【摘 要】隨著我國各項建設(shè)的進行,橋梁施工技術(shù)得到了較快的發(fā)展,各種先進的施工技術(shù)不斷被應(yīng)用到橋梁的建設(shè)過程中。特別是懸臂掛籃技術(shù)因其獨特的優(yōu)勢在橋梁施工過程中發(fā)揮了重要的作用,它不需要設(shè)置專門的支架,對施工環(huán)境的適應(yīng)性較強,能夠橫跨河流、深谷和立交橋等,且組裝和拼接比較方便。本文就懸臂掛籃的相關(guān)內(nèi)容以及施工過程中可以采取的工藝進行了分析。
【關(guān)鍵詞】橋梁建設(shè);掛籃施工;工藝分析
掛籃施工是橋梁施工過程中的主要內(nèi)容,其施工工藝的好壞直接關(guān)系到橋梁的建設(shè)質(zhì)量。按照掛籃稱重結(jié)構(gòu)的不同,可以將橋梁的掛籃分成桁架式、斜拉式、鋼板梁式和混合式;按照掛籃使用的材料不同,可以將掛籃分成萬能桿件、軍用梁和型鋼等;按照其受力情況的不同,可以將其分成垂直吊桿式、斜拉式和剛性模板三種。目前在橋梁施工過程中,比較成熟的是懸臂掛籃施工技術(shù),采用該方式建造的橋梁具有較高的施工質(zhì)量。
1.掛籃分類和工作原理
掛籃施工是指在橋梁建設(shè)過程中,通過事先安裝在橋梁基礎(chǔ)部分上的掛籃設(shè)備,完成橋梁建設(shè)的技術(shù),按照掛籃懸臂施工方式的不同,可以將其分成懸臂澆筑和懸臂拼裝兩種。其中前者是通過掛籃從橋梁的兩側(cè)完成對懸臂的澆筑,當澆筑好的混凝土達到一定的強度后,對混凝土中的鋼束進行適當?shù)膹埨?,即完成該段橋梁的施工工序。移動掛籃到合適的位置循環(huán)進行橋梁的澆筑工作。后者則是在橋梁建設(shè)過程中將預(yù)先澆制好的一節(jié)節(jié)的橋段依此安裝在一起,并且通過掛籃的依次移動,完成整個橋梁的建設(shè)。
由于采用連續(xù)澆筑方法,橋梁體的受力會隨著澆筑的進行不斷發(fā)生變化,為了防止橋梁在澆筑過程中因受力過大出現(xiàn)事故,必須要保證掛籃施工過程中墩梁交接處沒有承受相應(yīng)的彎矩。采用掛籃進行橋梁的施工具有施工簡單和易于操作的特點,并且施工過程中不需要進行施工支架和錨固設(shè)備的搭建,不會影響橋梁下方河道的正常通行,同時也不會影響河流中水位的高低,因此該技術(shù)在橋梁施工過程中得到了廣泛的使用。
掛籃施工技術(shù)在工作過程中首先將要建設(shè)的橋梁劃分為幾個不同的段,然后利用掛籃從懸臂梁兩側(cè)進行施工。其中掛籃作為一種稱重機構(gòu),利用錨固設(shè)備將其安裝在已經(jīng)施工完成的橋段中,并且利用事先設(shè)置好的軌道實現(xiàn)掛籃的前移。當一段懸臂梁澆筑完成后,移動掛籃到下一個澆筑位置,如此進行反復(fù),完成整個橋梁段的澆筑。另外利用掛籃,施工人員能夠方便的完成對梁模板的安裝、鋼筋的焊接以及混凝土的澆筑等操作。采用掛籃施工技術(shù)能夠有效加快橋梁的施工速度,縮短橋梁的建設(shè)工期,加快我國橋梁工程的建設(shè)。
2.掛籃施工技術(shù)分析
2.1前期準備
在懸臂橋梁的施工過程中,掛籃施工是進行橋梁懸臂部分澆筑的重要環(huán)節(jié),要想使掛籃能夠順利在吊懸臂梁上運動,就必須要對其施工工藝進行設(shè)計。一方面要確保吊籃的安全系數(shù)和剛度符合橋梁設(shè)計標準,另一方面還要盡可能的縮短橋梁的施工工期,并確保得到較高的工程施工質(zhì)量。另外項目施工完成之后,還要對懸臂梁的性能進行測試,確保其能夠達到正常使用的要求。
