摘要：結(jié)合歹陽河大橋工程實(shí)例，介紹了菱形掛籃的構(gòu)造和懸臂施工的主要工藝流程，并分析了掛籃施工中的影響因素和控制措施，得出了該工程實(shí)際與理論基本吻合的結(jié)論，實(shí)踐證明，大橋施工是成功的，并達(dá)到了預(yù)期的效果。
　　關(guān)鍵詞：掛籃，懸臂澆注法，標(biāo)高控制，撓度控制，箱梁
　　前言
　　隨著社會主義經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，基礎(chǔ)建設(shè)也緊隨其后。橋梁建設(shè)是基礎(chǔ)建設(shè)一個重要的部分，隨著越來越多大型橋梁的建設(shè)，懸臂澆筑法至從上世紀(jì)60年代由前西德首先使用以來，因其由于自身靈活性好，適應(yīng)性強(qiáng)，不需要大量的施工支架和臨時設(shè)備，不影響橋下通航、通車，施工不受季節(jié)、水位的影響，已成為修建大中跨徑橋梁的一種有效施工工手段。我國上世紀(jì)70年代引進(jìn)與90年代廣泛推廣使用的施工新技術(shù)。懸臂澆筑法廣泛推廣使用，極有必要進(jìn)行研討。
　　1工程概況
　　1.1工程介紹
　　歹陽河大橋位屬低山地貌，橋位兩端地勢十分險峻，橋渡區(qū)域?qū)?ldquo;V”型河谷，兩岸斜坡30～60度，局部陡立。橋梁全長392.62m，橋跨為2-24m+3-32m+(52+96+52)m預(yù)應(yīng)力鋼筋砼連續(xù)剛構(gòu)+1-32m，其主體采用3跨單箱單室變截面預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋,其采用平衡懸臂掛籃施工法。
　　1.2掛籃結(jié)構(gòu)組成與施工順序
　　工程選用的掛籃結(jié)構(gòu)為自重較輕的菱形桁架掛籃。此結(jié)構(gòu)形式簡單輕巧，受力明確，頂面操作空間大。掛籃有主縱桁梁、行走系統(tǒng)、底籃、后錨系統(tǒng)共四部分組成。
　　（1）梁段施工階段：0號塊施工→掛籃施工→掛籃荷載試驗(yàn)→掛籃前移→上構(gòu)1號節(jié)段施工→懸臂澆筑節(jié)段施工→合龍段→施工監(jiān)控；
　　（2）其施工順序：中跨合龍→邊跨直線段施工→邊跨合龍。
　　2掛籃安裝
　　2.1掛籃安裝流程
　　掛籃是整個懸臂澆筑各梁段的主要承重設(shè)備，是把掛籃后端錨固在已完成的梁體上，在前端懸臂承重新澆筑梁段混凝土，整個過程保持整體平衡的施工結(jié)構(gòu)。所以在掛籃拼裝和施工過程中必須嚴(yán)格遵守相關(guān)的操作規(guī)程（如圖1）。
　　                       
　　2.2掛籃加載試驗(yàn)
　　為了檢驗(yàn)掛籃的設(shè)計參數(shù)，主要結(jié)構(gòu)的變位及安全度，并為箱梁的懸澆施工過程提供可靠的控制依據(jù)。在掛籃拼裝完成后，正式投入使用前，必須對掛籃進(jìn)行加載試驗(yàn)。
　　將兩臺掛籃對稱的按分段的設(shè)計位置調(diào)整到位，完成全部后錨固及保險裝置，使其主桁處于正常的懸澆施工狀態(tài)，并根據(jù)掛籃在施工過程中的實(shí)際受力情況，模擬1#段施工荷載作用下，利用精制螺紋鋼把掛籃前橫梁與橋墩基礎(chǔ)預(yù)埋件相連，采用張拉設(shè)備分級加載的方法進(jìn)行試驗(yàn)。其試驗(yàn)的主要目的是測試主桁各構(gòu)件及掛籃關(guān)鍵部位的應(yīng)力，掛籃主桁前、后端的彈性和非彈性變形，為掛籃施工撓度控制提供可靠依據(jù)。
　　2.3掛籃推移
　　準(zhǔn)備工作如下：（1）對內(nèi)外四周認(rèn)真檢查，消除一切對掛籃前移有阻礙的因素。（2）對所有預(yù)留孔進(jìn)行復(fù)核，若位置有偏移，應(yīng)及時處理修整。（3）按要求有一定數(shù)量的分配梁將道軌壓緊錨死，每個分配梁上的錨固力不小于30t，在后節(jié)點(diǎn)后邊至少有四根錨固梁，前邊至少有兩根。（4）將中支點(diǎn)滑塊重新放回在道軌上，連接后節(jié)點(diǎn)小車至受力狀態(tài)解除后錨固裝置。（5）安裝內(nèi)外滑梁車，并錨固可靠，解除滑梁承重絲杠。（6）松動掛籃后方的保險裝置(但應(yīng)有保險鋼絲繩保護(hù))。（7）利用液壓推進(jìn)裝置，在中支點(diǎn)處反復(fù)進(jìn)行同步頂推掛籃前移。