橋梁掛籃施工技術(shù)
0 引言
在橋梁工程建設(shè)中,懸臂掛籃技術(shù)已經(jīng)比較成熟,但是掛籃一般應(yīng)用在比較高的空中,其結(jié)構(gòu)相對(duì)較為復(fù)雜,對(duì)施工的技術(shù)要求較高。本文結(jié)合位于敦化市境內(nèi)的小石河特大橋34#~37# 墩掛籃懸澆連續(xù)箱梁施工,從橋梁工程建設(shè)中懸臂掛籃技術(shù)施工的條件及優(yōu)點(diǎn)、掛籃設(shè)計(jì)、施工工藝等進(jìn)行探討,為廣大橋梁建設(shè)同行提供參考。
1 掛籃技術(shù)的應(yīng)用條件及優(yōu)點(diǎn)
1.1 應(yīng)用前提條件 掛籃施工不是在任何情況下都通用的橋梁工程的施工技術(shù),它必須滿足以下前提條件才能實(shí)施:①大跨度、大型化的橋梁施工。因?yàn)閽旎@施工在小型橋梁工程中會(huì)影響工期而增加額外的費(fèi)用,而且沒有必要使用掛籃設(shè)備就能很好地完成橋梁工程。②不能斷航的河流。在遇到河流時(shí),橋梁工程無(wú)法進(jìn)行河流的攔截或斷航要求,此時(shí),應(yīng)用掛籃施工技術(shù)可以有效解決施工困難。③跨越繁忙的公路和鐵路。遇到繁忙的公路和鐵路路段,在進(jìn)行橋梁工程的施工時(shí)不允許隔斷交通的情況下,為了施工安全和施工質(zhì)量,必須采用掛籃施工技術(shù)。④跨越深谷下面,搭支架非常困難或無(wú)法搭支架,采用掛籃施工比較方便。以上條件鐵路橋梁工程在施工時(shí),用普通施工技術(shù)很難達(dá)到要求,所以,選擇掛籃施工技術(shù)符合實(shí)際情況,而且經(jīng)濟(jì)實(shí)用。
1.2 優(yōu)點(diǎn) ①液壓驅(qū)動(dòng)整體走行一次到位,在自動(dòng)化的基礎(chǔ)上大大提高安全系數(shù)。②新澆筑梁段混凝土重量通過(guò)斜拉梁或斜拉帶等作用在已成梁段上,結(jié)構(gòu)受力科學(xué),穩(wěn)定牢靠。應(yīng)用箱梁豎向預(yù)應(yīng)力筋解決傾覆穩(wěn)定性問(wèn)題,掛籃配重減輕。③采用型鋼制備梁體等重要受力構(gòu)件,重量輕,便于拼裝和轉(zhuǎn)移,在一定程度上保證了掛籃施工進(jìn)度。④掛籃具有較強(qiáng)的剛度,結(jié)構(gòu)承載力滿足施工要求,能夠保證混凝土施工質(zhì)量。
2 掛籃設(shè)計(jì)
橋梁掛籃施工中一重要節(jié)點(diǎn)就是掛籃設(shè)計(jì)。為了在保證工程質(zhì)量的前提下進(jìn)一步縮短工期,掛籃設(shè)計(jì)要求掛籃結(jié)構(gòu)單一,合理受力,質(zhì)量小,以便于拼裝和轉(zhuǎn)運(yùn),但是要保證結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,以便于錨固和裝卸。
?、僭谠O(shè)計(jì)階段,掛籃的寬度應(yīng)該參考橋梁寬度和箱梁截面形式而定,其長(zhǎng)度須根據(jù)懸臂灌注最大分段長(zhǎng)度設(shè)定。施工中,若為單箱箱梁,則全截面僅需一個(gè)掛籃即可施工;若為多箱箱梁,則須多個(gè)掛籃分別施工。