摘要:本工程跨越運河上部結(jié)構(gòu)橫斷面為單箱單室大挑臂結(jié)構(gòu)，采用菱形掛籃懸臂澆筑施工施工工藝。通過對各種工況整體分析和全程的施工安全控制，確保了懸臂澆筑施工的安全。該掛籃法分段懸臂澆筑施工控制技術(shù)為以后同類橋梁施工提供了有益借鑒。
　　關(guān)鍵詞：單室大挑臂結(jié)構(gòu)；施工安全控制；菱形掛籃懸臂澆筑
　　
　　1工程概況
　　本工程跨越運河上部結(jié)構(gòu)72+120+72米的連續(xù)剛構(gòu)設(shè)計縱坡1%，橫斷面為單箱單室大挑臂結(jié)構(gòu)，主墩處梁高6.8m，跨中與邊墩處梁高2.5m，梁高與底板高度按二次拋物線變化：H=（4.3/572）*X2+2.5m，d=（0.70/572）*X2+0.3m。箱梁頂寬18.62m、底寬10m、挑臂4.31m、頂板厚30cm、底板厚按30～100cm變化、腹板厚60cm。主墩位置箱梁頂、底板厚均為100cm，腹板厚80cm。箱梁僅在墩頂設(shè)橫梁，主墩頂兩根橫梁厚120cm，中間設(shè)100×140cm人孔，邊墩端橫梁厚159cm。箱梁在行車道18m寬部分由頂板形成1.5%的橫坡。運河橋是上塘路高架延伸線01標(biāo)工程最關(guān)鍵施工線路，也是縱貫杭州南北高架（中河路~上塘路）中難度最大的一個標(biāo)段。
　　2菱形掛籃設(shè)計
　　本工程在120m的1/2長度內(nèi)共分14個節(jié)段，其中0號節(jié)段長8.5m，1~2號節(jié)段長3.0m，3~7號節(jié)段長3.5m，8~14號節(jié)段長4.5m，中、邊跨合攏段長1.5m，邊跨現(xiàn)澆節(jié)段長11.19m。運河橋從2#節(jié)段開始，采用掛籃法懸臂澆筑施工，全橋共有4套掛籃，每套掛籃重85t（包括施工機具），根據(jù)設(shè)計要求不平衡澆筑重量不大于50t，故T構(gòu)兩邊對應(yīng)節(jié)段砼要同時澆筑。
　　菱形掛籃由菱形桁架，提吊系統(tǒng)、走行錨固系統(tǒng)及模板系統(tǒng)四部分組成。工作原理即底模和外側(cè)模隨菱形桁架向前移動就位后，綁扎底板、腹板鋼筋并安裝預(yù)應(yīng)力管道；整體拉出內(nèi)模就位，支立堵頭模板，綁扎頂板鋼筋及預(yù)應(yīng)力管道，進行梁段懸臂澆注施工，當(dāng)所澆梁段張拉錨固及孔道壓漿后，掛籃再前移動進行下一節(jié)段施工，此循環(huán)推移，直至完成最后一節(jié)梁段施工。結(jié)合本工程則適用最大梁段重2060kN，適用梁段長度3~4.5m，適用梁頂寬度19m，適用梁底寬度10m，適用梁高6.18~2.5m，走行方式為無平衡重自行。在14.5m的起步長度內(nèi)，同時安裝2套掛籃。
　　3掛籃法分段懸臂澆筑施工
　　3.1掛籃拼裝
　　墩頂0#、1#節(jié)段施工完畢后，開始拼裝加工好的掛籃，拼裝程序：走行系統(tǒng)菱形桁架錨固系統(tǒng)底模板內(nèi)模。
　�、耪�平已澆梁段，檢查0#、1#節(jié)段預(yù)埋錨固螺栓及錨固孔位，按照兩滑道中心距9600mm放出兩副掛籃滑道位置，在箱梁腹板頂面鋪好鋼枕，安裝鋼軌滑道，抄平軌道頂面，定出軌道中心距，確認無誤后固定鋼軌。
　　⑵吊裝菱形桁架。在地面拼裝好桁架，用50t汽車吊分片吊到橋面，先吊靠運河側(cè)桁架。一片吊上加以臨時支撐固定后，再吊裝第二片，隨后安裝兩片之間的聯(lián)結(jié)系。
　　桁架采用M22高強度螺栓連接，預(yù)拉力200kN，各節(jié)點板摩擦面必須經(jīng)噴砂處理，拼裝前保持干燥、清潔。高強度螺栓連接必須嚴(yán)格按照橋涵施工規(guī)范中的有關(guān)規(guī)定，確保各高強度螺栓扭距滿足要求。
