淺析掛籃施工中的橋梁線形控制

張松 李寧

【摘要】掛籃施工技術在當前的橋梁工程施工中的運用十分廣泛。文章重點闡述了掛籃施工中的橋梁線形控制問題，以期作為參考。

【關鍵詞】掛籃施工;橋梁工程;線形控制

1.掛籃施工概述

掛籃懸臂澆筑施工一般將梁分成若干個節段，以掛籃為施工機具進行懸臂對稱施工。掛籃施工是一個能沿梁頂滾動或滑動的承重方式，其錨固懸掛在已固定的前端梁段上，可進行下一梁段的模板、鋼筋、預應力管道的安裝，以及進行混凝土灌注和預應力張拉、灌漿等作業。在完成一個階段的循環后，掛籃即可前移，然后固定，從而可以進行下一節段的懸灌，如此循環進行施工到懸臂灌注完成為止。

1.1掛籃分類

第一，根據掛籃使用材料分可分為軍用梁、貝類梁桿件組拼、萬能桿件或將兩種組合;第二，按主要承重結構形式分可分為析架式、斜拉式、鋼板梁式及牽索式四種。析架式包括平弦無平衡重式、菱形、三角形、弓弦式等;斜拉式包括三角斜拉式和預應力斜拉式;第三，按受力原理分可分為斜拉式、垂直吊桿式、剛性模板等三種;第四，按其抗傾覆平衡方式分可分為錨固式、壓重式和半壓重半錨固三種;第五，按其走行方法分可分為一次走行到位或者兩次走行到位兩種，要看施工現場及施工工況而定;第六，按其移動方式分可分為滾動式、滑動式及組合式三類。

1.2?掛籃的主要組成及作用

組成掛籃結構包括承重結構、錨固裝置、走行系統、懸吊系統和工作平臺。其中承重結構是掛籃的主要受力部位，它承受著施工設備和新澆筑節段的全部重量，并通過支點和錨固裝置將荷載傳到已施工完成的梁身上，以減輕本身的重量。另外，掛籃的走行系統可用四氟乙烯滑板或軌道，這些部件牽引動力一般采用電動卷揚機，這樣可減少人力，電動卷揚機包括前牽引裝置和尾索保護裝置，該裝置往往在掛籃的尾部設置后錨固，來保證澆筑混凝土時掛籃有足夠傾覆穩定性，通過埋在梁肋內的豎向預應力筋實現。如果后錨能力不夠時，也可以采用尾部壓重等設施。

掛籃的主要作用是為了支撐模板，承受新澆混凝土重量，而工作平臺的作用就是提供張拉、灌漿的場地，調整標高。所以掛籃的要求不僅要有足夠的強度保證，還要有足夠的剛度及穩定性，另外要求本身自重輕，移動靈活，便于調整標高，這就導致了在橋梁施工中掛藍的選擇就極其重要。

2、掛籃施工中的橋梁線形控制

2.1工程實例

某大橋主橋上部結構為125m+240m+125m單箱單室三孔連續剛構橋結構，長490m。箱梁頂寬19.0m，底寬11.0m。除0#塊和合攏段外，梁段對稱分為6X2.5m?，?8X3.0m?，?8X4.0m?，7X5.0m共29節，0#塊長16.0m，邊跨和中跨合攏段均為2.0m，邊跨現澆直線段為14.0m。箱梁根部高13.0m，跨中高4.0m，0#塊采用墩頂及托架上施工、邊跨現澆直線段采用支架現澆，合攏段采用吊架澆注、其余梁段采用掛籃懸臂對稱施工。

2.2施工方案

本橋采用菱形掛籃施工。其特點：第一，掛籃結構簡單，受力明確，整體剛度較大;第二，掛籃前端及中部工作面開闊，便于掛籃軌道、腹板和底板鋼筋、豎向預應力鋼筋的安裝，加快施工速度;第三，走行裝置構造簡單，內、外模、底模可一次就位;第四，利用箱梁腹板豎向預應力筋錨固軌道及掛籃，取消了后平衡重，掛籃自重輕;第五，主要材料采用Q235型鋼及鋼板，加工制作簡單、成本低。

2.3線形控制的基本原理

影響線形控制的基本要素有以下幾點：第一，各梁段自重在i梁段產生的撓度總和;第二，張拉各梁段預應力在i梁段產生的撓度總和;第三，混凝土收縮、徐變在i梁段引起的撓度;第四，施工臨時荷載在i梁段引起的撓度;第五，使用荷載在i梁段引起的撓度。

