橋梁工程懸臂橋梁施工技術(shù)分析

摘要：采用案例分析法，在詳細(xì)闡述案例橋梁施工方案的基礎(chǔ)上，分析了該項目的掛籃制作、掛籃懸澆施工、預(yù)應(yīng)力管道與鋼筋的施工方案等。根據(jù)案例橋梁項目的施工經(jīng)驗，該橋梁采取的懸臂橋梁施工技術(shù)科學(xué)有效，可為同類工程提供參考。

關(guān)鍵詞：橋梁工程；懸臂橋梁；施工質(zhì)量管理

橋梁在推動社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展、強(qiáng)化地區(qū)間聯(lián)系中發(fā)揮著重要作用。從現(xiàn)有橋梁工程項目施工經(jīng)驗來看，懸臂施工技術(shù)由于技術(shù)成熟、造價合理等優(yōu)點而得到廣泛推廣，成為橋梁工程中應(yīng)用廣泛的施工工藝。本文主要研究懸臂橋梁施工技術(shù)及質(zhì)量管理措施。

1工程概述

某橋梁長度為1542.32m，其中上部結(jié)構(gòu)采用72m＋120m＋72m的預(yù)應(yīng)力混凝土變截面連續(xù)箱梁，采用左右幅的劃分方法。以右幅為例，其最大懸臂長度約為59m，可劃分為14個施工塊；承臺按照上下兩級矩形承臺設(shè)計并進(jìn)行分次澆筑施工。

2懸臂橋梁施工技術(shù)分析

2.1掛籃制作

2.1.1掛籃的示例掛籃是懸臂橋梁施工中的關(guān)鍵，對整個施工質(zhì)量產(chǎn)生直接影響。案例工程中選擇菱形掛籃為臨時結(jié)構(gòu)，該掛籃的功能是在懸臂橋梁上行走澆筑混凝土模板，具有較強(qiáng)的承載力。在施工中，0#橋面節(jié)段經(jīng)托架法施工后，與橋面節(jié)段均使用掛籃懸臂澆筑法，在0#橋面上拼裝。該項目中1#橋面節(jié)段重量超過220t，實物圖如圖1所示。圖1案例工程項目掛籃實物圖2.1.2掛籃的組成案例項目進(jìn)行菱形掛籃懸臂澆筑，其主要結(jié)構(gòu)包括：（1）主桁架系統(tǒng)。主桁架是掛籃系統(tǒng)的核心受力結(jié)構(gòu)，該項目主要由兩個菱形的主桁架以及水平接頭構(gòu)成，其中主桁架的中心間距約為8.0m，桁架前后節(jié)點間距約為6.0m。桁架為槽鋼焊接結(jié)構(gòu)形式，節(jié)點通過箱體銷軸連接。橫向聯(lián)結(jié)系統(tǒng)設(shè)置在主桁架豎桿上，以確�？蚣艿慕Y(jié)構(gòu)穩(wěn)定，受力結(jié)構(gòu)如圖2所示。（2）底籃系統(tǒng)。項目中底模平臺承受著混凝土重量，為強(qiáng)化其結(jié)構(gòu)，在底籃系統(tǒng)的底部混凝土模板上選擇大型鋼模板，縱梁選擇HN400型鋼加工制作；前梁與后梁的中心距離為5.8m，并將縱梁焊接在橫梁上；總量選擇HN400，橫梁為HN400與HN600鋼組合焊接而成。（3）錨固系統(tǒng)。錨固系統(tǒng)在主桁架的后節(jié)點上，其功能是抵消澆筑期間產(chǎn)生的傾覆力矩，保證施工安全。

2.2掛籃懸澆施工方案

2.2.1掛籃前移掛籃在箱梁上下移動中的施工工藝如下：（1）張拉結(jié)束后先拆除對拉螺桿，再用千斤頂松開底板平臺系統(tǒng)的前吊帶，同時下落，底籃與混凝土底面脫離后再安裝鋼軌與鋼枕。（2）松開外模前吊桿與懸吊輪，此時在自重作用的影響下外模自動脫落。（3）松開主桁架后的錨固，經(jīng)手拉葫蘆牽引主桁架移動，其間要關(guān)注后端反扣輪，必要時可通過備用銷子避免桁架因慣性前移而引發(fā)危險。在前移就位后拆除支撐點圓鋼，主桁架后錨固系統(tǒng)預(yù)埋在螺紋鋼上，內(nèi)外滑梁底籃與外側(cè)模將隨掛籃牽引至下一施工段。（4）安裝堵頭模板并檢查各個部位狀態(tài)，確保掛籃前移后模板的相關(guān)尺寸均符合設(shè)計規(guī)范。2.2.2掛籃施工要點掛籃施工質(zhì)量控制的主要目的是監(jiān)測施工預(yù)拱度，確保成橋線形與設(shè)計方案吻合。根據(jù)案例工程項目的經(jīng)驗發(fā)現(xiàn)，掛籃在施工階段需要考慮的因素較多，并且可能存在諸多影響施工質(zhì)量的因素，所以在掛籃移動以及混凝土澆筑前后，需要指派專人施加預(yù)應(yīng)力并進(jìn)行變形檢測。

