1、預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁掛籃懸臂澆筑施工工法 一、前言隨著道路交通事業(yè)的飛速發(fā)展，大跨、高墩、結(jié)構(gòu)特殊、造形新穎的橋梁建設(shè)項(xiàng)目不斷涌現(xiàn)，對(duì)橋梁工程施工形成新的挑戰(zhàn)，促使相應(yīng)的施工工藝應(yīng)運(yùn)而生，作為橋梁無支架施工方法之一的掛籃施工方法在近幾年內(nèi)得到廣泛應(yīng)用，解決了不少工程難題。我們?cè)谏虾Ｊ虚L(zhǎng)華路橋梁新建一期工程、紹興市群賢路橋梁一標(biāo)工程、上海市軌道交通9號(hào)線一期工程R403標(biāo)跨淀浦河橋等項(xiàng)目建設(shè)中，運(yùn)用三角形掛籃，安全、優(yōu)質(zhì)、快速的完成了現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁的施工，形成了公司的成熟工法，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。二、工法特點(diǎn)1、模板無須支架施工，橋下不受交通和障礙物影響。2、有利施工質(zhì)量的控制，特別是

2、對(duì)橋梁變形的控制。3、施工活動(dòng)范圍相對(duì)集中，便于施工安全管理，對(duì)周邊環(huán)境影響極小。4、施工不受外部因素制約，工期不受干擾。5、節(jié)約成本，掛籃設(shè)備可重復(fù)使用，省去大面積模板支架、基礎(chǔ)及障礙物清除等大量費(fèi)用。三、適用范圍本工法采用無支架施工，適用于過河橋梁、跨線橋梁等橋跨下無法搭設(shè)支架現(xiàn)澆的箱梁施工。藝原理預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁掛籃懸臂澆筑施工根據(jù)施工圖設(shè)計(jì)劃分的節(jié)段，從墩頂0#段開始，沿橋跨方向?qū)ΨQ，同步往兩頭逐段進(jìn)行施工，直到合攏。0#段常采用型鋼托梁和鋼管支架支模現(xiàn)澆施工。掛籃施工前，應(yīng)將0#節(jié)段與橋墩進(jìn)行墩梁固結(jié)，確保掛籃施工時(shí)，梁段不位移，不轉(zhuǎn)動(dòng)、不傾復(fù)。掛籃采用型鋼組拼而成的三角形穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，具

3、有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 、輕巧、受力明確、剛度大、變形小等特點(diǎn)；同時(shí)在操作過程中，安裝、錨固、移動(dòng)、拆卸方便，而且安全可靠，穩(wěn)定性好。三角形掛籃由承重系統(tǒng)、吊掛系統(tǒng)、錨固系統(tǒng)、行走系統(tǒng)、模板系統(tǒng)和張拉操作平臺(tái)組成。承重系統(tǒng)承載掛籃，模板及節(jié)段全部施工荷重；吊掛系統(tǒng)起傳遞荷載和調(diào)整模板標(biāo)高的作用；錨固系統(tǒng)用于掛籃抗傾變；通過行走系統(tǒng)實(shí)線掛籃在節(jié)段完成后的空籃前移。詳見掛籃設(shè)計(jì)圖。掛籃施工必須遵守對(duì)稱、平衡施工的原則，同步對(duì)稱的進(jìn)行掛籃安裝、梁段施工、預(yù)應(yīng)力張拉、掛籃前移、掛籃拆除等。每一段梁必須完成預(yù)應(yīng)力張拉施工后，掛籃才可前移到下一梁段的施工位置。懸澆節(jié)段完成后，合攏段施工要遵循先合攏邊跨，再合攏中跨的原

