某公路箱梁橋的施工影響因素與懸澆控制探討

摘要 以某高速公路箱梁橋建設為案例，對大跨度箱梁橋懸澆施工工藝特點及其質量影響因素進行分析。基于掛籃構造、安裝特點和使用特征介紹的基礎上，對大跨度箱梁橋懸澆混凝土工藝、注意事項及掛籃施工后拆除控制節點等加以總結，旨在提高大跨度箱梁橋施工效率，確保工程項目建設質量。

關鍵詞 公路橋梁項目；大跨度箱梁橋；施工影響因素；懸澆施工要點

中圖分類號 U445.57 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2023）05-0084-03

0 引言

公路箱梁橋掛籃懸澆即以箱梁橋自身橋墩為基礎，施工段懸掛掛籃作為臨時支架，進行橋梁模板結構的延伸。公路箱梁橋掛籃懸澆施工在大交通量公路、跨越河流施工、支架搭設難度大的深谷位置等項目建設中應用廣泛，該技術在應用時需對現場地質條件、結構強度和構造物剛度等因素統籌分析。箱梁橋懸澆施工工藝具備強度高和剛度強的特點，結構承載力水平高，掛籃可拆卸且施工便捷，項目施工中可根據實際需求逐節移動或拆卸，提高施工效率。該文基于某高速公路橋梁實例，對影響大跨度箱梁橋懸澆施工工藝質量的因素進行分析，總結箱梁橋懸澆混凝土質量控制要點，并指出后期掛籃拆除環節的工藝核心，為同類項目的建設提供了參考。

1 大跨度箱梁橋的掛籃選擇與應用現狀

掛籃施工是影響箱梁橋懸臂澆筑成功與否的核心。作為橋梁支撐體系，箱梁橋懸臂澆筑質量對其結構穩定性和耐久性有重要影響。橋梁現澆連續箱梁掛籃施工技術包括三角掛籃、三棱掛籃和斜拉式掛籃等，項目施工應結合橋梁作業環境及模板條件選擇合理的掛籃工藝。隨著計算機技術的普及和材料科技水平的提升，大跨度橋梁成功建設的案例越來越多，眾多學者在大跨度橋梁施工領域進行了深入研究，為提升項目結構質量奠定了基礎，同時實現了造型和美觀度的同步提升。

有專家在掛籃合理性選擇方面進行了研究，有效解決了大跨度橋梁施工進程中出現的掛籃強度與協調性適應性不足的問題，并基于工程實踐提出了橋梁現澆筑連續梁掛籃工藝優化方案。菱形掛籃在應用中會對橫梁長度產生影響，引發主梁過寬，故相關學者基于有限元軟件進行了方案優化，再設計的主梁菱形掛籃經驗證承載力合規，基于施工現場條件進行了工藝指標的再度優化。也有學者針對現階段大跨度橋梁現澆連續梁掛籃技術，進行了三角掛籃參數調整，通過仿真模擬獲取大跨度橋梁主桁體系的最大應力值，從而計算三角掛籃施工中的最大承載力，實現了對三角掛籃施工體系的優化[1]。

2 工程概況

某高速公路橋梁左線為（110+170+110）m預應力混凝土鋼構，長為390 m，橋梁右側為（95+170+95）m預應力混凝土鋼構長為360 m。該橋梁橋墩最高80 m，主墩為端承樁群樁基礎，應用矩形空心墩+雙肢薄壁墩方式構建，并采用八邊形分幅承臺擴大基礎方案。該橋梁通過掛籃懸澆技術完成主體結構施工。

3 大跨度箱梁橋施工的影響因素分析

結合相關參考文獻可知，影響大跨度橋梁現澆連續梁掛籃施工質量的因素包括掛籃單元剛度、工藝指標、混凝土自重、掛籃最大應力值等。

3.1 澆混凝土自重

混凝土自重是影響混凝土澆筑工藝質量的重要指標，通過對掛籃施工移動性能的影響，會對橋梁質量產生干擾，必須對混凝土澆筑中的重量嚴格控制，以提高橋梁施工效果。

3.2 掛籃工藝的選擇

大跨度橋梁建設可選掛籃施工工藝類型豐富，應結合項目特點、施工要求、橋梁環境等因素，合理選擇工藝技術參數，嚴格執行操作規范。

3.3 掛籃最大應力值

掛籃最大應力值與掛籃安全系數密切相關，項目施工中，應結合工程特點和掛籃抗顛覆能力，合理選擇掛籃，以提高其結構穩定性。

3.4 掛籃單元剛度

大跨度箱梁橋掛籃懸澆施工中作用力眾多，易導致掛籃材料變形，需合理選擇掛籃保證其單元剛度，避免使用過程中出現彈性模量變化影響其剛度，提高施工安全性[2]。

4 大跨度箱梁橋掛籃懸澆控制要點

4.1 掛籃構造要求

掛籃系統在大跨度箱梁懸澆施工中是影響工程質量的關鍵，連續箱梁橋掛籃多以菱形掛籃為主，詳見圖1。其基本結構包括主桁系統、底籃系統、錨固系統、走行系統、懸吊系統等，操作平臺及其防護措施，模板系統也是掛籃系統的重要組成。

施工過程中應對各結構單元安裝質量嚴格把控，在主桁系統安裝中應確保前后梁和橫梁組成的4榀菱形桁片形成良好的組合，先確保主構架豎桿與中門架連接牢固后，嚴格控制相鄰菱形架的安裝工序，提高組合結構穩定性，防止特殊天氣下菱形架晃動，另外，為提高整體結構穩定性，需于菱形架外側設置纜風繩加以固定。導梁和懸吊系統的吊桿材料選擇應符合工藝要求，根據施工特點選用冷拉Ⅳ級精軋螺紋鋼筋作為材料，并配備16Mn鋼板、銷孔。掛籃系統設置應對底籃系統、錨固系統和走行系統做好安全防護，加強系統安全控制[3]。

