淺析大跨度連續剛構橋掛籃施工技術的應用

何志偉

摘要：在橋梁工程施工建設中，連續梁作為重要部分之一，具有變形小、承載力大等特點。在實際施工中，掛籃施工作為施工重點。本文就結合巴河特大橋案例，重點探究大跨度連續梁剛構橋掛籃施工技術，具體內容如下。

關鍵詞：大跨度連續梁;剛構橋掛籃施工技術;應用

1、引言

近幾年，隨著科技快速發展，懸臂掛籃施工技術逐漸完善，有效處理大跨度連續剛構梁施工建設中各項問題。特別是在跨河、跨海等建筑施工中，不但能夠有效處理由于地形、地勢等因素引發的施工技術問題，也能防止由于橋梁施工導致的生態環境破壞問題，對樹立“綠水青山就是金山銀山”的理念和保證工程施工質量有著重要意義。

2、工程概況

巴河特大橋主梁為95m+180m+95m預應力混凝土結構連續剛構，主梁采用雙幅單箱單室截面。主梁0號塊施工完成后，在其上拼裝主梁懸澆施工掛籃，開始懸臂段主梁施工。主梁懸臂段采用兩幅三角斜拉式掛籃對稱施工，每幅掛籃設計控制重量約115t。主梁掛籃施工順序為：移動掛籃、綁扎鋼筋、澆筑節段砼、張拉主梁預應力束（先張拉腹板、頂板縱向預應力束，再張拉豎向預應力束，最后張拉頂板橫向預應力束）。如此反復進行完成懸臂對稱澆筑，在完成邊跨現澆段混凝土澆筑一個月后，施工合攏邊跨，再安裝中跨合攏段勁性骨架骨架，完成頂推后，進行連接。懸臂端一般采用水袋法配重，并在一天溫度最低時完成中跨合攏段澆筑，施工過程中隨著混凝土的澆筑對應對稱放水。

箱梁為三向預應力結構，采用單箱單室截面，箱梁頂板寬12.1米，底板寬7.0米，外翼板懸臂2.55米，箱梁頂板設置成2%單向橫坡。箱梁跨中及邊跨支架現澆段梁高3.5米（箱梁高均以腹板外側為準），墩頂0#梁段高為11.5米，從箱梁根部至中跨跨中，梁高以1.6次拋物線變化。箱梁腹板在墩頂范圍內厚3.0m節段80cm變化到4m節段50cm;箱梁節段間腹板厚度變化采用4m長度漸變過渡。0#梁段橫隔板內梁段底板厚度為250cm，腹板厚度為100cm。全橋共設24道橫隔板，其中0#橫隔板厚度為150cm.，另15、16號截面及21、22號截面設置加勁橫隔板，增加箱梁整體受力性能。

3、大跨度連續梁剛構橋掛籃施工技術

3.1掛籃設計

結合設計圖紙，本次工程中連續梁節段最大重量為1#梁段，節段體積：67.9m?，節段重量：179.9t。 60+100+60m連續梁各節段參數表見表1：

結合白龍江特大橋連續梁懸臂梁段施工要求及掛籃施工要求，綜合考慮掛籃施工特點、用鋼量、鋼材種類、操作工藝等數據，采用三角形掛籃的方法進行連續梁懸臂梁段施工。在掛籃走行模式選擇時，主要以滑行式為主，掛籃行走時穩定系數不得小于2.0[1]。一般情況下，掛籃由主桁承重系、底籃、懸吊系統、錨固系統等部分組成。掛籃總圖見圖1、圖2、圖3、圖4 ：

