掛籃施工技術在連續梁橋施工應用

鄧益才

梁橋建設項目對交通運輸業的變化有著不同的反應，影響著人們的出行需求。以掛籃施工技術為基礎，結合一座連續梁橋實例，從施工工藝、掛籃設計與試壓、懸臂段施工、合攏段施工等方面分析了掛籃施工技術的具體應用。在此基礎上，提出了施工要點。通過分析，可以簡單總結掛籃施工技術的應用方法，有利于該技術的進一步研究和改進，旨在為橋梁工程建設提供有力的技術支持。

伴隨我國經濟的快速發展，各類橋梁的施工工藝也在不斷改進。高強混凝土結構是橋梁工程中常用的結構形式之一。但因各橋梁承載能力不同，對結構形式的要求也不一樣。橋梁的施工方法有現澆支架法、懸臂法、頂推法等多種施工方法。采用懸臂式澆注的，即掛籃法，應用頻率最高。事實上，掛籃施工就是把橋梁結構分成若干段，然后由墩臺向兩邊依次澆筑的施工。懸籃懸臂澆注是橋梁工程施工中常用的一種施工工藝。伴隨著橋梁建設數量的不斷增加，對吊籃施工技術提出了更高的要求。為確保施工順利進行，應根據工程實際情況，明確掛籃施工難點，并對其進行質量控制，只有這樣才能保證懸臂式掛籃澆筑施工達到要求。

一、概述

1.工程概況

廣明高速富灣特大橋橋址位于廣東省佛山市，該項目橫跨西江下游干流河段，連接高明區富灣鎮和西江兩岸的三水區白坭鎮。富灣大橋主橋為(112+2×200m+112)m 預應力混凝土剛構梁體系。上結構為三維預應力混凝土箱梁，箱梁截面為單箱單室結構，箱形梁高由跨中3.86m 分別變到根部11.56m，箱梁頂板全寬16.38m，底板寬7.68m。主橋主墩每墩18 根、過渡墩每墩12 根，共78 條樁基，主橋全部為水中墩，均需進行水上施工。其中樁徑有2 種形式：主孔54#～56#墩為18′Ф250cm；53#、57#過渡墩為12′Ф180cm；樁長從35.5m 至93.5m 不等。根據地質資料分析，橋位處覆蓋層主要由細沙、細沙、泥質細沙、砂礫、含卵石的礫石和卵石等組成，其厚度在數米至十幾米之間，基巖為砂巖、泥質細沙、泥粉細沙、灰巖等，且分布不連續。橋址江中靠高明岸的位置河床基底為灰巖分布地帶，溶洞發育，其分布范圍和規模大小，以溶洞為主，土洞為輔，形態各異，大小不一，洞高0.4～15.3 m，洞高0.4～15.3 m，空洞或半充填，或完全充填，充填物一般為軟塑狀的亞粘土，局部含碎石，縱向上，溶洞主要分布在江中至高明岸的岸邊，空洞發育的基本規律是右岸多，左岸少；橫向上，靠高明岸的溶洞發育，規模大，其他位置的溶洞發育，溶洞規模最小，最復雜，溶洞層數最多，達11 層之多；單孔高度較大，約19.7 m；溶洞間多相互交織，施工影響較大。

2.掛籃施工的控制關鍵

（1）靜載預壓與觀測數據分析。檢測預壓靜狀態分析所得的資料，旨在確保吊籃及支架能正常工作，在建筑物內，根據施工要求進行預壓靜狀態分析及評價。對此，應特別注意保證安全系數，在預壓過程中模擬梁的重量分布。（2）檢查懸吊系統。當掛籃移動時，應及時檢查起重系統，以確保掛籃穩定。確保軌道的自然運動和縱梁的正常滑動。（3）斜拉梁和斜拉帶。斜拉梁和斜拉帶是放置掛籃的主要方式，在保證橋身力平衡的前提下，要求合理布置其位置，起著約束作用。（4）定期檢查。在施工過程中，定期檢查錨固件的斷裂程度，并根據檢驗結果進行加固，完善進動系統。