　�、怯莽�32mm精軋螺紋鋼及扁擔(dān)梁固定桁架后支座，然后吊裝前上橫梁及后吊帶。在上橫梁安裝支座、插銷、墊圈、開口銷，各吊點必須嚴(yán)格按設(shè)計位置布置。安裝上橫梁前應(yīng)先搭設(shè)木質(zhì)腳手板供作業(yè)人員立足，安裝吊帶、前橫梁、側(cè)模支架時應(yīng)先掛吊作業(yè)用小吊籃，必要時再以木腳手板過渡。
　�、鹊跹b底模板及底模架。吊裝前后32a#工字鋼下橫梁，確保兩端水平，無傾斜，并裝上吊帶、固定好枕梁。把底�？v梁裝在32a#工字鋼上，并在四周點焊住，要求與每根32a#工字鋼都接觸，不得有空隙地方，如有空隙要墊實。
　�、傻跹b內(nèi)模架滑梁、前后吊帶及外側(cè)模。安裝前將外側(cè)�；�梁插入外�？蚣軆�(nèi)，安裝好前后吊帶吊架，將外側(cè)模吊起，用5t倒鏈拖動外側(cè)模至2#梁段位置。使吊梁前后端在同一水平面上，如有傾斜可調(diào)整前后吊帶高度，裝上吊梁一端保險三角擋塊。把前后下橫梁用支架和絲桿連接起來，并用螺帽固定。
　　3.2掛籃行走
　　每個T構(gòu)從2#段開始，對稱拼裝好掛籃后即進行2#段的懸臂灌注施工，施工完2#段后，掛籃要前移至3#梁段，其行走程序如下：
　�、�2#梁段頂面找平，鋪設(shè)鋼枕及軌道；
　　⑵割掉腹板對拉螺栓，放松底模架前后吊帶讓側(cè)模與梁體分離并擱于滑梁上，底模架后橫梁用2個10t倒鏈懸掛在外�；�梁上；
　�、遣鸪�后吊帶與底模架的聯(lián)結(jié)；
　�、让拷M掛籃單側(cè)桁架4根錨固螺桿中，松開其中2根，安裝滾輪后，解除桁架后端其它錨固螺桿；
　　⑸軌道頂面安裝2個5t倒鏈，并標(biāo)記好前支座移動的位置（支座中心距梁端50cm）；
　�、视玫规湢恳�前支座，使菱形桁架滑梁先前移，然后再移動底模、外模與內(nèi)模，注意T構(gòu)兩邊掛籃要對稱同步前移，前移相差量不超過1m，以免對墩身產(chǎn)生較大的不平衡彎矩；
　�、艘苿拥轿缓�，安裝后吊帶，將底模架吊起；
　　⑻解除外�；�梁上的一個后吊帶，將吊架移至2#梁段頂板預(yù)留孔處，然后再與吊帶聯(lián)結(jié)，用同樣的辦法將另一吊架移至2#梁段處；
　�、驼{(diào)整立模標(biāo)高后，重復(fù)上述施工步驟進行3#梁段的施工，直至14#梁段。
　　3.3鋼筋安裝
　　鋼筋安裝順序如下：
　　⑴綁扎底板下層鋼筋網(wǎng)片；
　�、瓢惭b底板管道定位網(wǎng)片；
　�、墙壴�底板上層鋼筋網(wǎng)片，底板上下層鋼筋網(wǎng)片用∏形鋼筋墊起焊牢，防止人踩變形，以保持上下層鋼筋網(wǎng)的規(guī)定間距。∏形鋼筋架立間距為80cm，梅花形布置；
　　⑷綁扎好腹板骨架鋼筋后，再綁扎腹板下倒角的斜筋，安裝底板上的螺旋筋與錨墊板，
　　然后穿底板波紋管；
　　⑸腹板鋼筋骨架內(nèi)安裝曲線管道，固定管道骨架；
　�、式壴�頂板和翼板下層鋼筋；
　�、税惭b頂板管道定位網(wǎng)片、頂板錨墊板及螺旋筋，穿頂板波紋管；
　�、探壴�頂板上層鋼筋，用∏形架立筋焊在上下網(wǎng)片間，使上下網(wǎng)片保持規(guī)定的間距。
　　鋼筋安裝允許誤差為：主筋排距+5mm，主筋間距+10mm，箍筋間距+20mm，保護層厚度+5mm。
　　3.4預(yù)應(yīng)力管道
