大橋掛籃懸澆工程的施工技術(shù)與質(zhì)量控制措施

1、大橋掛籃懸澆工程的施工技術(shù)與質(zhì)量控制措施吳文利海南交通建設(shè)咨詢有限公司570125【摘要】：大橋施工方法包括支架法、頂推法以及懸臂澆筑法等，懸臂澆筑法非常適合使用在通航繁忙的河道中施工，在采用懸臂澆筑法施工中將梁適當(dāng)分為若干部分畸形懸臂施工，我國(guó)大部分的斜拉墻施工采用掛籃懸澆施工，能夠充分利用斜拉索的索力來減輕負(fù)荷。為分析大橋掛籃懸澆工程施工技術(shù)與質(zhì)量控制措施，以具體工程為例， 分析掛籃懸澆施工和質(zhì)量控制措施，希望能為大橋施工提供一些參考?！娟P(guān)鍵詞】：大橋施工；掛籃；懸澆施工；質(zhì)量控制掛籃懸澆施工最早出現(xiàn)在20 世紀(jì) 60 年代，發(fā)展至今已經(jīng)成為大橋施工使用比較廣泛的一種施工方法， 無需建立落

2、地支架， 但是采用掛藍(lán)懸澆施工中， 需要注意各個(gè)施工環(huán)節(jié)連貫性很強(qiáng)，因此要求施工方法系統(tǒng)化， 能夠及時(shí)解決施工中存在的問題， 本文以具體工程為例，分析掛籃懸澆施工和質(zhì)量控制措施。1 工程概述大橋分為主跨、引橋，橋梁全長(zhǎng)397m，主橋長(zhǎng)150m，為預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，北岸引橋長(zhǎng)120m，南岸橋長(zhǎng)120m，引橋均為30 米預(yù)應(yīng)力連續(xù)小箱梁施工。主跨橋下為南渡江，不適合采用支架法施工，而采用頂推法施工會(huì)對(duì)周邊環(huán)境造成過度破壞，綜合考慮各種因素，采用掛籃懸澆施工。左右幅主橋上部各由1 個(gè)單箱單室斷面組成，箱梁根部梁高8m，間梁按二次拋物線設(shè)計(jì)。箱梁頂板在2850，底本厚度、跨中、腹板厚度分別為100

3、、25、4065，箱梁最大懸澆節(jié)段重1200，掛籃自重依照60t 計(jì)算。2 掛籃懸澆工程施工技術(shù)掛籃由底籃系統(tǒng)、行走系統(tǒng)、主桁架系統(tǒng)以及模板系統(tǒng)等組成。2.1 掛籃參數(shù)與選型掛籃設(shè)計(jì)最大兩種和掛籃自重分別設(shè)計(jì)為1250、 500，適合使用在 2.54.0m梁長(zhǎng)，傾覆穩(wěn)定系數(shù)設(shè)計(jì)大于 2.5，采用不平衡重行走方式。該地區(qū)時(shí)常出現(xiàn)大風(fēng)天氣，在設(shè)計(jì)中需要注意掛籃自重以及最大梁重比值參數(shù)，能夠保證在8 級(jí)風(fēng)天氣下不會(huì)出現(xiàn)空載移動(dòng)情況。結(jié)合施工箱梁特點(diǎn)和技術(shù)參數(shù)，合理選擇掛籃參數(shù)，保證掛籃結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，方便施工，現(xiàn)場(chǎng)施工操作方面， 適合機(jī)械化施工， 提高整體結(jié)構(gòu)安全性和穩(wěn)定性，在保證剛度和穩(wěn)定性基礎(chǔ)上控

4、制掛籃重量。 在掛籃設(shè)計(jì)中采用優(yōu)化棱形鋼桁架結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)具有更強(qiáng)的剛度和穩(wěn)定性，迎風(fēng)面積很小，能夠充分滿足在大風(fēng)天氣下的施工。掛籃總長(zhǎng)11.5m，懸臂長(zhǎng)5.2m，模板采用定型鋼模，掛籃主要結(jié)構(gòu)見圖1 所示。掛籃成功結(jié)構(gòu)形式包括平行桁架式掛籃、平弦無平衡掛籃以及菱形掛籃等，在本工程施工中， 主承重桁架由大剛度菱形桁架組合組成，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能夠大大減輕自重，是近些年常使用的掛籃形式。 整體結(jié)構(gòu)由桁架橫向連接和前后橫梁組成，在施工中為方便作業(yè)，適當(dāng)降低了前橫梁的高度。 桁架主要由2 根槽鋼組成， 前后橫梁則是由槽鋼焊接組成，桁架和前后橫梁作為后錨反扣壓梁和底平臺(tái)系統(tǒng)吊梁。懸掛系統(tǒng)由精軋紋粗鋼筋和鋼吊帶

