淺議懸臂梁掛籃施工技術(shù)

趙利霞

隨著我國城市發(fā)展迅速，城市交通擁堵問題日益嚴(yán)峻，許多城市開始發(fā)展立體交通，城市高架橋?qū)煌ㄊ杞獾淖饔妹黠@，但由于以前城市規(guī)劃的局限性，高架橋梁所跨越的河流、道路、建筑物等為橋梁建設(shè)帶來了很大困擾，因此一些高墩大跨的城市橋梁應(yīng)運(yùn)而生，相應(yīng)的施工技術(shù)如轉(zhuǎn)體施工，懸臂澆筑，懸臂拼裝等大量應(yīng)用。

工程概況：

某城市新建高架橋，第十聯(lián)上跨成市環(huán)路，該聯(lián)橋梁跨徑為51+88+51m，采用預(yù)應(yīng)力混凝土懸澆連續(xù)箱梁型式，單箱三室結(jié)構(gòu)。箱梁頂寬25.5m，底寬18.0m，兩側(cè)懸臂長(zhǎng)各3.75m，懸臂板端部厚20cm，根部厚75cm。箱梁中心線處根部高度5.2m，跨中高度2.6m，箱梁根部底板厚80cm，跨中底板厚28cm，箱梁高度以及箱梁底板厚度按2.0次拋物線變化。箱梁腹板根部厚70cm，跨中厚50cm，利用一個(gè)箱梁節(jié)段直線變化，箱梁頂板厚度30cm。箱梁頂設(shè)有1.5%的雙向橫坡度。箱梁澆筑分段長(zhǎng)度依次分別為：0號(hào)段8.0m+3×3.0m+4×3.5+4×4.0m，累計(jì)懸臂施工長(zhǎng)度43.0m，懸臂澆筑梁段最大控制重量約為2679kN，邊跨和中跨合攏段長(zhǎng)采用2m，左邊跨滿堂支架現(xiàn)澆段長(zhǎng)5.88m，右邊跨滿堂支架現(xiàn)澆段長(zhǎng)5.94m。

1、施工步驟

2、施工工藝流程

2.1臨時(shí)支撐體系

臨時(shí)支撐體系由支撐鋼管（Φ630mm×8mm）與預(yù)應(yīng)力體系共同組成，墩身縱橋向方向設(shè)置兩排鋼管（Φ630mm×8mm），每排鋼管6根，鋼管之間采用雙向[20a槽鋼做為連接系。主墩承臺(tái)施工在進(jìn)行砼澆筑前，在每根鋼管內(nèi)埋入4根Φ32精軋螺紋鋼、錨具、波紋管及螺旋筋，另一端在箱梁底板內(nèi)張拉錨固。

2.2支座墊石、臨時(shí)固結(jié)及支座安裝

支座墊石頂面標(biāo)高嚴(yán)格按設(shè)計(jì)標(biāo)高控制，根據(jù)支座螺栓位置預(yù)埋支座錨栓孔。臨時(shí)固結(jié)支座主墩每墩各2個(gè)，每個(gè)尺寸為7.5m×0.5m×0.6m（長(zhǎng)×寬×高）。現(xiàn)澆C50混凝土。位于支座底面的墩頂及與箱梁接觸的臨時(shí)支座頂面抹漿刮平，在澆筑支座和箱梁前先在墩頂面及支座頂面涂抹隔離劑，以便于拆除臨時(shí)支座。支座安裝保證支座與梁體垂直且支座中心線與梁體中心線平行，各支座受力均勻。支座上下座板水平，不產(chǎn)生偏位。支座與支承墊石間及支座與梁底間密貼，無縫隙。

