探討橋梁工程中懸臂現澆箱梁掛籃法施工技術

宋安慶

浙江交工國際工程有限公司 浙江 杭州 310000

隨著國家經濟的快速發展，建筑業的建設技術也在快速發展。作為一種重要的建設項目，現澆箱梁的施工質量對整個建筑工程甚至是建筑行業都有很大的影響，它既能夠減小對施工現場環境所帶來的不良后果，又能夠減小橋梁出現病害的幾率，從總體上來說，減小了對現場自然環境的影響，而最主要的是橋梁掛籃懸臂澆筑施工，它的質量的優劣將會對整個施工的進度和效果產生直接的影響。

1 懸臂現澆箱梁掛籃法施工技術概述

懸臂式澆注方法是利用在墩身兩端各設有一個獨立的工作平臺，并配合部分斷面，利用一個均衡的懸臂式將混凝土澆筑進去，并給予一定的推力。主要裝備為一對用錨桿固定的活動掛籃，與墩身梁端組成為活動的一體，其余部件采用模支、鋼筋捆扎、混凝土等方法固定。

1.1 工作原理

掛籃法是一項嶄新的施工工藝，在一定程度上可以看作是掛籃法的一種。與其它建筑方式相比，其優勢非常明顯。首先，在施工過程中，我們可以按照工作量的大小，采取分段懸臂的方式，也就是，可以先對橋梁的懸臂進行施工，然后再把掛籃轉移到下一段，然后再進行下一段的施工和建設。合理運用施工方法和技術，能夠有效地提升施工的效率，加速施工的進度。從某種意義上來說，它更像是一種承載結構。然而，這一問題卻極易被各建設單位所忽略。所以，在對掛籃的剛性程度、穩定程度和各項屬性進行具體的設計時，一定要仔細地考量，才能保證建設工程的品質和施工結果的安全性。

1.2 特點

本技術應用于橋梁施工，具有以下三個特征：

(1)在建立變型系統時，推薦選擇水力起動方式，以保證掛籃能夠按照預先設定的程序運行，從而達到整體運行的目的；

(2)實際工作中，一般都會加強主承重部件的力學特性，根據所受負載的強度數值，選擇鋼材掛籃來代替負載或進行二次考慮，并從多個角度對其力學特性的衰減進行分析；

(3)從一定意義上講，混凝土的強度和硬度對工程的效益有一定的影響，目前的做法是估算出掛籃的承載能力，然后根據掛籃的受力情況，對其進行強度的計算，并根據掛籃荷載的指數進行計算，同時對混凝土的材質進行檢驗，然后才能進行施工。

2 橋懸臂現澆箱梁掛籃法施工技術的實施要點分析

2.1 混凝土澆筑技術

在進行混凝土澆筑之前，一定要認真核對振搗棒的數目，并且要保證所有的工作人員都已經就位。在施工中，必須對砼的坍落度進行嚴格的控制，以確保振搗的質量。拆下內模后，應及時噴砼養護劑。待混凝土初凝后，將混凝土內部固定的管道拔除，此外還要對所使用的混凝土數量和澆筑時間進行嚴格的控制。

2.2 掛籃預壓技術

在掛籃安裝完畢后，對掛籃進行了穩定性、剛度和強度的試驗，以消除其不彈性變形。為了防止主梁因前部偏移而引起主梁變形，需要測量主梁受力與位移的關系。并可依據工程的具體情況，對其進行適當的調整，達到減少工程造價的目的。在預壓法中，采用張拉鋼絞線的方式，采用預先埋設的地錨法將鋼絞線固定，然后采用油壓式千斤頂進行分步預壓法，見圖1。

圖1 掛籃預壓技術圖

2.3 連續梁合攏技術

在實際施工中，由于某些原因，項目結構的真實狀況可能會發生變化，因此，必須對其進行相應的調整，而要確保調整的精度，就必須對觀測點的測定工作，對水準點和中線進行測量工作。根據不同施工階段和步驟的具體擾度變化，將擾度曲線進行分段，然后確定每個階段前緣施工所立模型，并通過計算得出理論值。

3 橋梁工程中懸臂現澆箱梁掛籃法施工技術應用

本課題所研究的工程是一條高速公路的一部分，該橋的主要構造形式是懸澆預應力混凝土可變高連續剛構箱梁，其中支點的梁為4.4m，兩側支點的梁高為12.6m，箱梁兩側的腹板在垂直方向上高度相等，而底部是橫向的。在橋梁上部結構中，采用雙薄壁墩法，采用鉆孔成組樁基。在橋梁項目建設中，它是非常關鍵的一項施工工作，懸臂現澆箱梁掛籃法的施工質量將會對整個項目的施工質量和工期產生嚴重的影響。本文將對懸臂現澆箱梁掛籃法在施工中出現的問題進行全面、詳細的分析，并找到有針對性的改善措施，從而提升整體箱梁工程的施工質量。

