預應力混凝土橋梁工程中的連續梁掛籃施工工藝

黃嶺

中鐵十四局集團青島工程建設有限公司 山東 青島 266422

當前，在鐵路、公路等橋梁建設中，連續梁掛籃施工技術已趨于成熟，并已發展成為預應力連續梁施工的主流技術，實現橋梁施工效率較大提升。在連續梁施工過程中，掛籃能夠以已澆筑完成的梁段為基礎，借助于掛籃走行系統，能夠實現延伸式施工，大大改善橋梁施工環境，并且掛籃施工也有很好精度控制效果，可對預應力連續梁質量提供較好保障，下面將針對連續梁掛籃施工展開詳述。

一、工程概況

本文結合東昌高速公路撫河特大橋主橋工程實踐，研究和探討連續梁掛籃施工工藝流程及注意問題。項目概況為：主橋上部為40+60*2+40m的變截面連續剛構，主橋面寬26m，采用的是兩幅設計，單箱梁結構，其頂、底板寬分別為12.65m、7.15m，頂板及底板厚分別為28cm、55cm。主橋0號塊長度為9m，三個T構的懸臂各分為8對梁段，懸臂的總長達24.5m。

二、連續梁掛籃基本構造

為深入理解連續梁掛籃施工的過程，首先需了解其基本構造，主要有：一是主架構，作為掛籃的主要受力結構，以三角形掛籃為例，其架構主體是在三角桁架的基礎上，利用連接系所形成的整體結構，而其連接的牢固性主要依靠槽鋼焊與高強螺栓；二是底模平臺，是由梁與模板結構共同組成的，其在掛籃施工中，不僅承接著梁段結構質量，而且還用做橋梁施工操作平臺，主要涉及鋼筋幫扎、立模等操作；三是內外模板，主要是由鋼模板組成，其中內模板往往是組合式的模板，通常設計有推拉功能，使得梁段施工更佳靈活；四是懸吊系統，主要發揮橋梁結構自重及施工荷載的傳遞功能，而荷載最終由已竣工梁段以及本段主架構所承受，其結構主要分為前、后吊帶，通過銷接的方式實現與橫梁的連接；五是錨固系統，由于混凝土澆筑時，會對橋梁結構產生傾覆力矩，以防其破壞結構穩定，需要設計錨固系統，在實際應用中，能夠在箱梁豎向預應力筋的基礎上，利用后錨扁擔梁等構件，實現走行軌道的有效錨固；六是走行系統，為實現掛籃的牽引移動，需要設計有軌道、牽引設備等，在實際設計中，走行系統通常還包括反扣輪、前支座等裝置，其中反扣輪有助于走行系統受力的傳導。

三、連續梁掛籃施工工藝流程

（一）掛籃安裝

在橋梁施工時，應當控制好最小橋段距離，使之處于合理范圍，有利于安裝兩側的吊籃。同時借助于塔吊能夠進一步保證掛籃安裝的質量，相關安裝流程如圖1所示：

圖1 掛籃安裝流程圖

想要使后續橋梁澆筑有序開展，一定要盡量保障掛籃安裝質量及精度，注重安裝過程的規范性，主要是從以下幾個方面進行：在施工時往往需要用到大量的砂漿用于安裝掛籃軌道，有利于提高軌道平面的平整度，將誤差縮小到5毫米以內，同時為了進一步保證掛籃行走工作的順利進行，還需要將型鋼放在掛籃支點處來支撐墊梁。當需要安裝三角桁架時，工作人員一定要注重調整好立柱和錨梁等的位置關系，有利于及時發現安裝質量問題并及時糾正。當涉及到側模與底模安裝時，同樣需要對安裝質量引起重視，原則上應當使側模夾緊底模，能夠有效避免漏漿現象的產生。

（二）掛籃預壓試驗

待完成掛籃安裝工作，還應要對其進行預壓試驗，進而消除其結構內的非彈性形變，而且還能驗證掛籃承載力及安裝質量。通常會采取靜載預壓措施，施加一定的掛籃載荷，而掛籃載荷大小一般大于設計載荷（二者比值在1.2到1.4之間），然后進行加載和卸載措施，并分析掛籃系統的抗壓能力和平穩性等是否符合工程需求。當涉及到具體掛籃預壓時，應當注意桿件檢驗和添加荷載這兩項工作同步進行，工作人員及時將對應位移荷載和大小等記錄下來。當需要減少掛籃加載時，可以利用張拉鋼絞線來實現，并在此基礎上完成掛籃預壓試驗分析工作。掛籃預壓具體內容為：首先布置好地錨，然后使用鋼絞線將橫梁和千斤頂連接起來，并利用專門的錨具來完成錨固工作，最后利用液壓千斤頂來完成分級預壓工作。此外，還要注意掛籃試壓測點的監測工作。

（三）鋼筋綁扎與波紋管道安裝

當進行掛籃施工時，所用材料往往現場加工，并要嚴控其鋼筋、波紋管等質量。應當結合設計要求，對鋼筋進行彎制、編號等工作，隨后通過塔吊來完成鋼筋安裝工作。而且鋼筋綁扎的牢固性也很關鍵，需充分結合圖紙內容來綁扎鋼筋，原則上應當按照先底板后腹板的順序進行。待掛籃內模結構完成前移，其鋼筋的綁扎順序也是以頂板底層為先，當完成預應力管道安裝后，方可開始綁扎頂板上層的鋼筋。同時，預應力管道的制作與安裝，要達到掛籃設計要求，選用合適的波紋管機，預應力管道的安裝優先級要高于鋼筋，還要避免澆筑時預應力管道破損或位移，必要時可采取固定措施。