2.4施工中的線形控制

2.4.1節段混凝土施工中線形控制

設計要求采用兩組掛藍對稱進行，對稱移動，澆注混凝土時，對稱澆注梁段的不平衡重不得大于一個梁段的底板重量。施工中采用泵送混凝土至0號塊時，設置三通泵送管向兩端分流，分流支管內設置活動插板，可隨時調節兩端混凝土的人模速度，較好的解決了平衡、對稱澆筑問題。此外，在梁段混凝土澆筑時，還需要盡量保證兩側腹板內混凝土的均勻澆筑，防止偏重傾斜。控制澆筑混凝土時的自由下落高度在lm范圍內，以盡量減少沖擊荷載的影響。

2.4.2節段預應力張拉施工中線形控制

根據設計要求，在節段混凝土強度達到設計強度的90%后，按照先張拉縱向預應力束，再張拉頂板橫向預應力束，最后張拉腹板內的豎向預應力筋的順序進行。張拉過程中遵循對稱張拉的原則，既要盡量保證懸臂兩端張拉作業的同步進行，又要使箱梁兩側的預應力束盡量對稱張拉。本橋施工中采用4個千斤頂對箱梁兩側和T構兩端同時分級張拉。

2.5掛籃行走過程中線形控制

在箱梁腹板兩側設輔助線，該線平行對稱，行走時軌道中心在輔助線中線上，橋軸線軌道中心線的延長點采用經緯儀控制，掛籃就位后用全站儀對掛藍中線及翼緣板邊線重新進行復核，并進行調整，保證使掛藍走行到位后的中線位置與即將灌注施工梁段的中軸線偏差在5mm內。掛籃行走按左右對稱原則，整體均衡緩慢滑移。控制兩端掛藍的走行距離偏差在0.5m以內。

2.6施工中的線形監測

施工線形監測主要進行高程監測控制和平面線形監測控制。為此特成立線形控制小組，由施工、監理、監控等單位抽調有關人員參加，監測工作分梁體節段施工監測和全橋聯測兩種。

2.6.1梁體節段施工監測

在0號塊梁頂設置控制點，每節梁段距前端50cm，按左、右對稱設置2個高程觀測點，梁頂中部埋設鋼板并在板頂劃十字絲，作為梁體軸測控制觀測點。為減少觀測數據離散性，對觀測點需要做明顯標識并注意保護。在梁體施工中跟蹤觀測3種施工工況，即掛藍走行后、預應力張拉前、預應力張拉后。獲取正在施工的梁段和已成梁段在每種工況下的變形值，與理論計算值進行比較、分析后，提供較合理的施工立模高程。

2.6.2全橋施工聯測

聯測是將已完成的懸臂施工段線形情況進行全體監測。本橋施工聯測從14#塊開始，在每次聯測時，都需要復測0號塊梁頂的施工控制點。聯測結束后，需分析比較各梁的變形情況和兩合攏懸臂段變形偏差情況，及時調整未施工梁段的立模高程和中軸線位置，以滿足最終合攏精度的要求。

2.7合攏段施工線形控制

（1）合攏段的施工線形，受各施工梁段線形誤差積累、施工時外界環境溫度變化和預應力張拉的影響。梁體合攏段按先邊跨后中跨的順序進行施工，合攏段混凝土施工采用力矩平衡法施工。

（2）為了減少外界環境溫度變化對懸臂端合攏精度的影響，合攏段混凝土澆筑選擇一天中溫度最低時進行，在施工當天及其后3d內，合攏懸臂梁體頂面和箱室內應進行灑水覆蓋降溫。

2.8合攏段施工監測

連續剛構橋合攏段的施工是懸臂施工的最后環節，非常關鍵。合攏段的施工過程中，由于晝夜溫度變化、新澆硅的早期收縮、已完成結構鹼的收縮、徐變及新澆鹼的水化熱的影響、結構體系的變化以及施工荷載對尚未達到強度的合攏段的鹼的質量有直接影響，因此，必須重視合攏段的構造措施及施工控制.使合攏段與兩側梁體保持變形協調，在施工過程中能傳遞內力，確保施工質量。

總之，掛籃施工技術在橋梁工程施工中的運用十分廣泛，在運用掛籃施工技術的時候，橋梁的線形控制是其最為關鍵的一環。文章結合具體工程實例，探討了橋梁線形控制的要點及主要的措施，以期給同類工程提供經驗。

【參考文獻】

[1]杜曉波.珠江大橋施工掛籃技術研究[D].哈爾濱：哈爾濱工程大學，2007

[2]徐君蘭.大跨度橋梁施工控制[M].北京：人民交通出版社，2000