2.2掛籃的制作與安裝
要想確保掛籃質(zhì)量,就必須要保證掛籃制作和施工過程中嚴格遵循其制作和安裝工藝。首先,在吊籃制作之前,施工人員要對橋梁的施工環(huán)境進行檢查,即檢查技術(shù)人員是否具有掛籃制作的相關(guān)技術(shù),檢查掛籃的施工環(huán)境是否符合要求,檢查掛籃施工過程中采用的設(shè)備是否已經(jīng)達到施工現(xiàn)場,檢查掛籃施工過程中用到的資料是否完整。最后還要做好吊籃安裝之前的安全檢查工作,確保吊籃構(gòu)架的穩(wěn)固性。掛籃制作完成后,還要確保掛籃按照實現(xiàn)設(shè)計好的安裝流程進行安裝,對其安全性進行隨時監(jiān)測。另外掛籃的施工過程中,還需要在其周圍設(shè)置相應(yīng)的防護網(wǎng),避免物品墜落給施工人員的生命安全帶來隱患。其次施工技術(shù)人員要對施工圖紙非常熟悉,并且嚴格按照圖紙的設(shè)計要求進行施工。
2.3預(yù)壓試驗
吊籃安裝和拼接完成之后,需要對其進行預(yù)壓試驗,以保證其能夠承受足夠的壓力。首先要對掛籃的安全性能進行檢驗,如可以在其上面放置沙袋或者其它重量比較大的工具,查看其載重時是否具有較高的安全性能。然后根據(jù)試驗結(jié)果和吊籃的變形情況確定其是否能夠滿足使用要求。通過預(yù)壓試驗我們可以對吊籃實際稱重能力進行大概估計,從而實現(xiàn)對整個橋梁施工過程的控制。
2.4模板安裝
模板能夠保證吊籃制作過程中連接的緊密型和密實度,如果澆筑過程中出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象,可以采用塑料泡沫進行預(yù)處理。同時為了保證澆筑完成后脫模比較順利,施工人員可實現(xiàn)在模板內(nèi)側(cè)涂抹一定量的脫模劑。但是必須對脫模劑的類型進行嚴格篩選,選擇那些質(zhì)量達到使用標準的脫模劑。另外在模板端頭的安裝過程中,安裝人員必須要認真,確保梁端沒有出現(xiàn)錯位現(xiàn)象,確保模板端頭的安裝質(zhì)量。
2.5混凝土的澆筑
掛籃是各種類型橋梁施工過程中的重要技術(shù)和設(shè)備,必須要確保其安全性,因此在進行掛籃鋼筋混凝土澆筑過程中,施工人員必須認真對待,切不可掉以輕心。
首先施工人員可以借助懸臂掛籃支撐力較強的優(yōu)勢,方便的完成施工材料的運輸。其次施工人員要對鋼筋混凝土的澆筑的環(huán)境和溫度進行充分考慮,環(huán)境條件會通過溫度影響鋼筋混凝土的澆筑,所以在施工過程中,施工人員要根據(jù)施工環(huán)境的變化,對其溫度進行適當調(diào)節(jié)和控制。最后鋼筋混凝土澆筑過程中,施工人員還要對定位鋼筋和錨頭的數(shù)量以及安裝位置進行仔細的核對,并且嚴格安裝施工方案進行施工。鋼筋混凝土澆筑之前一定要確保所有的環(huán)節(jié)和因素都做好充足的準備,以確保澆筑的質(zhì)量。
3.施工工藝分析
3.1 0號塊的施工工藝
0號塊的施工可以分成四個階段,第一個階段主要完成對承臺和主梁固結(jié)塊的澆筑,第二個階段澆筑0-1號塊,如果橋梁下面空間較小,可以使用滿堂支架法進行澆筑,當澆筑完成后混凝土達到一定的強度后,可張拉其縱向預(yù)應(yīng)力筋。第三個階段澆筑0-2塊,澆筑過程中可以采用門式支架法,同樣需要張拉縱向預(yù)應(yīng)力筋和橫梁預(yù)應(yīng)力筋。第四個階段可以進行1號斜拉索的張拉。
