掛籃懸臂澆筑施工技術在橋梁施工中的應用

葉 盛

（長沙市市政工程有限責任公司，湖南 長沙 410007）

在橋梁工程建設階段，為了提高施工的質量、縮短施工周期，很多項目都采用了掛籃懸臂澆筑施工工藝，它不僅施工簡便、移動靈活，還能適應多種橋梁施工環節，并可以重復回收利用。因此，研究分析掛籃懸臂澆筑施工技術在橋梁施工中的應用具有重要的現實意義。

一、掛籃懸臂澆筑施工概述

一些大跨徑的懸臂橋梁工程，為了提高橋梁施工的質量，通常采用吊籃的方式，分段進行懸臂作業施工[1]。具體而言，就是在橋梁施工過程中，將其主體橋梁劃分為2米到5米的不等分段，然后在施工現場設置掛籃施工平臺，進行對稱性的懸臂澆筑施工。將掛籃平臺固定在已經澆筑施工完成的橋段，然后對下一段需要施工的區域開展部件固定、混凝土澆筑等施工工序。待施工階段后，將掛籃平臺移動到該橋段，以此進行下一段橋梁的施工，直到工程施工完成。由此可見，掛籃懸臂澆筑施工具有操作簡便、移動靈活、結構穩定度強等優點。

二、工程概述

某橋梁工程項目采用48+80+45m變截面預應力砼連續箱梁結構，單箱底寬8.5m，兩側懸臂長4.25m，全寬17m，中支點處箱梁中心梁高4.8m，跨中箱梁中心梁高2.3m，梁高及底板厚均以二次拋物線變化。橫隔板均設置了人孔以便施工。

本三跨連續梁整個體系由兩個托架澆筑的墩頂0號梁段、在兩個主墩上按“T”構用掛籃分段對稱懸臂澆筑的梁段、吊架上澆筑的跨中合龍梁段及落地支架上澆筑的邊跨現澆梁段組成。本工程的主橋連續箱梁懸臂段采用三角掛籃懸臂澆筑法施工，為了避免澆筑過程中混凝土出現裂紋等問題，懸灌梁段均采用一次澆筑成型，并在底板混凝土凝固以前全部澆筑完畢[2]。

三、掛籃懸臂澆筑施工實際應用

（一）掛籃構造

本工程采用的掛籃為三角桁架式掛籃，主要以工字鋼為主，輔以特制桿件組裝而成。施工過程中，主要采用兩步到位的方式進行掛籃移動。掛籃的具體構造如下所示。

（1）主桁系統。本工程的主桁系統采用40#工字鋼制作而成，采用型鋼連接的方式使得兩道工字鋼形成一個整體，其橫向連接則采用鋼板進行連接，鋼板的厚度魚尾20mm。在主桁系統的腹板區域共設計有2道縱梁，長度約為12m，兩者之間的中心間距約為5.3m。

（2）吊掛系統。本工程的吊掛系統包括了型鋼橫梁、吊桿以及拉鏈葫蘆等部件。其中利用型鋼橫梁以及吊桿，將50%左右的荷載以及掛籃系統、混凝土系統的重量傳遞給了主桁架系統，再由其傳遞給梁段腹板。而剩余50%的荷載，則直接傳遞給梁段底板。

（3）底平臺系統。當箱梁底腹板進行混凝土澆筑施工時，底平臺系統作為施工操作平臺，承擔了混凝土的重量以及相關作業設備的重量。它的長度約為5.0m，寬度約為6.0m，主要由下橫梁和下縱梁組成，前者采用懸吊的方式與上前橫梁相連。當進行混凝土澆筑時，還需要利用后短吊桿，將下后橫梁錨固在已經完成澆筑施工的箱梁底板上。

（4）后錨固系統。在掛籃施工過程中，為了避免掛籃出現前傾問題，通過型鋼橫梁的設置，可以有效利用后錨桿，完成荷載力向已澆梁段的傳遞。該結構應設置在主桁間橫擔處，壓在主桁梁的尾部。本工程的后錨桿采用精軋螺紋鋼制作而成，錨桿下接箱梁預應力束，設置在箱梁腹板上方縱梁處，共計2根，間距約為50cm。

（5）行走系統。本工程在掛籃行走系統設計過程中，未采用傳統的滑道施工工藝，而直接用平滾置于主桁前支點下，后支點下設置16#方鋼加工的托架，下用Φ32圓鋼作滾筒，滾筒跑道采用鋼板鋪設而成，厚度約為5mm。在執行掛籃行走時，應在梁段頂部設置一個Φ16拉環，然后通過卷揚機牽引轉向葫蘆的方式，實現掛籃的行走。當其行走到需要進行混凝土澆筑的梁段時，采用鋼板對其前支點進行固定，作為混凝土澆筑時的受力支點。該種行走工藝下，每20分鐘可完成4m長塊件的行走。

