木蓬特大橋掛籃懸臂澆筑施工技術的應用探討

張烈

(貴州路橋集團有限公司)

木蓬特大橋掛籃懸臂澆筑施工技術的應用探討

張烈

(貴州路橋集團有限公司)

近些年，掛籃懸臂澆筑法在國內外均得到了廣泛的應用，其能夠使得橋梁結構獲得較好的整體性與耐久性。當前，木蓬特大橋作為貴州省首次使用掛藍懸澆箱拱技術的橋梁，開闊了我國山區大跨徑橋梁的建設的思路，具有重要的現實意義。即針對木蓬特大橋中的掛籃懸臂澆筑施工技術進行了具體的探討。

木蓬特大橋;掛籃懸臂澆筑施工技術;應用

1 工程概況

木蓬特大橋是思南至劍河高速公路上的重點控制性工程，為貴州省交通廳科研橋梁。大橋位于位于貴州省石阡縣坪山鄉境內，地處云貴高原向湘西丘陵及廣西丘陵過渡的斜坡地帶，橋區附近海拔相對高差140 m，橋軸線與地面高程相對高差107 m，兩岸主墩位于陡崖地帶，橋區中部為U型溝谷。橋跨布置為2×30 m+165 m+4×30 m，其中主橋為165 m鋼筋混凝土箱型拱橋，采用掛籃懸臂澆筑施工工藝。該工藝為省內首創，全國第三。

2 施工方案分析

2.1 掛籃懸臂澆筑施工技術

掛籃懸臂澆筑施工技術是近些年發展起來的一種新技術，其具有結構整體性與耐久性好的優點。根據木蓬特大橋的施工情況，其單幅橋拱圈使用的是單箱雙室截面，縱向單個懸臂澆筑節段為7～8 m，澆筑重量為135 t，掛籃自身重量為65 t，共計26個節段，合攏段為2 m。

2.2 掛籃懸臂澆筑施工優點與難點

2.2.1 掛籃懸臂澆筑施工優點

(1)在木蓬特大橋的掛籃懸臂澆筑施工中，拱圈箱型橫斷面采取的是一次整體澆筑，從而獲得良好的結構整體性，有效減少病害。而在進行縱向連接時，先將后澆段的鋼筋和先澆段的預留鋼筋焊接為骨架，再對后澆段進行澆筑，從而實現了良好的連接效果。

(2)由于木蓬特大橋整個拱圈橫斷面是一個箱型斷面，截面大、穩定性好，因此可不設浪風索。

(3)本工程在施工過程中，采取的是4個工作面獨立開展作業的方法，按照單個懸臂澆筑節段需工作日10 d進行計算，單幅單側共計12個節段，所需工作日即為120 d，再加上起步段與合攏段的施工，整幅主拱圈工作日約為200 d，施工速度相對較快。

2.2.2 掛籃懸臂澆筑施工難點

(1)在大橋施工過程中，其結構并不穩定，這就要求必須采取大量的臨時結構與輔助措施提高結構穩定性與安全性，輔助措施即以索體系為主，相對于支架而言，其風險更大。

(2)在大橋施工過程中，存在多次的結構體系轉換，是施工的一大重點與難點。

(3)在進行懸臂澆筑時，后澆段的澆筑和扣索張拉會帶動先澆段頂底板拉壓應力的反復出現，因此，在施工過程中實現對拉應力的有效控制，確保箱拱頂底板不出現開裂現象是施工重點。

(4)掛籃運行:由于本工程中單個節段澆注長度、重量大，同時還需要斜向爬升，這就使得其對于變形要求更高，在整個施工過程中必須不斷對斜拉索進行調整，從而確保拱圈線形滿足設計要求，難度頗大。

3 關鍵技術的處理

3.1 掛籃結構布置

木蓬特大橋采用的是新型的下承上行式斜爬掛藍，其承載力達到200 t，主要可以分為以下幾個部分:主桁系統、止退系統、支反力系統、行走系統以及模板系統。

(1)木蓬特大橋的主桁系統整體呈現為倒三角狀，其主要構件有縱梁、橫梁、斜桿、豎桿以及掛鉤，此掛籃有效地解決了解決大結構尺寸、結構輕型化、整體斜爬行走以及大坡度止退等難題，掛籃在行走的過程中，利用掛鉤支承于拱背的軌道上，在澆筑時經由4根穿通箱拱的吊桿支承于混凝土上，實現了系統分離，滿足了不同拱圈節段角度的懸澆、弧線行走和受力、變形、穩定性施工需要。

