其位置確定。模板系統(tǒng)主要包括地板、側(cè)面模板和內(nèi)部模板。交叉連接系統(tǒng)是各種結(jié)構(gòu)件交叉連接的主要結(jié)構(gòu)，主要包括梁、連接器、銷等部件[1]。

目前，在大量橋梁工程的實(shí)際施工案例中，掛籃懸澆技術(shù)已被廣泛應(yīng)用。掛籃懸澆技術(shù)與傳統(tǒng)工藝相比，能夠在最大程度上免除支架安裝的工序，降低橋梁建設(shè)工程項(xiàng)目施工過程中對(duì)大型機(jī)械設(shè)備的依賴。此外，其還具有極高的靈活性，能夠極大程度地滿足橋梁施工任務(wù)要求，提高建設(shè)效率。橋梁工程建設(shè)過程中采用掛籃懸澆技術(shù)，前半部分工程建設(shè)完成后，后半部分的施工人員就能接著進(jìn)行施工，這不但免去了施工時(shí)移動(dòng)大型機(jī)械設(shè)備的等待時(shí)間，還減少了準(zhǔn)備時(shí)間，有效地提高了工程施工效率。

該技術(shù)的高度自動(dòng)化，使機(jī)器能夠進(jìn)行特定的操作，從而減少了成本和人為失誤的情況，提高了公路橋梁的施工精度和整體質(zhì)量。

同時(shí)，索桿梁的設(shè)計(jì)，可以保證混凝土張力在橋梁任意位置優(yōu)化，具有很強(qiáng)的科學(xué)性和規(guī)范性。掛籃懸澆技術(shù)還可以提高橋梁結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性，保證公路橋梁的安全。

此外，掛籃懸澆技術(shù)解決了傳統(tǒng)工藝難以分解的問題，打破了大型設(shè)備的局限性。不僅可以提高公路橋梁施工的靈活性和整體效率，而且可以提高施工的綜合優(yōu)勢(shì)。

2 公路橋梁施工中掛籃懸澆技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

現(xiàn)階段，掛籃懸澆技術(shù)在我國已初步推廣，廣泛應(yīng)用于公路橋梁工程。與傳統(tǒng)鑄造工藝相比，掛籃懸掛澆筑技術(shù)更易于操作。掛籃懸掛澆筑技術(shù)有效減少了大型起重機(jī)的使用率，節(jié)約了支架的施工成本，具有較高的使用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。掛籃懸掛澆筑技術(shù)僅使用掛籃即可完成施工中的實(shí)際澆筑任務(wù)。公路橋梁工程一般采用分節(jié)段懸臂施工。前段工程任務(wù)完成后，人員可轉(zhuǎn)移掛籃進(jìn)行下一階段工程。在轉(zhuǎn)移的過程中，采用鋼軌和懸掛系統(tǒng)的施工方法可以進(jìn)一步提高施工效率，使施工單位合理控制施工時(shí)間和施工周期[2]。

總的來說，我國的掛籃懸澆技術(shù)適合長距離、大跨度橋梁的施工，能有效降低長距離橋梁的施工成本，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。但在小型公路橋梁施工過程中，掛籃懸澆技術(shù)雖然能夠顯著提高工作效率，但是增加了施工成本，這不利于企業(yè)的效益。在修建小型公路橋梁時(shí)，如果其他傳統(tǒng)技術(shù)不能有效使用，工人可以首先考慮掛籃懸掛澆筑技術(shù)，以克服一些技術(shù)難題。例如，在一些山路交叉口工程中，施工單位建設(shè)支柱的難度系數(shù)較大，成本顯著增加。在這種情況下，采用掛籃懸掛澆筑技術(shù)，可以為施工單位創(chuàng)造更好的條件，有效降低施工成本。

3 掛籃懸澆技術(shù)在公路橋梁施工中的重要性

對(duì)于公路橋梁施工來說，掛籃懸澆技術(shù)能夠促進(jìn)施工工作的順利開展，具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。首先，隨著我國科技的進(jìn)步，自動(dòng)化系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用于生活的各個(gè)領(lǐng)域。自動(dòng)化系統(tǒng)在公路橋梁工程中也很受歡迎。當(dāng)前，掛籃懸澆技術(shù)已經(jīng)具備了全自動(dòng)化的功能。將該技術(shù)應(yīng)用于橋梁工程，可在一定程度上減輕施工人員的壓力，確保施工人員的安全，同時(shí)也顯著節(jié)約人力資源成本。其次，對(duì)提高混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量具有重要作用，承載橋梁的均勻受力，可進(jìn)一步提高橋梁技術(shù)的穩(wěn)定性和安全性。最后，掛籃懸澆技術(shù)與其他工藝相比，在裝配和拆卸方面更加靈活，相對(duì)縮短了施工周期，避免了一些大型設(shè)備的使用，有效地提高了施工公司的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。

