关于连续刚构挂篮悬臂浇筑施工技术的分析李鹏举

关于连续刚构挂篮悬臂浇筑施工技术的分析李鹏举

李鹏举

李鹏举

中铁十二局集团第三工程有限公司山西省太原市030024

摘要：目前，随着社会的发展，我国的交通工程的发展也越来越迅速。自20世纪80年代，连续刚构桥在我国发展迅猛，其受力性能好、跨越能力强，随着施工技术的逐渐成熟，在跨江、跨河大桥以及城市立交桥均得到了广泛应用。

关键词：连续刚构；挂篮悬臂浇筑；施工技术的分析

引言

在我国交通事业快速发展的背景下，目前钢构桥的施工技术已逐渐成熟，尤其是悬臂浇筑法作为一种高效、成本低廉的施工方法，得到了各大施工单位的青睐，加强此技术的研究分析对于促进我国桥梁事业的发展意义重大。

1连续刚构桥特点

连续刚构是一种富有生命力的桥梁结构，由于未设置支座，桥梁的整体外观效果较好，桥下净空大；桥梁伸缩缝少，养护简单方便。连续钢构桥施工方法主要包括支架法和悬臂法。前者是早期施工方法，工期长，耗费木材多，承重能力低，随着钢脚手架的发展，此方法在长、大跨桥梁工程中方得到了较好的应用；后者是我国连续钢构桥最常用的施工方法，其有利于保证成桥受力状态，不影响桥下通航，同时施工速度相对较快、经济性良好，总体应用效果良好。但在连续钢构桥悬臂施工方法的应用中，也存在着一定的问题：1）在悬臂浇筑时，应保证施工的稳定与安全。节段施工极易产生偏载的情况，或在风力的影响下出现不平衡弯矩，对此可在桥墩、墩旁设置临时支撑，确保浇筑作业的顺利实施。2）在悬臂浇筑时，必须有效控制每个阶段的现浇质量。悬臂浇筑施工中存在大量的高空作业，但是作业面相对较小，施工周期受到养生、脱模限制，各节段间存在内部接缝，对此必须要加强各工序质量检查与控制，以保证最终的工程质量。3）在悬臂浇筑时，控制好梁体位置。悬臂浇筑合拢施工时，由于每个节段的混凝土龄期存在差异，相应的收缩、徐变所致的变形、次应力十分复杂，必须加强施工控制，保证桥梁整体结构受力满足设计要求，保障施工单位的经济效益和社会效益。挂篮悬浇边跨直线段技术的主要特点有：（１）简化了挂篮施工工艺，减少了合龙段的数量，加快了施工进度。（２）对边跨直线段进行合理分段，利用既有挂篮逐段浇筑施工，节约支（托）架、模板及合龙段临时锁定结构的投入，经济效益显著。（３）操作简单，易于掌握，施工效率高，大大降低了施工风险。（４）节能低耗，对现场环境影响极小，环保效益显著。此技术的施工步骤与传统的悬臂浇筑法有一定的区别，为连续梁或连续刚构桥的设计提供了新思路。合龙段数量的减少、施工顺序的改变以及体系转换过程的变化，将带来施工过程内力以及恒载内力的变化，并将影响到桥梁设计计算过程，导致梁体的配筋也需相应地改变。此外，这样的变化对桥梁的施工监控过程也将带来一定的影响。

2传统利用支架或托架浇筑边跨直线段方法的局限性

从１９８０年代开始，挂篮悬臂浇筑施工法在我国的桥梁工程中得到了广泛的应用和极大的发展，成为我国大跨度连续梁桥施工的主要方法。传统的挂篮悬浇施工法在施工边跨直线梁段时采取支架现浇的方法。当墩高较大时，从安全、经济和缩短工期等方面考虑，近年来则多采用在墩上托架现浇的方法施工。然而，对高墩连续梁或连续刚构桥的边跨直线段施工，即使采用托架法，依然存在诸多问题，主要表现在如下两个方面：（１）采用托架法时，为保证高墩两侧受力均衡，需对过渡墩进行配重设计，精确计算配重的堆载中心位置和堆载范围，且需在施工堆载中注意控制堆载的过程，否则极易出现高墩承受纵向偏载的问题，威胁桥墩安全。（２）高墩通常采用薄壁空心墩，而托架和配重平台与桥墩连接处局部应力很大，对空心墩的设计形成很大制约，甚至有可能因为施工中的局部受力导致需要修改墩壁的局部厚度。另外，为降低托架成本，减小桥墩局部受力，经常需将边跨现浇梁段长度缩短。这两方面均可能造成设计的困难。针对上述问题，笔者结合实际工程，提出了利用挂篮悬臂浇筑边跨直线段的施工方法，用以取代传统的利用支架或托架浇筑边跨直线段的方法，并成功地应用于工程实践，取得了良好的效果。