4、則。在中跨合攏段施工以前，應(yīng)先釋放梁墩固結(jié)，形成單懸臂結(jié)構(gòu)，中孔合攏段完成后，通過張拉，使原來的靜定體系向超靜定體系轉(zhuǎn)換，最終完成連續(xù)梁的施工。0#節(jié)段托架現(xiàn)澆五、施工工藝流程壓漿及封錨預(yù)應(yīng)力束張拉清孔、養(yǎng)生、穿束澆 筑 混 凝 土搭設(shè)混凝土施工平臺(tái)綁扎頂板鋼筋、安裝橫向預(yù)應(yīng)力束管道支立封頭模板安裝內(nèi)模就位安裝縱向預(yù)應(yīng)力束管道安裝豎向預(yù)應(yīng)力束管道綁扎底板及腹板鋼筋調(diào)整底模、外側(cè)模標(biāo)高0#節(jié)段墩梁固結(jié)掛籃安裝（前移）就位通 孔制作試件梁端接縫鑿毛壓試件釋放墩梁固結(jié)邊跨合攏中跨合攏掛籃拆除六、操作要點(diǎn)1、0#節(jié)段托架現(xiàn)澆施工0#節(jié)段常位于無法直接搭設(shè)支架現(xiàn)澆的水中，故采用托架現(xiàn)澆施工。托架可采用以

5、承臺(tái)為支點(diǎn)，上鋪單層加強(qiáng)貝雷桁架，貝雷桁架的數(shù)量與布置根據(jù)施工荷載情況確定；在貝雷桁架上鋪設(shè)工字鋼梁，在工字鋼梁上搭設(shè)48×3.5mm鋼管支架形成現(xiàn)澆托架，工字鋼梁和鋼管支撐的間距通過現(xiàn)澆箱梁支架計(jì)算確定。如圖1、圖2所示：2、墩梁固結(jié)墩梁固結(jié)一般采用在橋墩兩側(cè)設(shè)臨時(shí)預(yù)應(yīng)力束與臨時(shí)支墩；臨時(shí)預(yù)應(yīng)力束一端用P錨埋于承臺(tái)內(nèi)，另一端錨固于箱梁頂面，通過又拉又壓，實(shí)現(xiàn)梁墩固結(jié)的要求。如圖3所示：3、掛籃設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)荷載：掛籃應(yīng)根據(jù)箱梁最重、最長(zhǎng)懸澆節(jié)段施工進(jìn)行相應(yīng)的受力設(shè)計(jì)驗(yàn)算。掛籃設(shè)計(jì)荷載包括：箱梁節(jié)段重、節(jié)段模板重、施工支架重、施工人群荷載、振動(dòng)器重量及振動(dòng)力。 技術(shù)指標(biāo)：各部件強(qiáng)度、剛度

6、、穩(wěn)定性驗(yàn)算應(yīng)滿足相應(yīng)材料力學(xué)指標(biāo)；構(gòu)件最大充許變形20mm；施工、行走時(shí)的抗傾覆安全系數(shù)大于2；掛籃總重約最重懸澆節(jié)段的0.30.4。 掛籃組成：三角形掛籃由承重系統(tǒng)、吊掛系統(tǒng)、錨固系統(tǒng)、行走移動(dòng)系統(tǒng)、模板系統(tǒng)及張拉操作平臺(tái)組成。如圖4、圖5所示：承重系統(tǒng)：包括2根三角形組合導(dǎo)梁與前、后上下橫梁，是掛籃施工的主要受力結(jié)構(gòu)。承重系統(tǒng)的組合導(dǎo)梁均采用大型工字鋼焊接組拼而成；在2根三角形組合導(dǎo)梁頂部設(shè)橫向穩(wěn)定桿，以加強(qiáng)其橫向穩(wěn)定性。吊掛系統(tǒng)：包括前吊帶和后吊帶。前吊帶的作用是將現(xiàn)澆梁段及施工荷載等傳遞到主導(dǎo)梁上。后吊帶分2種，一種為梁底吊帶，一種為后上橫梁吊帶。梁底吊帶作用是將梁段現(xiàn)澆施工荷載等傳

