某橋梁工程掛籃施工技術要點分析

楊 飛

福建建工集團有限責任公司

1 工程概況

某大橋跨越道路與河流，橋梁總長335m。本橋主橋上部結構采用66+120+66m連續剛構。下部構造采用空心薄壁墩，基礎采用承臺及鉆孔灌注樁；霞浦岸引橋為2×25m簡支T梁，柘榮岸引橋為1×25mT梁，過渡墩為薄壁墩及柱式墩，樁基礎；橋臺采用重力式橋臺，擴大基礎。橋寬11.0m，橋梁中心樁號為：K17+608.911，起點臺采用U臺，終點臺采用U臺。橋臺處各設置一道D80 伸縮縫，2、5#橋墩處設置D-160 型伸縮縫。懸澆梁0#段采用大型型鋼制作的托架進行施工，邊跨也采用托架現澆，其他段采用掛籃對稱懸臂澆筑。梁體混凝土標號為C55，橋縱向預應力鋼筋采用高強低松弛Φs=15.2mm，Ry=1860MPa鋼絞線，豎向預應力筋采用Φ25精軋螺紋級鋼筋。

2 連續剛構梁掛籃施工總體方案

（1）該橋梁工程不同結構采用了不同的施工工藝。其中采用吊籃現澆施工的是合龍段，采用托架現澆施工的是邊跨直線段、連續剛構梁橋0#段，剩余的其他橋段則采用三角掛籃懸臂對稱施工。此外該工程的工序步驟是按照先合龍邊跨，再合龍中跨的次序完成。

（2）該工程掛籃預壓施工采取內力法形式，預壓效果利用千斤頂壓力實現。即在0#段腹板處錨固倒置三角架，而后將千斤頂安放在中部，將大型型鋼安放在掛籃底模系上。

（3）現澆段預壓采用堆積物或在承臺上預埋精軋鋼并用鋼絞線牽引借助千斤頂進行反拉，或者在墩頂預埋精軋鋼，用大型型鋼（或貝雷片）作為反力架逐級次加大荷載；

（4）為提高鋼筋的生產及布置效率，該工程采取了以機械為主導，人工配合的主要形式，直徑大于等于25mm 鋼筋采用直螺紋套筒連接，其他則采用搭接的方式。

（5）該工程混凝土的攪拌及澆筑施工與大多數工程相同，采取了場外攪拌站生產拌和，罐車裝罐運送，待泵送入模后利用振搗器等設備加固，最后加噴專用養護劑等養護。

（6）與鋼筋生產及安裝類似，該工程預應力的張拉也采取了機械為主、人工為輔，相互配合的穿束方式。

3 橋梁工程掛籃施工技術

3.1 號梁段施工要點

（1）施工方法：主跨0 號梁段采用托架，進行現澆混凝土施工。

（2）懸澆梁的0號塊托架作為承重的臨時大型結構，在使用前必須經過預壓這一環節，其目的一是檢驗結構的安全穩定性。

（3）托架預壓是在使用前消除托架的非彈性形變，測出其彈性形變，為底模的預拋高程提供理論依據。

（4）預壓分為五級預壓進行，連接各個部件，檢查完成后，4臺千斤頂同時加載，從而達到預壓的目的。

3.2 懸臂梁段施工要點

3.2.1 掛籃設計要求

（1）掛籃設計與橋梁工程設計密切相關，特別是剛強度、穩定性等重要指標性能應優先結合工程設計指數，例如為適應梁段的高度變化、混凝土澆筑時梁段的搭接要求等，掛籃的外形、大小都應著重考慮。

（2）在混凝土澆筑及掛籃行走時，應保證掛籃的抗傾覆穩定系數大于2。

（3）為保證整個結構的平衡性，掛籃及相關設備的自重應小于最重兩端的40%。

（4）在懸臂梁段澆筑時應特別注意施工的安全性，將已澆筑完成的梁段與掛籃的后端進行錨固。

3.2.2 掛籃結構設計

（1）結合工程實際情況及掛籃施工工藝特點，連續剛構梁橋懸臂梁段施工選用三角掛籃結構，掛籃行走時的穩定系數大于2.0。

（2）掛籃由主桁承重系、外模系、內模系、底模系、懸吊系、錨固系、行走系等七大系統部分組成。具體結構示意見圖1、圖2。

圖1 掛籃結構示意圖

圖2 掛籃結構示意圖

3.2.3 掛籃安裝要求

（1）拼裝步驟應謹遵設計要求及安裝次序完成，掛籃拼裝工藝流程圖如圖3所示。

（2）吊桿使用前必須驗收合格，安裝時必須保證垂直。

（3）滑道安裝時頂部涂抹黃油，滑道保持平且直。

（4）掛籃安裝應嚴格按照高度相同、水平等原則。

（5）掛籃安裝應符合工程施工中高空作業等各類規章制度的要求。

（6）正式施工前應由專業質檢部門對掛籃安裝效果進行核驗。

圖3 掛籃拼裝工藝流程圖

3.2.4 掛籃安裝預壓

為保證施工安全性，正式施工前應對掛籃安裝的穩定性、承載能力等安裝效果進行檢驗，通常采用施加荷載預壓的形式進行試驗。試驗過程中應密切觀察掛籃各部位變化并詳細記錄試驗結果，而后得出施工預拱度等相關結論，預壓方式采用千斤頂預壓。借助千斤頂提供壓力，從而達到預壓的目的。

