大跨徑連續(xù)橋梁懸臂現(xiàn)澆施工技術(shù)探析

■王菲菲 ■山西路橋一公司七處，山西 太原 030000

1 連續(xù)梁塊施工

以某連續(xù)大跨徑橋梁作為研究對象，討論懸臂現(xiàn)澆施工技術(shù)。某橋梁連續(xù)梁全長2.6m，計(jì)算跨度為30+48+48+30m，中心截面梁高3.5m?？缰辛焊?.8m，梁底按照二次拋面線變化，連續(xù)梁主要有單箱室、變高度、變截面結(jié)構(gòu)。箱梁整體使用C50混凝土，管道壓漿使用M40水泥漿，主橋連續(xù)箱梁使用懸臂澆筑施工［1］。在主墩托盤位置設(shè)置三角臨時(shí)角鋼負(fù)責(zé)支撐，T構(gòu)懸臂澆筑，最后中跨合攏，次中跨合攏。最后邊跨合攏，體系轉(zhuǎn)換，成為連續(xù)鋼構(gòu)體系。

1.1 連續(xù)梁施工

橋墩和梁使用支座連接，但是支座不能承受施工過程中出現(xiàn)的不平衡力矩，需要設(shè)置臨時(shí)固結(jié)對梁體進(jìn)行鎖定，用以和施工過程中和產(chǎn)生的不平衡力矩平衡。臨時(shí)制作以及臨時(shí)錨固設(shè)置在墩頂，每個(gè)橋墩設(shè)置2個(gè)，長x寬x高=4.5mx0.6mx0.6m。臨時(shí)支座需要在墩頂和箱梁內(nèi)埋入9根Φ32精軋螺紋鋼，實(shí)現(xiàn)橋墩和梁體之間的臨時(shí)固結(jié)，并且需要在中跨合攏施工之前拆除。

1.2 塊支架施工

橋墩橋柱都是在37.5m－43m之間的高墩，而連續(xù)梁施工無法使用落地式鋼管支架，于是，經(jīng)過現(xiàn)場討論，改變方案，使用雙22a槽鋼焊接三角支架作為支撐平臺。在墩身上，順橋向，按照2.0m間距布置三角支架。三角支架需要在澆筑橋墩托盤位置混凝土之前就安裝就位，和墩身鋼筋焊接連接。承重梁使用32b工字鋼，在頂面鋪設(shè)20b工字鋼，箱梁腹板上鋪設(shè)10cmx10cm方木，翼板則在工字鋼上搭設(shè)滿堂支架。模板鋪設(shè)完成之后進(jìn)行預(yù)壓，使用袋裝砂，按照梁體的分布形式預(yù)壓，選擇梁體重量的1.2倍作為荷載，要求荷載分布和梁重量分布盡量一致，預(yù)壓需要逐級增加，初始載荷約為梁體重量的50%，二級預(yù)壓荷載約為梁體重量的80%，三級荷載為梁體重量的1.2倍。

1.3 塊澆筑

塊澆筑分兩次進(jìn)行，第一次澆筑到人洞位置，立模，進(jìn)行人洞以上橫隔板、腹板、頂板鋼筋的綁扎，之后進(jìn)行剩余混凝土的澆筑，按照先底板、后腹板、最后腹板兩側(cè)和橫隔板，并且澆筑過程要保持始終平衡對稱，不能出現(xiàn)偏載，并對混凝土的溫度進(jìn)行嚴(yán)格控制。

2 掛籃設(shè)計(jì)

2.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

掛籃結(jié)構(gòu)選擇貝雷梁，把掛籃懸吊在成型連續(xù)梁段上，錨固連接。掛籃自重48.6t，可灌梁段總量最大為150t，長度最大為4.0m，掛籃主要由承重系統(tǒng)、模板系統(tǒng)、行走系統(tǒng)和后錨固系統(tǒng)等組成。

(1)承重系統(tǒng)。主要受力系統(tǒng)是主構(gòu)架，是兩組貝雷梁桁架組成的，兩組貝雷片拼裝，每組4排，縱向有4片貝雷片，采用加強(qiáng)型，拼接。總共8排，一共需要32片，并在前后端以及中間設(shè)置一道橫聯(lián)加強(qiáng)整體剛度。整個(gè)掛籃在連續(xù)梁體上完成組裝，主桁架后部設(shè)精軋螺紋鋼后錨，錨固梁選擇25a的槽鋼組件。掛籃前安裝前上橫梁、吊帶、前下橫梁，形成懸臂吊架，為懸臂澆筑施工做準(zhǔn)備。

