橋梁掛籃施工技術(shù)
2016-07-05
0 引言
在橋梁工程建設(shè)中，懸臂掛籃技術(shù)已經(jīng)比較成熟，但是掛籃一般應(yīng)用在比較高的空中，其結(jié)構(gòu)相對較為復(fù)雜，對施工的技術(shù)要求較高。本文結(jié)合位于敦化市境內(nèi)的小石河特大橋34#～37# 墩掛籃懸澆連續(xù)箱梁施工，從橋梁工程建設(shè)中懸臂掛籃技術(shù)施工的條件及優(yōu)點(diǎn)、掛籃設(shè)計、施工工藝等進(jìn)行探討，為廣大橋梁建設(shè)同行提供參考。
1 掛籃技術(shù)的應(yīng)用條件及優(yōu)點(diǎn)
1.1 應(yīng)用前提條件 掛籃施工不是在任何情況下都通用的橋梁工程的施工技術(shù)，它必須滿足以下前提條件才能實(shí)施：①大跨度、大型化的橋梁施工。因?yàn)閽旎@施工在小型橋梁工程中會影響工期而增加額外的費(fèi)用，而且沒有必要使用掛籃設(shè)備就能很好地完成橋梁工程。②不能斷航的河流。在遇到河流時，橋梁工程無法進(jìn)行河流的攔截或斷航要求，此時，應(yīng)用掛籃施工技術(shù)可以有效解決施工困難。③跨越繁忙的公路和鐵路。遇到繁忙的公路和鐵路路段，在進(jìn)行橋梁工程的施工時不允許隔斷交通的情況下，為了施工安全和施工質(zhì)量，必須采用掛籃施工技術(shù)。④跨越深谷下面，搭支架非常困難或無法搭支架，采用掛籃施工比較方便。以上條件鐵路橋梁工程在施工時，用普通施工技術(shù)很難達(dá)到要求，所以，選擇掛籃施工技術(shù)符合實(shí)際情況，而且經(jīng)濟(jì)實(shí)用。
1.2 優(yōu)點(diǎn) ①液壓驅(qū)動整體走行一次到位，在自動化的基礎(chǔ)上大大提高安全系數(shù)。②新澆筑梁段混凝土重量通過斜拉梁或斜拉帶等作用在已成梁段上，結(jié)構(gòu)受力科學(xué)，穩(wěn)定牢靠。應(yīng)用箱梁豎向預(yù)應(yīng)力筋解決傾覆穩(wěn)定性問題，掛籃配重減輕。③采用型鋼制備梁體等重要受力構(gòu)件，重量輕，便于拼裝和轉(zhuǎn)移，在一定程度上保證了掛籃施工進(jìn)度。④掛籃具有較強(qiáng)的剛度，結(jié)構(gòu)承載力滿足施工要求，能夠保證混凝土施工質(zhì)量。
2 掛籃設(shè)計
橋梁掛籃施工中一重要節(jié)點(diǎn)就是掛籃設(shè)計。為了在保證工程質(zhì)量的前提下進(jìn)一步縮短工期，掛籃設(shè)計要求掛籃結(jié)構(gòu)單一，合理受力，質(zhì)量小，以便于拼裝和轉(zhuǎn)運(yùn)，但是要保證結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，以便于錨固和裝卸。
?、僭谠O(shè)計階段，掛籃的寬度應(yīng)該參考橋梁寬度和箱梁截面形式而定，其長度須根據(jù)懸臂灌注最大分段長度設(shè)定。施工中，若為單箱箱梁，則全截面僅需一個掛籃即可施工；若為多箱箱梁，則須多個掛籃分別施工。②掛籃荷載須參考不同的施作階段和結(jié)構(gòu)部件來優(yōu)化組合，一般分為：模板重量（包括內(nèi)模、底模、側(cè)模、端模等各部件），前期先參考0.8～1.0KPa的平均重計算，設(shè)定模板尺寸后再作進(jìn)一步計算；施工中使用附著式振動器；施工人群荷載以2kpa為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行估算；最大節(jié)段混凝土重量；千斤頂、油泵重量；掛籃自重。