王世蘭
(佛山市順德區(qū)工程建設(shè)中心,廣東佛山 528300)
掛籃是實(shí)施懸臂澆筑施工的主要專用設(shè)備,它是一個(gè)能夠沿軌道行走的活動(dòng)腳手架,并懸臂掛在已經(jīng)完成的懸澆施工的懸臂橋梁段上,用以進(jìn)行下一段的施工,如此循環(huán)直至梁段澆筑完成?;诰捕驊冶蹪仓旎@施工相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行全面梳理與探討,進(jìn)而歸納出更具優(yōu)勢(shì)的掛籃施工流程以及掛籃施工方案,為有效縮短橋梁工程施工周期,提升橋梁施工質(zhì)量管理奠定基礎(chǔ)。
以均安二橋懸臂澆筑掛籃施工工程為例,該工程位于佛山市順德區(qū)均安鎮(zhèn)均南路,跨越鳧洲河水道,是新華工業(yè)路跨線橋、樂(lè)安跨線橋工程的一部分,該橋全長(zhǎng)為245.28m,引橋部分采用預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支小箱梁,主橋位于直線段上,上部結(jié)構(gòu)為(35m+50m+35m)三跨變高度斜腹板單箱單室預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁,主梁采用C50 混凝土,為單箱單室箱梁截面,主橋墩為花瓶式板式橋墩,基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。
在均安二橋進(jìn)行懸臂澆筑掛籃施工之前,0#塊及臨時(shí)錨固已經(jīng)施工完成,具備了掛籃施工的初始作業(yè)面,根據(jù)《佛山市公路水運(yùn)工程質(zhì)量管理規(guī)定》的要求,已經(jīng)組織了掛籃施工專項(xiàng)方案專家評(píng)審并獲得通過(guò),該工程采用三角形掛籃,自重35t,最大懸澆段重量為76.78t。
根據(jù)掛籃施工專項(xiàng)方案有針對(duì)性地進(jìn)行相應(yīng)準(zhǔn)備。首先,需要對(duì)施工場(chǎng)地進(jìn)行布置,由于橋梁掛籃施工對(duì)施工場(chǎng)地的空間要求較為明顯,因此相關(guān)人員應(yīng)根據(jù)圖紙對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行進(jìn)一步布設(shè),使設(shè)備與施工材料的空間得到保障;其次,應(yīng)當(dāng)做好技術(shù)交底工作,施工人員應(yīng)當(dāng)與設(shè)計(jì)人員進(jìn)行全面交流,并針對(duì)設(shè)計(jì)思路、設(shè)計(jì)理念進(jìn)行全面梳理與分析,使施工更加有序規(guī)范,提升掛籃施工質(zhì)量,且技術(shù)人員須對(duì)專業(yè)作業(yè)班組進(jìn)行全面的技術(shù)及安全交底;最后,除了人員、材料準(zhǔn)備外,還需要針對(duì)橋梁掛籃施工設(shè)備與機(jī)具進(jìn)行專項(xiàng)準(zhǔn)備,主要包括整套掛籃構(gòu)件、鋼筋加工機(jī)具、電焊機(jī)、砂輪切割機(jī)、千斤頂標(biāo)定等,為橋梁掛籃工程提供全面的物質(zhì)基礎(chǔ)。
掛籃整套構(gòu)件到位后,清理作業(yè)面雜物后,根據(jù)掛籃設(shè)計(jì)圖紙即可開(kāi)始進(jìn)行掛籃安裝,具體步驟如下。
2.2.1 安裝軌道梁
