橋梁工程中預應(yīng)力現(xiàn)澆箱梁掛籃懸臂施工技術(shù)解析

徐宏敏

云南省公路工程監(jiān)理咨詢有限公司 云南 昆明 650032

橋梁施工普遍顯示出環(huán)境復雜的特征，因此需將預應(yīng)力混凝土現(xiàn)澆箱梁作為重要應(yīng)用對象，通過此種方式來對環(huán)境干擾性較大的問題進行一定解決。預應(yīng)力現(xiàn)澆箱梁具有適用多種環(huán)境的特性，屬于橋梁構(gòu)造中的重要組成，會對橋梁施工質(zhì)量產(chǎn)生較大影響。同時，掛籃懸臂施工作為大跨度橋梁施工的關(guān)鍵性技術(shù)，是推進預應(yīng)力現(xiàn)澆箱梁現(xiàn)澆箱梁施工質(zhì)量提升的重要技術(shù)，對于連續(xù)梁橋行車的穩(wěn)定性、舒適性提升都具有重要促進作用。

1 掛籃形式的選擇

掛籃形式具有多樣性特征，在開展實際的橋梁施工過程中，需要將工程項目的實際需求作為依據(jù)進行合理化選擇。三角掛籃屬于施工常用掛籃形式，具有承載力強、穩(wěn)定性高的特點，可為施工中各項操作的開展提供一定便利。本次研究以此種掛籃作為主要研究對象，主要由主梁承重結(jié)構(gòu)、模板結(jié)構(gòu)、底板、懸吊結(jié)構(gòu)、錨行走系統(tǒng)、滑梁系統(tǒng)構(gòu)成[1]，具有一體化特征表現(xiàn)。

2 掛籃懸澆段的設(shè)計

將預應(yīng)力現(xiàn)澆箱梁掛籃懸臂施工技術(shù)應(yīng)用于橋梁工程項目當中，需要施工人員做好掛籃懸澆段設(shè)計流程的充分掌握，將實際的施工情況作為依據(jù)，對分段長度進行合理劃分，確保相應(yīng)設(shè)計與工程荷載需求保持一致。在對掛籃長度進行設(shè)計時，需以懸臂灌注最大分段長度作為。對掛籃橫斷面進行設(shè)計時，需綜合考慮橋梁寬度、截面情況來確定。若橋梁橫截面由單箱結(jié)構(gòu)構(gòu)成，全截面僅使用1個掛籃即可施工，反之則使用多個掛籃實施分別施工，發(fā)揮出掛籃施工的靈活性特點[2]。在對掛籃荷載進行設(shè)計時，可以將施工部位、所處階段作為依據(jù)來實施荷載的靈活性計算。此外，為對掛籃施工穩(wěn)定性進行保障，還需在設(shè)計中重點關(guān)注高空作業(yè)安全系數(shù)與重量等因素。

3 掛籃的制作與安裝

對于橋梁工程項目而言，掛籃的制作與安裝屬于非常重要的環(huán)節(jié)。在對掛籃進行制作之前，需要將設(shè)計圖紙作為主要參考依據(jù)，完成掛籃幾何尺寸、技術(shù)要求、材料材質(zhì)以及精確度等數(shù)值的確定，所有施工人員均不可對掛籃相關(guān)設(shè)計要求、材料進行隨意性變動，待掛籃零件完成加工后于廠內(nèi)試拼。掛籃技術(shù)參數(shù)如下表1所示。在安裝掛籃之前，需確保安裝環(huán)境處于安全狀態(tài)當中，并且所有施工人員均需以安裝手冊相關(guān)要求作為主要遵循。在具體安裝中，需在水泥、砂漿施工中做好梁頂面鋪部位的找平工作，然后于前支座位置鋪設(shè)3根枕鋼（距離≤50cm）[3]。完成鋼枕鋪設(shè)后進行掛籃軌道的安裝，先是在兩側(cè)位置各安裝長鋼軌一根，再將預應(yīng)力筋穿入其內(nèi)部，接著找平軌道頂面并確認無誤做好固定化處理。完成掛籃軌道安裝后實施主構(gòu)架的分片吊裝工作，主是是利用腳手架形成臨時性支撐，然后借助長螺桿將扁擔梁與主構(gòu)架連接在一起，為后續(xù)吊裝作業(yè)的開展提供一定方便。

表1 掛籃技術(shù)參數(shù)