　　預(yù)應(yīng)力筋預(yù)留孔道采用波紋管，波紋管應(yīng)與預(yù)應(yīng)力筋配套，預(yù)留工作長度，并具有一定的強度。橫梁的墩身橫向鋼絞線束（9φj15.24）的波紋管內(nèi)徑φ80mm；箱梁縱向鋼絞線束的波紋管內(nèi)徑：21φj15.24為φ120mm，15和12φj15.24為φ90mm，9φj15.24為φ80mm；腹板豎向φ32mmⅣ級鋼筋的波紋管內(nèi)徑為φ45mm；頂板橫向鋼絞線（3φj15.24）的扁波紋管尺寸為65×22mm。
　　3.5澆筑混凝土
　　箱梁采用C50商品混凝土，為加快施工進度，爭取工期，要求4天強度達到90%設(shè)計強度；為滿足插入式振搗要求及每節(jié)段泵送混凝土澆筑需要，混凝土坍落度控制在12~14cm，最大石子粒徑≤25mm�；炷�土澆筑按照“由前往后，兩腹向中對稱澆筑”的順序，兩腹板對稱同時澆注，然后灌中間部位的底板，澆注頂板及翼板混凝土?xí)r，要從兩側(cè)向中央推進。T構(gòu)兩側(cè)對稱澆筑混凝土，泵車補料均勻，最多不得相差2車16m3混凝土。
　　澆筑混凝土?xí)r，在混凝土澆筑過程中，必須注意觀測支架桿件的受力狀況，防止松動、變形，并嚴(yán)格控制其頂面標(biāo)高，以免影響鋪裝層厚度，頂面要邊澆筑、邊抹平，在初凝前進行第二次抹面，消除收水裂縫，并拉毛。0#、1#段在第二次混凝土澆筑前，將粘在鋼筋上的混凝土清除干凈，對混凝土表面進行鑿毛處理，清除松動石子、浮碴，并用高壓水沖洗干凈。
　　每次澆注制作4組試塊，其中1組放在試驗室作標(biāo)養(yǎng)，測28d強度，另3組隨梁體一起養(yǎng)生，其中1組作備用，2組用作測量3d或4d混凝土強度控制張拉應(yīng)力筋的時間�；炷�土澆注完后，在底板和頂板混凝土表面暴露處，覆蓋麻布等物，以防混凝土中水蒸發(fā)過快。
　　邊跨合攏段施工，利用平衡段模板（內(nèi)外模），底模架與底模板重新制作與安裝，平衡段外側(cè)模利用掛籃外側(cè)�；�梁，用倒鏈拖至合攏段。使合攏段底模一端懸吊在14#梁段上，另一端懸吊在平衡段的頂板上或支撐在支架上。中跨合攏段所需的側(cè)模、底模用單只掛籃移動來實現(xiàn)，內(nèi)模則需用木模重新加工。
　　4施工控制
　　由于許多確定的和不確定的因素影響，施工中的實際結(jié)構(gòu)狀態(tài)將偏離預(yù)先確定的目標(biāo)，在施工過程中應(yīng)隨時進行監(jiān)控和調(diào)整。本工程將由建設(shè)單位委托浙江大學(xué)進行全過程監(jiān)控。施工單位按方案和施工設(shè)備與設(shè)計單位配合修正設(shè)計張拉預(yù)應(yīng)力，并計算各施工階段、每一施工步驟的撓度值，現(xiàn)場根據(jù)測量施工方案設(shè)置觀測點，做好中線與水準(zhǔn)點的測量工作；根據(jù)結(jié)構(gòu)每一個施工階段、每一施工步驟的撓度變化狀態(tài)，確定逐步完成的各節(jié)段撓度曲線，并定出每節(jié)段前緣施工立模標(biāo)高的理論計算值（必須考慮施工預(yù)拱度）。施工時撓度產(chǎn)生原因：一方面由梁段混凝土自重、張拉懸臂預(yù)應(yīng)力筋、掛籃及梁上其他施工荷載等引起的，另一方面由掛籃變形、基礎(chǔ)下沉等引起的；設(shè)置施工預(yù)拱度時要全面綜合考慮。監(jiān)控單位根據(jù)現(xiàn)場實測資料和施工、設(shè)計要求控制施工程序，并對實測值驗核，提出修正的控制數(shù)據(jù)，并和設(shè)計、施工各方面共同解決施工階段出現(xiàn)的問題。
　　5結(jié)語
　　采用掛籃法分段懸臂澆筑施工方法，成功地解決了工期緊及周轉(zhuǎn)材料投入大的問題，降低了成本和損耗，取得了良好的經(jīng)濟效益和社會效益。
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