3.2掛籃的拼裝工藝
上掛籃操作之前,需要對橋梁的支座進行臨時加固處理。實際施工過程中,為了降低梁段施工過程中的工作量,可以采用起吊運輸設(shè)備,在施工現(xiàn)場完成對掛籃桿件的現(xiàn)場拼接,然后再將其調(diào)運到合適的位置進行組裝操作。對于已經(jīng)澆筑完成的橋梁頂面,施工人員可以進行水平或者中線測量操作,為了便于測量工作的進行,可以事先鋪設(shè)一定的軌道,然后利用軌道將掛籃固定的合適的位置。對于掛籃兩側(cè),可以設(shè)置固定平臺或者懸吊工作平臺。同樣掛籃拼接完成之后,需要對掛籃的安全性進行檢驗,淘汰那些非彈性變形較大的掛籃。另外還需要對掛籃在不同載荷下的變形量進行測量,以便于后續(xù)撓度計算的進行。具體的工藝如下:
(1)首先澆筑0號塊,澆筑過程中需要在主梁梁體位置處預(yù)留相關(guān)的孔道和抗剪鍵槽,如中后錨桿孔道。
(2)其次調(diào)整掛籃的高度位置,并且完成抗剪鍵和臨時反頂支撐的安裝。
(3)再次調(diào)整掛籃的高度位置,將其放置到準確的位置。在抗剪鍵放到其設(shè)計位置,并且完成頂緊操作。
(4)安裝掛籃中的模板系統(tǒng),將掛籃調(diào)整到施工要求的位置,澆筑1號塊。
(5)當1號塊的強度達到一定數(shù)值之后,張拉其預(yù)應(yīng)力筋。
(6)拆除掛籃上中部和后部位置處的錨桿,通過軌道使掛籃滑到下一個設(shè)計位置處。
3.3標準階段的施工工藝
標準階段施工過程中要嚴格控制其位置,避免發(fā)生其在各個位置上的移動。另外還要注意掛籃在拼接過程中是否能夠處于平衡狀態(tài),避免出現(xiàn)掛籃傾覆現(xiàn)象。對于掛籃中其支撐作用的部件,如掛卡處滑靴、牽引桿、中錨桿、后錨桿、抗剪鍵以及反頂支撐等,要對其進行逐一檢測,確保各個部件均能夠達到合格后再投入使用。掛籃的具體施工工藝如下:
(1)拆除橋梁主梁上的模板,并且完成對該段預(yù)應(yīng)力筋的張拉操作。同時鋪設(shè)滑道,對于滑道跟主梁處存在的不平之處,可以通過砂漿找平方式來完成二者的找平操作,以確保滑道順直和平整。
(2)拆除位于中錨點處的副錨桿和后錨桿,并且在掛籃的中錨桿處和反頂輪處安裝具有一定承重能力的千斤頂。施工過程中,可以通過這兩個位置處的千斤頂實現(xiàn)掛籃的下降操作。使用過程中,操作人員可以通過這兩個位置處千斤頂?shù)呐浜?,將掛籃調(diào)整的需要的位置。
(3)當掛籃掛卡處滑靴落入滑道內(nèi),反頂輪頂緊梁底,并微調(diào)以使掛籃處于水平狀態(tài)。采用水平液壓千斤頂,通過精扎螺紋鋼牽引掛卡處牛腿,以使掛籃緩緩向前平移,進入下一節(jié)段施工。
(4)安裝掛籃中錨點處的主錨桿,然后通過反頂系統(tǒng),將掛籃提升到準確的位置,掛籃提升過程中仍然采用中錨點和反頂處配合的方式進行。
(5)調(diào)整模板,將掛籃中錨點處的副錨桿進行張拉操作,確保掛籃系統(tǒng)中的模板后端和已經(jīng)完成澆筑的主梁頂緊。安裝斜拉索并與牽引桿聯(lián)結(jié),使其錨固于前錨梁處。張拉斜拉索調(diào)整掛籃前端標高,使其達到控制要求的立模標高。反頂支撐頂緊,并張拉后錨桿;同時塞緊抗剪鍵以限制掛籃的水平位移。綁扎鋼筋,安裝預(yù)應(yīng)力筋管道,定位主梁處索導(dǎo)管。