3优化措施分析

3.1预应力施工

工艺流程具体如下：首先安装好调试挂篮，进行挂篮预压，接着安装箱梁底模和外模，将事先制作好的钢筋进行安装，再安装波纹管和内模，然后进行梁段混凝土的灌注及养生，将锚具预应力束准备好，穿预应力钢束，再张拉预应力束，准备好压浆机进行孔道压浆，最后将挂篮前移就位，进行下一梁段施工。混凝土浇筑7d、混凝土达90%强度，可开展纵向预应力施工，张拉竖顺序：顶板束→腹板束→底板束；三向预应力的张拉顺序：先纵向、再竖向横、横向。预应力分为10%、20%、100%三级进行张拉。张拉初应力结合钢绞线的长度进行设计，输入智能张拉仪设定数据中，具体参数如下：当钢绞线长度为0~30m或30~60m时，初应力应为0.15σcon/MPa，持荷时间为5min；当钢绞线长度为60~100m时，初应力应为0.20σcon/MPa，持荷时间为10min；当钢绞线长度＞100m时，初应力应为0.25σcon/MPa，持荷时间为15min。

3.2挂篮安装

悬浇箱梁模板与挂篮对应配置均采用钢模板，由专业厂家在工场内加工完成运至现场在挂篮安装前做好受力验算工作，确保各项指标均符合要求后方可投入使用。挂篮拼装要严格按厂家装配图进行，全程由厂家专业技术人员跟踪指导，安装完成后由相关部门检验合格方可投入使用。挂篮使用前，以0#梁段拆下的三角托架进行预压试验，预压荷载=1.2×梁体自重。在移动挂篮前，需做好吊带、轨道锚固等设备的检查工作，若在施工期间遭遇大风，严禁继续移动，保证挂篮施工安全。

3.3混凝土浇筑

某工程采用泵送混凝土，2台泵车设于桥墩承台上，拌合站统一拌合混凝土，采用混凝土罐车运送混凝土至泵车位置进行泵送。浇筑时采用对称平衡浇筑，由混凝土输送泵沿墩身至0#块件顶板中央，再接至浇筑梁段位置，以三通管将混凝土用2根管道分别接至待浇段底板中央，边浇边拆输送管。在挂篮悬浇段施工中，要保证通气孔、防撞护栏、桥面泄水孔和劲性骨架预埋件等设计预埋的规格达到要求，比如，通气孔为φ10cm孔道，要顺桥向位于梁段中部，距桥面1.2m处的两侧腹板各设置一10cm通气孔；桥面泄水孔内径不小于11.4cm，设置于外侧护栏，距护栏内侧边10cm为泄水孔中心，纵桥向间距5m，四周设置补强钢筋。同时，也要保证后锚预留孔、外导梁吊架及滑架预留孔、内导梁吊架及滑架预留孔、吊杆预留孔、底板下横梁预留孔、挂篮轨道锚固预埋、预埋牛腿插盒、预埋精轧螺纹钢筋、线形控制测点、高程控制测点和模板拆除预留孔等施工预埋的规格均达到要求，比如，底板下横梁预留孔规格为200mm（顺桥向）×100mm（横桥向）；预埋牛腿插盒内空为20cm×20cm×10cm；预埋精轧螺纹钢筋为φ32mm精轧螺纹钢[5]。在下层混凝土强度达到10MPa时，采用机械凿毛、高压水枪冲洗的方式，清除表面浮浆露出骨料，确保上下层混凝土的连接质量。墩顶0#梁段上放置1.5m×1.0m×1.5m水箱，通过水管将河道水抽到水箱内，在水箱内放小水泵连接水管进行喷水养护，覆盖土工布喷水养生，养生应＞7d。

结语

综上所述，悬臂浇筑是连续刚构桥的重要施工方法，由于无需采用大型设备，施工较为方便，经济性也较好。在连续刚构桥实际施工中，应严格按照工序作业，加强施工控制，减少各类有害裂缝，切实保证桥梁结构安全，实现我国桥梁事业的规范发展。

参考文献：

[1]渠茂涛，雷军，赵香萍．大跨连续刚构梁边跨现浇梁段的挂篮悬浇施工方法：中国，ＺＬ２０１１１０２２７１３３．９［Ｐ］．２０１３－０４－０３

[2]祁玺剑．京石客运专线跨３０７国道大桥（４８＋８０＋８０＋４８）ｍ连续刚构跨石太铁路施工技术［Ｊ］．铁道标准设计，２０１２（７）：８７－９１

[3]张文格．关于挂篮悬浇与支架大节段现浇连续梁合龙施工若干问题的探讨［Ｊ］．国防交通工程与技术，２０１３（５）：１－７

[4]龚玉华，陈雷，陶路，等．山区连续刚构桥高墩边跨现浇段施工方案［Ｊ］．世界桥梁，２０１２，４０（３）：２０－２３