二、掛籃的施工技術和優勢

1.連續梁掛籃施工技術的概述

連梁是由若干支承梁構成的橋梁。采用連續梁結構，不僅減少了橋下空間占用面積，還減少了所用材料，保證了橋梁的剛度和穩定性。根據這些特點，連續梁已成為一種重要的橋梁結構形式。但掛籃施工技術是指在橋梁施工過程中，為解決橋梁復雜地形環境所帶來的施工難題，采用連續梁掛籃的施工方法。吊籃既可裝載施工人員，又可吊起一些小型施工機械，在施工過程中運用杠桿原理移動，保證施工的靈活性。

2.掛籃施工技術的優勢

（1）掛籃可以幫助維持建筑物的穩定。工程中，實際重量與自身重量之間的距離很近，即在此力的作用下，杠桿的施工活動能得到最大的幫助。在滿足結構要求的前提下，預應力的抗拉強度可以被提高。（2）施工可以保證沒有施工框架。沒有獨特的施工框架:適合山區、河流、地方的橋梁、立交橋和施工地點。目前的吊裝技術，可以在沒有橋下資源的前提下施工，保證橋下最大流量。（3）加快施工進度。施工前，首先要進行環境調查，確定施工階段可采用連續施工技術，這樣施工過程中才不會出現施工技術的臨時改變而導致施工中斷。采用該技術還可使各墩臺之間并行施工，避免各施工隊之間的施工沖突，極大地提高了施工效率和進度。

三、掛籃施工技術在該工程中的具體應用

1.掛籃設計和試壓

（1）掛籃設計。這是一座預應力三向連續梁橋。在施工過程中，采用“先T 構后連續”的方案，即先澆注T 構，通過系統轉換，再合攏段施工，最終形成連續梁橋。根據這個計劃，所需的掛籃數是4 個，型式為菱形。包括桁架、底模、走錨、懸掛裝置、橫梁等。本工程中的桁架為多桁片組合結構，在橫梁上設置形成一個桁架，為保證其安全強度，采用四層強化桁架結構。連桿采用貝雷架結構，相鄰的連桿由鋼絲連接。前、后部的桁架上必須有一橫梁，用于下籃式懸掛。底模具由鋼板和螺紋板組成，底模具的固定采用下縱梁扣焊法。（2）掛籃試壓。①桁架加工完成后，需進行現場試驗，以檢驗其承載能力；②掛籃裝配完成后，為了最大限度地減小塑性變形，必須對吊籃在加載狀態下的變形進行檢測，并預先加載以消除變形。本工程采用的預壓方法為：采用砂袋加鋼筋堆放法，5 級荷載分別為0.25、0.50、0.75、1.0、1.2。裝車后立即對吊籃變形進行檢測，以確保安全使用。此外，由于前撓度的變化將導致桁架的變形，因此，在測試時，有必要確定力與位移的關系，以作為高度調整的重要依據。壓力點分別設置在前后支撐和上下、后橫梁的上方，加載完成后，按6 h/次的頻率進行測量，當實際沉降量小于48 h 時，要停止加載，并根據等級卸料要求測量變形值。

