浅议挂篮悬浇箱梁施工质量的现场控制

浅议 挂篮悬浇箱梁施工质量的现场控制

毛玉成 高嵩

中交一航局第三工程有限公司

摘 要：本文根据东莞至番禺高速公路东深供水渠跨线桥的实际施工实践经验，简要的介绍了挂篮悬浇箱梁的施工工艺，并从混凝土浇筑控制、梁体线型控制、预应力管道施工等方面分析了挂篮悬浇箱梁施工质量的控制措施，与同行共勉。

关键词：挂篮悬浇箱梁；预应力管道施工；梁体线型

1 引言

挂篮悬浇箱梁结构是公路桥梁施工实践中较为常见的结构形式，其通常会成为某项节点工程的控制重点。在公路桥梁施工中，基于挂篮悬浇箱梁施工技术的运作原理和特征，慎重做好每一项施工工艺的质量控制工作，做到充分准备、仔细测量、认真计算和安全工作，只有这样才能确保各项工作按照预期方向进行，全面发挥挂篮悬浇箱梁施工的作用，确保工程质量、工程进度和成本控制目标的实现。

2 工程概况

东莞至番禺高速公路桥头至沙田段工程施工第9合同段的东深供水渠跨线桥是本标段跨径最大的控制性桥梁工程，采用整体式断面设计，桩号范围：K8+248.3～K10+430.3。东深供水渠跨线桥在中心里程K8+555处与粤港供水渠相交，桥梁轴线与供水渠方向相交角145度；跨线桥为左右分幅结构，单幅桥宽16.5米，左右幅合计33米，共计二十联74跨。其中跨越东深供水渠、旧石马河段为第三联共3跨（62m+105m+62m）上部结构为变截面预应力混凝土连续箱梁；桥梁跨越段墩台号为：左幅 Z8#～Z11#墩、右幅Y7～Y10墩，其中Z9、Z10、Y8、Y9号墩为临近东深供水渠南北两侧的主墩，距离东深供水渠红线铁丝网约10米；处在东深供水渠保护范围。Z8、Z11、Y7、Y10号墩为临近东深供水渠南北两侧的辅墩， Z11、Y10号墩位置紧邻东江大道和旧石马河。

东深供水渠跨线桥上部结构：三向预应力混凝土变截面连续箱梁。半幅箱梁截面釆用单箱单室直腹板形式，顶板宽1625cm，底板宽825cm，箱梁翼缘宽400cm，箱梁根部梁高650cm，跨中及边跨合拢段梁高260cm，箱梁底板上缘及下缘均按2次抛物线变化。

东深供水渠跨线桥下部结构：主墩采用柱式墩，墩身尺寸横向×纵向为8.25×3.2m；过渡墩采用柱式墩，墩上设盖梁，墩身尺寸横向×纵向为8.25×1.8m。

东深供水渠跨线桥桥墩基础采用钻孔灌注桩，均按嵌岩桩设计，桩尖嵌入中风化岩层有效深度不小于2 倍的桩径。

东深供水渠跨线桥平面位于曲线上。桥梁跨径按里程中心线布置，桥梁墩台径向布设。

3 挂篮悬浇箱梁施工方案

3.1 挂篮主要组成及重量

本项目所采用的挂篮主要由底模平台、吊挂系统、走行系统、锚固系统、主桁系统等组成；挂篮各部分重量如表1所示。

表1 挂篮各部分重量

3.2 挂篮设计计算成果

对挂篮箱梁中的混凝土浇筑状态、挂篮走行状态进行评估：①混凝土浇筑状态：由已经施工完的箱梁顶底板和挂篮主桁的前上横梁承担整个箱梁节段的相关重量；②挂篮走行状态：底模平台及走行系统的自重由走行滑梁分别传送至已经完工的箱梁顶、底板等部分。

经计算：混凝土浇筑和空载走行时的倾覆系数均超过2.0。

3.3 挂篮试压

采用模拟状态开展挂篮试压，即采用等效荷载对箱梁浇筑工况条件进行模拟，据此确定箱梁承受最大荷载时的稳定状态、变形情况及主桁强度鞥。在挂篮试压完成后，对其中所涉及的数据进行统计分析，并将其作为确定底模板标高的依据。

3.4 挂篮悬浇的施工工艺

主梁挂篮悬浇箱梁施工工艺为：

（1）对上节段已经完工的混凝土进行养护；

（2）在梁体混凝土强度≥90%，且养护龄期≥7d后，依次张拉顶板纵向、横向预应力束；

（3）预应力孔道压浆；

（4）脱内膜；

（5）脱底模，底模平台临时吊挂在侧模支架或直接吊挂在外滑梁上；

（6）将挂篮底模后吊带和后锚固系统进行解除，同时确保挂篮主桁、底模、外滑梁侧模一次同步走行到位；

（7）张拉竖筋向预应力筋，在挂篮底模平台安装完成后进行吊挂；

（8）外模支架、底板、腹板钢筋、预应力筋及预埋件安装；

（9）挂篮内模、支架、顶板钢筋、预应力筋及预埋件安装；

（10）在确保挂篮结构的完整性后进行混凝土浇筑施工。

4 挂篮悬浇箱梁施工质量的现场控制

4.1 混凝土浇筑质量控制

4.1.1 浇筑顺序、时间控制

（1）段与段间的混凝土浇筑。根据挂篮悬浇的结构特点和施工要求，每节段的箱梁浇筑顺序为先墩顶横隔墙，再悬臂由高至低进行分段浇筑；同时，考虑到段与段间混凝土的良好粘合，要求分段长度控制≤5m，以免混凝土在浇筑中出现冷缝。

