高速公路橋梁掛籃懸澆施工安全技術(shù)管控

孫曉明

身份證號 32082319710108187X

高速公路橋梁掛籃懸澆施工安全技術(shù)管控

孫曉明

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高速公路橋梁掛籃懸澆施工就大陸橋順利建成的關(guān)鍵。本文列舉案例通過對各種可能發(fā)生的諸多不利因素導(dǎo)致掛籃失穩(wěn)的定量分析，檢驗了掛籃施工方案，加之以有效的施工線型控制及監(jiān)控量測量控制等輔助控制手段，以證實懸澆掛藍(lán)施工方案合理、風(fēng)險可控、安全可靠。

大橋；掛藍(lán)施工；安全；風(fēng)險控制

1 案例概況

某高速公路大橋為二級公路跨河橋，橋跨布置為16×30+65+110+65+9×30m ，橋梁全長997m，寬度12m。橋梁上跨漢北河以及兩岸大堤，墩臺徑向布置，采用30m小箱梁跨越漢北河左岸河堤，采用65+110+65m連續(xù)箱梁跨漢江主要通航河流和漢江右岸路堤。主要橋箱形梁是一個完全預(yù)應(yīng)力硅結(jié)構(gòu)，采用到矩形樁與樁基礎(chǔ)。

2 主要施工工藝及其施工要點

從對關(guān)鍵系數(shù)的分析，可以看出主橋懸澆掛籃施工方案的安全合理性是計劃的安全和合理性的成敗因素。主梁帶有82條I22a工字鋼分配梁。并且焊接或用鋼筋箍緊。主橫梁與分配梁之間用鋼楔調(diào)整和落模。底下模子與鋼為托架10毫米厚實的鋼板。內(nèi)在和外模子之外里面被做成一標(biāo)準(zhǔn)塊接合。內(nèi)外模之間設(shè)置對拉桿，0號塊施工流程下可見：

3 主跨懸臂現(xiàn)澆安全影響因素

因為懸臂式cast-in-place建筑一般是對稱建筑在T結(jié)構(gòu)的兩邊，究其安全影響的因素眾多，如混凝土的因素、施工人員及機(jī)具的因素、硅振搗的因素及風(fēng)載等多種客觀因素的影響，致T型結(jié)構(gòu)的兩側(cè)不可避免地失衡而存在彎曲力矩。0號塊實變系統(tǒng)可能承受失衡的片刻平衡，因此對引導(dǎo)懸臂式建筑的可靠性的各種各樣的有害因素的沖擊的分析是主要前提。

3.1 主墩上0號塊臨時固結(jié)系統(tǒng)

臨時整合系統(tǒng)的第0號塊是加強(qiáng)有凹槽的碼頭,每個主要碼頭是內(nèi)嵌在兩側(cè)的軸承的兩側(cè)的軸承、帶兩行每側(cè)51根，在每一行之中，根部、每個細(xì)條線長度為4米,其中2.2米嵌入式建設(shè)中的碼頭欄、內(nèi)側(cè)的兩行整合的線條合成鋼。據(jù)建設(shè)部門設(shè)計的不平衡的時刻到了碼頭上的倒刺鋼桿端的壓力、側(cè)拉、碼頭頂部整合時的緊張局勢的區(qū)域可以承擔(dān)不平衡的時刻結(jié)果顯示的總和四個不平衡的時刻小于允許的彎曲力矩的整合系統(tǒng)。

3.2 掛籃移動時存在的不平衡彎矩分析

掛藍(lán)移動時也可能導(dǎo)致兩側(cè)不平衡彎矩發(fā)生，計算一側(cè)拆除、一側(cè)未拆除這種最不利情況時承受的最大彎矩為Mmax=79×50.4=3981t?m，小于固結(jié)系統(tǒng)允許承受的彎矩。推算得出受壓區(qū)砼和墩身δ=R/W=5.6MPa＜40MPa,計算結(jié)果表明，墩身及固結(jié)硅受壓合格。

3.3 吊籃相關(guān)安全計算：

吊籃的抗傾覆安全系數(shù)的計算

驗算示意圖

按照GB19155-2003中的規(guī)定，抗傾覆系數(shù)不得小于2用公式表示即為：k=M抗/M傾=G?b/F?a≥2

式中：

K—抗傾覆系數(shù)；（高度按100m計）

F—懸吊平臺、提升機(jī)、電氣系統(tǒng)、鋼絲繩、額定載質(zhì)量得總和1408 kg(120+20+468+800)

其中：鋼絲繩重量：0.3kg/m×4根×100m=120kg

電纜線重量：0.2kg/m×1根×100m=20kg

平臺總重量：

468 kg（含提升機(jī)、安全鎖、電器箱）額定載重：800kg

G—配置的配重質(zhì)量：40×25kg=1000kg

a—承重鋼絲繩中心到支點間的距離1.5m（標(biāo)準(zhǔn)距離）

b—配重中心到支點間的距離4.4m（標(biāo)準(zhǔn)距離）

M抗—G?b=1000×4.4=4400kg.M

M傾—F?a=1408×1.5=2112kg.M

k=M抗/M傾=G?b/F?a=4400kg.M/2112kg.M=2.08＞2 ，滿足規(guī)范要求。

注：根據(jù)上述系數(shù)計算方法，若實際安裝中數(shù)值a增加，或者數(shù)值b減小，將會導(dǎo)致系數(shù)K減小，則應(yīng)相應(yīng)減少額定載重或增加配重數(shù)量，并重新驗算以確保抗傾覆系數(shù)K大于2！

4 掛籃現(xiàn)澆施工安全體系的組成

4.1 承重桁架系統(tǒng)

