掛籃施工技術(shù)在橋梁工程中的應(yīng)用分析

金昂松

摘 要：掛籃技術(shù)多用于高層建筑、道路橋梁、跨海大橋等對(duì)施工技術(shù)要求特殊的工程，掛籃可作為“移動(dòng)支架”，減少跨度對(duì)橋梁施工的限制，也有助于提高橋梁建筑強(qiáng)度、剛性，控制施工中安全事故發(fā)生概率。以橋梁工程為例，需正確使用掛籃施工技術(shù)，提高施工建設(shè)效益，也推動(dòng)國家橋梁建筑事業(yè)持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：掛籃;施工;技術(shù);橋梁工程;建設(shè)

1 關(guān)于掛籃施工技術(shù)

掛籃施工是橋梁建筑常用技術(shù)，將懸臂澆筑掛籃作為基礎(chǔ)設(shè)備，應(yīng)用該技術(shù)，可降低橋梁施工難度、提高施工質(zhì)量[1]。不同橋梁施工中，應(yīng)用的掛籃技術(shù)五花八門，如組合式掛籃技術(shù)、前支點(diǎn)掛籃、菱形掛籃、三角掛籃等。應(yīng)用掛籃施工技術(shù)有諸多優(yōu)勢(shì)。使用掛籃技術(shù)，操作簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)較輕，且可以克服一些惡劣施工環(huán)境困難，節(jié)省機(jī)械成本。掛籃施工以分段式作業(yè)，完成某段橋梁澆筑后，以預(yù)應(yīng)力錨固配合掛籃前進(jìn)，之后澆筑下一段，可節(jié)省施工耗時(shí)，提高工程建設(shè)效率。

2 掛籃技術(shù)施工關(guān)鍵

掛籃施工保證安全是基礎(chǔ)，隨后要向提高工程質(zhì)量方向靠攏。掛籃施工需要技術(shù)人員掌握掛籃制作、安裝、澆筑多個(gè)細(xì)節(jié)環(huán)節(jié)的關(guān)鍵，把控好施工質(zhì)量[2]。例如，掛籃制作及安裝中，制作前要把控好施工圖紙內(nèi)規(guī)范的整體質(zhì)量，落實(shí)精細(xì)化制作模式，把控質(zhì)量，及時(shí)發(fā)現(xiàn)制作和設(shè)計(jì)的誤差問題，控制誤差處于允許范圍。再比如，掛籃安裝時(shí)，對(duì)嚴(yán)格檢查設(shè)備質(zhì)量、材料品質(zhì)，確保掛籃安裝標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)，規(guī)范各個(gè)施工步驟[3]。此外，掛籃安裝的現(xiàn)場(chǎng)管理工作也非常重要，現(xiàn)場(chǎng)管理涉及到掛籃安裝、安全保護(hù)、質(zhì)檢等環(huán)節(jié)，需堅(jiān)持“安全第一”[4]的原則，全面檢查安全架構(gòu)安全狀況，降低現(xiàn)場(chǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生機(jī)率。

3 橋梁施工中的掛籃技術(shù)應(yīng)用

在橋梁施工中應(yīng)用掛籃技術(shù)，掛籃結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于拆卸、復(fù)用價(jià)值突出。且將掛籃和混凝土懸臂工藝結(jié)合，可進(jìn)一步提高施工質(zhì)量、效率，提高建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。懸臂掛籃剛度突出，一般不會(huì)出現(xiàn)受力變形、位移，且使用無需大型架設(shè)、吊機(jī)設(shè)備支持，設(shè)計(jì)及作業(yè)精度理想，可節(jié)省施工成本[5]。以某橋梁工程為例，工程全長822 m，所在地區(qū)地形復(fù)雜，主橋下墩身為薄壁空心墩，最大橋墩h=136.2 m。工程橋梁包含連續(xù)鋼結(jié)構(gòu)、簡(jiǎn)支梁結(jié)構(gòu)。該工程整體跨度較大，且周圍多山，對(duì)施工技術(shù)要求嚴(yán)格。為確保橋梁工程施工整體穩(wěn)定性，決定采取懸臂掛籃施工技術(shù)，具體細(xì)節(jié)如下所示。

3.1 掛籃制作及安裝

掛籃施工技術(shù)應(yīng)用中，需先保障掛籃的制作及安裝質(zhì)量，設(shè)計(jì)人員完善掛籃參數(shù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及拼裝，保證技術(shù)落實(shí)，為后續(xù)提高掛籃實(shí)用性、確保各工序銜接恰當(dāng)。