(6)進行混凝土澆筑,在施工過程中,一定要嚴格按照圖紙的要求進行斜拉索的張拉。當混凝土凝固到一定程度,達到圖紙的設(shè)計程度后,拆除主梁梁肋處設(shè)置的側(cè)模板。另外斜拉索進入體系轉(zhuǎn)換狀態(tài),錨固于主梁錨墊板上。鋪設(shè)滑道進入下一節(jié)段循環(huán)。
3.4合攏段的施工工藝
(1)邊跨合攏,通過上一個施工過程中搭設(shè)的支架,完成對支架處梁段的澆筑。澆筑完成后將吊籃向后移動一定的距離,搭設(shè)合攏吊架,安裝相應(yīng)的鋼筋、管道和模板等,完成對合攏段橋梁的澆筑。
(2)主跨合攏,首先搭設(shè)主跨合攏支架,安裝底模,并且完成對鋼筋的綁定和管道的架設(shè),然后在進行混凝土的澆筑。當混凝土凝固到一定的強度后,張拉預(yù)應(yīng)力筋。最后拆除合攏支架和支點掛籃,實現(xiàn)主跨的合攏操作。
4.掛籃施工過程中應(yīng)該注意的問題
4.1嚴把材料關(guān)
掛籃的施工需要用到大量的建筑材料,材料的質(zhì)量直接關(guān)系到掛籃的施工質(zhì)量,因此在整個掛籃施工工程建設(shè)過程中,必須要嚴把材料關(guān)。如果施工材料不能夠達到要求,即便采用再好的技術(shù)和施工工藝都不能夠滿足使用需求。這就需要施工、監(jiān)理部門人員對工程建設(shè)過程中所使用的材料進行嚴格的檢查和監(jiān)督,避免不合格的材料進入施工現(xiàn)場。
4.2提高施工監(jiān)理質(zhì)量
施工監(jiān)理人員要在掛籃施工進行之前,對掛籃的施工方案和施工現(xiàn)場環(huán)境進行研究和考察,查看施工方案和施工現(xiàn)場是否存在安全隱患或者施工問題。查看過程中發(fā)現(xiàn)任何問題都要及時提出,然后通過跟其他人員的溝通和交流,將隱患盡快排除,確保施工過程能夠順利的進行。
4.3提高技術(shù)水平
掛籃施工過程中要盡量采用先進的施工技術(shù),以確保施工質(zhì)量。施工過程中監(jiān)管人員要做好對施工技術(shù)的監(jiān)督和管理工作,一旦發(fā)現(xiàn)施工過程中存在任何技術(shù)問題,都要及時向項目施工技術(shù)人員報告,并且在第一時間內(nèi)進行解決,避免問題的繼續(xù)擴大。
4.4檢測工作
質(zhì)量檢測過程中,監(jiān)管人員必須要認真負責,確保掛籃的質(zhì)量。對于存在安全隱患的掛籃,必須要求施工方重新返工,直到達到規(guī)定的技術(shù)水平,并且不存在任何隱患。
5.結(jié)論
掛籃施工是近些年來橋梁施工過程中采用的一種新的施工工藝,在橋梁施工過程中得到了非常廣泛的應(yīng)用。特別是在大跨徑的橋梁建設(shè)過程中,掛籃施工技術(shù)具有非常重要的作用,能夠確保施工過程中不受地形條件的限制,同時避免了施工過程中大型機械設(shè)備和支架的使用。由此我們可以看出掛籃施工技術(shù)能夠有效降低橋梁施工的難度,提高橋梁施工的經(jīng)濟效益。本文主要介紹了掛籃施工的分類、技術(shù)和施工過程中采用的工藝,以及施工過程中應(yīng)該注意的幾個問題,為橋梁的掛籃施工的進行提供了參考性依據(jù)。
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