2.3箱梁預(yù)應(yīng)力管道與鋼筋的施工方案

2.3.1箱梁預(yù)應(yīng)力管道施工本項目中的預(yù)應(yīng)力管道為HDPE塑料波紋管，長度的計算方法為：節(jié)段長度＋30cm；接頭位置的管道直徑比管道直徑大4～5cm，并用300mm的波紋管銜接，做好封裹。施工中注意根據(jù)施工規(guī)范內(nèi)容合理布置波紋管，并做好接頭保護(hù)，避免混凝土砂漿滲入；針對管道位置與非預(yù)應(yīng)力鋼筋發(fā)生矛盾的情況，需優(yōu)先確保預(yù)應(yīng)力管道并對其他鋼筋進(jìn)行調(diào)整。施工期間避免過度擠壓波紋管，可在波紋管最高位置增設(shè)壓漿排氣孔，排氣孔嘴為PVC塑料。在混凝土澆筑前需要認(rèn)真檢查波紋管的位置及其完好度情況，錨墊板在與模板接觸時應(yīng)確保接觸面嚴(yán)密，且錨墊板喇叭管與波紋管之間需包裹完好，避免出現(xiàn)質(zhì)量問題。2.3.2鋼筋施工鋼筋加工完全按照《公路橋梁加固施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ/TJ23-2008）[1]的相關(guān)規(guī)定，所有鋼筋按照部位編號，避免出現(xiàn)錯誤。鋼筋綁扎的流程為：底板→腹板→頂板，在施工期間應(yīng)注意以下問題：（1）鋼筋焊接期間應(yīng)避免破壞預(yù)應(yīng)力管道；（2）為確保預(yù)應(yīng)力束與波紋管的位置正確，定位鋼筋網(wǎng)需采用點焊固定的方法。

2.4混凝土施工

該項目中施工混凝土均有攪拌中心供料，泵送至施工段；泵送管道采用水平方向與垂直方向布置的方法，為滿足基本施工要求，項目中準(zhǔn)備兩臺混凝土輸送泵，采用對稱的方法實施混凝土澆筑。澆筑底板時泵送軟管從端頭直接插入底板，腹板混凝土澆筑中可用泵送軟管的方法插入腹板內(nèi)�；炷�土振搗澆筑期間采用分層振搗澆筑方法，頂板混凝土則由泵管從兩側(cè)邊緣板向中心澆筑。在混凝土施工中，相關(guān)人員應(yīng)重點考慮以下幾個施工要點：（1）澆筑混凝土前需要認(rèn)真檢查預(yù)應(yīng)力管道、模板、鋼筋以及預(yù)埋件等，在確定上述構(gòu)件滿足質(zhì)量要求后才能澆筑混凝土。（2）應(yīng)注意澆筑的細(xì)節(jié)，避免混凝土直接堆積在管道中；嚴(yán)禁工作人員在管道上行走，若必須由此通過，必須鋪設(shè)木板。（3）為避免波紋管漏漿或變形，應(yīng)在管道內(nèi)插入一根長約4.0m的PVC塑料管，并在澆筑混凝土期間及時轉(zhuǎn)動，確保在澆筑結(jié)束后及時拔出，再檢查波紋管的通暢性，若發(fā)現(xiàn)漏漿則應(yīng)使用通孔器配合高壓水槍進(jìn)行處理。

