摘要:本工程跨越運河上部結構橫斷面為單箱單室大挑臂結構，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為以后同類橋梁施工提供了有益借鑒。
　　關鍵詞：單室大挑臂結構；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構72+120+72米的連續剛構設計縱坡1%，橫斷面為單箱單室大挑臂結構，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。箱梁僅在墩頂設橫梁，主墩頂兩根橫梁厚120cm，中間設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標工程最關鍵施工線路，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段。
　　2菱形掛籃設計
　　本工程在120m的1/2長度內共分14個節段，其中0號節段長8.5m，1~2號節段長3.0m，3~7號節段長3.5m，8~14號節段長4.5m，中、邊跨合攏段長1.5m，邊跨現澆節段長11.19m。運河橋從2#節段開始，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），根據設計要求不平衡澆筑重量不大于50t，故T構兩邊對應節段砼要同時澆筑。
　　菱形掛籃由菱形桁架，提吊系統、走行錨固系統及模板系統四部分組成。工作原理即底模和外側模隨菱形桁架向前移動就位后，綁扎底板、腹板鋼筋并安裝預應力管道；整體拉出內模就位，支立堵頭模板，綁扎頂板鋼筋及預應力管道，進行梁段懸臂澆注施工，當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段施工，此循環推移，直至完成最后一節梁段施工。結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，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#節段施工完畢后，開始拼裝加工好的掛籃，拼裝程序：走行系統菱形桁架錨固系統底模板內模。
　　⑴整平已澆梁段，檢查0#、1#節段預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結系。
　　桁架采用M22高強度螺栓連接，預拉力200kN，各節點板摩擦面必須經噴砂處理，拼裝前保持干燥、清潔。高強度螺栓連接必須嚴格按照橋涵施工規范中的有關規定，確保各高強度螺栓扭距滿足要求。
　　⑶用ф32mm精軋螺紋鋼及扁擔梁固定桁架后支座，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，各吊點必須嚴格按設計位置布置。安裝上橫梁前應先搭設木質腳手板供作業人員立足，安裝吊帶、前橫梁、側模支架時應先掛吊作業用小吊籃，必要時再以木腳手板過渡。
　　⑷吊裝底模板及底模架。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。把底模縱梁裝在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。
　　⑸吊裝內模架滑梁、前后吊帶及外側模。安裝前將外側模滑梁插入外模框架內，安裝好前后吊帶吊架，將外側模吊起，用5t倒鏈拖動外側模至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：
　　⑴2#梁段頂面找平，鋪設鋼枕及軌道；
　　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倒鏈懸掛在外模滑梁上；
　　⑶拆除后吊帶與底模架的聯結；
　　⑷每組掛籃單側桁架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，并標記好前支座移動的位置（支座中心距梁端50cm）；
　　⑹用倒鏈牽引前支座，使菱形桁架滑梁先前移，然后再移動底模、外模與內模，注意T構兩邊掛籃要對稱同步前移，前移相差量不超過1m，以免對墩身產生較大的不平衡彎矩；
　　⑺移動到位后，安裝后吊帶，將底模架吊起；
　　⑻解除外模滑梁上的一個后吊帶，將吊架移至2#梁段頂板預留孔處，然后再與吊帶聯結，用同樣的辦法將另一吊架移至2#梁段處；
　　⑼調整立模標高后，重復上述施工步驟進行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片；
　　⑵安裝底板管道定位網片；
　　⑶綁扎底板上層鋼筋網片，底板上下層鋼筋網片用∏形鋼筋墊起焊牢，防止人踩變形，以保持上下層鋼筋網的規定間距。∏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腹板鋼筋骨架內安裝曲線管道，固定管道骨架；
　　⑹綁扎頂板和翼板下層鋼筋；
　　⑺安裝頂板管道定位網片、頂板錨墊板及螺旋筋，穿頂板波紋管；
　　⑻綁扎頂板上層鋼筋，用∏形架立筋焊在上下網片間，使上下網片保持規定的間距。
　　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預應力管道
　　預應力筋預留孔道采用波紋管，波紋管應與預應力筋配套，預留工作長度，并具有一定的強度。橫梁的墩身橫向鋼絞線束（9φj15.24）的波紋管內徑φ80mm；箱梁縱向鋼絞線束的波紋管內徑：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%設計強度；為滿足插入式振搗要求及每節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。混凝土澆筑按照“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時，要從兩側向中央推進。T構兩側對稱澆筑混凝土，泵車補料均勻，最多不得相差2車16m3混凝土。
　　澆筑混凝土時，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，并嚴格控制其頂面標高，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組放在試驗室作標養，測28d強度，另3組隨梁體一起養生，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力筋的時間。混凝土澆注完后，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過快。
　　邊跨合攏段施工，利用平衡段模板（內外模），底模架與底模板重新制作與安裝，平衡段外側模利用掛籃外側模滑梁，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模、底模用單只掛籃移動來實現，內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，施工中的實際結構狀態將偏離預先確定的目標，在施工過程中應隨時進行監控和調整。本工程將由建設單位委托浙江大學進行全過程監控。施工單位按方案和施工設備與設計單位配合修正設計張拉預應力，并計算各施工階段、每一施工步驟的撓度值，現場根據測量施工方案設置觀測點，做好中線與水準點的測量工作；根據結構每一個施工階段、每一施工步驟的撓度變化狀態，確定逐步完成的各節段撓度曲線，并定出每節段前緣施工立模標高的理論計算值（必須考慮施工預拱度）。施工時撓度產生原因：一方面由梁段混凝土自重、張拉懸臂預應力筋、掛籃及梁上其他施工荷載等引起的，另一方面由掛籃變形、基礎下沉等引起的；設置施工預拱度時要全面綜合考慮。監控單位根據現場實測資料和施工、設計要求控制施工程序，并對實測值驗核，提出修正的控制數據，并和設計、施工各方面共同解決施工階段出現的問題。
　　5結語
　　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材料投入大的問題，降低了成本和損耗，取得了良好的經濟效益和社會效益。
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