用儀器或其他方法觀測，保證兩個中支點(diǎn)同步前進(jìn)。若前后偏差達(dá)到3cm時，應(yīng)立即停止，調(diào)整后再推進(jìn)。（8）在前移過程中，掛籃后端的保險繩隨掛籃前移而逐漸放松。兩端掛籃前段應(yīng)同步對稱進(jìn)行。特別注意掛籃到位后，應(yīng)立即恢復(fù)主桁后錨固系統(tǒng)，松動后小車絲杠，并恢復(fù)保險系統(tǒng)。施工過程中，根據(jù)實(shí)際施工荷載、懸灌循環(huán)周期以及對已澆筑梁體標(biāo)高的精密測量，重新計算和修整下一梁段的施工立模標(biāo)高，使懸灌梁段合龍時的精度以及體系轉(zhuǎn)換完成后梁體線形達(dá)到設(shè)計和規(guī)范要求。
　　3立模標(biāo)高的確定
　　主梁標(biāo)高控制流程圖見圖1。
　　                    
　　圖1主梁標(biāo)高控制流程圖
　　立模時要設(shè)置一個預(yù)拱度，以抵消施工中的各種撓度，計算公式：
　　。
　                   
　　（1）懸臂施工對已經(jīng)施工完的箱梁段標(biāo)高的影響。在每一節(jié)箱梁施工時，在節(jié)端各設(shè)3個觀測點(diǎn)，在第一節(jié)施工時，觀測0號～(i-1)號節(jié)段由于i節(jié)段施工引起的變形，從而得到每節(jié)段箱梁在整個施工過程中，由于懸臂施工引起的累積標(biāo)高變化曲線即最終撓度曲線。
　　（2）預(yù)拋標(biāo)高度的設(shè)定：根據(jù)前一節(jié)混凝土施工時引起的對已施工完的梁段的變形值，估出施工引起的變形，再考慮掛籃變形值。通過此方法確定的拋標(biāo)值，經(jīng)施工完畢后的實(shí)測標(biāo)高和設(shè)計標(biāo)高基本相符，達(dá)到預(yù)期目的。
　　4合攏段混凝土的灌注及養(yǎng)護(hù)
　　為使合攏段混凝土澆筑過程中結(jié)構(gòu)體系處于穩(wěn)定狀態(tài)，預(yù)先在懸臂兩端施加水箱配重待剛性支承鎖定后，再澆筑混凝土，邊灌注混凝土邊卸載，使懸臂撓度保持穩(wěn)定。
　　(1)在梁段砼澆注前，對掛籃、模板、鋼筋、預(yù)應(yīng)力管道、預(yù)埋件及機(jī)械設(shè)備進(jìn)行全面檢查，經(jīng)簽認(rèn)后方可澆注砼。
　　(2)混凝土主要由纜索吊吊裝澆筑，按底板→腹板→頂板的順序?qū)ΨQ澆筑混凝土。先從底板澆筑至外倒角以上0.3m處，然后再澆筑邊墻砼，最后澆筑頂板砼。底板砼一次澆注完成，腹板按分層進(jìn)行澆注，每次30～40cm。根據(jù)設(shè)計要求，T構(gòu)懸臂澆注施工的不均衡彎矩不能超過600T•m。不均衡彎矩主要是對立柱產(chǎn)生影響，8#墩2#塊單邊澆注底板砼產(chǎn)生的不均衡彎矩僅有300T•m，因此滿足設(shè)計要求。
　　(3)砼澆注過程中，仔細(xì)觀測掛籃的下?lián)锨闆r，詳細(xì)做好記錄，便于及時調(diào)整底模標(biāo)高，同時也可作為下段梁底模標(biāo)高調(diào)整的依據(jù)。
　　(4)嚴(yán)格控制現(xiàn)場砼塌落度在16~18cm范圍內(nèi)，確保砼振搗密實(shí)。
　　(5)砼澆注完后，立即覆蓋麻袋灑水養(yǎng)生，養(yǎng)護(hù)期按規(guī)范要求養(yǎng)護(hù)7天。
　　(6)冬季施工時，砼的拌和水要進(jìn)行加溫，砂、石料表面用蓬布覆蓋，箱梁砼養(yǎng)生采取保溫措施，砼澆注完后，整個梁段外圍用土工布覆蓋，箱梁里面用明火加溫進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。
　　5總結(jié)
　　5.1影響梁體撓度的因素
　　在掛籃法懸臂澆筑施工過程中，由于溫度變化、不平衡彎矩的出現(xiàn)、掛籃體系的變形、預(yù)應(yīng)力張拉等對梁體結(jié)構(gòu)施工特別是對中跨的順利合龍影響很大。在整個施工過程中，必須對結(jié)構(gòu)的撓度進(jìn)行有效地控制才能使各方面的偏差在允許范圍內(nèi)。從整個大橋施工現(xiàn)狀來看，影響結(jié)構(gòu)撓度的因素主要有：掛籃變形，構(gòu)件的模板尺寸，預(yù)應(yīng)力管道定位、預(yù)應(yīng)力張拉，摩擦阻因素，混凝土收縮變等。