(2)止退系統:與普通的平掛藍不同，木蓬特大橋掛藍通常是呈帶傾角狀態(最大呈35°)，因此必須采取措施避免掛藍在行走以及澆筑時出現下滑現象。本工程于主桁系統和已澆筑混凝土間設置了抗剪臂與支擋裝置，主桁可以利用支擋裝置把下滑力傳于抗剪臂上，抗剪臂再將其傳至混凝土上，達到止退的目的。

(3)支反力系統，即為通過“杠桿原理”，把掛藍前端承載力分至前、后2個支點上，其中，前支反力主要由錨固于箱拱頂的吊桿承擔，后支反力則是由固定于后縱梁上的千斤頂承擔。

(4)行走系統:其主要構件為軌道、滑船、頂推盒以及反力輪，其中，將軌道同預埋于拱頂的地腳螺栓固結，以達到止退的目的;將滑船同掛鉤固結，利用頂推滑船促使掛鉤、掛藍行走，并通過頂推盒在行走時穿保險銷避免出現意外。當掛藍就位后，即穿通吊桿，利用行走千斤頂對平面位置進行調整，并使用后支點千斤頂調整標高。

3.2 掛籃預壓

在完成掛籃的拼裝之后，為了消除支架非彈性變形，并得到掛藍彈性變形參數，使用堆載法對支架進行預壓，按照“梁段重量+施工荷載”的20%、50%、80%、100%、120%，逐步進行預壓。

3.3 混凝土施工

在木蓬特大橋的混凝土澆筑過程中，由于其體積較大，因此必須重視其降溫作業，本工程主要采取的是在拱座的內部埋設循環水管的方法，利用循環水實現降溫。值得注意的是，還應在拱座高度方向設置冷卻水水管，其尺寸要求為φ45 mm、壁厚3 mm，每層間距為1.2 m;水管豎向應布置四層，第一層與拱座頂面相距0.7 m，每層水管均通過豎向鋼管進行連接，共用一個進出水口。冷卻水的蓄水池使用的是高位水池，從而達到降溫流水的目的。進水口比出水口高1～2 m，使用水管車絲進行連接。將冷卻水管安裝完成之后，必須先試灌水，確保不會產生漏水問題，在對接頭處，保修使用高灰將接頭密封，確保不進水泥漿。冷卻循環水開始工作后，應連續運行至拱座橋臺混凝土內外溫度逐漸穩定(至溫差＜15℃)。

3.4 合攏段施工

在木蓬特大橋施工過程中，存在多次的結構體系轉換，合攏施工即為結構體系轉換的重要工序，其直接決定了橋梁的施工質量。在合攏施工前，應將兩懸臂端進行臨時連接，確保其相對固定，避免合攏混凝土由于梁體混凝土熱脹冷縮出現早期開裂問題。值得注意的是，必須在一天中的低溫、變化較小的時間段進行施工，從而使得混凝土在溫升、受壓的狀態下實現終凝，防止出現受拉開裂問題。

本工程合攏段為2 m，在施工期間，應保留合攏用的掛籃外側模后，拆除掛籃其它部分。在進行底模與內模的安裝，必須將其對稱支于兩懸臂端上，把現澆段上的所有雜物、施工器具調離拱圈，其后對現澆段上觀測點高程進行精確測量。

4 結語

在山區，由于其地勢崎嶇、溝壑縱橫，使得箱形拱橋的應用具有較強優勢。但是，在實際工程中，因為施工工藝所限，導致其在橋梁跨徑方面存在瓶頸，無法實現更大范圍的應用。綜上分析，隨著掛籃懸臂澆筑技術的發展與成熟，150～220 m的大跨徑拱橋的施工逐漸成為可能，這是整個公路橋梁建設行業發展過程中的重要技術突破。

［1］ 楊湛.探討橋梁掛籃懸臂澆筑施工技術的應用［J］.四川建材，2009，(2):218－220.

［2］ 游柯.探討菱形掛籃懸臂澆筑施工技術在橋梁工程中的應用［J］.科技創新與應用，2014，(6):209－210.

［3］ 樓歐陽.公路橋梁掛籃懸臂澆筑法施工技術的探討［J］.城市建設理論研究:電子版，2012，(4):66－67.

［4］ 章天浩.橋梁施工中掛籃懸臂澆筑施工技術的探討［J］.城市建筑，2014，(12):78－79.

U445

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1008－3383(2015)10－0109－01

2015－01－27

張烈(1968－)，男，貴州遵義人，高級工程師，主要從事公路橋梁工程施工(含隧道)、公路與城市道路方面工作。