關(guān)于橋梁施工中懸臂掛籃技術(shù)的研究

張厚法（中鐵五局集團(tuán)第一工程有限責(zé)任公司，湖南長沙410117）

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關(guān)于橋梁施工中懸臂掛籃技術(shù)的研究

張厚法（中鐵五局集團(tuán)第一工程有限責(zé)任公司，湖南長沙410117）

近年來，隨著我國科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，懸臂掛籃技術(shù)在橋梁施工中獲得了較為廣泛的應(yīng)用，該項(xiàng)技術(shù)具有靈活性與便利性特征，能夠?yàn)槭┕p少投入的人力與物力，并且還可確保施工質(zhì)量。此情況下，本文首先分析了懸臂掛籃技術(shù)概念與工作原理，其次對懸臂掛籃技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，最后某工程為例，探討了其在橋梁施工中的應(yīng)用，以供參考。

橋梁施工；中懸臂；掛籃技術(shù)

1　引言

掛籃是一種較為沉重的結(jié)構(gòu)，其可沿著橋梁頂部滑動或滾動，常在大跨徑橋梁中運(yùn)用，具有剛性大、變形小、施工快速、易操作特征，特別是在河流、湖泊等大型橋梁工程中，掛籃技術(shù)是最主要的施工技術(shù)。現(xiàn)階段，掛籃技術(shù)已逐漸趨于成熟，但因其用于高空作業(yè)，具有一定的危險(xiǎn)性，結(jié)構(gòu)也較為復(fù)雜，施工技術(shù)要求也相對嚴(yán)格，此情況下，對橋梁施工中懸臂掛籃技術(shù)進(jìn)行深入的研究具有十分重要的意義。

2　懸臂掛籃技術(shù)概述

2.1懸臂掛籃技術(shù)

懸臂掛籃技術(shù)主要是通過掛籃移動作業(yè)完成橋梁施工的各工程，掛籃具有輕巧、便捷、承重性高的特征，可有效提升施工安全性。但在采用該項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行工程施工之前，橋梁施工都利用大型吊機(jī)，施工難度極大。因此，在進(jìn)行掛籃設(shè)計(jì)時(shí)，需確保掛籃的穩(wěn)定性與承重力度，提升掛籃的安全系數(shù)，為工程施工質(zhì)量提供保障。

掛籃技術(shù)指標(biāo)：①掛籃自重按最大節(jié)段重量的30～36%進(jìn)行設(shè)計(jì)。②施工荷載（模板、振動力、人員、機(jī)具）分項(xiàng)系數(shù)1.4。③抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)大于2.0。④掛籃行走時(shí)的沖擊系數(shù)大于1.2。⑤前后橫梁和外模的剛度取為1/400，內(nèi)模剛度為1/300，整體剛度為1/600。

2.2工作原理

由于橋梁工程設(shè)計(jì)跨度通常較大，所以采用懸臂掛籃技術(shù)。在施工過程中，應(yīng)在橋墩兩側(cè)位置布設(shè)工作平臺，使得掛籃能夠平衡穩(wěn)步前進(jìn)，并且還要向懸臂澆筑水泥混凝土梁體，之后在逐段施加預(yù)應(yīng)力，確保掛籃作業(yè)的順利完成。懸臂掛籃技術(shù)的重點(diǎn)是一對能夠行走的掛籃，該技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)是橋墩與橋頭已經(jīng)建設(shè)完畢，掛籃在墩身與梁段的鏈固定處移動，綁扎鋼筋、建模、混凝土的澆筑、預(yù)應(yīng)力控制都在操作平臺上進(jìn)行，原理圖如圖1所示。此外，施工任務(wù)分段完成，將掛籃對稱式的平衡移動，可進(jìn)行下一階段的施工，依次循序漸進(jìn)，直至完成懸臂梁段澆筑作業(yè)。

3　懸臂掛籃技術(shù)要點(diǎn)分析

3.1掛籃的制作與吊裝

圖1　懸臂掛籃原理圖

對于掛籃的制作、加工與拼裝操作，可在施工場地中進(jìn)行，主承重架與模板在掛籃選澆施工中是最重要、最關(guān)鍵的受力結(jié)構(gòu)，在施工過程中，必須高度關(guān)注其使用。對于掛籃的制作與加工，需要嚴(yán)格按照施工圖紙與有關(guān)施工規(guī)范進(jìn)行。同時(shí)，為了確保掛籃施工的安全性與可靠性，需要對錨固精軋螺紋鋼吊桿進(jìn)行試驗(yàn)。在進(jìn)行墩頂掛籃拼裝操作之前，需要先完成墩頂葉梁段施工。墩頂掛籃拼裝操作必須嚴(yán)格依據(jù)設(shè)計(jì)要求的程度對稱進(jìn)行，或是利用有利地形，在岸上先試拼裝，之后再進(jìn)行正式的拼裝操作。拼裝之前，需做好各方面準(zhǔn)備工作，對于掛籃安裝基本流程，如圖2所示。

