李慶軍
(中建路橋集團(tuán)有限公司,河北石家莊 050000)
某橋梁項(xiàng)目的主橋跨度尺寸為65 m+120 m+65 m 三跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)鋼構(gòu)橋梁的形式,主墩下半部分結(jié)構(gòu)采用的是矩形薄壁空心墩形式,上部則是矩形實(shí)心墩的形式。結(jié)合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求,除了0 塊、合攏段、主墩頂部外,其他各個(gè)部分全部采用懸臂掛籃技術(shù)進(jìn)行施工。結(jié)合本次橋梁結(jié)構(gòu)性能,考慮到現(xiàn)場(chǎng)的具體情況,確定采用自制三角斜拉式掛籃懸臂澆筑作業(yè)方式。
進(jìn)行懸臂澆筑施工的過(guò)程中,最重要的施工環(huán)節(jié)是懸臂掛籃施工,其具有多種優(yōu)勢(shì),如低成本、易操作、結(jié)構(gòu)不復(fù)雜等。不僅能夠提高工程的經(jīng)濟(jì)效益,還能夠有效解決施工中出現(xiàn)的問(wèn)題[1-2]。在橋梁建筑施工過(guò)程中,充分利用懸臂掛籃技術(shù),可提高施工點(diǎn)的精準(zhǔn)度及施工的專業(yè)性。此外,對(duì)工程進(jìn)行澆筑時(shí),需要有計(jì)劃和目的,需充分利用工程建筑施工中的有利條件,加快工程作業(yè)的進(jìn)度,在滿足相關(guān)要求的情況下,簡(jiǎn)化工程施工步驟。依據(jù)懸臂掛籃技術(shù)相關(guān)特征,對(duì)掛籃技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),需充分考慮每一項(xiàng)具體工程施工中掛籃質(zhì)量、施工經(jīng)驗(yàn)、梁端分段狀況及相關(guān)要求等[3-4]。對(duì)掛籃進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì),不僅要確保設(shè)計(jì)符合強(qiáng)度、穩(wěn)定性等要求,同時(shí)也需保證錨固的穩(wěn)固性,把重量限制在規(guī)定范圍之內(nèi),根據(jù)實(shí)際情況,加強(qiáng)施工安全性,為項(xiàng)目順利開(kāi)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
掛籃的受力結(jié)構(gòu)是底模平臺(tái)前后下橫梁,如果在施工中對(duì)于剛度有更高的要求,可根據(jù)錨桿的結(jié)構(gòu)形式,將下橫梁錨固到混凝土箱梁節(jié)段上,此時(shí),因后下橫梁的剛度很大,變形相對(duì)較小,在施工中可以拉緊錨桿,施加預(yù)應(yīng)力,所以并不需進(jìn)行測(cè)點(diǎn)設(shè)計(jì)。若縱梁、前下橫梁結(jié)構(gòu)部分都為簡(jiǎn)易梁的形式,在具體的實(shí)施環(huán)節(jié)中,變形問(wèn)題將非常的嚴(yán)重,為了提高掛籃穩(wěn)定性,需做好測(cè)點(diǎn)設(shè)計(jì)工作,確保其可以真實(shí)體現(xiàn)出結(jié)構(gòu)變形問(wèn)題。做好數(shù)據(jù)測(cè)量工作,在測(cè)點(diǎn)部位上焊接側(cè)桿,桿頭直接設(shè)置到水箱頂部[5]。此外,模板結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)非常重要,保證模板剛度符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求,達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),此時(shí),要綜合分析澆筑環(huán)節(jié)模板可能承受的壓力、沖擊力等方面的影響。模板結(jié)構(gòu)采取螺栓進(jìn)行連接。外模板的部分,應(yīng)用鋼板制作,厚度尺寸為6 mm,保證結(jié)構(gòu)剛度合格,可應(yīng)用雙層槽鋼布置到模板的背部,提升穩(wěn)定性與可靠性。內(nèi)模板選擇環(huán)節(jié),以大塊鋼板為最佳,厚度5~6 mm。