②掛籃荷載須參考不同的施作階段和結(jié)構(gòu)部件來(lái)優(yōu)化組合,一般分為:模板重量(包括內(nèi)模、底模、側(cè)模、端模等各部件),前期先參考0.8~1.0KPa的平均重計(jì)算,設(shè)定模板尺寸后再作進(jìn)一步計(jì)算;施工中使用附著式振動(dòng)器;施工人群荷載以2kpa為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行估算;最大節(jié)段混凝土重量;千斤頂、油泵重量;掛籃自重。③掛籃驗(yàn)算:先對(duì)空載條件下掛籃行走的平衡穩(wěn)定性進(jìn)行驗(yàn)算,混凝土澆筑過(guò)程中的傾覆穩(wěn)定,因?yàn)閽旎@走行屬高空作業(yè),模架能夠轉(zhuǎn)運(yùn)和移動(dòng),因此須重點(diǎn)檢驗(yàn)掛籃結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)固性,以確保行走安全、可靠。掛籃重量須與估算值基本一致,同時(shí)要向主梁設(shè)計(jì)部門及時(shí)反饋掛籃的實(shí)際重量及相關(guān)參數(shù),以便為階段驗(yàn)算提供參考依據(jù)。
3 橋梁施工中掛籃的施工工藝
3.1 掛籃的制作與安裝 在橋梁掛籃施工階段,掛籃的制備與拼裝須遵循一定的順序。模架拼裝前先進(jìn)行安全大檢查,查看現(xiàn)場(chǎng)的安全條件,確認(rèn)機(jī)械設(shè)備和人員是否到位。根據(jù)模架拼裝要求逐步拼裝,裝好后測(cè)驗(yàn)?zāi)<艿陌踩阅?,同時(shí)在掛籃四周配裝防止人員掉落的安全防護(hù)設(shè)施,保障人員安全。制作懸臂掛籃的過(guò)程中,一定要嚴(yán)格參考設(shè)計(jì)圖紙逐項(xiàng)制作。制作好以后拼裝前進(jìn)行安全檢測(cè),確保模架穩(wěn)固后再拼裝。吊籃的安裝也應(yīng)遵循一定的規(guī)范和流程,盡量從源頭控制安裝質(zhì)量,為后續(xù)施工提供安全保障。
3.2 掛籃預(yù)壓 掛籃拼裝完畢后,為了檢驗(yàn)其強(qiáng)度、剛度和安全性,須在橋位進(jìn)行預(yù)壓及靜載試驗(yàn),以消除其非彈性變形,針對(duì)掛籃前端撓度及引起主桁架變形的原因,確定力與位移的關(guān)系,以便在施工階段利于底模板立模,并對(duì)標(biāo)高進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。為了控制掛籃配重,須參考現(xiàn)場(chǎng)條件和施工要求,應(yīng)用千斤頂張拉鋼絞線方案進(jìn)行預(yù)壓。借助在承臺(tái)頂上提前埋設(shè)的地錨穿束,鋼絞線上端從前底橫梁與梁上的千斤頂處穿過(guò),再用錨具將鋼絞線錨固,然后借助油壓千斤頂分級(jí)加載預(yù)壓掛籃模架。
3.3 梁段混凝土的灌注施工 ①混凝土在拌和站集中拌和,再泵送至現(xiàn)場(chǎng);②混凝土灌注分層約40厘米厚;③混凝土灌注順序:橫隔板→腹板→底板→橫隔板→腹板及頂板四周。④混凝土入模導(dǎo)管安裝間距約為1.5m,導(dǎo)管底面距混凝土灌注面1m。鋼筋分布較密集的節(jié)段可增設(shè)一定數(shù)量的導(dǎo)管,同時(shí)須將個(gè)別鋼筋斷開用作導(dǎo)管入口,混凝土澆筑至入口處時(shí)再焊接恢復(fù)。⑤采用Φ70或Φ50和Φ30插入式振搗器進(jìn)行混凝土搗固。鋼筋稀疏處用大振搗棒,鋼筋密集處用小振搗棒。振搗棒的作用半徑需經(jīng)試驗(yàn)確定,振動(dòng)棒移動(dòng)距離不得超過(guò)振動(dòng)棒作用半徑的1.5倍。⑥灌注混凝土前,先用水徹底沖洗原墩頂混凝土面。采用與原混凝土標(biāo)號(hào)相同的砂漿均勻攤鋪在原墩頂混凝土面上,厚度2cm。鋪筑前用水泡木模板,以免其干燥吸水。灌注底腹板混凝土前,對(duì)頂板鋼筋頂面要用布或草袋覆蓋,以防松散混凝土粘附其上。⑦用插入式振搗器在頂板混凝土澆注完成后對(duì)頂腹板接縫處進(jìn)行充分的二次振搗,確保連接處密實(shí)、可靠。⑧混凝土灌注結(jié)束后,要加強(qiáng)對(duì)梁段包括箱梁內(nèi)側(cè)和外側(cè)的撒水養(yǎng)護(hù)。