圖2　掛籃安裝流程圖

此外，在安裝掛籃之前，還要對其安全進(jìn)行系統(tǒng)檢查，主要是要詳細(xì)的檢查施工設(shè)備與施工人員。在安裝過程中，應(yīng)按照安裝流程進(jìn)行壓重測試，以測驗(yàn)梁段的預(yù)拱度，確保操作平臺的安全，避免物品墜落，并且還要做好封閉處理與安全防護(hù)工作，保證施工人員的安全。在完成掛籃安裝之后，還需對其進(jìn)行全面的檢查，以確保項(xiàng)目施工安全與質(zhì)量。

3.2掛籃的預(yù)壓試驗(yàn)

在進(jìn)行每次懸臂掛籃施工時(shí)所使用的掛籃都是新制作的，此情況下，為了減少掛籃施工過程中的危險(xiǎn)性，必須對其進(jìn)行預(yù)壓試驗(yàn)。在開始掛籃施工之前，通過非掛籃的模板系統(tǒng)、錨固系統(tǒng)、主桁架等結(jié)構(gòu)進(jìn)行預(yù)壓，能夠有效減少施工過程中施工人員由于非彈性因素所造成的危險(xiǎn)事故，并且還可確保施工質(zhì)量。在完成懸臂掛籃安裝作業(yè)之后，需對其掛籃進(jìn)行預(yù)載荷試驗(yàn)，以明確懸臂掛籃的負(fù)載量。通過預(yù)載荷試驗(yàn)，可對橋梁施工中懸臂掛籃的承載力進(jìn)行有效的測量。

通常情況下，橋梁懸臂掛籃上所施加的載荷應(yīng)當(dāng)為最大節(jié)段重量的1～1.5倍，因此，技術(shù)人員必須在預(yù)載荷試驗(yàn)中詳細(xì)記載懸臂掛籃的承載能力，以確保立模標(biāo)高的合理性，并且還能避免在日后施工過程中由于超過最大負(fù)荷而發(fā)生施工事故，但在此過程中，必須嚴(yán)格按照試驗(yàn)步驟進(jìn)行懸臂掛籃的預(yù)載荷試驗(yàn)和預(yù)壓試驗(yàn)，并準(zhǔn)確地記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù)。通過正確落實(shí)試驗(yàn)，可確保懸臂掛籃施工安全，從而保護(hù)工作人員生命安全，確保橋梁施工質(zhì)量。

3.3鋼筋混凝土澆筑

在進(jìn)行鋼筋混凝土澆筑施工之前，施工人員需做好細(xì)節(jié)的處理，以確保鋼筋混凝土質(zhì)量滿足施工標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，還要詳細(xì)的檢查各種材料鋼筋和錨頭的數(shù)量，并且還要掌握正確使用鋼筋與錨頭安裝的方式。在確定施工中需要的所有材料之后，需依據(jù)工程實(shí)際情況，選用合理的施工澆筑工藝。在進(jìn)行混凝土澆筑時(shí)，應(yīng)當(dāng)連續(xù)進(jìn)行，如果需間歇施工，需確保其滿足表1要求。

表1　混凝土間歇澆筑要求

此外，由于天氣與溫度變化會影響到鋼筋混凝土澆筑施工，所以，施工人員還要依據(jù)施工所處環(huán)境的天氣與溫度情況，制定科學(xué)的、合理的澆筑方案，保證鋼筋混凝土澆筑的方法的正確性，為橋梁施工整體質(zhì)量提供有效的保障。

4　懸臂掛籃技術(shù)在橋梁施工中的具體應(yīng)用

4.1實(shí)例概述

某橋梁工程全長1321m，該項(xiàng)目主要施工內(nèi)容為簡支梁施工與連續(xù)剛構(gòu)施工等。同時(shí)，對于該橋梁工程橋面結(jié)構(gòu)，具體為：兩側(cè)寬度為15.75m，中央隔離帶寬10m。橋梁上的箱梁施工是整體工程的重點(diǎn)環(huán)節(jié)，該次使用強(qiáng)度等級為C50的水泥混凝土進(jìn)行施工，施工中的總張力控制可達(dá)568kN。