掛籃由很多部分組成,比如主析架、吊桿以及錨固等,因設(shè)計(jì)圖紙需要,應(yīng)結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,對(duì)掛籃進(jìn)行調(diào)整[6]。在掛籃制造以及安裝的過(guò)程中,相關(guān)工作人員需嚴(yán)格按照施工流程進(jìn)行施工操作,考慮圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的各項(xiàng)要求,使掛籃整體安全性以及穩(wěn)固性得以有效地提升。在安全工作實(shí)施開(kāi)展前,需仔細(xì)檢查施工現(xiàn)場(chǎng),重點(diǎn)勘察相關(guān)工作人員的技術(shù)水平,有效地消除潛在的隱患。根據(jù)掛籃吊裝的流程,在檢測(cè)吊裝安全性的過(guò)程中,應(yīng)加強(qiáng)吊裝防護(hù)措施,減少在吊裝中出現(xiàn)部件掉落的問(wèn)題。只有吊裝穩(wěn)定性、安全性得到保障,才可進(jìn)行后續(xù)施工。掛籃的制造及安裝,會(huì)直接影響后期施工的正常進(jìn)行,因此需提高懸臂掛籃的水平,不僅要強(qiáng)化掛籃支撐平臺(tái),還要具備一定的平面尺寸。在運(yùn)輸掛籃加工件到達(dá)施工地點(diǎn)后,根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙,仔細(xì)檢查精度、尺寸,及時(shí)更換不符合規(guī)定要求的構(gòu)件。掛籃進(jìn)行拼裝時(shí),要始終保持對(duì)稱性,每個(gè)橫梁與掛籃主梁連接成為一體后,需對(duì)每邊的對(duì)稱點(diǎn)進(jìn)行觀測(cè)和測(cè)量。在掛籃組裝拼接完成之后,對(duì)拼裝質(zhì)量進(jìn)行檢查,觀察是否符合要求,達(dá)到相關(guān)要求后,檢查掛籃整體的穩(wěn)定性以及牢固性。
掛籃前移步驟:2#塊張拉注漿結(jié)束→行走前準(zhǔn)備工作→底板及外模下降→拆除掛籃后錨→安裝前移裝置→安裝掛籃保險(xiǎn)裝置→掛籃前移→調(diào)整軸線及標(biāo)高位置→安裝掛籃后錨→箱內(nèi)及翼緣板吊掛系統(tǒng)就位→調(diào)整外側(cè)及內(nèi)模→下一塊段施工。
在2#塊張拉注漿后,在梁面上需要鋪設(shè)一條長(zhǎng)軌道,并且進(jìn)行錨固,固定相應(yīng)的軌道后,涂抹一層黃油,做好行走前的準(zhǔn)備工作,接著再進(jìn)行底板及外模的下降,將固定在梁面上的后下橫梁吊桿進(jìn)行拆除。接著安裝掛籃的前移裝置,同時(shí)安裝掛籃保險(xiǎn)裝置,安裝好以后進(jìn)行掛籃的前移。為了便于掛籃的前移,調(diào)整好軸線及標(biāo)高位置,并安裝掛籃后錨,待箱內(nèi)及翼緣板吊掛系統(tǒng)就位以后,再調(diào)整外側(cè)及內(nèi)側(cè),從而進(jìn)行下一塊段的施工。
懸臂掛籃技術(shù)在橋梁建筑施工中占有一定地位,然而在這項(xiàng)技術(shù)中,混凝土澆筑的流程較為繁瑣,混凝土澆筑時(shí),在澆筑質(zhì)量上,施工人員需嚴(yán)格把控施工質(zhì)量,嚴(yán)格控制每一個(gè)澆筑細(xì)節(jié),確?;炷翝仓陌踩百|(zhì)量[7]。在橋梁施工中,大部分施工都由懸臂掛籃提供支撐力,其移動(dòng)性以及靈活性很強(qiáng),因此,澆筑難以避免設(shè)備結(jié)構(gòu)問(wèn)題造成的性影。在澆筑前,要對(duì)連接件、鋼筋等相關(guān)材料進(jìn)行檢查,觀察材料是否完整,若發(fā)現(xiàn)材料不完整,應(yīng)立即進(jìn)行更換。除此之外,澆筑時(shí),要求澆筑人員時(shí)刻保持嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的態(tài)度。此外,還需施工人員的澆筑水平高。根據(jù)實(shí)際情況,開(kāi)展計(jì)劃性及針對(duì)性的澆筑,從而提升混凝土澆筑的穩(wěn)定性,保障混凝土澆筑的質(zhì)量,有效開(kāi)展后續(xù)施工作業(yè),提升橋梁結(jié)構(gòu)的整體性能。
掛籃試拼完成后,需要實(shí)施荷載試驗(yàn)??杀苊庖驑?gòu)件變形而造成的隱患問(wèn)題,達(dá)到荷載試驗(yàn)的相關(guān)目的。進(jìn)行預(yù)壓實(shí)驗(yàn)不僅能有效確保相關(guān)工作人員的生命安全,還可保障橋梁施工的安全性及穩(wěn)定性。在對(duì)主析架進(jìn)行試驗(yàn)、預(yù)壓時(shí),還需安裝掛籃,對(duì)荷載承受力進(jìn)行試驗(yàn)研究。在測(cè)量橋梁懸臂掛籃承重力的整個(gè)過(guò)程中,關(guān)鍵環(huán)節(jié)就是荷載試驗(yàn)[8]。
