鮑 逸

上海市房屋安全監(jiān)察所 上海 200002

市政工程是城市發(fā)展的基礎(chǔ)工程，也是民生工程。市政高架工程的建設(shè)綜合性極高，主要有以下特點(diǎn)：一是投入成本高；二是受諸多環(huán)境因素的影響，高空作業(yè)施工難度較大；三是工期短、任務(wù)重。施工過程中若為了按時(shí)完工而過度追求速度，將造成更多的安全和質(zhì)量隱患。

高空作業(yè)有2種較為常見的施工形式：一是搭設(shè)腳手架平臺(tái)，施工人員可在平臺(tái)上進(jìn)行施工，安全可以得到保障，但搭設(shè)腳手架平臺(tái)造價(jià)太高，且安拆十分費(fèi)時(shí)費(fèi)力，與工期緊張相悖。二是采用登高車作業(yè)，施工位置的轉(zhuǎn)換十分便捷，但工藝作業(yè)頻繁，設(shè)備需時(shí)刻上下轉(zhuǎn)運(yùn)模板、鋼筋等，施工人員操作范圍受限，極易發(fā)生登高車側(cè)翻事故；若同時(shí)使用多輛登高車，則設(shè)備投資大，導(dǎo)致資源浪費(fèi)和管理難度提升[1-8]。

在上海兩港大道高架橋的現(xiàn)場(chǎng)施工中，以預(yù)制裝配式為主，具有大量高逾10 m的高空作業(yè)，涉及連續(xù)現(xiàn)澆段、橫隔板及端橫梁模板鋼筋施工，故急需一種施工方法或一個(gè)適合高空作業(yè)的平臺(tái)，為工人高空作業(yè)提供更加安全和便捷的施工條件。

1 工程概況

兩港大道快速化改造工程主線高架全線為標(biāo)準(zhǔn)段結(jié)構(gòu)，小箱梁、蓋梁和立柱均采用預(yù)制裝配法施工，預(yù)制裝配率達(dá)到92%，承臺(tái)、橋面板現(xiàn)澆施工。

上部結(jié)構(gòu)為整幅式雙向六車道，橋?qū)?6.1 m，采用預(yù)應(yīng)力混凝土小箱梁，先簡(jiǎn)支后連續(xù)體系。小箱梁標(biāo)準(zhǔn)跨徑30 m，梁高1.6 m。路口采用連續(xù)組合梁。連續(xù)組合梁的鋼結(jié)構(gòu)部分采用工廠制作、現(xiàn)場(chǎng)拼裝；組合梁混凝土橋面板采用現(xiàn)澆施工方法。下部結(jié)構(gòu)采用帶蓋梁雙柱式橋墩。蓋梁為平頭蓋梁，結(jié)構(gòu)高度2.6 m，順橋向?qū)?.0 m。立柱外包尺寸為7.5 m，其平面尺寸為橫橋向1.6 m、順橋向1.8 m。基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)承臺(tái)埋深約3 m，樁基采用φ600 mm的PHC管樁，單個(gè)標(biāo)準(zhǔn)承臺(tái)有26根樁。

2 吊架平臺(tái)設(shè)計(jì)

本掛籃操作平臺(tái)的實(shí)施原理為：掛籃吊架平臺(tái)兩側(cè)采用掛鉤掛接到箱梁的防撞墻上，中間吊耳固定在箱梁上，調(diào)節(jié)高度時(shí)通過塔吊或卷揚(yáng)機(jī)作用，在豎直方向上運(yùn)動(dòng)，從而使掛籃吊架平臺(tái)底板調(diào)節(jié)至水平，周圍設(shè)圍欄，工人在底板上進(jìn)行操作，起到無支架施工平臺(tái)的作用。

如圖1所示，橋梁上部結(jié)構(gòu)施工的掛籃操作平臺(tái)的構(gòu)造包括水平設(shè)置的底板與已經(jīng)連接在底板四周位置的安裝梁。底板包括相互平行的上底板和下底板，安裝梁焊接在上底板和下底板的四周側(cè)壁。連接桿兩端分別焊接在上底板和下底板上形成整體，可加強(qiáng)底板整體的承載能力。在護(hù)欄底部設(shè)置有連接安裝梁的斜拉桿，由安裝梁朝向護(hù)欄向下傾斜夾角為30°，起連接穩(wěn)定作用。

如圖1和圖2所示，安裝梁包括連接梁和調(diào)節(jié)梁。連接梁下端焊接在底板上，上端焊接有掛鉤，掛鉤焊接在連接梁、抵接桿、限位桿上，限位桿上端焊接在抵接桿端部，掛鉤鉤接到防撞墻上，抵接桿下端面抵接在防撞墻上，限位桿位于防撞墻內(nèi)側(cè)壁，防止掛籃脫離防撞墻。

