懸臂現(xiàn)澆連續(xù)梁施工技術(shù)探析

彭迪 楊陽

摘 要： 本文先簡(jiǎn)單介紹了連續(xù)梁橋懸臂現(xiàn)澆施工法的基本概念和特點(diǎn)，然后以津秦客運(yùn)專線跨天津塘沽高速特大橋?yàn)閷?shí)際案例，梳理了懸臂現(xiàn)澆施工工藝的具體流程。

關(guān)鍵詞： 懸臂；現(xiàn)澆；連續(xù)梁；技術(shù)探析

引言：橋梁是市政道路系統(tǒng)的重要組成成分，隨著新材料的誕生和社會(huì)生產(chǎn)水平的提高，橋梁的跨徑越來越大。我國預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋在上個(gè)世紀(jì)70年代首次應(yīng)用到城市橋梁中。預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋現(xiàn)已成為我國最常見的一種橋梁形式，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的施工工藝中懸臂現(xiàn)澆施工法是一種常見的施工工藝，由于其簡(jiǎn)單，高效的工藝特點(diǎn)而有著很高的實(shí)用性。因此，對(duì)懸臂現(xiàn)澆施工工藝開展分析和研究，有利于施工技術(shù)的推廣與改進(jìn)，從而提高橋梁建設(shè)的水平和橋梁的質(zhì)量。

一、連續(xù)梁橋懸臂現(xiàn)澆施工法

目前我國大部分已建成的大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋都采用的懸臂現(xiàn)澆施工工藝。懸臂現(xiàn)澆法又稱為掛籃法、吊籃法、無支架平衡伸臂法。是將以完工的墩頂段作為起點(diǎn)，利用掛籃從立模、澆筑混凝土、預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉、從兩側(cè)向跨中合攏，最后成為整體。圖1是懸臂現(xiàn)澆施工的基本示意圖。

懸臂現(xiàn)澆法施工的特點(diǎn)有：預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋的結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)適合懸臂施工，T型梁受力模式與成橋后的結(jié)構(gòu)受力相近；懸臂現(xiàn)澆法不需要支架施工，在航道通行、山間施工時(shí)不會(huì)影響橋下的正常通行；每個(gè)階段的施工基本都在掛籃內(nèi)開展，減小了彼此施工面之間的影響，有利于提高施工效率；采用分段施工，有利于變高度的箱梁施工的開展；掛籃結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本不高，有利于降低成本。

二、懸臂現(xiàn)澆施工關(guān)鍵技術(shù)分析

下面以津秦客運(yùn)專線跨天津塘沽高速特大橋?yàn)槔?。該橋?yàn)檫B續(xù)梁橋，梁全長(zhǎng)221.5米，計(jì)算跨徑60+100+60米，結(jié)構(gòu)為單箱單室、變截面變高度結(jié)構(gòu)。梁體頂寬12米，底寬6.7米，橋中支點(diǎn)梁高7.85米，跨中和邊跨分別為10米和15.75米，直線段梁高4.85米。在端支點(diǎn)、中跨跨中和中支點(diǎn)設(shè)置5道橫隔板。

1 初步施工

在安裝前要先把各個(gè)部分和滑面清洗干凈，支座的四角高差小于等于1毫米，支座構(gòu)件對(duì)正，中心線對(duì)齊。臨時(shí)支座鋼筋一部分嵌入箱體，一部分預(yù)埋進(jìn)墩帽中。該橋0#和1#段采用的是支架法施工，本文只對(duì)該橋的懸臂澆筑法做介紹。

2 懸臂澆筑梁段施工

懸臂澆筑施工的掛籃采用三角桁架式掛籃，該掛籃分為吊架、錨固、模板、走行和附屬部分。這種掛籃優(yōu)點(diǎn)是可以讓內(nèi)外模板一次性走行到位。掛籃由兩片三角形主桁構(gòu)成，抗傾覆系數(shù)大于2，由導(dǎo)鏈牽引，前支座設(shè)有聚四氟乙烯的滑板，后支座設(shè)有滑輪，減少摩擦力。在投入使用前要先對(duì)掛籃的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算確保安全，荷載計(jì)算包括掛籃的自重、混凝土重量、施工器具的重量、施工人員的重量以及振動(dòng)器振搗時(shí)產(chǎn)生的荷載；主桁的計(jì)算是利用吊點(diǎn)反力來驗(yàn)算主桁上的桿件結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和受力狀況；抗傾覆穩(wěn)定計(jì)算是利用主桁計(jì)算求出后錨力檢驗(yàn)掛籃的抗傾覆系數(shù)；另外在計(jì)算時(shí)都要考慮混凝土建筑時(shí)的工作狀況。

掛籃還事先要在工廠進(jìn)行強(qiáng)度和變形測(cè)試，通過加載確定掛籃的彈性形變和非彈性形變值。確定掛籃的各個(gè)部位連接正常，計(jì)算施工時(shí)的各項(xiàng)參數(shù)。