5、組成，底平臺(tái)與鋼吊帶的連接采用雙相鉸接方式，每幅掛籃橫梁配置螺旋式千斤頂和49000 手拉葫蘆， 采用螺紋鋼筋固定。錨固系統(tǒng)由模板系統(tǒng)、軌道錨固系統(tǒng)組成，主縱梁桁架采用反扣壓型式。承重系統(tǒng)是掛籃主要受力構(gòu)件，承擔(dān)施工全部質(zhì)量。 行走系統(tǒng)由行走軌道系統(tǒng)、鋼軌以及內(nèi)外滑梁構(gòu)成，掛籃每澆筑完成階段，待混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度90后進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉。放松錨固系統(tǒng)， 掛籃采用手拉葫蘆拉動(dòng)。 模板系統(tǒng)有內(nèi)模、外模等組成，根據(jù)實(shí)際情況自行制作封頭模板，其余均為定制鋼模。2.2 掛籃安裝在機(jī)修車間加工制作完成所有加工構(gòu)件，完成后，運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)安裝施工，安裝枕梁、軌道梁、桁架、內(nèi)滑梁等。經(jīng)過掛籃壓載試驗(yàn)，試驗(yàn)壓載

6、掛籃設(shè)計(jì)荷載試驗(yàn)結(jié)果為1600 ，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于懸澆段最大梁重。在施工之前需要進(jìn)行支架預(yù)壓，為得到支架變形量，充分消除變形對(duì)箱梁線性的影響，在掛籃安裝中， 為保證箱梁線性，在安裝底模和側(cè)模后，采用砂袋進(jìn)行預(yù)壓施工，分級(jí)加載，預(yù)壓荷載分別控制在預(yù)壓荷載的60、 80、 100，從混凝土結(jié)構(gòu)跨中開始向支點(diǎn)加載。在統(tǒng)計(jì)荷載內(nèi)， 結(jié)構(gòu)變位最大測(cè)點(diǎn)小于測(cè)量?jī)x器最小分辨值為穩(wěn)定。在底板上采用袋裝砂壓載，壓載試驗(yàn)中分級(jí)對(duì)稱壓載，觀察并記錄吊帶、底模以及上橫梁變形，觀察變形情況。加載試驗(yàn)完成后分級(jí)卸載，觀察病計(jì)算彈性變形，分析各測(cè)點(diǎn)彈性變形值。圖 1 掛籃構(gòu)造示意圖圖 2邊跨合攏段水箱設(shè)置掛籃利用澆筑箱梁作為支撐點(diǎn)

7、，人為創(chuàng)造工作平臺(tái)，針對(duì)沒有支撐點(diǎn)掛籃，采用其他方式如扇形托架澆筑， 保證托架承重強(qiáng)度滿足強(qiáng)度和剛度要求， 各連續(xù)點(diǎn)緊密連接， 避免梁段出現(xiàn)裂縫以及下沉情況。 由于梁和墩沒有固定在一起， 想要保持懸澆施工平衡度， 需要采取臨時(shí)固定，保證梁具有足夠的抗彎能力。2.3 掛藍(lán)施工掛籃安裝完畢后， 拼接側(cè)模和底模， 依照相關(guān)要求進(jìn)行預(yù)壓，根據(jù)彈性變形量以及設(shè)計(jì)值等及時(shí)調(diào)整底模和側(cè)模標(biāo)高，然后調(diào)整鋼筋以及預(yù)應(yīng)力鋼束等，澆筑混凝凝土， 待混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)張拉條件后，進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉，壓漿封錨。在澆筑梁臂前，需要根據(jù)澆筑段的底板標(biāo)高、標(biāo)高以及變形情況等確定模板立模標(biāo)高。在監(jiān)控測(cè)量施工中， 連續(xù)觀測(cè)掛籃變形以

8、及主梁擾度情況，并嚴(yán)格控制， 在澆筑混凝土前后，需要連續(xù)觀測(cè)箱梁標(biāo)高、軸線，另外在預(yù)應(yīng)力張拉前后同樣需要觀測(cè)箱梁標(biāo)高變化，并對(duì)比分析設(shè)計(jì)標(biāo)高以及擾動(dòng)等，及時(shí)調(diào)整箱梁預(yù)拱度確保箱梁線型。在掛籃行走中， 澆筑每一節(jié)段混凝土后拆除底籃，緩慢下降底籃和側(cè)模，拆除錨固， 鋪設(shè)軌道并調(diào)整后軌道錨固。拆除主梁錨固后，拆除小車和前一段錨梁。焊接固定直接，采用固定裝置緩慢向前移動(dòng)掛籃，重復(fù)以上步驟， 直至移動(dòng)到下一個(gè)施工位置，在安裝主梁后錨前需要先調(diào)整圖掛籃位置，緩慢提升底籃和側(cè)模，澆筑混凝土。在澆筑混凝土中， 依照設(shè)計(jì)要求張拉斜拉索，待混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，拆除主梁梁肘外部側(cè)模。在掛籃施工中， 需要注意下

