紀(jì)春曉
(山東省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司,山東濟(jì)南250000)
掛籃懸臂澆筑施工技術(shù)在流程上有掛籃加工制作、掛籃預(yù)壓、掛籃安裝、掛籃就位、預(yù)應(yīng)力管道安裝、混凝土澆筑、預(yù)應(yīng)力張拉、壓漿拆模等方面。不過(guò)在實(shí)際的工程施工中,掛籃懸臂澆筑施工技術(shù)存在一定的技術(shù)、人員和方案的問(wèn)題,如何有效了解掛籃懸臂澆筑施工技術(shù),便成為當(dāng)前很多施工企業(yè)需要考慮的問(wèn)題。結(jié)合施工效益的需求,還需要合理設(shè)計(jì)方案,下面將對(duì)掛籃懸臂澆筑的施工進(jìn)行分析。
以某橋梁工程為例,對(duì)掛籃懸臂澆筑施工技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行具體分析,在該橋梁工程中,施工有著以下幾個(gè)方面特點(diǎn):第一,該項(xiàng)目采用48m+80m+45m 的變截面預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁結(jié)構(gòu),其中兩側(cè)懸臂長(zhǎng)度為1.3m 且全寬為17m、單箱底寬8.5m,跨中箱梁的中心梁高為2.4m,且底板厚和梁高都呈現(xiàn)出二次拋物線的特點(diǎn)。第二,為了便于橫隔板的施工,需要設(shè)置入孔。第三,該三跨連續(xù)梁的體系由吊架上澆筑的跨中合龍梁段、兩個(gè)托架澆筑的墩頂0 號(hào)梁段、用掛籃分段對(duì)稱懸臂澆筑的梁段和落地支架上澆筑的邊跨現(xiàn)澆梁段組成。第四,在該工程項(xiàng)目中,主橋連續(xù)箱的梁懸臂段使用三角掛籃懸臂澆筑的方式進(jìn)行施工,且為了降低混凝土在澆筑過(guò)程中出現(xiàn)裂紋等問(wèn)題,需要通過(guò)一次澆筑成型的方式避免裂紋的出現(xiàn),且要求在底板混凝土未凝固之前完成混凝土的澆筑施工。
該工程選擇的掛籃類型為三角桁架式掛籃,以工字鋼為主、特制桿件為輔。在施工過(guò)程中,掛籃會(huì)使用兩步到位的移動(dòng)方式,其構(gòu)造有以下幾個(gè)特點(diǎn):
第一,主桁系統(tǒng)。利用40 號(hào)工字鋼制作,且在兩道工字鋼的連接上借助使用型鋼的連接方式,使其形成整體。同時(shí),在橫向連接上需要使用鋼板進(jìn)行連接,且控制鋼板的厚度在20mm。需要注意的是,主桁系統(tǒng)的腹板區(qū)域有著兩道縱梁,具體長(zhǎng)度為14m、中心距約為5.5m。
第二,吊掛系統(tǒng),組成包括吊桿、型鋼橫梁、拉鏈葫蘆等。結(jié)合型鋼橫梁和吊桿而言,會(huì)將一半的荷載傳遞給主桁架系統(tǒng),且主桁架系統(tǒng)還會(huì)受到混凝土系統(tǒng)的重量和掛籃系統(tǒng)的重量,進(jìn)而再傳遞到梁段腹板[1]。梁段底板則承受剩余的一半荷載。
第三,底平臺(tái)系統(tǒng)。在箱梁底腹板進(jìn)行混凝土施工時(shí),底平臺(tái)系統(tǒng)會(huì)承受混凝土的重力和一些其他設(shè)備的重力。具體底平臺(tái)的組成由下橫梁和下縱梁組成,且使用懸吊的方法和上前梁連接,工程需要底平臺(tái)系統(tǒng)的長(zhǎng)寬分別為5m、6m。需要注意的是,在混凝土澆筑時(shí),為了將下后橫梁錨固在澆筑后的箱梁底板上,需要借助后端吊桿完成施工。
第四,后錨固系統(tǒng)。在掛籃施工中,需要通過(guò)型鋼橫梁的設(shè)置,在利用后錨桿使荷載力朝著澆筑荷載傳遞后,避免掛籃出現(xiàn)前傾的問(wèn)題[2]。一般該結(jié)構(gòu)會(huì)設(shè)計(jì)在主桁間橫擔(dān)處并壓在主桁梁的尾部。結(jié)合工程需要,在此次施工中采用的后錨桿是通過(guò)精軋螺紋鋼制成的,且錨桿下接箱梁預(yù)應(yīng)力束,在數(shù)量上使用兩根且間距保持在55cm。
第五,行走系統(tǒng)。行走系統(tǒng)在整體的掛籃懸臂澆筑技術(shù)中有著重要價(jià)值,具體使用滑道施工工藝,區(qū)別于傳統(tǒng)的方法,新的裝置會(huì)直接用平滾置于主桁前支點(diǎn)下,然后在后支點(diǎn)下設(shè)置托架(16 號(hào)方鋼),用管徑32 的圓鋼作為滾筒且滾筒跑道的施工要利用鋼板鋪設(shè)(厚度5mm)的方式。同時(shí),在進(jìn)行掛籃行走工序中,需在梁段頂部位置進(jìn)行管徑為16 的拉環(huán)設(shè)置,借助卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引轉(zhuǎn)向葫蘆的方式,實(shí)現(xiàn)掛籃行走。經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),每20min 可落實(shí)4m 的塊件行走,有著較高的效率。
