連續梁橋懸臂現澆施工關鍵技術與控制方法研究

方業博　關永冰

摘 要：隨著我國橋梁建設工程的不斷發展，連續梁橋懸臂現澆施工技術得到了廣泛應用。這一施工技術相對較為復雜，工序繁多，施工難度大，技術和質量要求高。因此，需不斷地對連續梁橋懸臂現澆施工方法的關鍵技術和控制方法進行研究和創新。本文結合橋梁工程實例對掛籃懸臂澆筑法的應用進行了研究，希望能對今后類似工程提供借鑒和參考。

關鍵詞：連續橋梁；懸臂現澆施工法；關鍵技術；控制方法

中圖分類號：U445.4 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）03-0124-01

近年來，采用懸臂澆筑法（又稱掛籃法）建成的預應力混凝土連續梁橋越來越多。因其整體性好、剛度大、變形小、養護簡便而獲得了廣泛應用和快速發展。但由于懸臂施工法施工技術相對復雜，工序繁多，尤其在施工中涉及結構體系轉換的問題，橋梁施工質量控制難度較大。因此，如何把握懸臂現澆施工的關鍵技術和控制方法，成為需要進一步研究的課題。

1 連續梁橋懸臂現澆施工關鍵技術與控制方法概述

1.1 連續梁橋懸臂現澆施工的關鍵技術概述

隨著橋梁建設的不斷發展，尤其近年來，懸臂澆筑施工法在國內外大跨徑預應力混凝土橋梁中得到了廣泛應用。據有關資料統計，國內外1952年以來建成的100m以上的大跨徑橋梁中，采用懸臂現澆施工法施工的占到了80%左右。

懸臂現澆施工法是指將墩柱部位的上部結構（0#塊）澆筑完成后，在掛籃上向墩柱兩邊對稱平衡地逐段澆筑懸臂梁段，每澆筑完一對梁段并待混凝土達到規定的強度后，張拉預應力束，而后向前移動掛籃，進行下一梁段的施工，一直推進到懸臂端，最后合攏成橋。

1.2 連續梁橋懸臂現澆施工法的特點

連續梁橋懸臂現澆施工法具有以下特點：（1）施工期間不會影響到橋下的通車、通航；（2）每個橋墩都可以形成獨立工段，互相不會影響，施工速度快、效率高；（3）掛籃法施工減少了材料消耗、能夠降低工程造價，節省施工成本。

隨著社會經濟、科技的發展，新的工程材料、施工設備不斷應用到橋梁工程建設中，尤其是計算機信息技術的應用，使得橋梁施工精度不斷提高，質量控制方法和手段更為高效、多樣，橋梁建設質量得到了更進一步的提升。

1.3 連續梁橋懸臂現澆施工控制方法概述

在橋梁工程施工中，由于施工周期長，施工程序復雜，必然會為工程帶來一定的風險，有時還可能會發生一些難以預測的突發狀況。因此需要對橋梁的施工過程做出監測和控制。

在橋梁施工過程中，會受到多種荷載的影響，比如橋梁本身的自重、橋梁上堆放的材料及施工機具的荷載、施工掛籃的自重、風荷載、溫度梯度效應等等。技術人員應根據各方面的數據，對施工過程進行嚴格監控，并及時對出現的偏差進行調整，以保證橋梁施工的質量和安全。

相對而言，對橋梁施工過程進行監測控制，國外有相對成熟的經驗，在一些大型工程項目的建設中已經被列入正常的工作計劃，并且在信息化的現代社會中，已經實現了用計算機對工程進行智能監控。但在國內，我國對連續梁橋懸臂施工的監測控制還處于探索階段，需要根據工程實際研究出適合我國工程建設實際情況的監控技術和組織管理辦法，要達到建立起完善的控制方法的目的，仍需要經過長期實踐經驗的積累。

2 連續梁橋懸臂現澆施工關鍵技術研究

某連續T型剛構橋，全長140米。施工時，對0#塊采用墩頂托架現澆，待0#塊混凝土強度達到設計要求后，在0#塊上拼裝掛籃；完成掛籃結構拼裝以及預壓后，按照0#的澆筑法，從0#塊開始，依次對稱平衡的澆筑梁段直到懸臂端，而后按照先邊跨后中跨的順序進行合攏段的施工。

