大跨度預應力混凝土T構掛籃懸澆施工要點及撓度控制

劉爭剛

（中鐵隧道局集團路橋工程有限公司，天津300308）

1 引言

大跨徑橋梁建設領域，線形控制是施工全流程中不可或缺的環節，其中以撓度控制最為關鍵。連續箱梁懸澆施工中，若未按照規范將撓度誤差控制在許可范圍內，將對合龍乃至成橋后的通行服務水平帶來不良影響。鑒于此，必須嚴格把控施工要點，做好對關鍵指標的控制工作。

2 工程概況

蒙華鐵路MHTJ-9 標段仕望河特大橋位于陜西省延安市宜川縣境內，起訖里程DK444+979.50～DK445+514.30。該橋橋跨布置為12～32 m 雙線簡支T 梁+1-（64 m+64 m）雙線T 構，T構設置于12 號墩到三方臺之間，13 號墩采用T 構主墩結構形式，高度51 m，利用掛籃懸臂澆筑的方式建設成型。

3 掛籃懸澆施工要點

掛籃懸澆施工過程中，需要注意掛籃結構的強度、剛度、結構型式等指標，并配套適宜的設備裝置輔助施工[1]。

1）計算并驗證掛籃結構，要求其在強度、剛度及穩定性方面均滿足要求。鑒于0 號梁段較短的特點，宜采用托架法完成該部分的施工作業。懸澆段施工可運用掛籃法，為順利完成施工，應檢驗掛籃聯體結構的強度和剛度，要求其達到設計要求，以保證掛籃在使用期間可維持穩定的狀態。

2）結構形式、尺寸均是掛籃模板設置過程中需重點考慮的指標，應有效適應兩端長度、高度等方面的變化，且必須與已澆筑兩端緊密搭接。

3）根據掛籃走行要求，配套縱向走行設備和抗傾覆裝置，彼此協同作用，確保掛籃維持穩定的狀態，抗傾覆安全系數至少達到2 或更高。

4 撓度變化的影響因素分析

撓度是掛籃懸澆施工期間的重點控制指標，其包含一期恒載、掛籃和模板等相關施工裝置的自重、風荷載、人群荷載等多類因素。此類影響因素的作用機制各異，其中存在部分具有變動性的因素，會隨施工狀況的變化而改變，例如，混凝土所具有的彈塑性性能和徐變變形量在各階段的表現具有差異性；又如，預應力鋼束的應力損失將隨內外部因素（施工荷載、溫度等）的作用而改變。因此，在確定撓度并采取控制措施時既要充分考慮各項影響因素，又要及時掌握動態化因素的具體變化情況，復雜度較高，為工程的重難點內容。

5 掛籃懸澆施工撓度的控制分析

5.1 掛籃懸澆施工流程

掛籃前下橫梁處配置若干個吊點，為確保吊桿受力的均勻性，應在吊桿處設置合適厚度的楔形塊，以便有效調整吊桿，使各吊桿維持垂直受力的狀態。借助螺旋千斤頂完成前下橫梁的調整，直至各點受力具有均勻性為止。先將1 號段底腹板的鋼筋綁扎到位，再設置預應力管道，若無誤則安裝內模。

掛籃拼裝作業完成后進入模板安裝環節，再對其采取載重預壓處理措施，預壓量取施工總荷載的1.1 倍。期間密切測量掛籃的撓度變形量，以所得結果為準合理調整掛籃的標高并設置預拱度。隨后按兩側懸澆塊對稱的原則組織混凝土澆筑作業，控制好各部分的澆筑量和作業速度，將2 塊混凝土的澆筑偏載量穩定在合理范圍內，后續的掛籃移動及拆除作業均要具有對稱性[2]。待混凝土強度達到設計強度的95%且彈性模量達到設計的100%時，同時混凝土齡期不小于5 d 后，按照先腹板后頂板，由外到內左右對稱的順序依次張拉。