在該工程中,當(dāng)0 號(hào)梁端的施工完成后,便需要進(jìn)行掛籃安裝工作,在原則上需要從中心向兩側(cè)進(jìn)行安裝,具體的施工環(huán)節(jié)有以下幾點(diǎn):
第一,要求先完成門架和三角桁架縱梁的拼接工作,然后進(jìn)行底平臺(tái)系統(tǒng)的組拼工作。結(jié)合三角桁架拼裝的特點(diǎn),兩段的總長(zhǎng)度在13.6m 左右,為了提高底平臺(tái)的利用效率,需要在1 號(hào)梁段的下方開闊地帶完成拼裝。
第二,需要對(duì)0 號(hào)梁段梁面的兩腹板區(qū)域進(jìn)行垃圾清理,提高測(cè)量畫線工作的質(zhì)量,且完成測(cè)量畫線工作后,再進(jìn)行桁架前后支座與其他組件的安裝施工。
第三,掛籃安裝后,為確保掛籃中線位置具有合理性,要借助經(jīng)緯儀進(jìn)行測(cè)試,同時(shí)也要用吊桿進(jìn)行標(biāo)高的調(diào)整,最終在中線水平檢測(cè)合格后進(jìn)行1 號(hào)梁段的鋼筋施工。
結(jié)合工程案例,在預(yù)應(yīng)力管道施工中要做好預(yù)應(yīng)力孔道的材質(zhì)制成選擇。一般為金屬波紋管,其具有剛度強(qiáng)、質(zhì)量輕等優(yōu)點(diǎn),可在實(shí)際的施工中結(jié)合不同的錨具型號(hào)、預(yù)應(yīng)力筋束選擇不同的金屬波紋管[3]。在金屬波紋管的參數(shù)方面,其內(nèi)徑在100~120mm、管壁厚度在0.25~0.3mm。實(shí)際的預(yù)應(yīng)力管道施工需要做好以下幾個(gè)點(diǎn):
第一,需要先進(jìn)行管道的安裝。安裝要參考掛籃懸臂澆筑施工的高度差波浪線曲線束,具體需要在孔道的峰頂設(shè)置泌水孔,然后在高起伏的曲線孔道最低處進(jìn)行排水孔設(shè)置,其設(shè)置原則需要確保每12m 左右進(jìn)行排氣孔的開設(shè),同時(shí)注意設(shè)置區(qū)域,一般在豎向彎曲孔道和直線孔道區(qū)域中。
第二,在進(jìn)行孔道接長(zhǎng)中,要確保接頭管的管徑為大于5mm 的波紋管,且長(zhǎng)度上要大于200mm。在完成孔道接長(zhǎng)工作后,需要對(duì)接管處使用膠帶紙包裹,避免出現(xiàn)漏漿問(wèn)題。
第三,做好防堵孔的工作。在進(jìn)行混凝土的建筑施工前,需要借助硬塑料管插入預(yù)應(yīng)力孔道中,避免預(yù)應(yīng)力孔道在完成混凝土建筑后被意外堵塞。預(yù)應(yīng)力管道安裝如圖1 所示。
圖1 預(yù)應(yīng)力管道安裝
結(jié)合該工程的施工特點(diǎn),在進(jìn)行混凝土建筑施工時(shí),首先需要對(duì)兩腹板進(jìn)行對(duì)稱澆筑,再對(duì)底板方面進(jìn)行混凝土建筑;其次,在進(jìn)行腹板、底板下部的澆筑中,要使用串筒流入模的方式進(jìn)行;最后,在完成底板混凝土施工后,需對(duì)腹板進(jìn)行分層混凝土澆筑施工,且要控制每層混凝土的厚度在35cm 左右。具體澆筑施工需要注重以下幾點(diǎn):
第一,在該工程的混凝土澆筑中,振搗施工的方式有平板式振搗器與插入式振搗器兩種,在參考腹板區(qū)域的施工特點(diǎn)后,使用插入式混凝土振搗器效果最佳,同時(shí)結(jié)合底板和頂板混凝土振搗的需求有一定的特殊性,需要使用兩種振搗器結(jié)合的方法[4]。當(dāng)實(shí)際進(jìn)行振搗施工時(shí),插入式的振搗厚度為30cm,在具體插入深度上需要確保可以進(jìn)入下一層混凝土至少10cm。當(dāng)混凝土中不再出現(xiàn)氣泡和下沉?xí)r,代表著振搗施工完成,然后進(jìn)行養(yǎng)護(hù)工作。