7、遞到已完成的前段箱梁底板上；后上橫梁吊帶作用除承擔(dān)梁段現(xiàn)澆施工荷載外，另一個(gè)重要作用是在掛籃移動(dòng)時(shí)，梁底吊帶解除后，與前吊帶一起將模板系統(tǒng)、張拉操作平臺(tái)等吊掛在主導(dǎo)梁下，前移至下一梁段的澆制位置。在實(shí)際施工中，通過采用螺旋式千斤頂調(diào)整吊帶長(zhǎng)度，使掛籃能適應(yīng)梁段高度變化的需要，以確保梁段理想的線形。錨固系統(tǒng)：位于三角形主導(dǎo)梁的后部，采用在前段已澆成梁體上預(yù)埋錨固筋的方式，將掛籃主導(dǎo)梁錨固于已澆梁體上，把已澆梁體的自重轉(zhuǎn)化為掛籃施工時(shí)的平衡重抗傾覆。施工中常采用豎向預(yù)應(yīng)力筋作為后錨螺桿，通過壓鐵固定主導(dǎo)梁。行走系統(tǒng)：包括行走軌道、行走動(dòng)力、抗傾覆三大部份。行走軌道采用在主導(dǎo)梁與已施工成的箱梁間設(shè)置

8、2組16號(hào)組合槽鋼走道板與50mm的圓鋼組成。行走動(dòng)力利用2只手拉葫蘆牽引來實(shí)現(xiàn)。抗傾覆則采用在主導(dǎo)梁尾端配置配重，使其能抵抗因前端設(shè)有模板系統(tǒng)等而產(chǎn)生的不平衡彎矩，保證掛籃行走的順利就位。模板系統(tǒng)：包括木模、支承結(jié)構(gòu)和下縱梁。為確保混凝土外觀質(zhì)量和梁體的理想線形，模板設(shè)計(jì)應(yīng)以剛度控制為主，模板均采用塑面九夾板；支承結(jié)構(gòu)采用5×10cm方木圍檁及48×3.5mm鋼管；下縱梁采用工字鋼，下縱梁與下橫梁之間采用防滑槽與圓鋼限位。張拉操作平臺(tái)：平臺(tái)設(shè)置在掛籃最前端，采用兩排48×3.5鋼管立焊于下縱梁工字鋼上搭設(shè)而成，平臺(tái)搭設(shè)高度隨梁段高度變化。4、荷載試驗(yàn)約是設(shè)計(jì)荷載

9、的1.2倍16號(hào)組合槽鋼走道板與50mm的圓鋼，壓鐵在鋼筋安裝前，將梁端混凝土接縫鑿毛；鋼筋伸出節(jié)段端頭的搭接長(zhǎng)度應(yīng)滿足規(guī)范與設(shè)計(jì)要求，接頭均采用焊接；豎向預(yù)應(yīng)力筋在肋板內(nèi)層鋼筋幫扎前安裝完；上層鋼筋綁扎完后，對(duì)波紋管道進(jìn)行一次檢查與調(diào)整。波紋管接頭必須用膠帶紙纏繞，再綁扎幾道鐵絲，加強(qiáng)接頭的嚴(yán)密性。砼澆筑前，應(yīng)按計(jì)算要求調(diào)整好箱梁底模標(biāo)高，調(diào)整螺旋式千斤頂，并鎖定。同時(shí)，澆筑混凝土前應(yīng)對(duì)掛籃的狀況進(jìn)行全面細(xì)致的檢查，并復(fù)核標(biāo)高軸線，對(duì)鋼筋、預(yù)應(yīng)力管道、錨具安裝情況及模板情況作全面檢查和驗(yàn)收，并嚴(yán)格對(duì)照?qǐng)D紙進(jìn)行。砼澆筑時(shí)，嚴(yán)格按照先澆端部再澆根部的順序進(jìn)行。底板、頂板中鋼筋布置不多，但波紋管較