9、降掛籃中需要嚴(yán)格依照給定高程進(jìn)行下降，掛籃行走中， 需要保證行走平穩(wěn)性， 及時(shí)調(diào)整傾斜情況。懸臂澆筑混凝土中， 需要從掛籃前端分層向掛籃尾端進(jìn)行，系統(tǒng)行走中需要注意經(jīng)常做潤(rùn)滑保護(hù)。箱梁混凝土施工澆筑混凝土采用500 型和 1000 型強(qiáng)制式攪拌機(jī)組集中拌和， 由 60 混凝土輸送泵輸送， 箱梁頂板安裝三通甭管，對(duì)稱階段需要保證對(duì)稱澆筑，若是嚴(yán)重不平衡很難控制單個(gè)節(jié)段底板重量。在箱梁預(yù)應(yīng)力施工中，分為縱向預(yù)應(yīng)力施工、豎向預(yù)應(yīng)力施工和橫向預(yù)應(yīng)力施工，縱向預(yù)應(yīng)力施工控制力控制在3710，采用兩端對(duì)稱張拉，橫向預(yù)應(yīng)力張拉控制在 781.2。采用交叉張拉和錨固方式，豎向預(yù)應(yīng)力采用直徑32 粗鋼筋施工，

10、豎向預(yù)應(yīng)力張拉控制力控制在540，采用梁頂單項(xiàng)張拉。在穿束施工中，采用通空氣疏通管道，通過孔道，將導(dǎo)線和預(yù)應(yīng)力筋束連接在一起，卷揚(yáng)機(jī)牽引穿束，檢查預(yù)應(yīng)力筋外露情況，保證外露長(zhǎng)度基本保持一致，滿足張拉要求后，安裝千斤頂和錨具。在張拉施工中，需要保證混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90以上，在張拉中，一次進(jìn)行縱向張拉、橫向張拉以及豎向張拉，注意控制張拉控制了和伸長(zhǎng)值。2.4 合攏段施工該大橋施工包括變化合攏段施工和中跨合攏段施工， 依照施工設(shè)計(jì)要求， 需要先進(jìn)行邊跨施工，然后進(jìn)行中跨合攏段施工。在合攏段施工中，先安裝吊架、設(shè)置水箱、勁性骨架，然后進(jìn)行混凝土澆筑。在合攏段施工中，邊跨合攏段施工采用吊架施工，

11、中跨合攏段在施工前需要移動(dòng)掛籃。 在合攏段施工之前， 需要觀察溫度變化對(duì)兩題豎向位置的影響， 觀測(cè)時(shí)間需要連續(xù)超過 48h，確定最佳澆筑混凝土施工時(shí)間。在梁懸臂端設(shè)置水箱中，根據(jù)具體位置和數(shù)量確定計(jì)算結(jié)果，在澆筑過程中，根據(jù)澆筑量逐漸放出水箱水，保證合攏段銜接平順，水箱設(shè)置見圖 2 所示。根據(jù)設(shè)計(jì)方法設(shè)置勁性骨架， 在鎖定前， 采用千斤頂將梁段順著橋頂，鎖定勁性骨架后復(fù)測(cè)合攏段長(zhǎng)度和高程。在邊跨合攏段施工中，搭設(shè)直接，澆筑梁段， 體系轉(zhuǎn)換后拆除牽拉系統(tǒng)，安裝合攏段各骨架、管道以及導(dǎo)管等，安裝模板澆筑混凝土，達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，張拉預(yù)應(yīng)力筋。主跨合攏段施工中，體系轉(zhuǎn)換后拆除支架，搭設(shè)支架、底模以及管