首先測(cè)、放出掛籃行走軌道軸線,安裝軌道墊梁并找平,安裝墊梁時(shí),對(duì)前支座下墊梁進(jìn)行加密。其次,軌道梁安裝應(yīng)順直,相鄰軌道梁的接頭要平順,軌道頂面應(yīng)保持水平,并檢查軌道間距是否符合圖紙要求。最后,軌道梁安裝完畢后安裝軌道上壓梁,利用精扎螺紋鋼連接器將軌道、道梁錨固在腹板的豎向精扎螺紋鋼筋上。
2.2.2 安裝走行系統(tǒng)
根據(jù)掛籃設(shè)計(jì)組裝圖在軌道梁上放出前端支座及反扣輪位置并安裝固定。
2.2.3 安裝主桁架
掛籃左右各有一片主桁架,主桁架吊裝到位后用手拉葫蘆固定和調(diào)整位置。主桁架與反扣輪組采用銷軸連接,并在銷軸上插上防脫銷保險(xiǎn)銷,安裝后錨壓梁并與預(yù)埋在箱梁腹板的Φ32 精扎螺紋鋼筋連接錨固,主桁架安裝完成后安裝后錨平聯(lián)及剪刀撐,安裝完畢后拆除手拉葫蘆固定鋼絲繩。
2.2.4 安裝后下橫梁
首先針對(duì)橫梁吊具進(jìn)行安裝,并針對(duì)插銷進(jìn)行插設(shè),采用螺紋吊桿對(duì)橫梁吊具進(jìn)行加固,并做好螺紋吊桿扭力記錄,確保后續(xù)安裝檢查的便捷性。在進(jìn)行后下橫梁的安裝時(shí),需要采用短吊桿與長(zhǎng)吊桿進(jìn)行固定,為確保后下橫梁的外觀與強(qiáng)度,應(yīng)按照先短后長(zhǎng)的順序進(jìn)行安裝,并采用墊件將吊桿進(jìn)行墊平,確保安裝穩(wěn)定性。
2.2.5 安裝前上橫梁
在安裝前上橫梁時(shí),同樣需要墊件將其墊水平,并采用螺紋吊桿進(jìn)行安裝。安裝完畢后,將吊桿橫梁進(jìn)行垂直放置,便于后續(xù)加固工作。
2.2.6 安裝前下橫梁
在前下橫梁起吊前,應(yīng)采用葫蘆吊將吊具懸空,將吊桿擰入吊具當(dāng)中,并通過(guò)吊桿對(duì)橫梁高度進(jìn)行調(diào)節(jié),使其滿足施工要求。
2.2.7 安裝底模吊帶
首先,安裝好后吊帶、前吊帶,再將底板縱梁起吊安裝,調(diào)節(jié)前后下橫梁標(biāo)高面,并確保后下橫梁與梁底的預(yù)留高度,將縱梁點(diǎn)焊在前后下橫梁上,形成整體;其次,底模板單塊吊裝,模板之間用螺栓連接;最后,模板點(diǎn)焊在底??v梁上。底模平臺(tái)安裝完成后,30t 千斤頂頂升前后吊帶,按照設(shè)計(jì)坡度和標(biāo)高,將底模平臺(tái)調(diào)整到位。
2.2.8 安裝外滑梁及側(cè)模
掛籃側(cè)模采用桁架式整體鋼模,由型鋼焊成的側(cè)模架和其上鋪焊的鋼板組成。側(cè)模由走行滑梁承托,走行滑梁的前端通過(guò)懸吊系吊在前上橫梁上,并將其后端固定在0#預(yù)留孔當(dāng)中,側(cè)模下部由千斤頂加固,千斤頂支在焊于前、后下橫梁上的牛腿上,上部用螺絲桿對(duì)拉。后吊桿與走行梁之間設(shè)置滾動(dòng)吊架,外模及走行梁可沿滾動(dòng)吊架滑行。
至此,掛籃安裝完成,形成了較為穩(wěn)固的行走支撐體系(如圖1)。為提升掛籃的安全性、穩(wěn)定性、可靠性,應(yīng)根據(jù)箱梁懸澆段的自重以及相應(yīng)荷載,以總荷載1.2 倍進(jìn)行掛籃荷載及預(yù)壓試驗(yàn),以檢驗(yàn)掛籃的承載能力和撓度值,減少?gòu)椥宰冃?,從而進(jìn)行線形控制。
圖1 掛籃施工安裝圖