圖2 吊架平臺(tái)示意圖2

上底板和下底板均包括沿長(zhǎng)度方向設(shè)置的支撐桿，支撐桿采用40 mm×80 mm×5 mm的方管，在支撐桿下表面焊接有橫梁，橫梁采用50 mm×50 mm×5 mm的方管，橫梁垂直于支撐桿，相鄰兩橫梁之間的距離為85 cm。橫梁過多會(huì)增加掛籃整體的質(zhì)量，過少則影響到掛籃施工的安全性。在上底板上表面鋪有供工人站立的木模，便于工人在掛籃上進(jìn)行施工。

如圖1和圖3所示，在上底板四周設(shè)置護(hù)欄，在護(hù)欄兩側(cè)壁上焊接有呈豎直設(shè)置的定位桿、滑移槽、滑移桿，通過滑槽承插連接2個(gè)護(hù)欄，即相鄰兩滑移桿之間焊接有連接護(hù)欄，便于拆裝。

圖1 吊架平臺(tái)示意圖1

圖3 吊架平臺(tái)示意圖3

掛籃吊架平臺(tái)主要采用50 mm×50 mm×5 mm方管制作（圖4），吊架吊點(diǎn)設(shè)置在濕接縫處和兩側(cè)防撞墻頂面外側(cè)，將其正好嵌在小箱梁上，吊架底部由40 mm×80 mm×5 mm的方管作為底部主要結(jié)構(gòu)，底板每隔850 mm布置1道50 mm×50 mm×5 mm的方管作為橫梁，在上面鋪設(shè)厚1.5 cm的木模，在工人施工周圍采用50 mm×50 mm×5 mm的方管作為護(hù)欄，高度為1.2 m，剛好將豎向吊點(diǎn)處5#角鋼直接作為受力點(diǎn)從濕接縫穿過，吊耳采用φ10 mm的鋼筋與角鋼進(jìn)行焊接，在每?jī)蓚€(gè)角鋼間設(shè)置斜拉鋼筋，來支撐40 mm×80 mm×5 mm的方管。施工各節(jié)點(diǎn)焊接要求必須滿足鋼筋焊接及驗(yàn)收規(guī)程的要求，吊點(diǎn)和吊點(diǎn)鋼筋都與角鋼單面焊接，焊接長(zhǎng)度不小于10倍鋼筋直徑。

圖4 吊架平臺(tái)正立面

3 掛籃吊架平臺(tái)驗(yàn)算

掛籃寬60 cm，長(zhǎng)度13.23 m，自重200 kg，考慮掛籃自重，施工荷載考慮材料堆放、施工人員、設(shè)備等，需要對(duì)以下項(xiàng)目進(jìn)行驗(yàn)算，且需滿足要求：

1）模板面板的抗彎強(qiáng)度、撓度。

2）5#角鋼抗拉、焊縫強(qiáng)度。角鋼與方管焊接，焊接長(zhǎng)度為滿焊，長(zhǎng)度為50 mm；當(dāng)所有施工荷載位于兩吊點(diǎn)之間時(shí)，對(duì)焊縫來說為最不利情況，此時(shí)由4條焊縫承擔(dān)整幅施工過程質(zhì)量。

3）40 mm×80 mm×5 mm方鋼穩(wěn)定性、抗彎強(qiáng)度、撓度，每道φ10 mm斜拉鋼筋抗拉強(qiáng)度。由于底部由50 mm×50 mm×5 mm方鋼與40 mm×80 mm×5 mm的方鋼進(jìn)行焊接，側(cè)面由50 mm×50 mm×5 mm的方鋼與之焊接，故平臺(tái)受力情況更加良好。

4）吊耳及吊點(diǎn)處焊縫，滿足鋼筋焊接、驗(yàn)收和起吊安全要求。

4 吊架平臺(tái)的實(shí)施

當(dāng)?shù)跫苤谱魍瓿珊?，在箱梁上安裝好卷揚(yáng)機(jī)，為確保卷揚(yáng)機(jī)水平和穩(wěn)定，可用鋼筋或者角鋼制作臨時(shí)支架用來固定支撐。2臺(tái)卷揚(yáng)機(jī)分別使用鋼絲繩吊住兩端角鋼上端的吊耳，緩慢吊裝角鋼從2片梁間的濕接縫伸上來，用橫向鋼管穿過吊耳架在小箱梁的箱體頂板上，鋼管下墊方木進(jìn)行高度和水平調(diào)節(jié)。