3.1 掛籃懸澆段施工

掛籃的設計是以掛籃的最大節段為基準，以掛籃的最大節段為基準，進行掛籃橫斷面的設置時，應充分考慮掛籃的節段和節段的設計需要。當橋的橫向部分為單箱形時，則采用一個掛籃就可以實現全部的橫向部分。對于采用多個箱形截面的箱形梁橋，在施工中采用多個掛籃，以增加掛籃的機動性。就掛籃而言，其設計荷載共有6大類：模板重量、掛籃自重、振動器重及振動力、最大節段混凝土重量、施工人群荷載、油泵重量和千斤頂，要根據項目的具體情況進行計算。為了確保掛籃的平穩性，既要兼顧掛籃的安全，又要兼顧掛籃的自重。

3.2 掛籃的制作安裝

3.2.1 掛籃制作

要按照設計圖紙規定的幾何尺寸、精度、材質要求以及技術要求，對掛籃進行制作和加工，在這個過程中，不能隨便改變掛籃的各個設計參數，在對掛籃的各個桿件進行加工之后，再進行掛籃試拼。掛籃的主要技術指標是：掛籃的重量為51.75t；掛籃主桁架最大變形小于20mm；掛籃底部藍色最大變形不超過26mm；施工縱坡偏差為3.5%。

3.2.2 掛籃安裝

（1）測量放樣

將掛籃安裝段位置處的雜質清除干凈，然后用測量組在箱梁兩邊腹板頂面的位置將每組軌道（一對掛籃共兩組軌道）的中心線放開；在此基礎上，以中心線為基準，對鋼軌上的單根型鋼端部邊緣及端部邊緣進行放樣，放樣方式為“彈墨”。放線完成后，由技術人員檢查確認后，繼續進行下一步的施工。

（2）軌道鋪設

采用M20灰漿或黃砂對人行道的鋪裝進行平整，平整層的高差應符合規定的±2mm。待砂漿達到強度后，可以重新進行放樣線，而且可以進行行駛軌道的鋪設。在軌道安裝的時候，在前支點位置處的軌道墊梁必須加密，安裝好的軌道必須平整、順直，軌道頂面兩側高差≤5 mm。在對軌道鉗的行走輪進行安裝之后，對兩組軌道的間距進行復查（設計兩組軌道間距為6.20 m)，在檢查無誤之后，可以進行垂直精軋螺紋鋼軌道上壓梁的施工。精軋螺紋鋼使用的是套筒連接，當軌道上壓梁從每根精軋螺紋鋼中穿過的時候，在軌道上壓梁頂面使用100 kg/m螺母墊片進行固定，在固定結束之后，再對軌道間距（單組軌道兩工鋼間距為60 cm）進行檢查。在橋面上設置前支架，并按橋面斜度調節前支架的高度。為了保證工作的安全性，將反向扣輪組合裝好后再插入安全銷，見圖2[1]。

圖2 掛籃安裝施工圖

（3）主桁架施工

主桁架為菱形結構，在現場安裝的時候要注意插頭和螺釘一定要上好，以免插頭掉下來。將整體式主體構架置于導軌上，用兩只吊鉤將其牢牢地固定住，并對構架的平面和垂直進行調節。調節完畢，后桁架與前部支架用螺釘聯結并緊固，而主桁架的后部錨桿和導軌反扣輪組則用鎖釘聯結并緊固。在每個主桁上都設置一個后錨壓梁，每個主桁上都有4個帶螺帽的鋼筋（后錨）。安裝完畢，檢查后錨的垂直性，確定后錨的垂直性。將后錨與橫梁連接，并將其與A3型鋼梁焊接在一起。在進行平聯的安裝時，使用的是手拉葫蘆來進行固定，在固定完畢之后，再用螺栓將平聯上的角鋼與14#角鋼進行焊接，使用的是滿焊，焊縫長度為8 mm以上。

（4）橫梁安裝

用塔吊將后下橫梁吊起，并在0#塊的部位用手動的吊車將其拉直，再用吊帶（Φ32精軋螺紋鋼）進行連接。使用塔吊將前上橫梁吊到桁架頂端指定位置，之后再將吊桿吊帶墊梁安裝好，設立吊桿吊帶（Φ32精軋螺紋鋼），之后將前下橫梁與吊帶進行連接。按照箱梁的全寬布置底部和底部的藍色縱向梁（在箱梁底部的距離是50 cm/節，在側翼的距離是70-100 cm/節），每個縱向梁都要與底部的后橫梁和前面的下橫梁進行焊接，并且要有至少6 mm的焊縫。

（5）外滑梁、外導梁安裝

外滑梁與箱梁外模板一同，在施工現場進行拼裝，在拼裝完畢之后，用塔吊吊到后下橫梁和前下橫梁之間（底蘭縱梁安裝時已將箱梁外模板安放位置留有空間），之后進行外滑梁和外導梁的安裝，按照施工順序，在后錨端承重吊架在前面，滾動吊架在后面，并用螺栓進行連接。