③掛籃驗(yàn)算：先對空載條件下掛籃行走的平衡穩(wěn)定性進(jìn)行驗(yàn)算，混凝土澆筑過程中的傾覆穩(wěn)定，因?yàn)閽旎@走行屬高空作業(yè)，模架能夠轉(zhuǎn)運(yùn)和移動，因此須重點(diǎn)檢驗(yàn)掛籃結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)固性，以確保行走安全、可靠。掛籃重量須與估算值基本一致，同時要向主梁設(shè)計部門及時反饋掛籃的實(shí)際重量及相關(guān)參數(shù)，以便為階段驗(yàn)算提供參考依據(jù)。
3 橋梁施工中掛籃的施工工藝
3.1 掛籃的制作與安裝 在橋梁掛籃施工階段，掛籃的制備與拼裝須遵循一定的順序。模架拼裝前先進(jìn)行安全大檢查，查看現(xiàn)場的安全條件，確認(rèn)機(jī)械設(shè)備和人員是否到位。根據(jù)模架拼裝要求逐步拼裝，裝好后測驗(yàn)?zāi)＜艿陌踩阅?，同時在掛籃四周配裝防止人員掉落的安全防護(hù)設(shè)施，保障人員安全。制作懸臂掛籃的過程中，一定要嚴(yán)格參考設(shè)計圖紙逐項(xiàng)制作。制作好以后拼裝前進(jìn)行安全檢測，確保模架穩(wěn)固后再拼裝。吊籃的安裝也應(yīng)遵循一定的規(guī)范和流程，盡量從源頭控制安裝質(zhì)量，為后續(xù)施工提供安全保障。
3.2 掛籃預(yù)壓 掛籃拼裝完畢后，為了檢驗(yàn)其強(qiáng)度、剛度和安全性，須在橋位進(jìn)行預(yù)壓及靜載試驗(yàn)，以消除其非彈性變形，針對掛籃前端撓度及引起主桁架變形的原因，確定力與位移的關(guān)系，以便在施工階段利于底模板立模，并對標(biāo)高進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。為了控制掛籃配重，須參考現(xiàn)場條件和施工要求，應(yīng)用千斤頂張拉鋼絞線方案進(jìn)行預(yù)壓。借助在承臺頂上提前埋設(shè)的地錨穿束，鋼絞線上端從前底橫梁與梁上的千斤頂處穿過，再用錨具將鋼絞線錨固，然后借助油壓千斤頂分級加載預(yù)壓掛籃模架。
3.3 梁段混凝土的灌注施工 ①混凝土在拌和站集中拌和，再泵送至現(xiàn)場；②混凝土灌注分層約40厘米厚；③混凝土灌注順序：橫隔板→腹板→底板→橫隔板→腹板及頂板四周。④混凝土入模導(dǎo)管安裝間距約為1.5m，導(dǎo)管底面距混凝土灌注面1m。鋼筋分布較密集的節(jié)段可增設(shè)一定數(shù)量的導(dǎo)管，同時須將個別鋼筋斷開用作導(dǎo)管入口，混凝土澆筑至入口處時再焊接恢復(fù)。⑤采用Φ70或Φ50和Φ30插入式振搗器進(jìn)行混凝土搗固。鋼筋稀疏處用大振搗棒，鋼筋密集處用小振搗棒。振搗棒的作用半徑需經(jīng)試驗(yàn)確定，振動棒移動距離不得超過振動棒作用半徑的1.5倍。⑥灌注混凝土前，先用水徹底沖洗原墩頂混凝土面。采用與原混凝土標(biāo)號相同的砂漿均勻攤鋪在原墩頂混凝土面上，厚度2cm。鋪筑前用水泡木模板，以免其干燥吸水。灌注底腹板混凝土前，對頂板鋼筋頂面要用布或草袋覆蓋，以防松散混凝土粘附其上。⑦用插入式振搗器在頂板混凝土澆注完成后對頂腹板接縫處進(jìn)行充分的二次振搗，確保連接處密實(shí)、可靠。⑧混凝土灌注結(jié)束后，要加強(qiáng)對梁段包括箱梁內(nèi)側(cè)和外側(cè)的撒水養(yǎng)護(hù)。