模板工程是混凝土澆筑的基礎(chǔ),箱梁模板由底模、側(cè)模、內(nèi)模、端模組成,底模和側(cè)模采用成型鋼模,內(nèi)模系統(tǒng)由內(nèi)模支撐架和竹膠板組成,端模采用定制鋼模。在掛籃拼裝完成后,首先,根據(jù)掛籃荷載試驗(yàn)得出的掛籃彈性變形量,預(yù)留和掛籃彈性變形值相當(dāng)?shù)纳瞎岸?,確定底模板標(biāo)高;其次,根據(jù)測(cè)量放樣,調(diào)整掛籃及側(cè)??v向線形及標(biāo)高,固定底模和側(cè)模;再次,當(dāng)?shù)装搴透拱邃摻罱壴邦A(yù)應(yīng)力筋綁扎完畢后,開(kāi)始立內(nèi)模。內(nèi)模系統(tǒng)由內(nèi)模支撐架和竹膠板組成,采用扣件式鋼管支架及頂托方木支撐;最后,安裝端模。模板全部安裝好后,再進(jìn)行一個(gè)全面的綜合調(diào)整,使其滿足設(shè)計(jì)及施工規(guī)范要求,為混凝土澆筑做好準(zhǔn)備。
在進(jìn)行模板安裝之前,施工人員對(duì)模板表面進(jìn)行了全面細(xì)致的檢查,并采取相應(yīng)措施進(jìn)行清潔、沖洗和打磨,使用橋梁專用脫模劑進(jìn)行均勻涂刷,確保了模板安裝質(zhì)量與混凝土外觀。
鋼筋是提升混凝土整體強(qiáng)度的重要手段。在進(jìn)行鋼筋綁扎之前,施工人員應(yīng)當(dāng)結(jié)合施工要求以及方案規(guī)定將鋼筋進(jìn)行預(yù)加工,并針對(duì)其綁扎部位以及使用狀態(tài)進(jìn)行分類和編號(hào),使鋼筋綁扎秩序得到有效保障[1]。在鋼筋綁扎過(guò)程當(dāng)中,應(yīng)當(dāng)注意以下幾方面內(nèi)容;首先,注意綁扎順序,應(yīng)當(dāng)按照先底板和腹板,后頂板的順序進(jìn)行鋼筋的綁扎,降低施工難度;其次,提前焊接流程,為避免鋼筋焊接對(duì)波紋管性能產(chǎn)生影響,施工人員應(yīng)當(dāng)將焊接工程放在波紋管安裝之前,從而使掛籃施工流程更加完善;最后,應(yīng)重視鋼筋質(zhì)量,正式開(kāi)始施工之前,現(xiàn)場(chǎng)管理人員應(yīng)當(dāng)針對(duì)鋼筋質(zhì)量進(jìn)行抽檢,針對(duì)存在問(wèn)題的批次鋼筋進(jìn)行處理并退回,確保工程質(zhì)量,避免質(zhì)量安全事故的發(fā)生。
在鋼筋綁扎中,除了應(yīng)注意檢查調(diào)整各點(diǎn)的保護(hù)層厚度,還應(yīng)當(dāng)結(jié)合施工要求以及橋梁施工設(shè)計(jì)針對(duì)排水管、泄水孔、防撞墻預(yù)埋筋等預(yù)埋工件進(jìn)行施工,確保預(yù)埋件施工定位準(zhǔn)確無(wú)誤,提升施工質(zhì)量。
由于單次混凝土用量較多,屬于較大體積混凝土澆筑,因此如何保障混凝土澆筑質(zhì)量、減少質(zhì)量通病問(wèn)題成為重中之重。為了盡可能減少外界環(huán)境對(duì)混凝土澆筑施工的干擾和影響,盡量將澆筑環(huán)節(jié)安排在夜晚或清晨等氣溫較低的時(shí)段。為進(jìn)一步杜絕混凝土產(chǎn)生膨脹、收縮不均或溫度應(yīng)力等情況,施工人員還采用了預(yù)埋管道循環(huán)水冷卻等措施對(duì)澆筑工序進(jìn)行有效輔助,使?jié)仓|(zhì)量得到有效保障。在混凝土澆筑開(kāi)始之前,施工人員采用合理的測(cè)算方式結(jié)合橋梁掛籃施工需求對(duì)混凝土的水料配比進(jìn)行了全面測(cè)算與分析,并使用臂架泵對(duì)混凝土進(jìn)行輸送,為澆筑工作提供有效幫助[2]。