掛籃的安裝在0#和1#段預(yù)應(yīng)力加載完畢后進(jìn)行。安裝的過程主要是：安裝滑軌，通過預(yù)埋鋼筋錨固；吊裝主桁架；安裝前橫梁和模板。

通過1-2個(gè)梁段的灌注變形測(cè)定結(jié)果來確定掛籃的各項(xiàng)參數(shù)，主要是根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)確定掛籃的預(yù)留沉落值；確定掛籃底模板和主桁架的變形。掛籃懸掛在張拉并錨固在墩身上的T型箱梁段上，從而使得掛籃能夠順著軌道移動(dòng)。當(dāng)上一段梁完成張拉后，先松掉掛籃的后錨點(diǎn)、前后吊帶，拉動(dòng)走行導(dǎo)鏈，讓主梁系和模版系就位。完成下一段的立模、綁扎、預(yù)應(yīng)力管道安裝、混凝土澆筑以及鋼筋張拉等所有工序。等到0#和1#段的施工梁段混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，著手進(jìn)行掛籃的安裝，并開始懸澆梁段的工藝，基本的步驟主要有以下幾點(diǎn)：

① 上梁段澆筑12小時(shí)后，開始鋪設(shè)軌道，鋪平然后錨固，安裝前行導(dǎo)鏈，拆除堵頭木模。

② 上梁段澆筑完成24小時(shí)后，拆除模板拉筋，松掉內(nèi)外模以及底板模。

③ 設(shè)置待張拉鋼絞線，預(yù)裝模具。

④ 等循環(huán)段的混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，開始縱向鋼絞線的張拉，完成后進(jìn)行真空輔助壓漿。

⑤ 在完成澆筑的梁段上，鋪陳軌道，松掉掛籃尾部的后錨具，通過軌道前段用導(dǎo)鏈鋼索與掛籃主構(gòu)架連接，拉動(dòng)導(dǎo)鏈牽引掛籃滑行。

⑥ 掛籃滑行到位后，利用豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋固定掛籃尾部的錨固連接，拉起前橫梁的千斤頂和底模板的后吊裝置，完成調(diào)整后進(jìn)行下一梁段的作業(yè)。

整個(gè)懸臂梁段施工的工藝控制主要體現(xiàn)在兩方面：前6個(gè)月的徐變期以及等到混凝土強(qiáng)度和各參數(shù)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后方可進(jìn)行預(yù)應(yīng)力鋼絞線的張拉。懸臂現(xiàn)澆施工需要注意的是混凝土澆筑平臺(tái)要設(shè)置在完成澆筑的梁段混凝土和端模上，懸臂澆筑的過程始終是對(duì)稱展開。梁段進(jìn)行懸灌時(shí)，掛籃與上一梁段混凝土結(jié)合的地方要先鑿毛。每個(gè)梁段的施工都要根據(jù)設(shè)計(jì)的要求預(yù)設(shè)泄水孔、通風(fēng)通電的預(yù)留空洞以及其他預(yù)埋構(gòu)件。梁段懸臂施工時(shí)要注意整體撓度的變化，懸臂澆筑時(shí)T型結(jié)構(gòu)的兩端要保持荷載的平衡，澆筑時(shí)兩端的混凝土澆筑量差距最好不超過2方。同時(shí)澆筑梁段混凝土?xí)r要注意水平方向上的分層澆筑，確保一次性澆注成型，如果澆筑的混凝土自流高度超過了2m，還應(yīng)當(dāng)用溜槽和導(dǎo)管運(yùn)輸，保證混凝土澆筑順利進(jìn)行。

3 合攏施工

合攏施工按照先邊跨，后中跨的順序進(jìn)行。中跨合攏前要先拆除一個(gè)掛籃，利用掛籃內(nèi)外?；辛汉偷装迥Ｇ昂蟮臋M梁作為吊架，通過預(yù)留孔將掛籃的內(nèi)外模和底模吊在梁段上完成合攏施工。合攏的上一段梁段留有預(yù)設(shè)孔洞，待縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋完成張拉后，利用卷揚(yáng)機(jī)把外模切成小塊挨個(gè)吊下，然后拆除底板模桁架，用卷揚(yáng)機(jī)分別吊下底板模和橫梁，最后用吊機(jī)將掛籃的主構(gòu)件拆除。

三、結(jié)束語

懸臂現(xiàn)澆連續(xù)梁施工技術(shù)是一種適用性強(qiáng)，工序簡(jiǎn)便，施工效率高的連續(xù)梁橋施工工藝。隨著橋梁建設(shè)的不斷發(fā)展，橋梁的施工工藝不斷的進(jìn)步，只有對(duì)橋梁的施工技術(shù)進(jìn)行深入的研究和創(chuàng)新，才能確保橋梁建設(shè)事業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

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