為了正確掌握掛籃施工參數(shù),在對(duì)主梁施工進(jìn)行模擬時(shí),分析掛籃在各種情況下的受力指標(biāo),消除掛籃非彈性變形,預(yù)估施工彈性變形。在安裝前支點(diǎn)掛籃后,一般會(huì)使用混凝土模擬活載。試驗(yàn)進(jìn)行時(shí),應(yīng)編制相應(yīng)的專項(xiàng)方案。橫梁最大受力試驗(yàn)、后錨點(diǎn)反力試驗(yàn)以及中心點(diǎn)最大反力試驗(yàn)等是試驗(yàn)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),試驗(yàn)荷載需有效結(jié)合主梁設(shè)計(jì)施工圖紙進(jìn)行考慮,將2 種工作情況進(jìn)行有機(jī)結(jié)合,觀測(cè)試壓過(guò)程。進(jìn)行加載時(shí)選擇3~5 級(jí)為好,對(duì)工序進(jìn)行加載,需要達(dá)到混凝土澆筑相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及要求,保持兩端澆筑時(shí)間同步。加載完每個(gè)級(jí)別的荷載后,需對(duì)關(guān)鍵部位及變形進(jìn)行測(cè)量,每個(gè)焊縫的具體情況都需進(jìn)行檢查,且對(duì)每個(gè)觀測(cè)點(diǎn)的具體情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析。橫橋向和縱橋向均布置3 個(gè)觀測(cè)點(diǎn),腹板和底板布設(shè)1 個(gè)觀測(cè)點(diǎn)。橫向布置測(cè)點(diǎn)如圖所示。每一級(jí)被卸載之后,都需測(cè)量掛籃的具體數(shù)值,避免出現(xiàn)塔柱偏移問(wèn)題,對(duì)試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響,因此,要堅(jiān)持同步平衡的原則。
在該三跨預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)鋼構(gòu)橋梁掛籃的施工過(guò)程中,還需要做好預(yù)應(yīng)力的控制,由于篇幅有限,對(duì)部分跨中各施工階段應(yīng)力值如表1 所示。
由表1 可知,在掛籃施工的過(guò)程中,主梁截面的壓應(yīng)力會(huì)隨著懸臂段的長(zhǎng)度出現(xiàn)增加。實(shí)際測(cè)得的應(yīng)力與理論應(yīng)力的變化規(guī)律基本一致。
表1 跨中各施工階段應(yīng)力值 MPa
(1)施工前,依據(jù)工程的實(shí)際情況,具體分析施工狀況以及施工環(huán)境,探討施工方案是否具備可行性。除此之外,綜合考慮出現(xiàn)在施工方案、施工環(huán)境中的問(wèn)題,及時(shí)采取有效解決措施,盡最大可能保障工程質(zhì)量和安全[9]。
圖1 現(xiàn)澆直線段橫橋向觀測(cè)點(diǎn)布設(shè)
(2)相關(guān)工作人員需嚴(yán)格管控儲(chǔ)備情況、施工材料質(zhì)量,使用高質(zhì)量材料,可避免出現(xiàn)材料問(wèn)題,減少出現(xiàn)施工事故的概率,避免影響懸臂掛籃施工的正常運(yùn)作。
(3)施工技術(shù)是整個(gè)過(guò)程的重要部分,若出現(xiàn)技術(shù)問(wèn)題,相關(guān)人員須立即作出反應(yīng),并將問(wèn)題上報(bào),防止問(wèn)題惡化,為工程帶來(lái)經(jīng)濟(jì)損失。如臨時(shí)結(jié)構(gòu)(如掛籃、托架等)的設(shè)計(jì)應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性。參與施工人員應(yīng)遵守高空操作規(guī)程,應(yīng)安裝安全設(shè)備,如防護(hù)欄桿、上下梯、人行道等牽引工作架。張拉作業(yè)時(shí),人員應(yīng)站在千斤頂兩側(cè)進(jìn)行作業(yè)。箱梁懸臂施工時(shí),懸臂兩端堆放的材料和設(shè)備應(yīng)等重平衡,兩側(cè)不平衡重量最大不超過(guò)15 t。將掛籃、托架組裝好,根據(jù)大件和臨時(shí)設(shè)施對(duì)支架進(jìn)行檢查并簽字,并將托架壓重以消除結(jié)構(gòu)的非彈性變形。
在建設(shè)橋梁過(guò)程中,應(yīng)用懸臂掛籃具備較高的復(fù)雜性,同時(shí)也具備一定的安全性及穩(wěn)定性,為了施工的高效、安全,施工方需重視自身所肩負(fù)的施工責(zé)任,在施工質(zhì)量得到保障的基礎(chǔ)上,加強(qiáng)對(duì)施工過(guò)程監(jiān)督與管理,有效提高橋梁建設(shè)質(zhì)量,發(fā)揮懸臂掛籃技術(shù)的價(jià)值。