（2）同段内的混凝土浇筑。同段内混凝土的浇筑顺序为底板—腹板—顶板。在浇筑底板混凝土时，应注意预留1/3，由腹板混凝土下翻补充；腹板混凝土浇筑时应将上下侧高差控制在1m内；顶板混凝土浇筑应遵循“先中间再两边”的原则。

4.1.2 供应能力

在挂篮悬浇施工中，混凝土的供应能力直接影响着混凝土浇筑效果，再加上箱梁施工强调连续性，故对搅拌站混凝土的生产能力提出了较高的要求。本项目考虑到搅拌系统的实际供应能力无法满足施工要求，故对其改进升级，使其混凝土供应能力达到25～30m³/h，基本满足了箱梁浇筑的质量要求。

4.1.3 振捣控制

在混凝土振捣过程中应做好以下几点质量控制工作：实行分层振捣；严格按照施工技术规范进行振捣，确保振捣密实、均匀；在振捣作业中，应注意避免振捣棒对预应力管道造成碰撞，造成管道进浆。

4.1.4 拆模时间及养生控制

在箱梁顶板混凝土浇筑作业完成后，箱室室内温度会迅速升高，由于室内外温差较大而产生较大的温度应力，故需采用有效降温的措施来避免伸缩裂缝的产生。通常要求箱梁拆模时间根据混凝土浇筑温度、掺加外加剂的性能而；在箱梁施工中，混凝土养护宜采用自动喷洒系统与人工喷洒相结合的方式，尽可能确保箱梁面长时间处于湿润状态。

4.2 梁体线型控制

4.2.1 模板控制

模板施工是控制箱梁断面尺寸和轴线的重要环节，故应加强对模板施工质量的检查和控制，部分检查项目如表2所示。

表2 模板系统部分项目检查表

4.2.2 梁体及梁端裂缝控制

混凝土浇筑应严格避免高温施工，若天气或现场温度较高的话，可选用水化热小、收缩小的水泥及级配良好的骨料，尽可能避免局部开裂问题的产生。另外，针对地基不均匀沉降、拆模时间不合理等造成的裂缝，应根据实际情况采取相应的处理措施。

4.3 预应力管道施工控制

在施工过程中，针对预应力管道出现的堵漏、变形和偏差等问题，所采取的解决方案为：

（1）在处理管道接头时，应先将接头套管套上上半截管，之后在展开混凝土浇筑作业；

（2）对预应力管道内是否设施了橡胶内衬管进行检查，橡胶内衬管在放入管道后，其长度应比金属波纹管长0.5m，混凝土初凝时将其拔出0.2m，终凝时将其完全拔出并清洗；

（3）金属波纹管的定位钢筋设置间距为：顶板与腹板直线段0.8m、曲线段0.4m；底板定位钢筋全梁范围内0.5m间距设置一道，以避免金属波纹管出现上浮、下沉及移动等情况。

4.4 钢筋工程

针对钢筋工程中易出现的锈蚀、骨架扭曲、钢筋移位等问题，可落实以下质量控制措施：

①粗钢筋考虑采用专用除锈机除锈，对于锈蚀较为严重的钢筋考虑降级使用；②利用矫直台矫钢筋，局部矫正不直或出现裂纹的钢筋不允许作为受力筋使用；③在绑扎钢筋时，应注意将多根钢筋端部对齐，以免骨架扭曲。

5 预应力张拉

张拉前对操作人员进行专门培训，确保熟练操作智能张拉设备，具备处理张拉过程中出现问题的能力。预应力钢绞线张拉顺序严格按照图纸要求进行张拉，千斤顶张拉作用线与预应力钢绞线的轴线重合一致，垂直于锚垫板。

两人配备一套智能张拉设备，一人负责操作电脑，另一人负责照看张拉现场，张拉按照设计要求的张拉顺序进行，同时保证对称张拉。

图1 智能张拉系统示意图

6 结语

挂篮悬浇箱梁施工的任何环节疏忽都会影响到整个梁体的施工质量，因此，应严格按照现行的技术规范要求进行施工，结合工程实际充分落实混凝土浇筑控制、梁体线型控制和预应力管道施工控制等工作，确保工程“三控”目标的实现。本文所研究的工程实践在该施工方案的指导下已顺利完工，经监控实测后，箱梁应变及应力均满足施工要求，且成桥后整体受力良好、结构完整，可为同类型桥梁工程挂篮悬浇项链施工提供参考。

参考文献

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[2]舒文超.挂篮悬臂浇筑箱梁施工局部加固措施有效性分析[J].建筑技术，2015，46（2）

[3]朱传斌.变宽截面桥梁复合牵索三角挂篮悬浇施工技术[J].施工技术，2013，42（23）