3.2掛籃安裝

在加工廠拼裝件和散件運送到施工現場以后，需要在完成加工廠拼裝件工作后才能拼裝自加工廠拼裝件及散件運抵現場后，待0#塊張拉完成后即可進行拼裝。

a、按設計位置布置掛籃主梁的下滑道，清理0#塊橋面，兩側下滑道的頂面抄墊水平。

b、由于掛籃的主梁單件重量較重，無法組拼后安裝，故掛籃的兩組大梁在已澆筑的0#塊上直接安裝。為確保主梁拼裝時的安全，采用Φ32高強精軋螺紋鋼筋將主梁與0#塊梁體臨時錨固后，吊機才能松鉤。

c、主跨側掛籃主梁拼裝時先將主梁及連接系、后錨梁安裝完畢，鋪設下滑道，縱移主梁及錨梁系統至設計位置?？v移時需保證抗傾安全系數不小于2，同時在掛籃后側掛保險溜繩。

d、安裝掛籃后錨吊帶、后錨梁等，只有永久后錨固裝置安裝及主梁抄墊可靠并檢查無誤后，才能安裝掛籃的其它結構。

e、按設計位置安裝掛籃的中、前上橫梁，由于箱梁頂面的標高有2%的橫向坡度，故橫梁抄墊時一定要抄密實。

f、組裝后下橫梁。后下橫梁在安裝前，將吊帶的扁擔梁與后下橫梁一同組拼，后下橫梁安裝時先在梁內利用后短吊帶將其固定牢靠，再將箱外的2根后長吊帶安裝就位。

g、前下橫梁安裝： 前下橫梁的安裝是一個難點，為確保施工的安全及可操作性，在掛籃前下橫梁安裝前，先將底模平臺的挑梁安裝就位，挑梁的一端安裝于后短吊帶上，另一端在前上橫梁中間兩個長吊帶處用鋼絲繩進行懸掛。挑梁懸掛之后，再與前上橫梁的中間兩長吊帶連接起來。此時需要在挑梁上鋪設腳手架及安全通道，兩外側的長吊帶在底?？v梁鋪設完成后再進行連接。

h、安裝平臺縱梁： 底模平臺的縱梁與橫梁之間采用螺栓連接，螺栓采用Φ22的普通螺栓。底模縱梁鋪設完畢，鋪設木模系統，同時將底模平臺前端的安全通道搭設完畢，安全通道的外側用鋼管搭設1.2m高的安全欄桿，并鋪設完整的腳手板及懸掛安全網。側平臺縱梁也可拼成整體后，通過卷揚機直接從地面起吊安裝。

i、安裝外側模板： 掛籃的外側模板利用0#梁段的外側模板.外側?？捎弥小⑶吧蠙M梁吊起前移到位。

j、掛籃安裝完成后，用經緯儀對中，撥正掛籃中線位置，抄平掛籃，用吊帶調整標高，經中線水平檢查無誤后，便可以進行A1#、B1#梁段混凝土施工。

k、掛籃安裝時中線及標高控制

中線控制：在0#梁段上放置全站儀，將軸線打到模板上，與橋軸線和底板幾何中心比較，確定掛籃位置，如有偏差，用倒勾在主梁上反拉直到與中線吻合。

標高控制：測量控制時，后視點標高為0#梁段標高，前吊點標高=設計標高+掛籃彈性變形+掛籃自重引起的對結構的下撓。

3.3、掛籃安裝質量要求

掛籃拼裝必須嚴格按照掛籃設計圖及拼裝順序進行拼裝。

吊桿使用前必須驗收合格，安裝時必須保證垂直。

滑道要求安裝平直，在滑道的頂面涂一層黃油。

掛籃的安裝要求保持水平、同高、穩定。

掛籃安裝嚴格按照高空安全操作規程進行操作。

掛籃安裝完成后，根據設計要求掛籃及其附屬設備重量不得大于70t。

掛籃安裝完成后，需經安質和技術部門檢查驗收后才能進行下一步施工。

3.4、掛籃預壓

a、掛籃試壓的目的：

為檢驗掛籃實際承載能力，確定施工最不利條件下掛籃的安全可靠性，使用前必須進行試壓，并通過試壓檢查結構的安全性，并消除掛籃自身非彈性變形，測得掛籃彈性變形值，根據測得數據繪制荷載—變形關系曲線，為線形控制提供重要數據，并根據測得的數據，推算各階段掛籃澆筑施工時的豎向位移。

