淺談連續剛構橋掛籃懸臂施工的質量控制

韓永勝

摘要：預應力混凝土連續剛構橋在我國交通領域得到廣泛應用。掛籃懸臂施工以其自身的優點已成為大跨徑連續剛構橋梁施工的有效方法。本文結合工程實例分析了連續剛構橋梁掛籃懸臂施工的質量控制方法，以期對同類橋梁施工質量控制提供借鑒和參考。

關鍵詞：連續剛構橋；掛籃懸臂施工；質量控制

中圖分類號：U445.466 文獻標識碼：A 文章編號：1674-3024（2016）08-83-02

前言

預應力混凝土連續剛構橋以剛度好、線形優美、投資小、跨越能力強、行車舒適等優勢，在我國交通領域得到廣泛的應用。掛籃懸臂澆筑施工由于其占用場地小，設備投入少，自身適應性強。橋梁線形易于控制。施工不影響橋下通車、通航等優點，已成為大跨徑連續剛構橋梁施工的有效方法，極大地提升了我國橋梁施工的技術水平。

預應力混凝土連續剛構橋在運營和使用過程中，一些病害相繼被發現并得到重視。經調查，常見質量通病是腹板斜裂縫、底板縱橫向裂縫、跨中下撓過大等，有的已嚴重危及橋梁的安全。這些質量通病的發生，有設計、養護管理等方面的原因，但更多的是由于施工偏差所造成的。所以，施工過程的質量控制顯得尤為重要。下面結合工程實例，對施工過程的質量控制作些探討。

1工程概況

云南富龍高速公路新廠特大橋主橋為100+180+100m預應力混凝土連續剛構，單幅橋寬12m，為單箱單室斷面，頂寬12m，底寬6.5m，根部梁高11m，跨中梁高3.5m，腹板厚度分別為0.7m和0.5m，底板厚度由中部的0.32m按1.6次拋物線變化至根部的1.3m。單T懸臂現澆節段長3～4.5m，共22個節段，合攏段長2m。邊跨現澆直線段長8.76m。箱梁采用縱向、豎向的雙向預應力結構。

該橋墩頂設長13m的0號段箱梁，作為兩側對稱懸臂澆筑的起始節點，懸臂現澆使用的掛籃在0號段安裝就位。

該橋懸臂現澆施工方案為：0號段采用在墩身設置三角牛腿托架，在托架上立模現澆，其余懸臂現澆節段采用三角形掛籃懸臂澆筑施工。

2懸臂澆筑施工的質量控制

2.1號段托架的質量控制

三角牛腿托架是0號梁段的施工作業平臺和受力支承結構。托架須在底模鋪設后進行堆載預壓，預壓荷載不小于施工最大荷載的1.2倍，以消除托架的非彈性變形，檢驗托架的整體承載能力和觀測托架的彈性變形量，避免因底模變形過大引起梁底的不平整和與墩身結合處裂縫的產生，

2.2掛籃的質量控制

掛籃要求有足夠的強度、剛度及穩定性，且自重輕，走行靈活，便于調整模板標高等。本橋采用后錨式三角形掛籃，掛籃設計滿足上述要求。掛籃加工制作后須仔細檢查外觀，桁架要做工精良無變形，桁架組焊部件的焊縫不得有夾渣、焊瘤、裂紋、氣孔和不飽滿等情況，各節點板連接平順無縫隙，高強螺栓緊固無松動，鋼板吊帶平直無損傷和裂縫等。

2.2.1掛籃的預壓試驗

掛籃組裝后須進行預壓試驗，以檢查掛籃主構架的加工及安裝質量，驗證其安全性，消除非彈性變形，測定彈性變形作為線型控制的依據。

本橋掛籃采用模擬等效預壓的方法。預壓荷載組合：G=節段混凝土重量+超載+動力附加荷載+掛籃自重+施工人員和機具荷載，超載為混凝土脹模等因數引起的重量增加，超載系數取值1.05。經受力計算得出14號節段對掛籃受力最為不利，計算荷載675KN，預壓按此荷載控制。預壓荷載分級加載，然后分級卸載。依次記錄每次加載卸載時吊點和后錨的變形量、卸載完成5min的變形量，然后分析計算吊點處的凈變形量。變形量為兩桁架變形量之和，單片桁架的變形量為總變形量的一半。