4 掛籃懸澆施工技術(shù)應(yīng)用的注意點(diǎn)

4.1 管控施工質(zhì)量

掛籃懸澆技術(shù)的應(yīng)用和公路橋梁施工的整體質(zhì)量息息相關(guān)，所以必須重視對(duì)其施工質(zhì)量的管控。施工開始前，要派專業(yè)人士前往施工場(chǎng)地展開詳細(xì)的調(diào)查和勘測(cè)，以所獲數(shù)據(jù)與信息為基礎(chǔ)來改善已定的掛籃懸澆技術(shù)應(yīng)用方案和表明其中所需注意的重點(diǎn)因素，并結(jié)合之前的施工經(jīng)驗(yàn)對(duì)可能產(chǎn)生的施工問題進(jìn)行預(yù)判性的模擬和制定對(duì)應(yīng)的應(yīng)急解決方案，以此保障掛籃懸澆技術(shù)的高效應(yīng)用。除此之外，相關(guān)施工人員在整個(gè)施工作業(yè)完成以后，必須要根據(jù)相關(guān)規(guī)定檢測(cè)施工質(zhì)量，以此保障掛籃懸澆技術(shù)應(yīng)用能夠達(dá)到施工方案的原有目標(biāo)以及后續(xù)的改進(jìn)和完善，其中，在檢測(cè)時(shí)要將施工作業(yè)劃分為不同部分依次展開細(xì)致化的工作，掛籃行走的速度等都必須納入檢測(cè)工作之中。

4.2 確定合理設(shè)計(jì)參數(shù)，做好準(zhǔn)備工作

在公路橋梁施工中應(yīng)用掛籃懸澆技術(shù)的過程之中，管理人員要對(duì)整個(gè)施工過程和實(shí)際操作有深入的理解。與此同時(shí)，在前期工作中，要對(duì)橋梁路段承重展開多次計(jì)算，保證公路橋梁的承重能力和強(qiáng)度都要滿足理想效果，還要對(duì)掛籃抵抗變形能力與可拆卸性進(jìn)行分析，確保掛籃懸澆技術(shù)的合理應(yīng)用。除此之外，還要針對(duì)掛籃制定防護(hù)計(jì)劃，以此保障具體施工作業(yè)的安全性。

為了滿足橋梁建設(shè)工程對(duì)于有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)在準(zhǔn)確性上的實(shí)際要求，首先，要落實(shí)橋梁設(shè)計(jì)的實(shí)際載荷數(shù)據(jù)。其次，考慮到兩側(cè)外模塊的實(shí)際重量，做好均衡計(jì)算，比如在單側(cè)的模塊重量是5t 的話，兩邊重量之和就是10t。在后續(xù)施工中，安裝承重桁架片時(shí)，一般會(huì)借助千斤頂對(duì)其按照工程作業(yè)的實(shí)際需求進(jìn)行合理的規(guī)劃和調(diào)整，以此降低和避免其由于發(fā)生非彈性形變，對(duì)工程埋下的安全隱患。再次，吊裝錨固的施工環(huán)節(jié)在安裝外部模塊時(shí)，要提前嚴(yán)格按照工程安全標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)際需求組裝施工平臺(tái)，這是安裝外模板和滑動(dòng)梁的前提條件。在平臺(tái)組裝好后，就使用卷揚(yáng)機(jī)將建材吊到指定位置進(jìn)行安裝。最后，組合安裝頂板構(gòu)件，利用塔吊將與內(nèi)模結(jié)合的頂板吊裝到指定位置，用螺紋鋼筋連接和加固頂板，提高掛籃的安全性，完成安裝組合內(nèi)模與頂板的最終工序。