3.1.1 掛籃制作

掛籃制作設(shè)計(jì)前要深度到工程施工現(xiàn)場(chǎng)，結(jié)合工程方案要求、設(shè)計(jì)圖紙規(guī)范、施工環(huán)境限制等，確定設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，保障掛籃參數(shù)及性能的實(shí)用性。該工程中掛籃重量按照G=59 t取值，采用的為懸臂掛籃，混凝土自重G1=134 t。要按照施工安全需要，設(shè)計(jì)好掛籃允許最大變形、設(shè)計(jì)荷載、水平限位安全系數(shù)等各個(gè)指標(biāo)。施工中考慮到人員及材料堆放會(huì)產(chǎn)生荷載，這里粗算荷載取250 kg/m2。插入式振搗器對(duì)模板產(chǎn)生的荷載以200 kg/m2計(jì)算。該工程中，掛籃行走抗傾覆系數(shù)1.53，滿足設(shè)計(jì)文件要求抗傾覆系數(shù)在1.5以上規(guī)定，空載時(shí)行走抗傾覆系數(shù)在1.6，滿足要求。設(shè)計(jì)制作環(huán)節(jié)還需定期展開檢查，尤其制作完成后，需對(duì)實(shí)物檢查分析，觀察誤差是否符合設(shè)計(jì)規(guī)范，避免過大誤差導(dǎo)致施工存在安全隱患。

3.1.2 掛籃拼裝

掛籃拼裝前和制作工序最后一步對(duì)接，先檢查掛籃質(zhì)量及誤差，滿足要求后再繼續(xù)拼裝。拼裝作業(yè)開始，施工人員在現(xiàn)場(chǎng)鋪設(shè)枕木，對(duì)掛籃安裝位置精準(zhǔn)度核查，無誤后作業(yè)操作。拼裝中要始終保證掛籃的平衡，可動(dòng)態(tài)調(diào)整箱梁兩邊腹板，使高度差異始終在允許范圍內(nèi)浮動(dòng)。

拼裝過程中，按照設(shè)計(jì)工序作業(yè)，具體安裝步驟如表1所示。

為確保掛籃施工整體效果，要確保軌道安裝及錨固工作質(zhì)量可靠，縮短頂梁高空拼接耗時(shí)，也要保證拼裝質(zhì)量。

3.1.3 掛籃前移

為確保掛籃整體施工質(zhì)量，拼裝結(jié)束后，懸臂掛籃需測(cè)試以對(duì)稱方式前移，保證和下個(gè)施工工序?qū)游呛?。此時(shí)需要施工人員把握好掛籃前移速度及狀態(tài)?？蓪⑼饽０逯饾u靠近底模板側(cè)面，調(diào)整錨固狀態(tài)、手段。例如，將頂緊器拆除，腹板模板支撐桿、底模板錨桿也拆除，以內(nèi)外滑梁小車實(shí)現(xiàn)錨固。作業(yè)中要頂起主桁支點(diǎn)，使滑船脫離軌道，在支點(diǎn)側(cè)面安裝螺旋千斤頂，箱梁及軌道錨固后，放下千斤頂，使滑船返回。

3.2 混凝土澆筑

掛籃制作安裝之后隨即澆筑混凝土。該案例橋梁工程中，為確?；炷翝仓w質(zhì)量，保障施工規(guī)范，施工人員按照設(shè)計(jì)圖紙規(guī)范，控制混凝土水灰比為2：1，提高混凝土拌和效果。施工中先對(duì)混凝土可用性核算檢驗(yàn)，之后應(yīng)嚴(yán)格控制澆筑的混凝土厚度及澆筑次數(shù)。例如，該大橋工程中以3 mm為誤差允許范圍，澆筑混凝土，30 min為最大間隔，控制混凝土澆筑的連續(xù)性。同時(shí)，施工中為突出連續(xù)性及嚴(yán)謹(jǐn)性，一些特殊情況需適當(dāng)中斷施工，如設(shè)備異常停運(yùn)、澆筑厚度不理想等。但要控制好中斷施工時(shí)間，重新作業(yè)時(shí)及時(shí)處理好新舊連接位置?；炷翝仓膽冶蹆?nèi)部入手，根部連接前端混凝土，兩端對(duì)稱澆筑，且要注意對(duì)鋪設(shè)好的預(yù)應(yīng)力管道的保護(hù)，清除管道建筑殘留物。澆筑也要控制好施工荷載，保證兩端荷載基本平衡，確定混凝土澆筑盤數(shù)。振搗環(huán)節(jié)堅(jiān)持“快插慢提”原則，振搗要密實(shí)，可采取多臺(tái)振搗設(shè)備同時(shí)作業(yè)，一些細(xì)節(jié)部位振搗需人工配合謹(jǐn)慎作業(yè)，要求周邊混凝土拌合物無明顯沉降、無氣泡等?；炷翝仓瓿珊?，要及時(shí)落實(shí)質(zhì)量檢驗(yàn)及養(yǎng)護(hù)工作，以塑料薄膜覆蓋混凝土養(yǎng)護(hù)，考慮到混凝土內(nèi)外溫差過大會(huì)導(dǎo)致混凝土開裂，要監(jiān)控好混凝土內(nèi)部溫度，溫度過高及時(shí)灑水養(yǎng)護(hù)，溫度過低則在薄膜覆蓋的基礎(chǔ)上增加稻草席保溫處理。