4.2 掛籃安裝工藝控制

（1）軌道安裝時，以項目前期設計結果和測量數據為基礎，明確掛籃走向曲線，嚴格按照軌道曲線進行軌道墊梁的安裝，隨后使用合適型號的水泥砂漿進行抹平。根據項目施工要求合理控制軌道間距，對軌道頂面水平度嚴格控制，以兩組軌道高程差為控制核心，將其限定在5 mm以內。

（2）采用整體吊裝和現場拼接的方式完成主桁架的施工。施工過程中結合橋梁特征、地形特點、施工區域等因素影響，合理選擇吊裝設備及起吊方式，確保起吊能力的基礎上，重點區分反扣輪吊帶和前支座的高低側差異，確保連續箱梁施工核心參數達標。

（3）掛籃底籃安裝時，需規范控制橫梁標準，嚴格遵循設計參數制作；完成底縱梁安裝后，根據箱梁結構設計特點，安裝底部模板，確保掛籃的整體施工效果。

（4）模板系統是掛籃結構中的關鍵，根據其結構差異可將模板系統分為內模、底模、外側模和端模等部分，詳見圖2所示。安裝模板時，一般需將骨架和模板分開，現場進行模板安裝和拼接，通過螺栓將兩者牢固連接，確保結構穩定性[4]。

（5）掛籃操作平臺需規范安裝，確保后續施工順利進行。施工中，必須嚴格控制掛籃操作平臺的安裝順序。首先，進行平臺框架和欄桿的安裝，整體框架安裝完成后結合框架情況鋪設鋼格板，牢固連接后，進行操作平臺側面拉桿扶手的安裝，并為操作系統提供安全防護。進行掛籃安裝時，需要提前做好預壓處置，嚴格執行操作規范和工藝參數，進行靜載預壓，確保其承載力大于施工荷載水平的1.05倍。在該項目施工中，預壓模板施工荷載水平小，為提高整體結構穩定性，按照掛籃預壓最大值1.1倍進行靜載預壓，確保掛籃承載力達標[5]。

4.3 掛籃走行技術

規范使用掛籃，確保大跨度箱梁橋懸澆施工中各項工藝指標合規，確保按施工順利進行。使用掛籃時，對掛籃走行方向進行系統控制，施工前完成上節梁張拉，按照施工要求進行壓漿，隨后將其移動至下一施工區間。脫模施工前，先控制掛籃脫離操作區域，嚴格控制掛籃底籃和梁底的距離，保持兩者之間始終有15 cm的距離，待掛籃至固定位置后將前吊桿下放，操作中需確保橫梁頂面處于水平狀態。

脫模操作時，按照先松開后吊桿，后松開前吊桿的方式施工，避免吊桿脫離后短吊桿無法卸脫。根據項目施工需求和設計，該項目軌道控制選用了整體拖動式，以提高結構穩定性[6]。為提高工藝操作質量，通過對走行吊桿、走行裝置的安裝和保險設備的配備，以提高結構安全性。掛籃走行過程中需要注意以下操作要點，首先吊桿錨固需規范，確保結構穩定，其次走行過程中嚴格控制主桁前后偏差，最后反扣輪走行至軌道壓梁處，應于其后壓一根軌道壓梁，詳見圖3。

4.4 混凝土懸澆與掛籃拆除控制

（1）項目施工前期，需科學設計方案和工藝參數，選擇合適的混凝土配合比。

（2）混凝土懸澆施工中需嚴格控制工藝流程，按照低端塊向高端塊懸澆的順序進行，箱梁橋橫橋方向則按照底板、兩翼板先澆筑，頂板后澆筑的順序進行施工。對腹板混凝土澆筑時，應嚴格控制施工順序，采取分層澆筑的方案進行，每層混凝土澆筑厚度應不低于45 cm。

（3）該項目施工中，混凝土澆筑環節對混凝土性能的控制指標，包括其坍落度、含水量、和易性、流通性和黏性等，此外還要對其適宜溫度加以控制，避免溫度效應影響后期大跨度箱梁的使用效果[7]。

（4）混凝土澆筑完成后，需對橋梁工藝參數包括荷載水平進行測試，嚴格控制荷載因素，充分考慮構件預應力水平，對相關指標合理控制，防止出現混凝土開裂，同時于完工后加強養護。橋梁構件養護時間需大于兩周，并對完成養護后的混凝土進行強度測定，確保其水平大于2.5 MPa。養護期間嚴禁行人、車輛在橋梁通行，防止荷載作用影響橋梁質量[8]。

（5）掛籃懸澆施工完畢后，嚴格遵循工藝標準規范拆除掛籃。根據方案設計，該項目施工完畢后，應先將防護平臺拆除，隨后按照內模、側模、主桁、走行系統和防護系統的順序逐次進行拆除。最后一個懸澆段澆筑并張拉完畢后，前移掛籃使其位于合龍段，按照順序將主桁架拆除，隨后借助掛籃底籃和外側模完成合龍段施工。將底籃拆除之前，需確保完成合龍段的施工，以保障其結構穩定性[9]。

5 結論

大跨度現澆懸臂梁具備結構簡單、工藝成熟和操作便利的特點，在現代橋梁結構施工中應用廣泛，可用于多種不良環境條件的地區，滿足不同項目建設和道路通行需求。該文基于某高速公路箱梁建設實例，分析了影響大跨度箱梁橋懸澆施工的因素，重點闡述了掛籃懸澆施工的工藝要點，為大跨度箱梁懸澆施工工藝的推廣提供了參考，期望該技術能為更多項目應用帶來便利。

參考文獻

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