4.3 合理制作以及安裝

掛籃作為公路橋梁施工建設(shè)項(xiàng)目中的重要操作平臺(tái)，必須具備不易變形、容易移動(dòng)及安裝拆除，以及優(yōu)良的載重性能等優(yōu)點(diǎn)，而且能夠確保施工階段的人員安全。因此，在應(yīng)用掛籃懸臂施工法施工之前，要做好前期準(zhǔn)備工作。在制作懸臂掛籃前，要事先了解公路橋梁施工階段中所需要的最大承重及強(qiáng)度，從而根據(jù)這些參數(shù)來設(shè)計(jì)掛籃的施工圖紙，并嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行制作，使掛籃能夠滿足具體施工的需要。制作完畢之后，對(duì)懸臂掛籃的主要參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，確保懸臂掛籃的制作質(zhì)量能夠達(dá)標(biāo)，避免出現(xiàn)安全事故。

安裝之前，需要事先對(duì)懸臂掛籃所應(yīng)用的施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行檢測(cè)，比如構(gòu)架的穩(wěn)定性以及施工設(shè)備的安全性等能夠符合施工技術(shù)規(guī)范要求。此外，還需要事先了解清楚安裝懸臂掛籃的流程以及注意事項(xiàng)，嚴(yán)格按照規(guī)定進(jìn)行懸臂掛籃的試拼裝，保證懸臂掛籃的安裝是合理且規(guī)范的，從而確保懸臂掛籃的組裝能夠滿足工程需求。拼裝完成之后，要查看懸臂掛籃的安裝步驟是否合理，是否契合施工圖紙所展示的步驟，是否能夠滿足公路橋梁施工建設(shè)工程中的實(shí)際需要，并進(jìn)行荷載試驗(yàn)，試壓的最大荷載一般按最大懸澆梁端重量的1.3 倍進(jìn)行。

掛籃懸臂施工法通常適用于縱向坡度小于6.8%的橋梁，以免橋梁縱向坡度太大引發(fā)掛籃不受控制地滑動(dòng)，造成安全事故。采用泵送方式澆筑梁端混凝土?xí)r，必須嚴(yán)格控制坍落度在140～180mm，并且根據(jù)溫度、濕度等外界因素變化情況，適當(dāng)調(diào)整懸臂段混凝土的澆筑速度。并且在澆筑梁端混凝土過程中，要雙管齊下地進(jìn)行變形控制及應(yīng)力監(jiān)測(cè)。

第一，橋梁工程施工技術(shù)員需預(yù)先檢查并記錄澆筑前的掛籃中線位置、底模標(biāo)高及預(yù)應(yīng)力筋管道位置，確保無誤后再進(jìn)行懸臂段混凝土的澆筑作業(yè)。每澆筑一段混凝土，就要實(shí)時(shí)測(cè)量記錄梁標(biāo)高，與梁模板標(biāo)高進(jìn)行對(duì)照，其中梁模板標(biāo)高應(yīng)為設(shè)計(jì)標(biāo)高、預(yù)拱度以及掛籃滿載后的變形程度之和。目的是使下一段混凝土的澆筑高度得到針對(duì)性調(diào)整，使誤差越來越小，橋梁工程的懸臂段結(jié)構(gòu)線變得平滑均勻。第二，為了觀測(cè)懸臂梁是否發(fā)生扭轉(zhuǎn)變形，可以在施工梁段設(shè)置左、中、右三個(gè)控制點(diǎn)，監(jiān)測(cè)其控制截面撓度。然后在基于實(shí)測(cè)標(biāo)高數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，利用橋梁博士等軟件分析下一施工階段的標(biāo)高數(shù)據(jù)。尤其是定下控制點(diǎn)立模標(biāo)高數(shù)值以后，通過控制點(diǎn)和橋面橫波推算其他點(diǎn)的標(biāo)高數(shù)值。

此外，橋梁工程師還應(yīng)該對(duì)懸臂段施工的每一階段進(jìn)行受力和變形模擬，分析出其理想受力及變形程度，從而能在施工時(shí)做出針對(duì)性調(diào)整措施，還要在懸臂梁施工階段，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)主要受力結(jié)構(gòu)的應(yīng)力狀態(tài)，掌握其工作狀況，使橋梁結(jié)構(gòu)的抗壓強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度均達(dá)到要求，確保橋梁在施工以及成橋都處于安全狀態(tài)。