5.2 掛籃預壓

因澆筑等方面的影響，掛籃自身易發生變形現象，因此，在懸澆撓度控制工作中應充分考慮此方面的情況，可通過掛籃預壓的方式加以控制。

1）掛籃預壓的主要作用：（1）檢驗掛籃的受力情況，對掛籃結構的合理與否做出判斷，在前期采取調整措施，以確保掛籃的穩定性和安全性；（2）消除塑性變形，明確具體的彈性變形量，以便給懸灌梁段立模作業提供參考。

2）預壓方法。（1）取尺寸為1.2 m×1.2 m×1.0 m 的砂袋，利用適量的砂袋完成掛籃預壓作業；（2）掛籃加工成型后組織試驗，分級依次加載，各級的加載量分別取施工總荷載的20%、40%、60%、80%、100%、110%，持荷4 h；完成加載后依然按分級的方式依次卸載，包含110%、60%、0%，及時檢測各級測點的具體變形量，在此基礎上合理調整底模標高。掛籃預壓和變形觀測點的示意圖如圖1、圖2 所示。

圖1 掛籃預壓圖

圖2 變形觀測點

5.3 掛籃原體觀測

掛籃撓曲在預抬高值中占據較大的比重，施工期間需要觀測各階段在澆筑前后錨固端所具有的變形量，分析其變化規律，在此基礎上調整下一節的掛籃預抬高值。各節段懸澆施工中均對掛籃進行原體觀測，此舉目的在于掌握內力和變形值，根據所得結果驗證設計參數的可行性，以便及時調整。

掛籃變形的成因主要有：構件受力后發生彈性變形現象，其中以主桁架和前吊點鋼帶2 部分最為明顯；螺栓與螺栓孔不匹配，由于相對滑移而發生變形；鋼軌與枕木在受壓縮后將導致前吊點撓度發生變化。梁段在質量和長度2 方面出現變化后，使掛籃前端的豎向變形也隨之改變，但掛籃的剛度較大，因此變化較小，施工期間可及時調整，具有可控性。

5.4 箱梁懸澆施工期間的標高觀測及控制

在結構自重、溫度、荷載等因素的作用下將箱梁容易形成撓度。隨著跨度的增加，箱梁的標高變化幅度加大（與混凝土的收縮、徐變有關）。為確保成橋的橋面線型滿足要求，在懸澆施工過程中應檢測并控制標高，適時調整懸臂段的立模高度。

溫度的影響主要體現在日照溫差方面，其直接結果則是立模的放樣精度和復測精度出現不同程度的偏差[3]。對此，可在清晨等溫度梯度較小的時段組織測放工作，若因特殊情況必須在其他時段測量放樣時需及時修正。若各段的合龍時間間隔較長，期間溫度等層面的因素也將對懸臂箱梁的狀態帶來影響，需加強控制，降低外界因素的干擾，以免在后續合攏過程中產生明顯的次內力。在分析二期恒載和活載帶來的影響時，應兼顧底板束張拉作業與高程變化的關系。設計施工預拱度易由于現場施工條件的變化而出現不適用的情況，因此，要結合現狀對其修正，分析歷史測量資料，根據數據判斷撓度在各階段的變化特點，在此基礎上修正計算參數，使實際線型與理論線型保持一致。除此之外，掛籃的變形值也應當得到修正，具體考慮的是掛籃試壓結果和施工前期撓度情況，在此基礎上合理調整。

混凝土收縮量的判斷可采用折合降低溫度的方法。在修正張拉值時需考慮錨下應力損失理論公式和實測結果2 個方面，經分析后合理修正。平衡力矩和施工荷載均會對混凝土的標高帶來影響，若出現兩端荷載不一致的情況，則必然會導致兩端高程存在差異，因此，需合理修正、調整誤差，實現兩端平衡。

6 結語

在大跨度連續剛構箱梁施工領域，掛籃懸臂施工技術已經取得廣泛的應用。工程實踐中，盡管各階段均存在撓度變化的情況，但在做好密切的觀測、分析及調整工作后，可以較準確地掌握撓度變化規律，根據分析結果在施工中適時調整，降低內外部因素對撓度值造成的不良影響。若采取的檢測與控制方法合理，則能夠有效降低撓度偏差，確保施工質量。