4 掛籃的預壓

完成掛籃的安裝施工之后，還需通過預壓試驗為掛籃系統(tǒng)強度、剛度做好保障，最大限度地消除非彈性形變。一般來說，預壓壓力都是控制在掛籃自身重量的1.2倍，同時還要通過測量與計算的方式針對掛籃的彈性變形值進行的測量與計算，接著做好模板預壓數(shù)值的合理化設(shè)置，并且要將箱梁的標高調(diào)整到相應(yīng)的位置。在具體的預壓操作當中，多使用千斤頂張拉鋼絞線的方案開展相應(yīng)試驗，主要在鋼絞線上端位置使用千斤頂展開分級加載預壓工作[4]。此外，掛籃前端擾度存在引發(fā)桁架形變的可能性，還需重點關(guān)注出力與位移之間的關(guān)系，以此作為底模、標高的調(diào)整依據(jù)。實際操作過程中，可于實際情況結(jié)合在一起合理調(diào)整試驗方案，最大限度地降低工作量。

5 掛籃的行走、移動

掛籃的行走與移動需以某一梁段的混凝土澆筑施工為基礎(chǔ)，做好相應(yīng)的預應(yīng)力張拉施工之后，可依據(jù)實際施工進度安排掛籃沿著行走軌道進行滑移，到達下一個點位之后即可繼續(xù)投入到使用當中。具體來說，施工人員需按照以下流程實施掛籃的行走、移動。（1）掛籃移動前需針對移動軌道的布置位置做好精準性測量，做好梁段頂面的找平工作。待確定好安裝的位置之后，需于指定區(qū)域安裝墊枕、軌道，做好脫模處理之后，與倒鏈滑車配合在一起，完成底模的轉(zhuǎn)移，然后利用千斤頂將配套裝置移動到下一個施工點位，并將其再次固定于軌道上，為后續(xù)施工提供便利；（2）在對外側(cè)模走行梁后吊架位置進行選定的過程中，多以梁段位置為主要操作點，待其處于穩(wěn)定狀態(tài)后，由施工人員針對其中一個梁段后吊架實施拆除處理，然后降低移動到預留孔道的位置上，完成相應(yīng)安裝施工后，再對另一個吊架做出解除處理；（3）全面檢測掛靠整體裝置的安裝，對走行梁的位置安裝準確性進行判斷，經(jīng)由檢測確定與工程設(shè)計相關(guān)要求處于相符狀態(tài)之后，允許施工人員針對掛籃外模、底模標高等結(jié)構(gòu)進行合理調(diào)整。待底板、腹板兩個位置的鋼筋經(jīng)過綁扎成型處理后，由施工人員及時做好內(nèi)模板車撤出處理，做好相應(yīng)封閉施工[5]；（4）通過在掛籃主桁架尾部位置配備滾輪的方式實現(xiàn)掛籃在預設(shè)軌道上方的滑行操作，同時要選取強度高、表面光滑的四氟滑板安裝在桁架支座與滑道梁之間的位置中，利用此種方式降低移動中所產(chǎn)生的摩擦力，促使掛籃運動靈活性得到有效提升；（5）需借助前支座配套裝置來實現(xiàn)掛籃主桁前端的滑動穩(wěn)定性，當掛籃處于前移狀態(tài)的時候，施工人員可針對手拉葫蘆做好靈活性調(diào)控，通過此種方式實現(xiàn)對掛籃厚后錨、桁架尾部的有效控制，促使掛籃穩(wěn)定性得到有效保證；（6）在開展底籃下放施工時，需對千斤頂實施精細化操作，通過平衡下放的方式來強化現(xiàn)場施工的安全性，嚴禁操作面下方站人。在下放之前做好吊桿的標記，將其視為參照的基準，能夠進一步提升施工的精度。此外，為保證掛籃運行的平穩(wěn)性，需重視掛籃軌道的堅固性，避免在長時間使用下出現(xiàn)功能異常表現(xiàn)。