（6）安裝掛籃底籃

按照掛籃底籃的平面大小，將底藍色的模板組裝到底藍色的縱梁上，然后按照底籃的前、后兩個橫梁和懸架等對應的位置，在組裝平臺上進行定位，按照定位進行底籃模板的組裝，底部模具要保證連接牢固，兩個模板之間要用雙層膠粘，在組裝過程中要特別關注模板橫向橋梁方向的定位，以免不能與側面模具無縫連接。當底部模板完成后，將底部模板與縱向鋼筋焊牢[2]。

（7）安裝內滑梁

在尾部，前面是一個承載吊車，后面是一個輥式吊車，用一根（φ32精軋鋼筋）將內滑梁與一根螺釘相連，然后用一根螺釘將其緊固。

（8）安裝內模板

在施工現場，將內模板進行組裝，使用塔吊將其直接吊起到箱梁的制定位置，然后與掛籃的底部進行組裝，將其組裝成一個整體。

3.3 掛籃行走及移位

在掛籃懸吊施工中，先張拉預壓在梁體上的鋼筋，再拆掉模板，在拆掉底模后，將外滑梁與主體框架的一側牢固錨定，再采用倒鏈條進行側向懸吊。在已澆注混凝土的部位，鋪設與最長混凝土模具相同的導軌，并與原導軌焊接，使之成為一個整體。通過在掛籃運行時，將吊點與預留孔位進行拼接，使整體結構更加牢固、穩定。

3.4 鋼筋綁扎施工技術要點

在鋼筋的綁扎工作中，要按照設計圖紙的要求，使用塑料波紋管，使用高強度、低松弛的預應力鋼索。在實際工程中，若鋼筋與管線的安裝位置有抵觸，則應進行相應的調整。

3.5 掛籃拆除

當梁體完成后，將底籃放倒地面，就可以將掛籃從安全區域中移除。

3.6 撓度控制

每日定時，認真觀察每一期懸臂彎沉的變化情況，以8:00-9:00為最佳觀測時刻。在每一期工程結束后，都要畫出變形曲線，以便于對變形進行控制和校正[3]。

4 掛籃施工難點

在吊車架設過程中，吊車的選型技術是吊車架設過程中的重點和難點。掛籃的選用，既要保證掛籃滿足實際工程的需要，又要與橋面承載力所規定的要求相適應。通過實驗研究發現，三角式掛籃具有平衡能力強、節點數目偏少、不易發生形變、施工流程簡單及工程體系相對完整等特點，因此在橋梁工程建設領域中表現出了良好的效率。在橋梁連續梁掛籃施工過程中，掛籃起到了非常關鍵的作用，其規格大小、類型均與其自身的價值能否得到充分的體現有關系，這就需要施工人員在工程建設早期對掛籃的組成有一定的認識，掛籃結構主要包括了主桁架、模板、懸吊、行走以及錨固等系統。技術人員也需要認真檢查全橋承載結構的有關資料，給予承載體系更高的關注。在項目施工中，使用到的最大承重數是標準的承重參數，為了保證項目施工的品質和施工的平穩性，可以通過交叉的計算方式來對承重桁架進行規劃[4]。

5 掛籃施工中需注意的問題

5.1 箱梁節段間施工縫處腹板裂縫

在實際施工中，若掛籃的整體剛性不夠，則在混凝土澆筑時，掛籃會發生較大的變形，最后造成掛籃調整不暢的現象；此外，還會存在混凝土澆筑過程中出現錯誤的情況，從而造成后端混凝土裂縫的嚴重情況，針對這種情況，可以采取如下措施來解決：①增加掛籃的剛性，從而進一步減輕變形現象；②混凝土由前到后進行澆筑；③盡量使混凝土的初凝時間達到最長。

5.2 箱梁腹板斜裂縫

箱梁設計時，由于腹板設計過薄，豎向預應力張拉不充分，豎向預應力筋錨頭腐蝕等原因，使箱梁腹板產生較大的傾斜裂縫，可以采取如下對策：（1）在進行豎向預應力張拉時，利用測力扳手進行張拉過程的控制，防止預應力的流失；（2）在封錨前，對錨頭溝槽進行認真的清理，并恰當的涂上防銹涂料[5]。

5.3 箱梁跨中腹板豎向裂縫、跨中下撓

一般情況下，由于張拉預應力的過度損耗和縱筋的不充分，會引起腹板的豎向開裂；結果表明，預應力筋腐蝕、管線注漿不充分和錨固質量差是造成預應力損失的主要因素。針對這一問題，可采取如下措施：（1）為防止預應力的流失，應使其充分張拉；（2）在施工時采用低收縮混凝土，并且在澆筑時要嚴格控制混凝土的密度；（3）對斷面尺寸進行嚴格的控制。

6 結語

總之，由于懸臂掛籃工藝簡單，施工效率高，因此，它受到了橋梁施工行業的廣泛歡迎，特別是在大跨度和規模大，施工難度高的相關工程中，它得到了越來越多的運用。隨著國家基本建設的發展，這項技術也得到了進一步的發展。其中，掛籃技術作為其核心技術，其靈活性、安全性等方面都需要進一步提高，以更好、更快速的滿足現代化橋梁施工的需要。