3.4 邊跨現(xiàn)澆段施工 ①裝設(shè)支架時(shí)須嚴(yán)格控制支架位移。允許支架頂部出現(xiàn)小程度的位移。為避免底模板和支架對(duì)合龍段的約束力過(guò)大,允許底模板和支架之間存在微量的水平位移,以提高模架對(duì)現(xiàn)澆段梁體隨溫度縱向位移及混凝土收縮變形的適應(yīng)性。鋼筋滾筒安放于支架下的混凝土基礎(chǔ)頂面,以便掛籃模架、模板和新澆混凝土順橋軸方向隨箱梁作微量的水平移動(dòng)。②施工順序:邊跨現(xiàn)澆段在主垮T構(gòu)懸澆施工結(jié)束前七天完成。裝配好邊跨現(xiàn)澆段支架后,為避免其發(fā)生較大的非彈性變形,須預(yù)壓支架,預(yù)壓重量至少為施工重量的1.4倍,最終確定彈性變形。③預(yù)壓邊跨現(xiàn)澆段的支架以消除其非彈性變形。測(cè)定彈性變形?;炷翝仓皡⒖剂憾沃亓杭邮┕ず奢d的10%、20%、30%、50%、80%、100%、120%、140%用水箱逐級(jí)加載預(yù)壓,每級(jí)預(yù)壓至少半小時(shí),最后兩級(jí)延長(zhǎng)至1小時(shí)。
4 掛籃施工的安全控制
4.1 做好安全技術(shù)交底工作 參加掛籃懸澆施工的人員必須熟知懸澆施工的工藝流程,接受安全技術(shù)交底,嚴(yán)格執(zhí)行高空作業(yè)、水上作業(yè)的安全規(guī)定,嚴(yán)格執(zhí)行各自崗位及所用機(jī)具的安全操作規(guī)程,系好安全帶,戴好安全帽,穿好救生衣。
4.2 持證上崗 參加掛籃懸澆施工的特種作業(yè)人員要想上崗操作,必須要經(jīng)培訓(xùn)合格,并持有效特種作業(yè)操作證。指揮人員與操作人員距離較遠(yuǎn)時(shí)應(yīng)用對(duì)講機(jī)指揮聯(lián)絡(luò)。
4.3 嚴(yán)把掛籃設(shè)計(jì)關(guān) 掛籃系非標(biāo)設(shè)備,一般由施工方自行設(shè)計(jì)制造安裝。 根據(jù)懸澆施工要求,精心設(shè)計(jì),計(jì)算數(shù)據(jù)準(zhǔn)確,有足夠的安全系數(shù),結(jié)構(gòu)合理,在保證安全的前提下,盡量減輕自重。為安全使用,必須嚴(yán)把設(shè)計(jì)關(guān)。
5 結(jié)束語(yǔ)
掛籃施工是橋梁施工的重要組成部分,其已成為當(dāng)代大跨度施工工程中必不可少的施工工藝,也是施工中的一個(gè)難點(diǎn)。一定要確保施工的規(guī)范性和正確性,提高相關(guān)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,以對(duì)整個(gè)施工進(jìn)行有效控制,確保施工技術(shù)的安全,并不斷的優(yōu)化施工工藝,以提高掛籃的施工技術(shù)水平,使掛籃能更好的發(fā)揮作用。
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