6 合攏段施工

對于連續(xù)梁建設(shè)而言，合攏段的建設(shè)是非常重要的一項內(nèi)容，該施工環(huán)節(jié)中包含著眾多細節(jié)內(nèi)容，需注意到不同細節(jié)的作用，確保橋梁建筑結(jié)構(gòu)處于更加穩(wěn)定的狀態(tài)當中，讓大跨度連續(xù)梁的建設(shè)質(zhì)量得到有效保證[6]。（1）在合攏段操作過程中，需將合攏速度控制在適當?shù)姆秶斨校瑫r要對其對稱性進行保障。在對合攏部分的混凝土進行選取過程中，需以微膨脹混凝土作為首選，通過此種方式來強化混凝土的整體性強度，并且要在封閉段的混凝土澆筑作業(yè)中做好混凝土自重的精準性測量，將其作為后續(xù)施工的重要參照；（2）在開展合攏段施工過程中，需按照合理工序開展相關(guān)施工。首先是對邊跨直線、合攏段實施澆筑處理，待混凝土強度達到規(guī)定標準之后，對邊跨頂板預應(yīng)力筋實施張拉處理。其次需針對臨時搭建的過渡性墩支柱進行拆除處理，做好墩頂部永久性支柱的鎖定操作，讓整個結(jié)構(gòu)都呈現(xiàn)出兩個單懸臂梁的表現(xiàn)形式。最后需針對跨中合攏段實施鎖定，并且要將墩頂部的永久性支座裝置進行及時拆除處理。

7 模板的安裝

模板安裝工程屬于掛籃懸臂澆筑施工的一項重要內(nèi)容，需在正式安裝之前做好模板的徹底性清潔，特別要重點關(guān)注模板內(nèi)側(cè)的雜物，為模板工作的順利開展打下良好基礎(chǔ)。同時，還要合理選擇脫模劑，避免模板安裝質(zhì)量受到脫模工藝的不利影響。此外，施工人員還需針對施工構(gòu)件做好嚴格檢查，避免受到構(gòu)件性能影響。具體來說，各部分模板的安裝要點如下所示：（1）底模施工。先對底模的邊線進行測量、放樣處理，將其作為安裝施工的依據(jù)，同時要綜合考慮到掛籃預壓獲得的彈性變形量，為底模標高的設(shè)定合理性提供一定保證。為降低外部因素帶來的侵擾性影響，可將該施工盡量安排在早晨時段，并通過多次測量復核來強化準確性；（2）測模施工。先對模板走行梁前吊桿進行一定調(diào)控，同時要要針對模板高度做好合理化控制，將上述誤差控制在允許范圍當中。在具體的施工操作中，施工人員還需強化中線的調(diào)整與檢測，通過多次的校正與核對來降低側(cè)模安裝存在的偏差性問題；（3）內(nèi)模施工。該施工環(huán)節(jié)一般是在底板、腹板完成鋼筋綁扎、預應(yīng)力張拉施工之后開展，施工中需重點關(guān)注內(nèi)模架、鋼模板兩個部分。在此過程中，需要嚴格遵循相關(guān)施工相關(guān)要求，將鋼模板提升到指定位置當中，于內(nèi)模架上完成相應(yīng)的拼裝施工。在具體的拼裝施工中，施工人員可利用螺栓對內(nèi)模實施連接處理，利用拉桿施工對內(nèi)外模板實施連接處理。此外，需在混凝土澆筑之前按照1.5cm的間距提前預留振搗處理的窗口，待完成下部的混凝土澆筑施工后，可利用適當尺寸的鋼板實施封堵處理，接著實施剩余部分的澆筑[7]；（4）端模施工。將設(shè)計相關(guān)要求作為依據(jù)進行端模的安裝操作，同時需利用拉桿式鋼槽來提升端模的穩(wěn)定性。完成所有模板施工工作之后，需借助鋼絲繩等裝置來進行緊固處理，檢查模板質(zhì)量過程中，可按照“先自檢、后監(jiān)理檢驗”的流程來進行檢查，由此實現(xiàn)模板工程質(zhì)量的保障。