4.2懸臂掛籃施工設(shè)計(jì)

在該項(xiàng)目施工設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)當(dāng)依據(jù)具體的分段長度進(jìn)行，并且還需確保其滿足荷載設(shè)計(jì)要求。該工程采用懸臂掛籃技術(shù)時(shí)，還需要對橋梁的箱梁結(jié)構(gòu)與橋面寬度進(jìn)行綜合分析，主要因?yàn)樵谟诖藰蛄簷M截面積是一個(gè)整體結(jié)構(gòu)，所以可直接使用懸臂掛籃。

對于該項(xiàng)目施工設(shè)計(jì)，主要內(nèi)容包括：①模板載荷設(shè)計(jì)。將0.8～1.0kPa作為基礎(chǔ)和依據(jù)，后續(xù)施工中可根據(jù)實(shí)際情況與要求進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。②振動載荷設(shè)計(jì)。根據(jù)橋梁澆筑混凝土輔助振動器的分布，對懸臂掛籃的模架進(jìn)行設(shè)計(jì)，載荷設(shè)計(jì)結(jié)果應(yīng)超出振動器限度的四倍以上。③人員載荷設(shè)計(jì)。掛籃上受到的人員荷載主要來源于施工人員自身重量以及作業(yè)機(jī)具，此時(shí)需要對各種工況下的荷載分布進(jìn)行充分的考慮，并且還要選取最不利工況進(jìn)行設(shè)計(jì)。④最大橋段載荷設(shè)計(jì)。該橋梁的最大橋段載荷應(yīng)切實(shí)滿足其自身載荷需求。通過對以上設(shè)計(jì)內(nèi)容的綜合分析和考慮，得出該橋梁實(shí)施懸臂掛籃施工的設(shè)計(jì)方案為：掛籃上的主要承載物是底部橫梁，首先需要確保其剛度得以充分發(fā)揮，橫梁下層結(jié)構(gòu)應(yīng)具備足夠的抗壓能力，布置詳細(xì)的測點(diǎn)，便于數(shù)據(jù)監(jiān)測與計(jì)算。錨固系統(tǒng)的安全性是懸臂掛籃技術(shù)的生命線，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)保證足夠的安全儲備。

4.3懸臂掛籃技術(shù)應(yīng)用

在該橋梁項(xiàng)目施工過程中，在采用懸臂掛籃技術(shù)進(jìn)行施工時(shí)，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格遵循相應(yīng)的施工規(guī)范進(jìn)行。在該項(xiàng)目施工過程中，應(yīng)當(dāng)采用掛籃作為模板承重結(jié)構(gòu)，各分段梁段均一次澆筑完成。同時(shí)，在進(jìn)行混凝土澆筑施工時(shí)，應(yīng)當(dāng)從懸臂端部向懸臂根部順序進(jìn)行逐段對稱澆筑，兩懸臂容許對稱重量不得超過一個(gè)梁段底板的自重。此外，對于節(jié)段施工混凝土澆筑施工，也應(yīng)當(dāng)從懸臂端部向懸臂根部順序進(jìn)行澆筑，以避免因掛籃前端下?lián)隙鹨褲仓炷恋拈_裂。

5　結(jié)語

綜上所述，在橋梁建設(shè)領(lǐng)域中，懸臂掛籃施工技術(shù)具有十分重要的作用與意義，是一項(xiàng)必不可少的、較為便利的技術(shù)形式。近年來，隨著工程項(xiàng)目的迅速發(fā)展，懸臂掛籃技術(shù)獲得了越來越廣泛的應(yīng)用，此情況下，為了確保項(xiàng)目施工質(zhì)量，避免安全事故與各種意外事故的發(fā)生，必須對該技術(shù)各項(xiàng)細(xì)節(jié)部分進(jìn)行深入的分析與研究，并采取有效的措施及時(shí)解決其中存在的問題，促進(jìn)我國建筑行業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

［1］朱小亮.橋梁施工中單側(cè)懸臂掛籃法的施工關(guān)鍵技術(shù)分析［J］.城市建設(shè)理論研究：電子版，2012（17）：13～14.

［2］麻文燕，陳善勤.關(guān)于橋梁掛籃懸臂澆筑法施工技術(shù)應(yīng)用的探討［J］.城市建設(shè)理論研究：電子版，2014（28）：25～26.

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張厚法（1974-），男，工程師，本科，主要從事項(xiàng)目施工管理工作。

U445.4

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2095-2066（2016）10-0198-02

2016-3-8