2.5合龍段施工

2.5.1準(zhǔn)備工作在準(zhǔn)備工作中，需先用測量儀對合龍段兩側(cè)的中線與高程進(jìn)行校核，一般兩者之間允許存在少量偏差，可做局部調(diào)整，合龍段兩塊之間的高差應(yīng)控制在2cm以內(nèi)，中線偏差小于等于1cm。2.5.2工藝流程為確保合龍段施工效果，該項目中合龍的基本施工流程為：掛籃前移→掛籃模板錨固→安裝合龍段模板→配重→安裝合龍段骨架并焊接→鎖定勁性骨架→預(yù)應(yīng)力張拉→解除柱墩活動的臨時約束→地腹板鋼筋的制作與安裝→預(yù)應(yīng)力孔道施工→安裝內(nèi)模板→制作頂板鋼筋籠→合龍段混凝土的澆筑→合龍分段張拉→模板拆除。在施工中每一道施工工序結(jié)束后需再一次檢查項目施工質(zhì)量，確定施工質(zhì)量合格后再進(jìn)行下一階段施工。2.5.3施工計算在合龍段施工中，為確保其施工效果，需要重點考慮以下因素：（1）鋼管受壓。該項目中鋼管混凝土柱的規(guī)格為：Q235鋼材，內(nèi)部填充C50混凝土，該材料的抗壓強(qiáng)度為23.1MPa，鋼管設(shè)計強(qiáng)度為180MPa，鋼管混凝土單支柱承載力的計算方案如公式（1）所示。No=Ascfsc（1）式（1）中：No為鋼筋混凝土軸心受壓短柱的承載力水平（N）；Asc為混凝土橫截面面積（mm2）；fsc為鋼筋混凝土的抗壓強(qiáng)度（MPa）。（2）在掛籃下方設(shè)置不平衡彎矩，其力臂L=57.35m，掛籃底橫梁重量為5.04t×2；底縱梁為8.42t×19，側(cè)模為15.3t，底籃匯總重量約為18t。

3施工安全及質(zhì)量管理措施

3.1施工安全管理

在施工安全管理環(huán)節(jié)，應(yīng)根據(jù)項目實際情況制定安全管理條例，其中包括：（1）在雷雨和大風(fēng)天氣嚴(yán)禁移動掛籃，移動掛籃時需做好安全檢測，設(shè)置觀察哨監(jiān)督；掛籃到位后，需指派專人檢查錨點與吊帶、0#塊錨固情況。（2）在雙層作業(yè)期間，所有工作人員應(yīng)嚴(yán)守工作崗位并強(qiáng)化質(zhì)量評估，嚴(yán)禁出現(xiàn)工具掉落或者施工疏漏情況[2]。（3）調(diào)整底模標(biāo)高時指派專人負(fù)責(zé)管理，在施工中注意檢查腳手架的穩(wěn)固性，并正確穿戴安全保護(hù)設(shè)備。（4）掛籃在安裝、行走中需要全面控制荷載，避免行走時掛籃出現(xiàn)較大沖擊，必要時可增加設(shè)施，避免影響破壞結(jié)構(gòu)或者受力形式變化等。

3.2施工質(zhì)量管理

在項目管理中應(yīng)強(qiáng)化項目經(jīng)理的管理模式，在懸臂澆筑施工中由項目經(jīng)理搭配好領(lǐng)導(dǎo)班子。其中質(zhì)量管理班子主要由管理人員以及技術(shù)人員組成，并關(guān)注相關(guān)人員的質(zhì)量業(yè)績情況，選擇具有豐富質(zhì)量管理經(jīng)驗以及深入了解懸臂澆筑施工方案的人員參與施工管理，爭取能夠全面杜絕質(zhì)量問題發(fā)生。在施工環(huán)節(jié)也應(yīng)強(qiáng)化質(zhì)量的預(yù)防控制，其中在人員管理上，全體施工人員、材料管理員等應(yīng)具有較強(qiáng)的責(zé)任心和豐富的工作經(jīng)驗，能夠適應(yīng)復(fù)雜工況下的懸臂橋梁施工要求[3]。同時在材料控制上，需要明確原材料性能檢測的流程、方法、機(jī)械控制等，掌握詳細(xì)的原材料質(zhì)量規(guī)范，所有原材料在進(jìn)場后需要出示質(zhì)檢化驗單以及合格證等。

4結(jié)語

懸臂橋梁施工工藝能夠更好地適應(yīng)橋梁工程的施工要求，案例工程采取的施工方案及其質(zhì)量管理方案具有可行性，通過掛籃施工、混凝土澆筑等可以進(jìn)一步提升懸臂施工水平，消除潛在質(zhì)量安全隱患，具有深遠(yuǎn)影響，因此值得進(jìn)一步推廣。

參考文獻(xiàn)：

[1]中交第一公路勘察設(shè)計研究院有限公司.公路橋梁加固施工技術(shù)規(guī)范：JTJ/TJ23—2008[S].北京：人民交通出版社，2008.

[2]熊兆華，黃春.橋梁上部結(jié)構(gòu)掛籃懸臂澆筑施工技術(shù)研究[J].交通世界，2021（14）：133-134.

[3]匡大然.掛籃懸臂澆筑工藝在橋梁施工中的應(yīng)用[J].住宅與房地產(chǎn)，2021（5）：232-233.