在澆筑過(guò)程當(dāng)中,為了減少振搗工序?qū)δ0鍍?nèi)預(yù)應(yīng)力管道的影響,施工人員采用了小功率振搗設(shè)備進(jìn)行振搗(如圖2),使?jié)仓|(zhì)量得以確保。澆筑完畢后,施工人員結(jié)合當(dāng)時(shí)的天氣狀況與環(huán)境狀態(tài)對(duì)澆筑成品進(jìn)行了土工布灑水的養(yǎng)護(hù),避免由于內(nèi)外收縮不均產(chǎn)生的開(kāi)裂現(xiàn)象。
圖2 小功率混凝土振搗器
根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙,箱梁采用縱向預(yù)應(yīng)力體系,預(yù)應(yīng)力管道成型采用預(yù)埋塑料波紋管的方式。在張拉施工前,技術(shù)人員進(jìn)行了管道摩阻試驗(yàn),并把試驗(yàn)結(jié)果上報(bào)設(shè)計(jì)單位進(jìn)行核對(duì)。在預(yù)應(yīng)力施工過(guò)程當(dāng)中,遵循了以下幾方面原則;首先,是質(zhì)量控制原則,預(yù)應(yīng)力鋼束張拉時(shí)采用雙控,即以控制拉力為主,對(duì)鋼束實(shí)際伸長(zhǎng)值進(jìn)行校核,實(shí)測(cè)伸長(zhǎng)值與理論伸長(zhǎng)值的相對(duì)誤差不得超過(guò)±6%,以使張拉施工質(zhì)量得到有效保障;其次,是設(shè)備使用原則,張拉前對(duì)整套張拉設(shè)備應(yīng)在經(jīng)主管部門授權(quán)的法定計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)進(jìn)行校核,千斤頂與壓力表應(yīng)配套校核,有異常情況要重新標(biāo)定校核,以確保張拉效果;最后,要及時(shí)進(jìn)行封錨、壓漿,減少預(yù)應(yīng)力損失,確保預(yù)應(yīng)力質(zhì)量,同時(shí)注意施工安全。
為有效提升均安二橋懸臂澆筑掛籃施工質(zhì)量,首先,應(yīng)提升對(duì)原料的管控重視程度。在均安二橋施工過(guò)程當(dāng)中,施工單位對(duì)混凝土品質(zhì)進(jìn)行了全面篩查,針對(duì)水泥、混凝土骨料、減水劑等材料的參數(shù)和性能進(jìn)行了深入研究與審核,及時(shí)抽檢,使箱梁最終澆筑成品的質(zhì)量得到進(jìn)一步提升,杜絕了氣泡、收縮裂縫等問(wèn)題出現(xiàn)。
合理的施工流程對(duì)提升懸臂澆筑掛籃施工質(zhì)量同樣具有重要作用。在均安二橋懸臂澆筑掛籃施工過(guò)程當(dāng)中,現(xiàn)場(chǎng)管理人員針對(duì)施工流程、施工工藝等內(nèi)容強(qiáng)化了管理力度,從根源上減少了質(zhì)量問(wèn)題的發(fā)生概率。此外,管理人員還將施工質(zhì)量與人員績(jī)效進(jìn)行了全面掛鉤,針對(duì)施工質(zhì)量完成較好的班組進(jìn)行了鼓勵(lì)和表彰,針對(duì)質(zhì)量存在問(wèn)題的班組按照規(guī)定進(jìn)行了處理,使掛籃工程施工管理更加全面,質(zhì)量管控更加有效。
均安二橋施工單位針對(duì)懸臂澆筑掛籃施工質(zhì)量建立起了明確完善的制度和組織保障,從“三檢制”的全面落實(shí)到QC 小組的建立,從施工質(zhì)量記錄到總結(jié)評(píng)比,使施工質(zhì)量得到了有效的制度保障,實(shí)現(xiàn)了預(yù)先的設(shè)計(jì)目標(biāo)。