10、多，澆筑混凝土以采用振動(dòng)力較大的插入式振搗器振搗，混凝土易于振實(shí)。肋板內(nèi)預(yù)應(yīng)力管道鋼筋密布，砼澆筑時(shí)需要特別注意，振搗應(yīng)密實(shí)，設(shè)專人監(jiān)振，杜絕多振或漏振，以確保砼的密實(shí)。砼澆筑時(shí)，嚴(yán)禁插入式振搗器碰波紋管。砼達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，及時(shí)進(jìn)行張拉。張拉前先進(jìn)行標(biāo)高觀測(cè)，做好記錄，然后進(jìn)行張拉。張拉嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求的步驟進(jìn)行，張拉完成后再次測(cè)梁面標(biāo)高，做好記錄，與張拉前的標(biāo)高做比較，分析張拉前后的彈性變形。如屬正常范圍的，則進(jìn)行壓漿。7、懸澆施工控制箱梁懸臂現(xiàn)澆施工時(shí)，首先應(yīng)從理論上初步確定梁體底部標(biāo)高，從而控制梁體撓度。一般梁體的撓度數(shù)據(jù)應(yīng)從以下幾點(diǎn)進(jìn)行綜合考慮： 從理論上計(jì)算掛籃在各個(gè)施工段上，梁體自重

11、+掛籃重+施工人員、機(jī)械設(shè)備重作用下懸臂產(chǎn)生的撓度值。 根據(jù)各施工段重量，掛籃本身產(chǎn)生的撓度值；其數(shù)值可根據(jù)掛籃荷載分級(jí)試驗(yàn)后的荷載和變形的曲線圖可得。 施工段砼受大氣氣溫影響，產(chǎn)生的撓度值；其中包括砼收縮產(chǎn)生的撓度。 施工段梁體在預(yù)應(yīng)力張拉后，產(chǎn)生的回彈撓度變化值。施工規(guī)范及設(shè)計(jì)要求在箱梁合攏前兩懸臂端高程誤差不大于2cm，中線誤差不大于1cm。為此，必須在灌注每節(jié)梁段時(shí)對(duì)撓度進(jìn)行嚴(yán)格的控制。然而有很多影響箱梁撓度的因素（自重、氣溫、張拉力、活荷載及掛籃撓度等），比較復(fù)雜，使理論計(jì)算值與實(shí)測(cè)撓度值存在偏差。為能正確合理地控制梁體撓度，采取了如下措施：a、切實(shí)做好掛籃的加載試驗(yàn)，測(cè)出掛籃的彈性

12、變形值，為各節(jié)梁段設(shè)置預(yù)拋高提供可靠值。b、成立專門的觀測(cè)小組，選有經(jīng)驗(yàn)的專職測(cè)量工程師測(cè)量，加強(qiáng)觀測(cè)掛籃走行前后、混凝土灌注前后、預(yù)應(yīng)力張拉前后6個(gè)時(shí)態(tài)的撓度變化。每節(jié)段施工后，整理出撓度曲線進(jìn)行分析，及時(shí)準(zhǔn)確地控制和調(diào)整施工中發(fā)生的偏差值。c、在灌注混凝土過程中及時(shí)測(cè)量底板的撓度，發(fā)現(xiàn)實(shí)際沉落量與預(yù)留量不符時(shí)，及時(shí)調(diào)整吊帶頂端的千斤頂。d、合攏前相接的最后2個(gè)節(jié)段在立模時(shí)進(jìn)行連測(cè)，以便互相協(xié)調(diào)，以保證合攏精度，同時(shí)請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)、專業(yè)監(jiān)測(cè)單位協(xié)同作戰(zhàn)，在施工過程中的標(biāo)高動(dòng)態(tài)控制、立模高度的確定，撓度、變形的監(jiān)測(cè)等等。 落模一般落模距離不宜太大，約10cm15cm即可，其步驟由千斤頂均勻?qū)ΨQ的放松活

13、動(dòng)前后吊帶。先放松后吊帶，使后錨固吊帶自重下脫落并卡在后橫梁上，使底模脫離梁體；再放松前吊帶使底模自重下脫落，要防止后吊帶脫落時(shí)底模繞前吊點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。 移位掛籃前移，必須在張拉壓漿完工后待水泥漿終凝后方可移動(dòng)。首先，在已完成的連續(xù)箱梁節(jié)段上測(cè)出箱梁的中心線，在此基礎(chǔ)上準(zhǔn)確的放出掛籃主導(dǎo)梁的位置，然后在導(dǎo)梁下滿鋪型鋼走道板。在掛籃移動(dòng)前，解除掛籃的后錨固。檢查掛籃各構(gòu)件受力狀況與配重情況，做好掛籃移動(dòng)前的準(zhǔn)備工作。掛籃移動(dòng)以葫蘆牽引為動(dòng)力，在掛籃移動(dòng)前必須檢查索具情況；掛籃移動(dòng)時(shí)注意同步前進(jìn)，每前進(jìn)50cm作一次觀察，防止掛籃有轉(zhuǎn)角引起誤差，同時(shí)也防止掛籃受扭變形。掛籃移動(dòng)就位后，收緊吊帶。收緊吊帶