2. 0#、1#段施工

0#段、1#段，均采用碗扣支架現(xiàn)澆。滿堂支架采用“WDJ碗扣型支撐架”，鋼管截面尺寸為：Φ48mm，壁厚3.5mm。支架體系從下到上依次為：支架基礎(chǔ)、10cm×15cm木方或不低于5cm厚度墊板、可調(diào)節(jié)底座、Φ48×3.5mm碗扣立桿、橫桿、剪刀撐、可調(diào)節(jié)頂托、15cm×10cm木方縱向分配梁、8cm×10cm木方做縱橋向分配梁；15cm×10cm木方分配梁沿橫橋向布置，直接鋪設(shè)在支架頂部的可調(diào)節(jié)頂托上，箱梁底模板采用定型大塊竹膠模板（厚度1.8cm），后背8cm×10cm木方（間距20cm），然后直接鋪裝在15cm×10cm方木上。箱梁側(cè)模采用定型鋼模板，一次性澆筑完成。

2.4掛籃懸臂施工

2.4.1掛籃拼裝及加載試驗(yàn)

本橋所用掛籃是三角形掛籃。掛籃進(jìn)場(chǎng)后，按圖紙拼裝主桁架，拼裝完成后在安裝前進(jìn)行預(yù)壓加載試驗(yàn)。掛籃預(yù)壓采用反力預(yù)壓法，通過預(yù)壓，檢查其所承受的荷載是否能夠達(dá)到設(shè)計(jì)要求，并消除非彈性變形；測(cè)定彈性變形及非彈性變形，為各段箱梁立模的拋高量提供依據(jù)。

2.4.2安裝掛籃

在0#、1#、1#梁段縱向鋼絞線張拉完成后，測(cè)量放樣，鋪放墊枕，安裝滑軌并將之錨固在豎向預(yù)應(yīng)力筋上。吊裝掛籃的主桁架，到位后支撐穩(wěn)固，將后部錨固在梁體的豎向預(yù)應(yīng)力筋上。然后安裝橫梁系及懸吊系等。最后安裝2#、2#段底模、側(cè)模，并將之與懸吊系統(tǒng)聯(lián)接在一起，同時(shí)安裝工作平臺(tái)。

2.4.3模板安裝

懸澆梁段模板由底模、外側(cè)模、內(nèi)模、端模及堵頭板等組成。底模采用大塊鋼模直接布設(shè)于掛籃底籃上的較密的型鋼上承受荷載；外側(cè)模采用大塊鋼模；在箱梁節(jié)段上端頭模板上預(yù)留孔洞，將箱梁接逢處縱向鋼筋伸出模板。頂板部分將預(yù)應(yīng)力束管道波紋管伸出模板。模板安裝應(yīng)先安裝底模、外側(cè)模，再安裝內(nèi)模。每一節(jié)段施工時(shí)，根據(jù)施工監(jiān)控和測(cè)量單位提供的參數(shù)，及時(shí)調(diào)整模板標(biāo)高。

2.4.4混凝土澆注

懸臂澆筑施工時(shí)，理論上宜完全對(duì)稱澆筑，如混凝土泵送有困難而難以實(shí)現(xiàn)時(shí)，應(yīng)控制兩端混凝土灌筑不平衡重不超過梁段重量的1/4。為了防止新老混凝土結(jié)合面出現(xiàn)裂縫，砼澆注方向由懸臂端或跨中向支點(diǎn)進(jìn)行。砼分層澆注，每層厚度宜30～50cm，應(yīng)一次連續(xù)澆注完畢。所有箱梁砼施工縫嚴(yán)格按照規(guī)范要求進(jìn)行鑿毛處理。在下一箱梁段砼澆注前，表面灑適量水進(jìn)行濕潤(rùn)，防止新舊砼結(jié)合面銜接質(zhì)量不良。混凝土澆注完成后，應(yīng)在收漿后盡快覆蓋和灑水養(yǎng)護(hù)。砼強(qiáng)度達(dá)到2.5Mpa前，不得使其承受人員、工具、模板、支架等荷載的干擾。