3.2.5 掛籃安裝預壓前線形控制

（1）線形控制是連續剛構梁橋施工的重要環節，只有對各節段線形控制高程檢驗無誤后，才可允許施工，其目的是為了在保證設計需求的前提下避免橋結構尺寸等發生變化。

（2）懸澆線型受諸多外界因素影響，其施工控制應特別注意溫度變化、預加應力大小、掛籃自重等。

（3）高程是懸澆梁段施工需要特別注意的重要指數，只有在認真檢驗無誤后才可進行混凝土澆筑施工。

（4）中線里程受溫度變化等因素影響并不是一成不變的，在梁段懸澆時應保證一定頻率的反復檢驗，結合設計要求及時進行調整。

（5）對于同孔同節段的工程，在進行測量放線應將里程、高程、中線偏位等保證相同。

3.2.6 掛籃行走及拆除

（1）將外模系、底模系、內模系等所有的部件，均由吊桿將其與掛籃橋面結構連接起來。

（2）清理軌道前方垃圾，調平前部軌道。

（3）固定好頂座，放置千斤頂；檢查外模系、底模系、內模系等所有的部件，是否有梁體脫離。

（4）打開油泵，開始行走；主梁行走就位后，最后根據需要依次錨固外模系，內模系，及底模系，重復以上步驟，施工其他懸澆梁段。

（5）掛籃拆解大多借助塔吊等設備完成，其拆解步驟是安裝步驟的逆序，安裝順序在前的桿件最后拆，安裝順序在后的最先拆。

（6）從梁體撓度最大處開始按橫橋向同步卸落，然后向兩端對稱、均勻卸落相鄰托架節點。

（7）為保證掛籃拆解的安全性，拆解施工中應時刻關注梁段是否有變形現象發生，一旦出現荷載節點異樣，應結束拆解施工并加固現有結構。

（8）強風、雨、雪等特殊天氣及夜間，不能對托架進行拆除工作。

3.3 邊跨直線段施工要點

（1）根據本橋墩高、邊跨段梁段長度及周邊施工條件，決定邊跨現澆段采用托架施工，具體施工工序為：設計驗算-托架施工-預壓-模板安裝-鋼筋工程及預埋件-預應力管道安裝-混凝土澆注-養護-張拉壓漿。

（2）為保證墩身不產生過大的拉彎應力，故施工時在墩身的另一側也安裝托架進行配重，配重可采用水箱或在承臺上預埋精軋鋼并用鋼絞線牽引借助千斤頂進行反拉配重，在澆筑混凝土的過程中，邊澆筑邊在配重端施加荷載，以平衡墩身兩側的荷載。

3.4 合龍梁段施工要點

（1）根據圖紙設計施工步驟及要求，先合龍邊跨，再合龍中跨的順序進行。

（2）邊跨懸澆段施工完畢后，將邊跨掛籃繼續前移，使掛籃的外滑梁、內滑梁及前托梁均能錨固在邊跨現澆段為止，隨后將上述掛籃桿件錨固在邊跨現澆段上，隨后安裝底板、綁扎底板鋼筋、波紋管、穿臨時張拉束，再安裝翼緣板、綁扎腹板鋼筋、安裝內模支架及內模、綁扎頂面鋼筋、波紋管等工序。

（3）在當天氣溫最低時將剛性骨架鎖定，掌握合龍期間的氣溫預報情況，根據橋梁監控量測數據，擇時對合龍段進行混凝土澆筑，養護、拆除等工序。

（4）中跨合龍時也是利用一端的掛籃進行合龍，同樣根據橋梁監控量測數據分析結果，擇時對合龍段進行混凝土澆筑，養護、拆除支座臨時鎖定結構、鋼性骨架、張拉、壓漿等工序，最后拆除橋面所有掛籃。

4 橋梁工程掛籃施工注意事項

（1）為避免掛籃移動出現傾斜現象，掛籃移動首先應盡量平穩，合理控制移動速度、晃動幅度，通常來講移動速度應小于1.5m/h，晃動的幅度應小于1cm。

（2）掛籃的錨固應嚴謹細致，精準的錨固接口位置是保證錨固安全的首要因素。各結構相連處若有縫隙可借用鐵楔塊進行找平，若橫梁位置需要調整可借助千斤頂來完成。

（3）考慮到掛籃自重較大，為保證施工過程中掛籃的平穩性，應密切注意掛籃主梁的變化，降低因偏心荷載增大帶來的不利影響。

（4）對電焊等設備的使用狀態以及梁段、塊段的高程等系數，應在掛籃懸澆前進行細致把控并反復核驗。

（5）箱梁懸臂澆筑施工過程中，首先應保證掛籃及附屬設備自重符合相關設計要求，通過加載試驗的形式，對已拼裝完成的掛籃結構承載能力等指數進行測驗。

（6）各梁段混凝土的澆筑用量也應嚴格按照相關設計要求把控，以保證掛籃懸澆箱梁施工的平衡性、對稱性。

（7）懸臂作業前，應盡量預設千斤繩在主梁后端，并在掛籃布置完成后及時安裝后錨設施，保證懸臂作業的安全性。

5 結語

綜上所述，掛籃施工工藝對于橋梁工程施工的安全性、時效性等具有重要意義，所以施工單位要不斷研究總結掛籃施工工藝，積極探索先進的掛籃施工技術，形成一套更為完善的掛籃施工工藝體系，讓每一個橋梁工程施工能更安全更便捷，從而促進我國公路行業的不斷發展。