14、時(shí)，前后橫梁吊點(diǎn)應(yīng)均衡同步提升；掛籃前橫梁吊帶的收緊工作和測(cè)量同步進(jìn)行，先初調(diào)掛籃位置，再然后精確定位后，安裝限位銷。9、合攏段施工及體系轉(zhuǎn)換主橋合攏段施工原則：遵循先合攏邊跨，再合攏中跨的原則。為保證質(zhì)量，合攏段砼采用微膨脹混凝土，合攏段澆筑完成后，在混凝土處凝前，對(duì)與施工縫處采用復(fù)振的措施防止混凝土裂紋的產(chǎn)生。 邊跨合攏段施工 T構(gòu)節(jié)段懸臂澆筑完成后，準(zhǔn)備邊跨合攏段的施工，由于T構(gòu)施工的成果與理想的曲線難免會(huì)有些偏差，導(dǎo)致合攏段邊跨端部與T構(gòu)懸臂端的標(biāo)高出現(xiàn)偏差，因此，在合攏段勁性骨架安裝前，對(duì)T構(gòu)懸臂兩端應(yīng)進(jìn)行對(duì)稱壓重，壓重荷載一般為合攏段重量的一半，保證合攏段兩端斷面標(biāo)高差不大于1cm

15、。在安裝勁性骨架前，對(duì)懸臂端標(biāo)高進(jìn)行48小時(shí)連續(xù)觀測(cè)，繪制時(shí)間撓度曲線，選擇合適時(shí)間（進(jìn)行合攏段混凝土澆筑。在日照溫差試驗(yàn)結(jié)束后，安裝懸吊模板，焊接合攏段勁性骨架，安裝并綁扎鋼筋、波紋管，安裝箱梁內(nèi)部模板。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果選擇時(shí)間澆筑邊跨合攏段混凝土，同時(shí)逐步對(duì)懸臂端壓重荷載進(jìn)行卸載，保證卸載重量與混凝土重量基本相同。當(dāng)邊跨合攏段達(dá)到設(shè)計(jì)張拉強(qiáng)度后，張拉底板、頂板預(yù)應(yīng)力束，邊跨合攏完成。 中跨合攏段施工在邊跨合攏段施工結(jié)束后，應(yīng)先釋放梁墩固結(jié)，再進(jìn)行中跨合攏段的施工。在安裝合攏段勁性骨架前，測(cè)量中跨合攏段兩端端面標(biāo)高。如不能滿足設(shè)計(jì)要求，應(yīng)對(duì)標(biāo)高較高斷面進(jìn)行壓重，壓重重量應(yīng)確保合攏段兩端斷面標(biāo)高滿

16、足設(shè)計(jì)要求。利用掛籃安裝懸吊模板，焊接合攏段勁性骨架，并綁扎鋼筋、波紋管，安裝箱梁內(nèi)部模板。根據(jù)日照溫差試驗(yàn)結(jié)果選擇時(shí)間（澆筑混凝土，同時(shí)逐步對(duì)懸臂端壓重荷載進(jìn)行卸載，保證卸載速度與加載速度基本相同。當(dāng)中跨合攏段混凝土達(dá)到張拉強(qiáng)度后，張拉底板、頂板預(yù)應(yīng)力束，中跨合攏完成。中跨合攏段施工如圖6所示： 體系轉(zhuǎn)換中孔合攏段混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)的100%以上，進(jìn)行連續(xù)梁全橋鋼束的張拉，鋼束的張拉從底板的正彎距束開始，完成最終的體系轉(zhuǎn)換。 圖6：中跨合攏段施工10、掛籃拆除一般情況下，水上施工的掛籃需采用船吊進(jìn)行拆除，陸上施工的掛籃則采用汽吊進(jìn)行拆除。拆除的順序和安裝的順序相反，同樣設(shè)專人指揮，嚴(yán)格保證安全。