由于均安二橋掛籃施工混凝土工程量較大、涉及作業(yè)班組較多,因此進(jìn)行系統(tǒng)性的、針對(duì)性的培訓(xùn)和教育對(duì)提升施工人員安全意識(shí)具有關(guān)鍵性作用。施工單位結(jié)合了均安二橋掛籃施工的基本特點(diǎn)以及相關(guān)流程,針對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)重點(diǎn)崗位進(jìn)行了有關(guān)安全常識(shí)、安全管理制度、安全技能以及安全預(yù)案等內(nèi)容的全方位培訓(xùn),并結(jié)合《特種作業(yè)人員安全技術(shù)培訓(xùn)考核管理規(guī)定(2015年版)》有效落實(shí)了持證上崗制度,使施工安全得到了更加堅(jiān)實(shí)的保障。另外,施工單位管理人員針對(duì)施工過(guò)程當(dāng)中可能出現(xiàn)的各類問(wèn)題與突發(fā)事件構(gòu)建了應(yīng)急預(yù)案,使安全問(wèn)題處置更加規(guī)范化。
除了系統(tǒng)完善的教育培訓(xùn)外,做好現(xiàn)場(chǎng)檢查同樣也是確保施工安全的重要措施。在均安二橋的掛籃施工流程當(dāng)中,現(xiàn)場(chǎng)管理人員針對(duì)各個(gè)施工流程以及施工環(huán)節(jié)進(jìn)行了全面式、跟蹤式地檢查和管控,其中涵蓋了安全計(jì)劃的編制、輔助支架安裝、混凝土振搗器的使用、掛籃設(shè)備的起吊等等,并結(jié)合設(shè)計(jì)方案以及相關(guān)安全規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)對(duì)掛籃施工過(guò)程當(dāng)中可能存在的各類安全問(wèn)題以及安全隱患進(jìn)行了全面檢測(cè)和防范,使施工安全得到了更加高質(zhì)量地防護(hù),避免安全事故或安全意外的出現(xiàn)。
作為施工過(guò)程當(dāng)中可能導(dǎo)致安全問(wèn)題的首要誘因,完善設(shè)備管控機(jī)制,提升設(shè)備管控力度也是提升均安二橋掛籃施工質(zhì)量的關(guān)鍵。相關(guān)施工單位針對(duì)均安二橋的實(shí)際情況以及設(shè)計(jì)思路制定了細(xì)致的機(jī)械設(shè)備使用安全措施,針對(duì)設(shè)備的維修、保養(yǎng)、操作、防護(hù)等內(nèi)容進(jìn)行了深入研究與分析,對(duì)設(shè)備使用過(guò)程當(dāng)中可能存在的安全隱患進(jìn)行了預(yù)測(cè)和判斷,并給出了相對(duì)應(yīng)的解決措施,使施工安全管理得以有章可循,確保掛籃工程施工質(zhì)量。
總而言之,掛籃施工作為一種較為先進(jìn)的橋梁施工模式,具有承受荷載大、變形小、結(jié)構(gòu)輕巧、適應(yīng)性與兼容性好等特點(diǎn),在現(xiàn)階段的公路或鐵路橋梁當(dāng)中具有十分廣泛的應(yīng)用價(jià)值。相關(guān)施工人員應(yīng)當(dāng)提高對(duì)橋梁掛籃施工的重視程度,結(jié)合工程實(shí)際要求對(duì)施工流程以及施工環(huán)節(jié)進(jìn)行進(jìn)一步管控,確保工程建設(shè)效果。