（二）掛籃安裝施工

本工程在0號梁段施工完成后，從其中心向兩側進行掛籃安裝，主要安裝步驟如下所示。

（1）先進行2道三角桁架縱梁的拼接、門架的拼接以及底平臺系統的組拼工作。其中，三角桁架按兩段的總長度（13.6m）進行拼裝，底平臺的拼裝在1#塊下方空地進行。

（2）對0號梁段梁面兩腹板區域進行清理，確保無雜物后，進行測量畫線，按照測量進行桁架前后支座以及其他相關組件的安裝。

（3）掛籃安裝后，用經緯儀對中，拔正掛籃中線位置，用水平抄平，用吊桿調整標高，經中線水平檢查無誤后，便可進行1號梁段鋼筋施工。

（三）預應力管道施工

本工程所采用的預應力孔道，均是由金屬波紋管制作而成，該材料具有質量輕、剛度強、施工簡便等優點，在實際施工階段，可以根據不同的預應力筋束及錨具型號，來選擇相對應的金屬波紋管。金屬波紋管的內徑為100～120mm，管壁厚0.25～0.3mm。施工關鍵要點如下。

（1）管道安裝。對于在掛籃懸臂澆筑施工過程中存在的較高高度差的波浪型曲線束，應該在孔道的峰頂處設置泌水孔，而對于較高起伏的曲線孔道，則應當將排水孔設置在曲線的最低處，排氣孔一般每間隔12米左右設置一個，主要是設置在直線孔道區域以及存在豎向彎曲的孔道處。

（2）孔道接長。在進行預應力孔道接長施工時，應采用大5mm的波紋管作為接頭管，且接管的長度不宜低于200mm。施工結束后，應當采取膠帶紙包裹等方式避免漿液漏水。

（3）防堵孔措施。在混凝土澆筑施工之前，還應當在預應力孔道內穿入硬塑料管，并在混凝土終凝后取出，避免預應力孔道在混凝土澆筑過程中出現堵塞。

（四）混凝土澆筑施工

本工程在進行混凝土澆筑施工時，先對兩腹板的混凝土完成對稱性澆筑，然后再進行底板的澆筑施工。在對底板、腹板下部澆筑施工時，應采用串筒導流入模的方式實現混凝土的澆筑。最后待底板混凝土澆筑施工結束后，采用分層的方式完成腹板的混凝土澆筑施工，每層混凝土的澆筑厚度約為30cm。

（1）振搗施工。本工程采用的振搗方式為插入式振搗器和平板式振搗器兩種，對于腹板區域的混凝土，則主要以插入式振搗器為主，底板和頂板則是采用兩者相結合的方式加強混凝土的振搗效果。在實際振搗施工過程中，插入式振搗的混凝土厚度約為30cm左右，其深度至少應插入下一層混凝土當中10cm處。直到混凝土不再出現下沉、氣泡冒出時，待施工結束，緩慢抽出振搗棒后，對混凝土進行養護。

（2）混凝土養護。待混凝土澆筑施工結束后，應對其灑水并覆蓋塑料布養護。等到混凝土的強度達到工程設計要求的90%時，撤去塑料布，并對混凝土繼續灑水養護至少14天以上。在整個養護過程中，不應忽視混凝土地面、側臉的有效養護。

（五）預應力張拉施工

根據本工程的設計要求，采用由下而上的方式進行預應力張拉施工。在施工過程中，時刻關注預應力筋的伸長參數，避免其誤差超過6%。一旦誤差超過限制，應立刻停止施工，并安排專人找出具體原因，并采取有效的措施進行解決。在張拉施工結束后，應對孔道進行壓漿處理，本工程采用純水泥漿（水灰比0.4～0.45）進行孔道壓漿施工，壓漿的壓力以保證壓入孔內的水泥漿密實為準，開始較小，逐步增加到0.5～0.7Mpa，并穩壓至少3分鐘。壓漿施工結束后，對錨槽進行全面的清理，確保無異物后，方可進行封錨施工。

四、結束語

綜上所述，隨著社會經濟的發展，橋梁工程項目日漸增多。為了提高橋梁工程的施工質量，越來越多的新技術和新材料被應用到工程當中。尤其是掛籃懸臂澆筑施工技術，本身具有操作簡便、施工靈活、可重復利用等優勢，極大地提高了橋梁的建設質量。因此，相關工作者應當重視掛籃懸臂澆筑施工技術的研究[3]，加強施工過程的監控，減少施工誤差，確保施工質量，推動橋梁工程的可持續發展。