8 混凝土澆筑

在全面開展混凝土澆筑工作之前，需要施工人員針對不同節(jié)段的施工進行關(guān)注。一般來說，箱梁混凝土澆筑多將懸臂內(nèi)端作為起點，讓根部與前段的混凝土保持在相連狀態(tài)，使用兩端對稱的方式實施澆筑施工，并且需要配合相應(yīng)措施來對預應(yīng)力管道進行全面性保護，做好管道內(nèi)部的殘渣清理工作。在實際澆筑施工當中，需要同步推進方式施工，借助兩臺泵車實施聯(lián)合性作業(yè)模式。（1）澆筑需從底板與腹板的接頭位置開始，然后按照底板、腹板、頂板的順序進行澆筑，每個部分的澆筑都需保持連續(xù)性，避免對整個結(jié)構(gòu)的完整、穩(wěn)定性造成不良影響；（2）振搗是對混凝土澆筑質(zhì)量產(chǎn)生直接性影響的關(guān)鍵性環(huán)節(jié)，需合理使用振搗設(shè)備并選用適當振搗方法，因為振搗設(shè)備具有非常強的作用力，容易因方法不當給鋼筋模板、預埋件產(chǎn)生損傷性影響。在具體振搗施工中，可選用小型30振動棒，利用插入式振搗方法鋼筋等構(gòu)件高密度分區(qū)域?qū)嵤┱駬v，讓不同材料的位置穩(wěn)定性、結(jié)構(gòu)完整性得以保障。同時，需以分層施工方式開展作業(yè)，本層振搗時將設(shè)備垂直地插入到前一層當中（深度5～10cm），通過聯(lián)合兩層的方式，實現(xiàn)共同振搗，利用此種方式達到層間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的效果。此外，振搗需以“快插慢拔”作為主要原則，待混凝土表面不表現(xiàn)出氣泡、下沉現(xiàn)象，并且伴隨出現(xiàn)泛漿現(xiàn)象的時候，將振搗棒以緩慢速度拔出混凝土，避免速度過快造成局部混凝土密實性較差的現(xiàn)象。

9 預應(yīng)力施工

預應(yīng)力施工的效果會對橋梁結(jié)構(gòu)的安全性、穩(wěn)定性產(chǎn)生直接性影響。因此，在開展掛籃懸臂施工過程中，需從張拉時間、原則、程序以及方法出發(fā)，針對預應(yīng)力施工相關(guān)要點進行一定分析。（1）張拉時間需以梁體混凝土強度設(shè)計值為依據(jù)，一般情況下需要≥設(shè)計強度要求的90%，同時需保證齡期≥7d；（2）張拉原則以“先腹板束、后頂板束、對稱推進”為主要遵循；（3）張拉程序主要是按照“0→0.1σcon →1.00σcon →錨固”的順序來展開具體施工；（4）張拉方法是以同步推進為基礎(chǔ)，自雙端開始實施同步性張拉，針對具體張拉力實施合理化控制，做好反復校準工作，避免出現(xiàn)實際伸長量與理論參數(shù)間存在較大誤差現(xiàn)象。對于無法滿足上述要求的現(xiàn)象需及時尋找原因并做好針對性處理。

10 孔道壓漿與封錨

孔道壓漿施工以真空壓漿工藝為主，以運行壓力0.7 MPa的壓漿機為主要設(shè)備，利用此種裝置對孔道中空氣進行抽取，當真空度處于＞80%狀態(tài)時，借助推動性作用將漿液充滿到孔道當中。完成孔道壓漿施工后，需由施工人員做好鋼絞線的檢查后，做好剪除處理后清理施工現(xiàn)場，隨后實施封錨施工。一般來說，可利用無收縮水泥漿實施相應(yīng)操作，通過此種方式來發(fā)揮出防護性作用。

11 掛籃拆除

開展掛籃拆除工作前需做好吊裝機械、配套設(shè)施的檢查，然后按照“內(nèi)模骨架及內(nèi)模、側(cè)模、底模以及主桁架”順序?qū)嵤┎鸪ぷ鳎⒆龊酶黝惒考姆诸惐９堋Ｔ诰唧w拆除工作中，需遵循“自梁段開始，同步推進”的原則，避免受到安全性問題影響。完成拆除后，需針對拆除下來的模板材料進行一定的清理與修整，將可重復利用的材料妥善保管好，為后續(xù)施工提供一定重復應(yīng)用材料，促進可持續(xù)發(fā)展。

12 結(jié)語

現(xiàn)澆箱梁掛籃懸臂施工技術(shù)在橋梁工程中顯示出明顯優(yōu)勢形特點，一方面可以實現(xiàn)成本節(jié)約，另一方面可以降低事故發(fā)生率，在提升施工質(zhì)量方面顯示出非常重要的價值。但該技術(shù)的施工要求較高，需要針對關(guān)鍵性工藝多加關(guān)注，通過不斷完善、優(yōu)化的方式來強化施工技術(shù)水平，更好地適應(yīng)現(xiàn)代化橋梁建設(shè)。