第二,在進(jìn)行養(yǎng)護(hù)工作中,需要在完成澆筑后借助灑水并覆蓋塑料布的方式進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。當(dāng)混凝土的強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)中的92%強(qiáng)度時(shí),可以先撤去塑料布只進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)。需要注意的是,灑水養(yǎng)護(hù)的時(shí)間不可低于15 天,且要強(qiáng)調(diào)對(duì)混凝土地面的養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)工作如圖2 所示。
圖2 混凝土的養(yǎng)護(hù)
預(yù)應(yīng)力的張拉施工會(huì)采用由下至上的方式進(jìn)行,具體的預(yù)應(yīng)力張拉施工需要注意以下幾點(diǎn):
第一,施工過(guò)程需要特別注重預(yù)應(yīng)力筋的伸長(zhǎng)參數(shù),在發(fā)現(xiàn)伸長(zhǎng)誤差超過(guò)限定額(7%)時(shí),便需要停工并分析具體的問(wèn)題,確保施工的安全性。
第二,在完成預(yù)應(yīng)力張拉施工后,需要對(duì)孔道進(jìn)行壓漿處理,純水泥漿的水灰比要控制在0.4∶0.45。同時(shí),結(jié)合壓漿壓力不固定的特點(diǎn),只要確??變?nèi)水泥漿較為密實(shí)即可,一般開始時(shí)的壓力較小,需要逐漸增加到0.6MPa 左右并穩(wěn)壓3min 以上,提高壓漿效果。
第三,在完成壓漿工作后,要對(duì)錨槽進(jìn)行清理,在保障清潔度較高下進(jìn)行封錨施工。封錨施工如圖3所示。
圖3 封錨實(shí)景
結(jié)合以往掛籃懸臂澆筑技術(shù)在橋梁工程中的應(yīng)用情況來(lái)看,其有著較大的應(yīng)用價(jià)值和效果,不過(guò)在實(shí)際對(duì)掛籃懸臂澆筑技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用中也存在一些問(wèn)題制約了該技術(shù)的應(yīng)用效果,需要完善掛籃懸臂建筑的施工方案,通過(guò)各工序流程的明確使該技術(shù)的價(jià)值可以得到發(fā)揮[5]。需要注意的是,在進(jìn)行技術(shù)方案的完善優(yōu)化中,需要結(jié)合施工中的情況進(jìn)行,最終打造出精品的橋梁建筑。此外,在完善施工方案下,還需要通過(guò)交底制度的明確,保障施工方案中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)可以被施工人員把握,這樣既可以有效處理各細(xì)節(jié)方面的工作,也可以更好地發(fā)揮掛籃懸臂澆筑技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。
在信息技術(shù)的不斷升級(jí)下,新的設(shè)備和技術(shù)正不斷被應(yīng)用在建筑工程中。結(jié)合橋梁工程中對(duì)掛籃懸臂澆筑技術(shù)的應(yīng)用情況來(lái)看,可以通過(guò)引進(jìn)新的質(zhì)量檢測(cè)技術(shù),確保橋梁質(zhì)量滿足企業(yè)需要。一般在檢測(cè)新設(shè)備上要關(guān)注傳感器的選擇,能對(duì)施工中的各類信息進(jìn)行收集和整理,最終提高橋梁中掛籃懸臂澆筑技術(shù)的應(yīng)用效果[6]。另外,為了發(fā)揮掛籃懸臂澆筑技術(shù)的優(yōu)勢(shì),還需要做好施工人員和管理人員的培訓(xùn)工作,以在提高施工人員的綜合能力和素養(yǎng)后,滿足掛籃懸臂澆筑技術(shù)的落實(shí)需要。
綜上所述,結(jié)合掛籃懸臂澆筑技術(shù)的優(yōu)勢(shì),可以提高橋梁工程的施工質(zhì)量,并滿足施工企業(yè)的效益需求。在當(dāng)前激烈的行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)下,需要建筑企業(yè)通過(guò)該技術(shù)的應(yīng)用不斷提高自身的核心競(jìng)爭(zhēng)力,實(shí)現(xiàn)良好的發(fā)展。另外,為了提高該技術(shù)的應(yīng)用效果,提高施工質(zhì)量,還需要完善施工方案、加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)的管理、加強(qiáng)人員培訓(xùn),不斷降低施工過(guò)程中的質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn),確保橋梁工程施工可以安全完成,滿足企業(yè)發(fā)展需要。