在實際懸臂現澆施工中，需要在施工前對掛籃、澆筑設備等硬件設施進行檢驗和計算，對掛籃的承載能力、穩定性、安全性等作出精確的數值計算，保證兩端懸臂掛籃的施工速度基本保持一致。在進行混凝土澆筑前對支架結構進行荷載試驗，消除支架非彈性變形。施工中，還需要進一步加強對橋梁主體的應力監測，及時發現施工中的異常現象，并對突發異常的數據即時進行分析、作出參數調整。技術人員根據調整后的數據，對施工進度和程序進行調控，確保施工能順利、安全地進行。

根據以上步驟，需要在具體實施中注意以下幾點：

（1）掛籃主要由主桁（梁）結構、懸掛調整系統、模板系統、工作平臺、行走及錨固系統等幾部分組成。掛籃與節段梁體的重量比不宜大于0.5，施工中掛籃的最大變形應不大于20mm。（2）掛籃拼裝完成后，還需要進行進行壓重試驗，采用鋼筋、鋼絞線、砂袋仿照掛籃受力模式布載，加載分四級，由此消除非彈性形變，測定彈性形變。（3）鋼筋加工安裝前，需要將材料統一集中運輸到現場，由吊裝設備統一進行吊裝作業。將底板鋼筋和腹板鋼筋統一固定綁扎，繼而安裝預應力管道，在安裝固定好預應力管道及錨具后，綁扎頂板上層鋼筋并注意預埋鋼筋。（4）澆筑混凝土時，全橋應當根據T型剛構的特點，兩端保持對稱施工，采用一次性澆筑成型的施工方法。（5）拆除兩端的掛籃結構后，才能對合攏段進行施工。先拆除邊跨直線現澆段支架，將支架臨時鎖定，安裝邊跨合攏段的鋼筋和預應力孔道，澆筑邊跨合攏段混凝土，并在混凝土的強度達到要求后，拆除邊跨掛籃以及臨時支架，依次按照之前的操作重復，完成中跨合攏段混凝土的澆筑。（6）在混凝土澆筑的過程中，需要安排專人隨時監測掛籃及混凝土結構的變形量，確保施工過程中梁體的下撓值在設計容許范圍內。合攏口側壓重采用水箱壓重，一邊澆筑混凝土一邊將水釋放出來，確保掛籃的負荷和撓度基本不變。

3 連續梁橋懸臂現澆施工控制方法研究

在連續梁橋懸臂現澆施工過程中，受混凝土質量、施工溫度、當地氣候條件、設備耐受度、掛籃材質等因素影響，需要嚴格觀測并控制懸臂現澆施工時節段的撓度與應力。連續梁橋懸臂現澆施工監控的內容包括對掛籃模板安裝后的撓度監測，并根據實際情況調整安裝的位置和錨固的位置；對澆筑混凝土前的預拱度進行測量，并根據施工狀況調整混凝土的澆筑速度，從而將預拱度調整至符合施工條件的數值；對澆筑混凝土后橋面的撓度進行觀測、計算，同時計算施工段在荷載變化、施工溫度等外部環境影響下引起的撓度，并根據觀測的數據對后續節段的施工進行調整；通過在控制截面內預埋測試儀器來觀測應力。

施工控制是橋梁建設的質量保證，因此，是否能實行高效的施工控制，對橋梁工程是否能滿足設計要求具有十分重要的意義。在實際操作中，施工控制方法包括結構的變形控制方法、應力控制方法和穩定性控制方法。

施工中，首先需要通過預加載來消除掛籃設備的非彈性變形，并嚴密監控掛籃的變形程度，以便進行立模高程的確認；其次，對各施工節段的下撓值作出觀測和計算，設置觀測點認真觀測，以便對合攏前各梁段和邊跨段的高程進行調整和控制；再者，合龍施工前應對兩端懸臂梁段的軸線、高程和梁長受溫度影響的偏移值進行觀測，并進行計算，確定準確的合龍溫度、時間及程序；最后，合龍后應在規定的時間內按設計規定的程序完成體系轉換。

4 結語

在預應力混凝土連續梁橋的施工中，由于懸臂澆筑施工節省了施工成本、降低了材料及設施的損耗、縮短了施工工期，使得連續梁橋的施工程序更加簡便、施工質量更高、結構整體性更強。因此，值得對其進行大力推廣，但由于連續梁橋懸臂澆筑施工法對施工技術的要求較高、施工條件更復雜，對施工的控制方法要求也隨之提高。我國的橋梁工程技術人員需要不斷深入研究和實踐，一方面提高連續梁橋懸臂澆筑施工法的施工質量，另一方面制定更加科學、合理的控制方法，以保證橋梁施工能穩定、安全、高效地完成。

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