（四）混凝土澆筑

在澆筑過程中需要對腹板鋼筋和地板進行處理，應當嚴格按照工程標準將其綁扎于掛籃之上，隨后需要安裝特定的預應力管和端模，并落實好混凝土澆筑與維護工作，在此基礎上開展壓漿等措施，經檢驗合格后再開展后續梁段澆筑工作。

通常而言，橋梁澆筑耗費材料較多，為了改善澆筑質量，需在橋梁施工現場附近，建立專門的混凝土拌合站，經過試驗來確定最佳配合比，保證橋梁澆筑混凝土達標，隨后再通過輸送泵將其運輸到梁段澆筑位置。當涉及到混凝土澆筑時，通常選擇澆筑振搗的施工方式。在實際澆筑過程中，綁扎鋼筋密度較大，而施工人員為了保證振搗的均勻性，一般會使用插入式振搗棒，有利于提高混凝土密實度。同時為了改善預應力混凝土橋梁質量，通常需要采取澆筑成型的措施。當橋梁為T 結構時，一般選擇對稱澆筑的施工方式，能夠有效防止固化應力現象的產生，進而保證橋梁結構的穩定性。當掛籃懸臂較長時，澆筑過程稍有不慎就會發生混凝土變形。為了避免這種情況，應當采用合理的混凝土澆筑順序，降低裂隙產生的概率，避免出現掛籃變形。為了解決掛籃結構變形問題，一定要優先澆筑掛籃前端，然后再澆筑其后端。完成箱梁施工后，工作人員應當選擇通孔器來檢查預應力管是否異常，一旦出現露漿現象，一定要在短時間內采取措施處理，防止出現管道堵塞現象，影響后續施工進度。

（五）掛籃的移動和拆除

施工快結束時，一般需要移動和拆除掛籃，這項工作至關重要。在梁段澆筑的基礎采取預應力張拉的措施，當達到工程標準時再移動掛籃，開展新的梁段預應力張拉工作。當對所有梁段處理完畢后，還需要檢驗施工質量，具體表現在各個重要參數是否滿足工程質量標準，經檢驗達標后才能開展掛籃拆除工作。在拆除時應當注意：優先將拱頂支架拆除，隨后再拆除側面和底膜，在此基礎上將主桁架拆除。當涉及到拱頂支架拆除時，應當按照拆零取出原則開展拆除工作，當涉及到底模與側模拆除時，選擇整體起吊來實現，當涉及到主桁架拆除時，一般選擇吊車方式來完成。

（六）預應力施工

對于預應力連續梁結構而言，首先要保證預應力設計合理性，要采取合適規格及材質的鋼絞線、錨具、波紋管等，在本項目中，預應力鋼束主要設計有縱向、橫向、豎向三部分，其中橫向與豎向預應力鋼束均采用的是一端單根張拉方式，所用鋼筋的屈服強度設計值為785Mpa，直徑為25毫米。其次是穿束，其操作過程為先就預應力管道加以貫通，實際操作時需用到通孔器裝置，然后借助卷揚機裝置進行穿束操作，完成后需檢測其外露部位質量，合格方可進行千斤頂及錨具的安裝。最后是張拉環節，為保證張拉安全有效，應當對預應力筋的狀況加以了解，通常要達到如下要求：梁段混凝土澆筑后超出三天時間，并且彈性模量、強度等指標達到標準，在進行張拉操作時，對于橫向或豎向的預應力鋼筋的張拉要求不同，應當嚴格依據操作要求，確保所用張拉力控制符合要求，以豎向預應力張拉為例，其所允許的張拉力范疇為0～422t。在完成張拉操作后，還需對預應力鋼筋等進行錨固。

四、連續梁掛籃施工需注意問題

（一）掛籃標高的嚴格控制

當實際施工時，掛籃標高的控制精度較高，也是連續梁掛籃施工控制的關鍵。由于連續梁掛籃結構復雜，且標高控制涉及多方面方面，要想實現標高的精準控制，應當在掛籃施工前、中期采取適當的技術措施。首先要就影響標高的可能因素進行全面、系統的分析，考慮到橋梁荷載的多樣性，并表現不同特性，如風荷載、橋梁恒荷載等，要分析其對掛籃撓度的影響。同時，在掛籃立模操作時，也應考慮模板高度的控制問題，要滿足標高誤差要求，而且掛籃施工所用鋼材要有足高的承載力，確保不發生掛籃形變等問題。

（二）混凝土材料質量控制

由于本工程為預應力混凝土橋梁，要想提高掛籃施工質量，對其基礎性材料質量要嚴加控制。盡管在掛籃施工設計中，對混凝土材料規格、配比、操作等有嚴格要求，但混凝土材料依然是掛籃施工質量的重要影響因素。因其作為非均勻材料，混凝土成型后的質量很難控制，而橋梁結構又以混凝土為主，為此，應在掛籃施工中，嚴格控制混凝土施工工藝，并對溫度、濕度、澆筑時長等約束性條件嚴加管控。通過全面監測各梁段混凝土質量，可有效提升掛籃施工整體質量。

五、結束語

綜上所述，本文結合工程實際，從連續梁掛籃的構造、工藝流程及注意事項等方面，對連續梁掛籃施工進行全面闡述，充分體現掛籃施工的復雜性及高質量標準。預應力連續梁的施工，通常會采取掛籃施工工藝，而因其結構、工藝相對復雜，需要嚴格管控掛籃施工流程，并注意掛籃標高、混凝土材料質量等問題，確保不發生預應力連續梁質量問題，促進橋梁事業健康發展。