17、掛籃拆除須提前報(bào)請(qǐng)有關(guān)部門批準(zhǔn)，臨時(shí)封堵梁下交通。七、材料與設(shè)備表1 主要材料與設(shè)備一覽表序號(hào)名稱規(guī)格單位數(shù)量備注1自制掛籃套82微機(jī)奔騰系列臺(tái)23混凝土彈模測(cè)定儀臺(tái)14干濕溫度計(jì)203支25電焊機(jī)BX35002臺(tái)86插入式振動(dòng)器ZN50臺(tái)107附著式振動(dòng)器BL11臺(tái)4據(jù)現(xiàn)場(chǎng)而定8卷揚(yáng)機(jī)JK5臺(tái)49起重機(jī)YQ35臺(tái)210倒鏈5T，10T臺(tái)611混凝土輸送泵HB30D臺(tái)212千斤頂YCW250臺(tái)4張拉縱向預(yù)應(yīng)力13千斤頂YCQ25臺(tái)4張拉橫向預(yù)應(yīng)力14千斤頂YC60A臺(tái)4張拉堅(jiān)向預(yù)應(yīng)力15油泵ZB2×2/49臺(tái)1016自制桁架套2417吊車50T臺(tái)218測(cè)量?jī)x器套2八、質(zhì)量控制節(jié)段鋼筋

18、節(jié)段長(zhǎng)度進(jìn)行下料，下料應(yīng)準(zhǔn)確無誤。預(yù)應(yīng)力波紋管應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)的形狀和位置架設(shè)于架立筋中，并通過定位鋼筋網(wǎng)定位，在曲線段應(yīng)另設(shè)防爆裂筋。4、為保證預(yù)應(yīng)力波紋管不發(fā)生堵這現(xiàn)象，預(yù)應(yīng)力孔道在節(jié)段砼澆筑之前穿入橡皮管（長(zhǎng)于節(jié)段1m）；澆筑砼時(shí)，橡皮管不停轉(zhuǎn)動(dòng)，防止漏漿堵管。5、節(jié)段砼澆筑時(shí)，應(yīng)特別注意加強(qiáng)振搗和嚴(yán)格遵循下料、振搗順序，設(shè)專人監(jiān)振，杜絕多振或漏振，以確保砼的密實(shí)，避免出現(xiàn)麻面、露筋等缺陷。6、本工法施工實(shí)施時(shí)，施工質(zhì)量主要依據(jù)公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范（JTJ041-2000）執(zhí)行。九、安全措施1、施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)立專職安全員，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)控；班組設(shè)立兼職安全員。2、掛籃安裝嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)安裝程序進(jìn)行組拼，各栓接部件嚴(yán)格按要求采用高強(qiáng)螺桿和螺母，掛籃的后錨螺桿由于是最關(guān)健的受力桿件因此必須要具備質(zhì)保書和試驗(yàn)報(bào)告，確保其強(qiáng)度和抗拉力滿足設(shè)計(jì)要求。3、安裝時(shí)，嚴(yán)格按技術(shù)人員的交底進(jìn)行安裝，在正式啟用前，項(xiàng)目工程師和質(zhì)量員必須全面檢查其安全狀況。4、掛籃投入使用前，必須對(duì)掛籃進(jìn)行荷載實(shí)驗(yàn)。5、掛籃行走時(shí)，嚴(yán)格按照指揮員要求進(jìn)行操作，杜絕違章作業(yè)。6、嚴(yán)禁在六級(jí)以上大風(fēng)、暴雨、雷電天氣施工作業(yè)。7、水上作業(yè)時(shí)，對(duì)工人進(jìn)行水上作業(yè)專項(xiàng)安全教育，在作業(yè)平臺(tái)上掛救生圈，作業(yè)人員穿救生衣。8、高空作業(yè)時(shí)，臨邊圍護(hù)應(yīng)按規(guī)范要求搭設(shè)鋼管支架和安全圍