3.3 靜載試驗(yàn)

針對(duì)掛籃的靜載試驗(yàn)主要檢查掛籃安全性是否滿足規(guī)范，評(píng)估掛籃可用性。

要求掛籃荷載值在橋梁最大荷載以上，且數(shù)值越大越好，可達(dá)橋梁荷載1.5倍。因此，試驗(yàn)人員要收集好掛籃荷載值數(shù)據(jù)，核算好數(shù)據(jù)，提高靜載試驗(yàn)效果。試驗(yàn)人員可掌握梁段荷載數(shù)據(jù)，確定掛籃底部、前吊桿的承壓，在試驗(yàn)中對(duì)荷載模擬分析。例如，采取千斤頂反壓加載模擬荷載，記錄掛籃吊桿、底籃發(fā)生的變形。以本次橋梁工程為例，得到混凝土超載系數(shù)：1.05，動(dòng)力系數(shù)1.2，掛籃空載沖擊系數(shù)1.3。對(duì)底模計(jì)算，模桿件最大街應(yīng)力103 MPa，剪應(yīng)力35.1 MPa，最大形變13.2 mm，最大形變符合設(shè)計(jì)要求<16 mm限額，設(shè)計(jì)滿足施工質(zhì)量要求。

而后還需通過計(jì)算，得到掛籃整體荷載數(shù)據(jù)，對(duì)掛籃的設(shè)計(jì)合理性檢驗(yàn)。試驗(yàn)中，試驗(yàn)人員要掌握好掛籃的實(shí)際性能、有可能發(fā)生的形變，制定針對(duì)掛籃形變的預(yù)防措施和有針對(duì)性的調(diào)整措施，減小非彈性變機(jī)率，確保掛籃使用安全性。例如，預(yù)壓時(shí)，以10 t為一個(gè)等級(jí)，兩個(gè)掛籃對(duì)稱同時(shí)進(jìn)行，每邊共加載100 t，每加載一次都必須十分仔細(xì)地觀察導(dǎo)梁標(biāo)高，并嚴(yán)密關(guān)注掛籃系統(tǒng)是否有明顯的變化。

3.4 質(zhì)量控制

掛籃施工涉及到多個(gè)環(huán)節(jié)和多個(gè)領(lǐng)域?qū)I(yè)知識(shí)，各個(gè)環(huán)節(jié)是否有效直接影響橋梁整體安全性，因此，實(shí)際施工中需掌握好幾個(gè)質(zhì)量控制關(guān)鍵點(diǎn)。

首先，要做好施工材料管控，對(duì)材料規(guī)格、質(zhì)量、性能等充分把控。進(jìn)場(chǎng)材料進(jìn)行抽檢，核實(shí)數(shù)量，做好技術(shù)交底，同批次材料抽檢發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題的，該批材料不予使用。注重降低人為失誤、不必要損耗對(duì)材料實(shí)用性的影響。

再者，要控制好施工撓度。施工中操作人員把控好施工誤差。例如，設(shè)定掛籃變形值、撓度表、標(biāo)高，將施工狀況和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)比對(duì)分析。施工中施工人員可結(jié)合設(shè)計(jì)方案及施工狀況差異，及時(shí)修正、調(diào)控，使其趨向保持一致。施工人員要展開全面性觀察比對(duì)，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)文件規(guī)范展開施工，整合梁段中線、高程及設(shè)計(jì)方面的偏差數(shù)據(jù)，制定可行的調(diào)整閥桿，科學(xué)控制施工撓度，縮減施工誤差。

4 結(jié)束語

綜上所述，掛籃施工技術(shù)在橋梁工程中的應(yīng)用可進(jìn)一步提高橋梁工程整體質(zhì)量，減低施工難度，克服施工環(huán)境不理想對(duì)施工技術(shù)應(yīng)用及施工質(zhì)量的影響，有助于提高施工經(jīng)濟(jì)效益。在實(shí)際施工當(dāng)中，要針對(duì)橋梁工程建設(shè)需求、掛籃施工規(guī)范要求，一步步完成掛籃制作、安裝，控制好混凝土澆筑質(zhì)量，提高掛籃施工技術(shù)整體效果，為保障后期橋梁使用效果奠定基礎(chǔ)。

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