2.懸臂段施工

雙掛籃均為1#分段結構，雙掛籃對稱安裝完畢后，可開始懸臂施工。通過抽水澆注混凝土，有效控制了坍落度，保證不超過14～18 cm，并根據施工實際情況進行壓力、溫度、速度的調節。以下就是一些要引起重視的關鍵問題。箱形梁澆注前，必須嚴格檢查吊籃的中線和底模標高，確認無誤后，方可進行澆注作業。后澆梁段應根據前期測量結果進行適當調整，消除偏差，保證結構的直線性和平滑度。澆筑要求一次成型，必須在底板混凝土完全凝固之前完成，否則會產生裂縫。澆筑有必要從吊籃的正面開始澆筑，以有效避免出現新的裂縫。澆鑄前對管件預加應力，并在管件中加入硬塑管作襯里，可以提高管件的強度，防止外力壓平。為防止隨后振搗引起管道上移，若發生上移，接著將連結在箱形梁上的鋼筋網固定，相鄰定位鋼筋的間距不超過0.2～0.8 m。以免引起管路上移，若發生上移，向上的移動會產生不均勻的力量。在使用過程中，混凝土結構可能發生坍塌，造成重大安全事故。工程中應確保吊籃錨位設置正確，各部位連接牢固。施工過程中的混凝土應對稱澆筑，各環節緊密結合。在每一個施工階段完成之后，測量梁端高度的控制參數。如合格，可將吊籃移至下一階段施工。建造前應選擇合適的材料，計算混凝土配合比，控制混凝土含水量。其次，在混凝土攪拌施工過程中，應檢查混凝土是否分層，并根據施工位置合理分層分段澆注，以確保混凝土澆筑質量。澆注混凝土時，建設者應該檢查澆筑質量。本工程采用一次成型法施工連續梁的底板、腹板和翼板。

鉆孔壓漿從下往上進行，壓漿完成后清除殘渣和泥漿，同時在鉆孔端面鑿毛，綁筋，最后進行養護。

3.合龍段施工

（1）中跨合龍。掛籃卸載、中跨跨內連接件安裝、掛籃支架澆筑合攏段、預應力筋張拉、臨時固定件拆除、掛籃支架卸載。（2）邊跨合龍。邊跨處安裝連接件，澆注合攏段，張拉預應力筋，拆下臨時支撐和落梁，改造連續梁橋，拆下臨時錨索，清理橋面，鋪裝設施。（3）施工注意要點。①箱梁上安裝的預埋件，施工前用于后續施工；檢查混凝土的強度，主要檢查前支點、掛籃后錨、模板設計、前后吊桿及掛籃結構的強度。為保證掛籃結構與相應的設計要求基本一致，并保證前后桿件的正常使用。②澆筑混凝土時，要嚴格按照相應工序施工，并實時控制好灌注速度。③拉起底籃，掛在底板和懸臂板上，在懸臂板上安裝一個水槽。④正確調整合龍段模板的安裝位置和高度，在安裝過程中要注意，在低溫環境中必須調整模板。⑤在箱梁之間安裝有可傳遞內力的構件。按承載能力嚴格確定結構截面，邊跨式和中跨式典型勁性骨架，要求內外剛性支撐。⑥安全問題：在連續梁掛籃作業時應注意安全。一般而言，在每個吊籃的施工過程中，都要保證工程設計人員的安全，以減少安全風險。對于橋梁工程，如采用管道控制，應合理控制吊籃施工，不受外力的影響。另外，還應根據模板合理設置，減少外力的影響。為提高工程設計的整體質量，在安裝、調試過程中進行安全模板控制。⑦應急措施：采用連續梁掛籃，全面分析橋梁施工進度。橋梁施工過程中，遇有與車輛有關的問題，施工人員應做好現場工作安排，以減少事故的發生；其次，在施工過程中發生坍塌事故時，應及時檢查施工人員傷亡情況，疏散人員，撥打應急電話，合理控制事故現場。

四、結語

總之，在橋梁工程施工過程中，結構施工質量的優劣直接影響橋梁的運行能力和承載能力。為此，應根據工程實際情況，采用合理的施工工藝，完成連續梁掛籃施工。為保證混凝土澆筑質量，實現連續梁施工的連續性，嚴格控制各工序的施工質量，避免安全事故的發生。該橋梁已完成施工任務，并在施工過程中嚴格監控，尤其是線形控制和應力控制。該掛籃技術在橋面合龍施工中的成功應用，為同類工程提供了可靠的參考和指導。