經試驗計算，單片桁架最大彈性變形量為14mm，小于設計要求的20mm，掛籃剛度和安全性能滿足使用要求，由于采用的是模擬等效預壓方式，掛籃沒有全部組裝，計算立模標高時應設定預留值，在澆筑1號段時須精確測量掌握，為后續施工提供依據。

2.2.2掛籃組裝質量要求

掛籃組拼須嚴格按施工方案要求程序執行，各部件連接定位要準確，高強螺栓連接緊固到位。掛籃應按設計標高和軸線位置安裝，安裝完成后須嚴格按預定的方案組織全面檢查和驗收，合格后方可使用，

掛籃的前移采用千斤頂左右同步勻速牽引移動的方法，須邊跨中跨同步進行，行走速度不應大于0.1m/min，中線偏差不應大于5mm，兩套掛籃位移距離差不應大于40cm。

2.3模板的質量控制

（1）箱梁內外模采用大塊組合鋼模板，應具有驗算所要求的強度、剛度和穩定性。模板應表面平整光潔，拼縫嚴密，易于安裝加固和拆卸，掛吊可靠，走行靈活。

（2）0號段是隨后節段懸臂澆筑施工的基礎，其平面位置、標高和斷面尺寸須嚴格控制，以保證箱梁各部線型和合攏精度的要求。模板安裝控制標準為：軸線偏位10mm，標高±10mm。

（3）節段梁端設有大量的預應力管道接頭管、錨墊板和節段預留搭接鋼筋，端部堵頭模板安裝必須確保錨墊板、管道和預留筋位置準確，要牢固穩定且不漏漿。

（4）模板安裝應校準中心位置及高度，模板與前一節段混凝土面應平整密貼，如上一節段施工后出現中線或高度誤差需要調整時，應在模板安裝時予以調整。

（5）混凝土澆筑之前，應復核立模軸線和標高，確保精確度。澆筑過程中應隨時檢查模板的穩定情況，防止出現松動移位、漏漿等情況，底板倒角處最易出現，應多觀察。

2.4線型質量的控制

在施工全過程應對每一施工節段的軸線、標高及預拱度等進行嚴格監測和控制，以保證成橋線形與內力狀態符合設計要求。

確定施工預拱度時應考慮下列因素：a.設計預拱度，b.在荷載作用下已施工梁段的變形：c.掛籃在荷載作用下的彈性變形：d.由混凝土預施應力和收縮、徐變引起的撓度：e.由施工時溫度變化引起的撓度。

施工前應制定線形控制工作計劃和措施，跟蹤監測掛籃走行前后、混凝土澆筑前后和預應力筋張拉前后六種工況時已施工及正在施工梁段的標高變化情況，將檢測情況與理論計算值進行比較分析，確定下一節段的施工立模標高。

3質量控制的難點和對策

（1）高標號混凝土的質量控制是施工過程中的工作重點和難點。首先是嚴格控制原材料質量，確保質量穩定：其次是嚴格按批準的施工配合比拌制混凝土，準確計量；再次是做好出場前、運輸中、澆筑現場等環節的試驗檢測，將檢測數據進行統計分析，查找影響混凝土質量的不利因素并給予改進。

（2）預應力是施工質量的關鍵，施工難點是預應力管道的安裝質量和管道灌漿飽滿度的控制，預應力管道須嚴格按照設計坐標定位，保證平直圓順，不遺漏和錯位，施工中要采取復檢、互檢措施給予保障。預應力管道灌漿須重點控制好漿體的質量，并保證管道的密封性確保壓力符合要求，同時做好復壓補漿措施。

4結束語

預應力混凝土連續剛構橋懸臂施工是一項復雜的工程，施工過程的質量不加以嚴格控制將會產生難以挽回的損失和后果。因此，施工中應嚴格遵守規范和設計標準，合理制定施工方案，嚴格檢查驗收各道工序質量，才能保證橋梁建成后質量符合設計和使用要求，這是每一個橋梁建設者應負有的責任和使命。