2.4.5拆底模、前移掛籃

梁段縱向預(yù)應(yīng)力筋張拉和管道壓漿完成后，開始拆底模。先松前吊帶，后拆除底模后錨桿并使底模后部通過倒鏈吊在側(cè)模縱梁上，用倒鏈牽引前支座使掛籃連同底模、側(cè)模一起前移，直至到位。掛籃前移時(shí)必須兩端同步進(jìn)行，最大不平衡位移不大于0.4m，掛籃移動(dòng)速度不大于0.1m/分鐘，就位時(shí)中線偏差不大于5mm。待前移的掛籃定好位后即可進(jìn)入下一個(gè)懸澆節(jié)段的施工循環(huán)。

2.5懸臂施工監(jiān)測(cè)監(jiān)控

采用三階段撓度觀測(cè)法，即掛籃前移階段、澆筑混凝土階段和張拉預(yù)應(yīng)力階段。以三個(gè)階段作為撓度觀測(cè)的周期，即每施工一個(gè)梁段，在掛籃前移后、澆筑混凝土后和張拉預(yù)應(yīng)力后，對(duì)已施工箱梁上的監(jiān)測(cè)點(diǎn)觀測(cè)一次，其標(biāo)高的變化就代表了該點(diǎn)所在的箱梁在不同施工階段的撓度變形全過程。撓度觀測(cè)安排在清晨6：00～8：00時(shí)間段內(nèi)觀測(cè)，同時(shí)記錄空氣溫度和箱內(nèi)溫度。軸線偏差大于5mm或者撓度與施工測(cè)量高程差異2cm時(shí)，應(yīng)暫停施工，查明原因后方可進(jìn)行懸澆施工。各懸澆單T完成后，相鄰兩懸臂端的相對(duì)豎向撓度不應(yīng)大于2cm，軸線偏差不大于1cm。

3、合龍段施工

3.1邊跨合龍段施工

邊跨合龍段長(zhǎng)2m，為等截面箱梁，梁高2.6m，箱梁頂寬25.5m，箱梁底部線型均為直線段。在主梁2～11#塊及邊跨現(xiàn)澆段施工完成后進(jìn)行。邊跨合龍段利用一套掛籃施工。掛籃就位后安裝底模，用三角楔塊將底模與現(xiàn)澆段箱梁梁底緊密接觸，使底模與梁底緊密接觸，避免箱梁合龍段與已澆注塊段產(chǎn)生錯(cuò)臺(tái)。模板安裝調(diào)整就位后按要求安裝勁性骨架勁性骨架主要抵抗因箱梁升溫及預(yù)應(yīng)力預(yù)張拉而產(chǎn)生的軸向水平壓力。設(shè)計(jì)合攏溫度為15℃，為確定合理的合龍溫度需前一星期對(duì)氣溫的變化和砼澆注后的溫度變化進(jìn)行跟蹤觀測(cè)，繪制溫度變化與時(shí)間關(guān)系曲線，確保合龍段混凝土澆筑自當(dāng)天最低氣溫開始，控制在2小時(shí)內(nèi)澆筑完成。為了保證合龍段施工時(shí)混凝土始終處于穩(wěn)定狀態(tài)，在澆注之前各懸臂端需附加合適的配重。采用水箱壓重，每側(cè)水箱重量為合龍段混凝土重量的一半，隨混凝土澆筑，減少水箱內(nèi)相同的水的重量。

3.2中跨合龍段施工

中跨合龍段長(zhǎng)度2m，待邊跨合龍施工完成后，再施工中跨合龍段。合龍段設(shè)置合龍勁性骨架。中跨合龍段施工方法和邊跨合龍段相同。

4、結(jié)語

懸臂梁掛籃施工的優(yōu)勢(shì)在于跨度大，對(duì)地面交通的干擾小。但由于其技術(shù)工藝特點(diǎn)，同時(shí)又具有工序多，施工周期長(zhǎng)，質(zhì)量控制環(huán)節(jié)多等缺點(diǎn)

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