4.4 澆筑混凝土

泵送澆筑混凝土在工程作業(yè)時(shí)，混凝土不易受到外部影響，能夠很好地保持混凝土的穩(wěn)定性。因?yàn)榛炷廖锤蓵r(shí)本身穩(wěn)定性較差，為了避免由于混凝土溫度升高發(fā)生硬化現(xiàn)象，影響工程質(zhì)量最終降低澆筑效果，施工時(shí)應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際環(huán)境和具體情況做好混凝土管理上的安排，嚴(yán)格把控混凝土的制作和運(yùn)輸過程。比如在現(xiàn)場(chǎng)施工的同時(shí)制作混凝土，就能很好地控制混凝土質(zhì)量。為了避免完工后的混凝土表面出現(xiàn)裂縫，提高澆筑效果，混凝土澆筑作業(yè)要在初次凝固之前一次性完成施工。為保證混凝土的最終澆筑效果，工程監(jiān)管部門也要做好施工的監(jiān)督管理工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)施工過程中的問題并加以改正。

4.5 掛籃行走

工程建設(shè)人員在掛籃行走的過程中，要加強(qiáng)安全意識(shí)，提前制定可能發(fā)生的問題的防范措施。因?yàn)樵趻旎@行走時(shí)，不但將其自身的重量完全交由橋梁結(jié)構(gòu)承擔(dān)，還會(huì)占用很大的空間，此時(shí)容易發(fā)生意外事故。掛籃行走是橋梁建設(shè)過程中掛籃懸澆技術(shù)靈活性優(yōu)點(diǎn)的主要表現(xiàn)部分，但在這一過程也是采用掛籃懸澆技術(shù)的公路橋梁工程事故易發(fā)區(qū)。所以在施工時(shí)，技術(shù)人員要保障掛籃行走的安全性，將提高掛籃行走穩(wěn)固性的反壓輪設(shè)置安放在掛籃主導(dǎo)梁和立柱部位，控制和降低掛籃行走的風(fēng)險(xiǎn)。在掛籃行走作業(yè)時(shí)，施工人員要時(shí)刻注意掛籃情況，如果反壓輪發(fā)生故障，施工人員需要及時(shí)接手控制，甚至?xí)和Ｗ鳂I(yè)，全力保障工程的安全進(jìn)行[3]。

4.6 合龍施工

在公路橋梁掛籃懸澆的過程中，需要對(duì)合龍施工進(jìn)行重視，嚴(yán)格按照規(guī)定進(jìn)行施工，提升合龍施工的標(biāo)準(zhǔn)化程度，保證連續(xù)梁的質(zhì)量，提升公路橋梁的安全性與穩(wěn)定性?？茖W(xué)的受力狀態(tài)是合龍施工首先應(yīng)該考慮的因素，科學(xué)的受力狀態(tài)能保證合龍?bào)w系的轉(zhuǎn)化穩(wěn)定，對(duì)其起到有效的支撐作用。工作人員在最開始的操作時(shí)就需要考慮有關(guān)平衡重量的方案，保證方案的可靠性與可行性，然后按照此方案嚴(yán)格地進(jìn)行操作。通過同步增減配重的方式，使公路橋梁兩邊的重量幾乎相等，處于一個(gè)相對(duì)平衡的狀態(tài)，在此之后，進(jìn)行邊跨合龍承接與中跨合龍?zhí)幚?。除此之外，還應(yīng)該配有專門的工作人員負(fù)責(zé)對(duì)合龍溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，保存溫度的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，從而方便后期的管控工作，及時(shí)避免環(huán)境溫度對(duì)合龍安全和質(zhì)量的干擾。

5 結(jié)語

綜上所述，山區(qū)和危險(xiǎn)地區(qū)公路橋梁建設(shè)的不斷深入，對(duì)公路橋梁建設(shè)提出了更大挑戰(zhàn)，施工難度系數(shù)增加。在現(xiàn)階段的長距離公路橋梁工程中，掛籃懸澆技術(shù)與傳統(tǒng)公路橋梁工程技術(shù)相比有著無可比擬的優(yōu)勢(shì)，在河谷等危險(xiǎn)區(qū)域的長距離橋梁工程中更能發(fā)揮這種長處。因此，要進(jìn)一步加大掛籃懸澆施工技術(shù)的研究力度，使掛籃懸澆施工技術(shù)在公路橋梁建設(shè)項(xiàng)目中得到更廣泛的應(yīng)用，提高公路橋梁建設(shè)的質(zhì)量和效率。