　　掛籃變形一般由掛籃體系在混凝土重量作用下以彈性變形及掛籃系統(tǒng)各連接桿件因槍支的幾何變形組成。在正式施工前必須對掛籃體系施工荷載情形進(jìn)行分級加載的預(yù)壓試驗(yàn)，測得各級加載階段的彈性變形值，繪制架體各測點(diǎn)變形曲線圖。做支對整個體系變形程度心中有數(shù)，為掛籃施工的節(jié)段拋高提供計算的依據(jù)。
　　結(jié)構(gòu)的實(shí)際尺寸，可能因模板放樣誤差。混凝土筑時模板支撐產(chǎn)生一定的偏差，從而導(dǎo)致與設(shè)計理論值產(chǎn)生偏差。所以在施工過程中應(yīng)嚴(yán)格控制模板的準(zhǔn)確定位及平整度，同時施工完成后進(jìn)行截面尺寸的校對以便修正結(jié)構(gòu)截面幾何特征。
　　預(yù)應(yīng)力管道定位準(zhǔn)確與否，將導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力張拉后梁體受力點(diǎn)是否偏移對梁體起拱產(chǎn)生一定的影響，所以在施工過程中加強(qiáng)交底和檢查。由專業(yè)測量人員復(fù)核預(yù)應(yīng)力管道定位。預(yù)應(yīng)力張拉對撓度的影響主要是由于懸臂端左右不同步張拉引起，所以在施工過程中嚴(yán)格進(jìn)行張拉監(jiān)控，盡可能確保兩端同步張拉，減少預(yù)應(yīng)力張拉對撓度的影響。
　　預(yù)應(yīng)力管道摩阻因素直接影響預(yù)應(yīng)力損失，但以工程現(xiàn)狀來看由于控制得當(dāng)，波紋管安裝位置準(zhǔn)確，管節(jié)連接平順，由此部位影響較少。混凝土收縮徐變的影響因素較多，例如溫差變化的影響，混凝土的影響等等，將對梁體撓度的控制，特別是對中跨合龍段產(chǎn)生較大的影響，所以我們在嚴(yán)格按規(guī)范進(jìn)行混凝土的施工外還按中跨合龍選擇在氣溫接近年平均溫度。
　　5.2箱梁施工控制措施
　　（1）進(jìn)行結(jié)構(gòu)預(yù)拱度的設(shè)置：在上部結(jié)構(gòu)施工過程中，通過對預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁的結(jié)構(gòu)線形及內(nèi)力的控制，確保施工過程中結(jié)構(gòu)的安全，使成橋后結(jié)構(gòu)的線形及內(nèi)力最大限度地接近設(shè)計狀態(tài)，最終滿足按設(shè)計要求。
　　（2）施工實(shí)踐：墩身兩側(cè)的掛籃要同步進(jìn)行前移，梁段混凝土對稱澆筑，箱梁施工實(shí)踐嚴(yán)格按照本橋安全操作進(jìn)行；箱梁梁段空間位置按設(shè)計坐標(biāo)及標(biāo)高，在橫斷面至少設(shè)左、中、右三點(diǎn)控制。在澆筑其箱梁前，復(fù)測已完成的前段箱梁標(biāo)高。每完成一個梁段的施工后進(jìn)行箱梁軸線測量，測量數(shù)據(jù)作為下一梁段安裝的控制依據(jù)，施工過程中嚴(yán)格控制施工荷載及其分布位置，按照設(shè)計要求進(jìn)行水箱壓重和卸載。
　　（3）施工測量與施工測試：嚴(yán)格加強(qiáng)結(jié)結(jié)構(gòu)變形的測量，在大橋施工過程中，掌握施工結(jié)構(gòu)的狀態(tài)所進(jìn)行的復(fù)核測量安排在環(huán)境溫度小時，把梁端底標(biāo)高以及梁面標(biāo)作為標(biāo)高的目標(biāo)，對立模、混凝土澆筑后、預(yù)應(yīng)力張拉后三個階段的標(biāo)高進(jìn)行跟蹤監(jiān)測，目的在于獲得第一手?jǐn)?shù)據(jù)，以便及時了解各節(jié)段撓度、預(yù)應(yīng)力損失等是否均在受控狀態(tài)，以便在施工中及時調(diào)整，對全程梁段施工進(jìn)行有效監(jiān)控施工測試盡量做到精確使測試誤差對施工控制的影響減少程度。
　　參考文獻(xiàn)：
　　[1]JTJ041-2000，公路橋涵施工技術(shù)施工規(guī)范[S]．
　　[2]黃文，毛學(xué)舜，王新定．掛籃懸澆連續(xù)箱梁橋施工控制技術(shù)[J]．山西建筑，2008，34(1)：318—319．