主桁架屬空間結構，受力較為復雜，特別是主桁節點板，上橫梁及主桁錨固點處的受力復雜，變形及內力難以準確分析，為此試壓試驗主要測試主桁架的受力變形情況，同時通過掛籃主桁架的受力變形情況，對該掛籃的安全性進行綜合評定。

b、試壓方案：

為了使試壓加載過程和實際施工工程受力狀態相符合， 采用堆積砂袋進行仿真試壓加載。在0#段上模擬混凝土荷載分級進行加載。

c、加載工藝

將掛籃的軌道、主桁架、底模架、走行體系、吊掛體系，模板體系，錨固體系，按施工狀態全部組拼完畢。

檢查各部位的幾何尺寸是否符合圖紙要求，各錨固點錨固的是否牢固。

對模板進行調整，使底模架處于水平狀態，外側模板處于立模狀態。

采用砂袋作為加載荷載進行分級加載，加載按50%、80%、100%、120%進行加載。

d、加載荷載：單側最大加載量為最重節段（1#段179.7t）設計荷載的1.2倍（即215.64t），按50%、80%、100%、120%進行加載，即89.85t、143.76 t、179.7 t、215.64t。

e、加載準備

各個項目所需主要儀器及設備如下：

f、測點布設：

整個掛籃的穩定性，分別對三角形主桁縱梁、前橫梁和后錨梁的撓度值進行監測。

g、加載試驗

掛籃加載前對掛籃進行全面的檢查，并對掛籃的各觀測點進行測量，合格后方可進行加載。

采用砂袋對掛籃進行加載，加載到設計荷載的50%時，停止加載，荷載持續至少30分鐘。

分別測試主桁架位移，填入預定表格，待桁架穩定后方可進行下一級加載。

按以上步驟，分別將荷載增加到等效荷載的80%、100%、120%，穩定后即可進行有關項目的測試。

加載穩定后按100%、80%、50%、0進行卸載，并分別測試主桁架的撓度，填入預定表格。

對數據進行整理、分析，繪制出試壓過程彈性—變化曲線圖，得出掛籃的塑性變形及彈性變形，為連續梁懸灌施工線形控制提供可靠的數據。

h、要求及注意事項

嚴密組織試驗測試，統一信號，統一行動，除指定的現場指揮人員外，其它人員不得直接指揮加載。

開始加載試驗前，應對掛籃系統進行一次全面的安全質量檢查，確保桿件連接的安全可靠。以后每做一級試驗，均應對整個掛籃進行一次全面檢查，才能進行下一級試驗測試。整個加載過程中，必須有專人對掛籃進行觀察，一有異常，應立即停止加載。

加載過程中應認真做好各項試驗數據的記錄，如發現異常情況，立即中止加載，分析出原因后并采取相應措施后，方能繼續進行。

3.5混凝土澆筑

在大跨度連續剛構橋梁施工中，混凝土澆筑在技術上有著嚴格要求。首先，材料質量是保證工程整體質量的關鍵，所以，需要對施工材料質量進行檢查。其次，采用懸臂掛籃技術進行大跨度橋梁的主體施工過程中，需要保證混凝土澆筑的均勻性，防止由于橋墩兩側荷載比較大而發生線形控制失效現象，或者由于澆筑中斷而造成橋梁箱體結構缺失，因此，需要做好混凝土澆筑進度控制工作，并控制好混凝土攪拌和運輸過程，既不能由于混凝土無法及時供應而發生施工中斷現象，也不可由于等待澆筑施工偏差而出現混凝土離析[1]。最后，在混凝土澆筑時，需要根據科學要求進行處理，從施工遠端按照從底板到腹板，再從頂板到翼板流程操作。

4、結束語

總而言之，因為大跨度橋梁工程數量增多，掛籃施工技術應用逐漸普遍，所以，加強對掛籃施工技術要點的分析，可以積累更多掛籃施工經驗，改善大跨度橋梁工程施工質量，提高大跨度橋梁工程施工效率。并且，在未來發展中，通過對掛籃施工技術改革創新，更好縮短大跨度橋梁的施工期限，保證大跨度橋梁工程施工質量。

參考文獻：

[1]付豪.連續梁剛構橋施工中的問題淺析[J].四川水泥，2017（07）：36.

[2]楊小珠.淺談大跨度剛構橋施工技術控制策略[J].交通建設與管理，2020（01）：78-79.