3.4 邊跨現(xiàn)澆段施工 ①裝設(shè)支架時須嚴(yán)格控制支架位移。允許支架頂部出現(xiàn)小程度的位移。為避免底模板和支架對合龍段的約束力過大，允許底模板和支架之間存在微量的水平位移，以提高模架對現(xiàn)澆段梁體隨溫度縱向位移及混凝土收縮變形的適應(yīng)性。鋼筋滾筒安放于支架下的混凝土基礎(chǔ)頂面，以便掛籃模架、模板和新澆混凝土順橋軸方向隨箱梁作微量的水平移動。②施工順序：邊跨現(xiàn)澆段在主垮T構(gòu)懸澆施工結(jié)束前七天完成。裝配好邊跨現(xiàn)澆段支架后，為避免其發(fā)生較大的非彈性變形，須預(yù)壓支架，預(yù)壓重量至少為施工重量的1.4倍，最終確定彈性變形。③預(yù)壓邊跨現(xiàn)澆段的支架以消除其非彈性變形。測定彈性變形?；炷翝仓皡⒖剂憾沃亓杭邮┕ず奢d的10%、20%、30%、50%、80%、100%、120%、140%用水箱逐級加載預(yù)壓，每級預(yù)壓至少半小時，最后兩級延長至1小時。
4 掛籃施工的安全控制
4.1 做好安全技術(shù)交底工作 參加掛籃懸澆施工的人員必須熟知懸澆施工的工藝流程，接受安全技術(shù)交底，嚴(yán)格執(zhí)行高空作業(yè)、水上作業(yè)的安全規(guī)定，嚴(yán)格執(zhí)行各自崗位及所用機(jī)具的安全操作規(guī)程，系好安全帶，戴好安全帽，穿好救生衣。
4.2 持證上崗 參加掛籃懸澆施工的特種作業(yè)人員要想上崗操作，必須要經(jīng)培訓(xùn)合格，并持有效特種作業(yè)操作證。指揮人員與操作人員距離較遠(yuǎn)時應(yīng)用對講機(jī)指揮聯(lián)絡(luò)。
4.3 嚴(yán)把掛籃設(shè)計關(guān) 掛籃系非標(biāo)設(shè)備，一般由施工方自行設(shè)計制造安裝。 根據(jù)懸澆施工要求，精心設(shè)計，計算數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，有足夠的安全系數(shù)，結(jié)構(gòu)合理，在保證安全的前提下，盡量減輕自重。為安全使用，必須嚴(yán)把設(shè)計關(guān)。
5 結(jié)束語
掛籃施工是橋梁施工的重要組成部分，其已成為當(dāng)代大跨度施工工程中必不可少的施工工藝，也是施工中的一個難點(diǎn)。一定要確保施工的規(guī)范性和正確性，提高相關(guān)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，以對整個施工進(jìn)行有效控制，確保施工技術(shù)的安全，并不斷的優(yōu)化施工工藝，以提高掛籃的施工技術(shù)水平，使掛籃能更好的發(fā)揮作用。
參考文獻(xiàn)：
[1]梁文軍.連續(xù)箱梁掛籃施工監(jiān)理要點(diǎn)初探[J].山西建筑，2010.
[2]王有才.橋梁施工工程中懸臂掛籃技術(shù)的應(yīng)用探討[J].科技信息，2010（9）：30.
[3]徐會超.橋梁掛籃懸臂澆筑法施工技術(shù)分析[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2010（1）.