掛籃里有較好的通用性，以適應(yīng)不同的橋的使用，籃子里的主要成分分為標(biāo)準(zhǔn)組件及非標(biāo)準(zhǔn)組件。主要承重構(gòu)件的籃子是由兩個鉆石形的桁架，每一種組成五桿組成。兩個桁架之間的間距是630厘米（或390厘米），和連接前端和后端梁，前端和后端梁作為繁榮的支點。五條主力桿杠有14～20毫米厚16Mn鋼板焊接組由250×250毫米封閉矩形截面，使其具有承重能力強(qiáng)，抗扭性能好的特點。使用40工字鋼加工。若要確?；@子之前和之后的前面在水平面上梁的穩(wěn)定性，設(shè)置相聯(lián)。由扁平雙根∠125×125×10角鋼，通過聯(lián)合前線與后方梁焊接板組成。

4.2 后錨系統(tǒng)

承重桁架錨固系統(tǒng)用于通過預(yù)留洞放置混凝土，當(dāng)混凝土澆筑，上端后籃下，與錨點相連，下端連接的混凝土箱梁頂板。后錨的材質(zhì)為40CrNiMo低合金鋼鍛件制成一個直徑為70毫米。

4.3 底籃和吊帶系統(tǒng)

在后方梁的I28工字鋼，作為澆注混凝土底籃的布局。前部和后部梁工字鋼I28加工成梁。前部和后部梁設(shè)有由鋼引腳和索具連接的連接點。錨固系統(tǒng)的底部掛籃是通過線束。梁的后方錨，與下端的線束和下梁銷，上端的主梁通過前部和后部梁的混凝土預(yù)留洞，后方錨定在前部和后部梁。前面和下梁的錨固是下端的線束和前端和低梁和上端直接連接到前軸的掛籃里。液壓千斤頂來調(diào)整高度的前方和后方的梁，以實現(xiàn)精確的網(wǎng)格高程的使用。主要線束是加工成標(biāo)準(zhǔn)節(jié)采用16Mn鋼盤，然后連接到所需的長度，用一根鋼釘。二次線束是υ25精軋整理成螺紋線。

4.4 行走系統(tǒng)

軌道加工成”工”字形狀的橫斷面，和掛籃一并運行時，在后方的錨，特別渡輪用于驅(qū)動行走軌道和驅(qū)動掛籃上翼緣板與兩個60t液壓千斤頂。固定的滑行軌跡是通過安裝背壓梁固定的。

5 掛籃懸澆施工安全技術(shù)管控措施

5.1 預(yù)拱度設(shè)置及線形總體控制措施

為了控制大橋的箱梁撓度，保證施工和使用安全必須按設(shè)計要求在布設(shè)觀測點有：①箱梁由自己靜載和施工機(jī)械、人員和其他臨時負(fù)荷引起的撓度;②水泥混凝土澆注過程中產(chǎn)生的撓度;③縱向拉伸過程中張力引起的撓度值;④在前后移動的掛籃，箱形梁的計算的撓度計算由上述的4點意見，計算并比較計算的撓度計算的撓度。計算撓度的計算進(jìn)行了數(shù)據(jù)的統(tǒng)計方法。箱形梁的標(biāo)高調(diào)整和相應(yīng)的預(yù)緊力，以消除其非彈性變形。為了確保雙方的懸臂均衡操作，施工盡可能多地保持同樣的運動，嚴(yán)格控制以實現(xiàn)安全設(shè)計和安全要求懸掛藍(lán)色運動內(nèi)40厘米的距離。

5.2 施工線形高程控制措施

為確保施工的準(zhǔn)確性，基于箱梁軸向偏差要作出及時調(diào)整避免預(yù)留下安全隱患問題，橋測量基點用鋼筋頭設(shè)置在各主梁0號塊上的中心位置，編號為0號，而后各節(jié)段的測量由此引出，順序編號。在每澆筑1個節(jié)段后，對測量基準(zhǔn)點進(jìn)行校驗。依據(jù)各工序?qū)κ┕隙鹊膹?qiáng)弱，標(biāo)高觀測次序重點為混凝土澆筑前后及預(yù)應(yīng)力張拉前后，共4個測次，并要求確保每個測點在合理的高程控制范圍內(nèi)。

5.3 懸臂施工過程中的糾偏措施

懸臂施工所需提升的高度和縱向軸出現(xiàn)射束形狀不規(guī)則的情況下，為了確?；炷连F(xiàn)澆時，其強(qiáng)度在設(shè)計要求內(nèi)，使合攏段的兩側(cè)標(biāo)高之差不變，并使線形平順，大橋采取必要的糾正措施。

首先，根據(jù)條件的施工現(xiàn)場，在兩個懸臂端提高平衡配重，通過使用水箱或沙箱，封閉路段通過砂水或沙子釋放以平衡負(fù)載變化的兩個懸臂，其重量過程要遵循的原則的平衡，這樣的線要合理控制高程。

其次，橫向預(yù)應(yīng)力鋼束斜向交叉放置在箱梁合攏段兩邊的頂板上，及時進(jìn)行糾偏，使之達(dá)到設(shè)計要求的梁體線形。

6 結(jié)語

通過上面掛籃工程，通過一系列查找安全影響因素、最不利因素下影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的分析、影響因素控制等事前防范。對掛籃控制安全風(fēng)險，保證垂懸的掛藍(lán)可行，加之現(xiàn)場及時地采取了“控制線形高程等的應(yīng)對措施，抓好每個過程的質(zhì)量，合理的把控質(zhì)量和其他風(fēng)險控制手段，使得該橋懸臂掛藍(lán)施工始終是安全有序，有效地降低了施工綜合費用，最終這對橋梁建設(shè)完成或同類工程提供強(qiáng)有力的安全保障。

[1]JTJ 041-2000.公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范[S].