(2)模板系統(tǒng)。模板系統(tǒng)主要結(jié)構(gòu)包括底模、外、內(nèi)模、端模等。底模4.0m長，底平面是縱梁、鉸座和前后下橫梁形成的平臺，使用型鋼銷連接形成縱梁。底模平臺前后下橫梁使用兩根工字鋼焊接拼接，縱梁使用15道28a槽鋼。底模主要用于在混凝土懸臂施工過程中的混凝土質(zhì)量控制和施工機(jī)具質(zhì)量控制，還可以用作施工平臺，使用槽鋼、角鋼骨架做外模，外圍鋼模板使用6mm熱軋板，采用焊接方法連接骨架和模板，使用螺栓連接側(cè)模、底模。懸臂使用槽鋼，焊接形成桁架，支撐在模板上，側(cè)面與底模和掛籃一同移動，使用槽鋼和角鋼組合做內(nèi)模骨架，使用鋼木組合模板，并使用內(nèi)導(dǎo)梁移動。

2.2 行走系統(tǒng)

采用無平衡重行走形式，使用2組加強(qiáng)120d工字鋼作為行走滑道，前支腿使用由工字鋼、槽鋼、螺栓組裝成的滑動支腿，后支腿使用倒扣輪。通過梁體豎向預(yù)應(yīng)力筋實(shí)現(xiàn)掛籃行走，把行走軌道錨固在澆筑完成的梁段頂板上，底模平等則在倒鏈輔助下吊掛懸掛在外導(dǎo)梁上，前部在前上橫梁上吊掛，放松吊掛，模板和混凝土脫離，解除底模后吊掛和后外側(cè)模翼板吊掛，使用倒鏈，拉動主桁架，使底模平臺、外導(dǎo)梁、外側(cè)模整體前移直到待澆梁段。

2.3 后錨固系統(tǒng)

后錨固系統(tǒng)是掛籃中最重要的部分，采用無平衡重走，錨固系統(tǒng)選擇梁體豎向預(yù)應(yīng)力筋和預(yù)設(shè)孔布置錨固筋，一部分在主桁架穩(wěn)定后布置，一部分是走行軌道的前后錨，兩部分分別使用2組22mm精軋鋼和4組32mm精軋鋼錨固在頂板上。

3 掛籃施工

3.1 掛籃拼裝、預(yù)壓

先澆筑的連續(xù)梁段作為起始端，沿著梁段行走，按照錨固系統(tǒng)、主構(gòu)架、前后橫梁、底模的順序進(jìn)行拼裝，做好中線、標(biāo)高控制。完成拼裝之后首先使用千斤頂預(yù)加載，檢查測量掛籃控制質(zhì)量和載荷作用下變形，并重點(diǎn)測量主桁梁變形。之后使用吊車提升沙袋，進(jìn)行掛籃預(yù)壓，合格后的掛籃還需要進(jìn)行鋼筋綁扎、立模、澆筑。

梁柱灌注結(jié)束后，混凝土強(qiáng)度達(dá)到了設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90%以后進(jìn)行縱向索張拉、壓漿，掛籃行走，準(zhǔn)備下段梁施工。梁面掛籃行走軌道下使用砂漿找平，放置墊枕，依次放松掛籃后錨點(diǎn)、軌道上精軋螺紋鋼筋、外側(cè)模、內(nèi)模。倒鏈鉤在前端軌道和掛籃前支點(diǎn)，兩端同時(shí)同速度行走，并且兩掛籃行走距離差不能超過30cm。行走到位后調(diào)整模板以及側(cè)模。掛籃移動要保證整體的平穩(wěn)，平移，桁架要協(xié)調(diào)一致，避免移動過程中桁架受力過大。掛籃移動孤獨(dú)在1.5m/h左右比較合理，并且左右晃動距離不能超過1cm，控制滑倒方向，偏差要在2mm以內(nèi)。移動掛籃前需要對滑道的錨固情況進(jìn)行檢查，每根滑道都需要錨固三根豎向預(yù)應(yīng)力筋，避免掛籃移動中出現(xiàn)傾落。

3.2 掛籃懸臂施工

掛籃就位后調(diào)整底模和外側(cè)標(biāo)高，并進(jìn)行底板、腹板鋼筋綁扎，之后安裝縱向預(yù)應(yīng)力管道，支內(nèi)部模版和堵頭，綁扎預(yù)應(yīng)力筋，進(jìn)行混凝土的澆筑和養(yǎng)護(hù)，穿鋼絞線并張拉，壓漿，移動掛籃進(jìn)行下一段施工。梁板底腹板鋼筋安裝正確順序是從下至上，對稱安裝，頂板鋼筋安裝需要重視對頂板橫向預(yù)應(yīng)力鋼絞線線型控制，并保障安裝在正確位置，定位鋼筋需要牢固安裝，減少鋼筋變形影響波紋管的安裝。

3.3 合攏段施工

合攏需要按照懸臂橋先中跨再邊跨的形式進(jìn)行，按照設(shè)計(jì)要求，合攏段的施工通常需要選擇陰天或者天氣變化比較平穩(wěn)的時(shí)間段進(jìn)行，并保證在合攏之后，混凝土強(qiáng)度增長時(shí)間和氣溫回升時(shí)間重合。為了使梁段合攏之后盡早張拉，要求合攏段的配合比要高于普通段一個(gè)等級。

［1］倪良松.大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁懸臂節(jié)段箱梁掛籃施工技術(shù)［J］.公路，2012，54(8).