兩端為可活動(dòng)的掛鉤，在吊架固定完成后安上螺栓掛在防撞護(hù)欄上。施工外側(cè)使用高1.2 m的護(hù)欄，能保護(hù)或限制施工人員由于動(dòng)作幅度太大造成的傾覆，施工人員可采用登高車從兩個(gè)端部進(jìn)入吊架（圖5）。

圖5 吊架平臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)

5 吊架平臺(tái)的可行性分析

5.1制作規(guī)模

吊架需要的制作材料簡(jiǎn)單，僅需50 mm×50 mm×5 mm、40 mm×80 mm×5 mm的方管和5#角鋼，通過焊接即可制作，成本低廉，較為輕便，可循環(huán)利用，安拆便捷，適合短時(shí)間內(nèi)多次周轉(zhuǎn)，不需要大型機(jī)械設(shè)備進(jìn)行吊裝和轉(zhuǎn)運(yùn)，人力配合卷揚(yáng)機(jī)就足夠現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)和安裝，施工較為方便，且吊架可重復(fù)利用，損耗微小。

5.2施工功能

吊架平臺(tái)相較于腳手架和登高車，具有以下優(yōu)勢(shì)：

1）吊架上具備護(hù)欄和施工通道，空間較大，可堆放方木和模板等材料。

2）拼裝長(zhǎng)度自由，適用多種工況。

3）平臺(tái)設(shè)計(jì)穩(wěn)固，不會(huì)發(fā)生側(cè)翻的危險(xiǎn)，保障施工人員的安全。

4）經(jīng)濟(jì)節(jié)約，減少了登高車和吊車的使用，降低施工能耗。

5）在高空作業(yè)時(shí)，吊架及吊架護(hù)欄存在時(shí)可減少高空墜物的隱患和險(xiǎn)情，如木楔和施工工具墜落。

6）減少工人在行車道上施工，避免社會(huì)道路的占用，社會(huì)車輛在施工區(qū)附近的行車空間和安全可以得到保障。

5.3美觀性

吊架主體在制作過程中噴設(shè)醒目的黃色油漆，底部噴上黃黑相間的斜條紋。噴涂油漆既可以防腐作用，防止鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件在長(zhǎng)時(shí)間露天環(huán)境下發(fā)生腐蝕，又具有警示作用，提示施工人員和過路車輛此處正在進(jìn)行高空作業(yè)，應(yīng)注意避讓。

噴涂油漆后，吊架外形清晰、干凈，施工作業(yè)規(guī)范，達(dá)到文明施工和標(biāo)準(zhǔn)化施工要求，能夠美化外來人員對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的觀感和評(píng)價(jià)（圖6）。

圖6 掛籃吊架平臺(tái)文明和標(biāo)準(zhǔn)化施工現(xiàn)場(chǎng)

5.4便捷性

掛籃吊架平臺(tái)的制作全程在地面上作業(yè)吊裝，轉(zhuǎn)運(yùn)都是成品，無需拆卸。安裝完畢后，可以直接通過施工便道完成一個(gè)承臺(tái)上的橫梁施工，且有足夠的平臺(tái)堆放模板和鋼筋，提高工效，減少材料機(jī)械和人工的周轉(zhuǎn)次數(shù)，可實(shí)現(xiàn)同步施工，縮短了施工周期。

6 結(jié)語

綜上所述，市政高架橋工程預(yù)制施工的上部結(jié)構(gòu)是整個(gè)項(xiàng)目的關(guān)鍵部分。

1）兩港大道高架橋上部結(jié)構(gòu)在建造過程中，設(shè)計(jì)出適用于預(yù)制拼裝的高架橋梁上部結(jié)構(gòu)的掛籃吊架平臺(tái)，解決了高空作業(yè)、工效低、工期長(zhǎng)等極易產(chǎn)生工人違規(guī)操作安全隱患的難題，具有制作方便、安全穩(wěn)固、安拆便捷、易流轉(zhuǎn)、可循環(huán)、經(jīng)濟(jì)環(huán)保、減少社會(huì)道路的占用和杜絕高空墜物等優(yōu)點(diǎn)，并產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益，值得在其他類似工程中推廣應(yīng)用。

2）目前，我國(guó)的市政工程在施工操作、技術(shù)管理上還存在許多不足和欠缺，為減少質(zhì)量隱患，提高施工的安全、便捷和工效，應(yīng)鼓勵(lì)現(xiàn)場(chǎng)施工提出裝置設(shè)備、技術(shù)及管理方法的優(yōu)化改進(jìn)與創(chuàng)新，促進(jìn)我國(guó)市政工程的發(fā)展。