12、道等，澆筑混凝土，拆除支架、掛籃、前支點(diǎn)掛籃。在合攏段的施工中，盡量縮短合攏段長(zhǎng)度，一般控制在 1.52m。變化施工采用勁性骨架方式施工， 在合攏段施工前，需要選擇好天氣， 在主梁線形允許條件下， 骨架合攏時(shí)間和頂尖時(shí)間應(yīng)該連續(xù)觀測(cè)中位值處合攏， 減少使用中引起的溫度應(yīng)力。 在混凝土施工中，合攏段施工采用的混凝土相比梁體而言需要提高一個(gè)等級(jí)，最高采用微膨脹混凝土。在澆筑混凝土中需要選擇一天溫度最低時(shí)間施工，為避免主跨合攏段施工受到溫度變化影響，設(shè)置壓重， 減少溫度引起的變形。在掛籃拆除中需要先查出主梁上的掛籃，然后查出前橫梁，最后拆除后橫梁。3 質(zhì)量控制措施大橋掛籃懸澆工程施工質(zhì)量控制包括梁底

13、線性控制、混凝土控制、 吊桿預(yù)留孔施工控制、懸澆塊接頭縫控制以及預(yù)應(yīng)力施工質(zhì)量控制。在大橋掛籃懸澆施工中，需要控制梁底線性，若是梁底高程控制不當(dāng)，可能導(dǎo)致大橋出現(xiàn)永久性傷害。一般變截面混凝土連續(xù)梁梁底采用二次拋物線設(shè)置，掛籃懸澆長(zhǎng)度控制在35m，掛籃底板做成平面模板，設(shè)計(jì)高程牽扯到圖紙標(biāo)注的高程，影響因素包括腹板束張拉、合攏段張拉等。施工前反復(fù)驗(yàn)算斷面立模高程，確定無誤后繪制表格，在澆筑混凝土之前，需要再次審核各模板高程，誤差控制在3。掛籃懸澆箱梁混凝土一般為C50 混凝土，在澆筑時(shí)需要控制混凝土溢出情況，可以在芯模底部增加屏幕模板壓住混凝土，控制澆筑混凝土上升速度。在錨墊板下的混凝土施工中由

14、于施工鋼筋密集，因此嚴(yán)禁出現(xiàn)漏震情況，在施工中要求均衡下料，不得出現(xiàn)偏載。 為保證大橋外觀美觀需要控制混凝土顏色，澆筑混凝土在8h 內(nèi)完成， 盡量減少轉(zhuǎn)換泵需要時(shí)間，若是在 15 以上條件下施工，保持已完成的外表顏色，每完成一個(gè)快件，都需要填塞空洞。在施工中由于懸澆塊件是逐一澆筑的，因此會(huì)造成交縫，接縫若是控制不當(dāng)容易形成錯(cuò)口臺(tái)階。接縫控制一般包括模板止?jié){、控制搭接長(zhǎng)度等，搭接長(zhǎng)度控制在810，在混凝土和模板之間貼上2 海綿膠帶， 達(dá)到很好止?jié){效果。采用拉條絲和控制掛籃剛度方法，使用剛度強(qiáng)、變形小拉條絲預(yù)先長(zhǎng)進(jìn)預(yù)應(yīng)力鋼筋。 橋梁在設(shè)計(jì)中， 會(huì)對(duì)掛籃重量有一定限制，在滿足條件情況下，選中剛度大的

15、掛籃底模板。在預(yù)應(yīng)力施工中， 包括懸澆束和合攏束兩部分， 在施工中束道數(shù)量和對(duì)接需要嚴(yán)格依照設(shè)計(jì)圖紙施工， 逐個(gè)核對(duì)各波紋管編號(hào)。 在接頭管處理中采用工具清理毛刺，在施工中，錨墊板需要與鋼束保持垂直，下方彈簧圈與加密鋼筋準(zhǔn)確定位?！窘Y(jié)束語】：綜上所述，本文以具體工程為例分析掛籃懸澆工程施工技術(shù)和質(zhì)量控制措施。在掛籃選型中，需要根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際條件來選擇，保證整體結(jié)構(gòu)安全可靠，在大風(fēng)天氣施工中，需要避開臺(tái)風(fēng)， 若是需要在冬季施工需要配置早強(qiáng)型混凝土。在施工控制中， 為減少溫度對(duì)箱梁測(cè)量控制點(diǎn)的影響，不能直接測(cè)量模標(biāo)高絕對(duì)值，而是測(cè)量相對(duì)值，測(cè)量時(shí)間點(diǎn)不得超過半小時(shí)，箱梁測(cè)量控制點(diǎn)測(cè)試中可以控制在晚上7 點(diǎn)到凌晨 7 點(diǎn)。【參考文獻(xiàn)】 ：1周文勝 .太浦河大橋掛籃懸澆施工技術(shù)J. 交通世界 (建養(yǎng) .機(jī)械 ),2010,10:105-106.2張超亮 .丹江口市習(xí)均大橋掛籃懸澆施