扒桿施工技術(shù)在高速公路橋梁架設(shè)中的應(yīng)用

王燕衛(wèi)

(山西路橋第二工程有限公司，山西臨汾 041000)

0 引言

最近幾年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)體制的改革和發(fā)展，中西部慢慢崛起，一條條高速公路隨之而建，并且向山區(qū)發(fā)展的越來(lái)越多。因?yàn)樯絽^(qū)地勢(shì)原因，橋梁在高速公路中的比例也越來(lái)越高。由于交通等的不便，地勢(shì)的崎嶇，各種大型架橋設(shè)備運(yùn)輸以及進(jìn)入工作地點(diǎn)都比較困難，所以橋梁架設(shè)的難度較之平常的路來(lái)說(shuō)架設(shè)難度非常大。這對(duì)設(shè)計(jì)師和施工人員來(lái)說(shuō)都是一個(gè)極大的挑戰(zhàn)。面對(duì)這些問(wèn)題，扒桿施工技術(shù)的出現(xiàn)無(wú)疑是一個(gè)很大的突破，很成功的解決了這些難題，以其輕巧，安裝方便，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠又操作簡(jiǎn)單的特點(diǎn)成為了高速公路橋梁架設(shè)過(guò)程中必不可少的一種技術(shù)。在本文中主要介紹人字扒桿在高速公路橋梁架設(shè)中的應(yīng)用。

1 扒桿施工技術(shù)簡(jiǎn)介

1．1 扒桿特點(diǎn)

扒桿的特點(diǎn)可以用兩個(gè)詞來(lái)形容，即“簡(jiǎn)單”“輕巧”。扒桿結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，只需要簡(jiǎn)單的材料采用鉸接的方法連接即可，組裝和拆卸工作都非常方便，而且因?yàn)椴牧鲜褂玫纳伲越M裝成的扒桿重量較其他器械輕，方便運(yùn)輸。扒桿在橋梁的架設(shè)過(guò)程中，因?yàn)樗容^輕的原因，所以移動(dòng)起來(lái)很方便，并且適應(yīng)力很強(qiáng)，可以適應(yīng)多種場(chǎng)地環(huán)境，使用起來(lái)省時(shí)省力。

1．2 人字扒桿結(jié)構(gòu)

人字扒桿結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，類(lèi)似于一個(gè)“人”字形，用兩根立桿組成人字形，頂端采用鉸接技術(shù)。在鉸接處安裝滑輪組來(lái)吊起橋面。它的原理非常簡(jiǎn)單，即應(yīng)用斜拉橋應(yīng)力方式來(lái)合理分配力的使用，達(dá)到拉起重物的效果。

2 扒桿施工技術(shù)在實(shí)例中的應(yīng)用

2．1 工程概況

本文選擇一條150 m長(zhǎng)的橋?yàn)槔?，在此橋的架設(shè)過(guò)程中使用扒桿施工技術(shù)。此橋全長(zhǎng)150 m，設(shè)計(jì)的橋型結(jié)構(gòu)為跨度25 m的先張法板梁。共有空心板梁230塊，總安裝重量為46 000 kg。其中，中板210片，安裝重量為24 000 kg，邊板20片，安裝重量為22 000 kg。

2．2 扒桿的組裝

扒桿的組裝大概分為9個(gè)步驟，分別是纜風(fēng)繩的設(shè)置，地錨的設(shè)置，扒桿的組裝，卷?yè)P(yáng)機(jī)的固定，滑輪組的安裝，后扒桿的豎立，前扒桿的過(guò)孔及豎立，扒桿的橫移以及人員的過(guò)孔。在本次使用的扒桿里，扒桿的主材料是角鋼，人字扒桿的頂部使用鋼絲繩捆綁，在頂部安裝滑輪組兩組共14門(mén)，定滑輪動(dòng)滑輪各一半，使用定滑輪的定方向和動(dòng)滑輪的省力原則達(dá)到吊起效果。

2．3 人字扒桿的工藝參數(shù)

在此人字扒桿中，主材料是角鋼，具體為主桿采用60×5角鋼;平桿采用45×5角鋼;斜桿采用35×5角鋼，上述都為焊接而成。各部件的連接使用的是φ24 mm高強(qiáng)度螺栓，這樣保證安全性。在纜風(fēng)繩的選擇上，后纜風(fēng)繩采用φ22 mm鋼絲繩，前纜風(fēng)繩采用φ12．5鋼絲繩，鋼絲繩的最大牽引力為80 kN，因?yàn)榍袄|風(fēng)繩承受的壓力比后纜風(fēng)繩承受的壓力小，所以前纜風(fēng)繩比后纜風(fēng)繩細(xì)，保證了經(jīng)濟(jì)實(shí)用性。

2．4 扒桿在架設(shè)橋過(guò)程中的使用

1)在任何工作開(kāi)始之前，都必須進(jìn)行全面檢查，保證設(shè)備的正常運(yùn)行以及可靠性，確保施工人員的人身安全。在架橋過(guò)程中也是一樣，先要進(jìn)行全面的檢查。

2)將梁體的兩側(cè)用圓木斜撐起來(lái)，保證以后使梁離開(kāi)地面，而且梁體要保持平衡。

3)梁的吊起。采用扒桿的前端勾進(jìn)，后端放松，使梁緩慢移動(dòng)。在此過(guò)程中，一定要慢，免得因?yàn)閼T性發(fā)生偏移的現(xiàn)象出現(xiàn)。在即將接近橋墩時(shí)，后面勾進(jìn)，將橋梁吊起。

4)將梁吊起到設(shè)計(jì)好的位置，將梁放下。在此過(guò)程中，利用卷?yè)P(yáng)機(jī)和手動(dòng)葫蘆，精確的將梁安裝到設(shè)計(jì)好的精準(zhǔn)位置上。

5)當(dāng)梁放到確定位置后，開(kāi)始進(jìn)行梁的固定以及其他后續(xù)工作。

這樣，就把第一孔梁鋪設(shè)安裝完畢，移動(dòng)人字扒桿，再按照前述步驟安裝第二片梁。

3 人字扒桿的受力分析及計(jì)算

在此過(guò)程中選用空心板吊至跨中計(jì)算，這時(shí)滑輪組以及纜風(fēng)繩的受力最大。具體如圖1所示。

圖1 扒桿受力圖

如圖1所示，因?yàn)檫叞灏惭b重量為22 000 kg，故重量G=m g。

G=m g/2=22 000 ×9．8/2=107．8 kN。

根據(jù)實(shí)際測(cè)量以及簡(jiǎn)單運(yùn)算，可得F1與水平夾角為38．5°，F(xiàn)3與水平夾角為27．5°。由此可以算出:

F1=G/sin38．5°=175．8 kN;

F2=G/tan38．5°=135．5 kN;

F3=F2/cos27．5°=152．8 kN。

纜風(fēng)繩都為兩股，所以每一根的拉力為76．4 kN，在纜風(fēng)繩的受牽引力范圍內(nèi)，滿(mǎn)足安全性要求。

4 扒桿使用過(guò)程中的安全注意事項(xiàng)

扒桿施工技術(shù)使用起來(lái)雖然簡(jiǎn)單便捷，但是前提必須是注意扒桿施工技術(shù)的安全使用規(guī)范，嚴(yán)格按照扒桿施工技術(shù)的使用規(guī)范來(lái)執(zhí)行，才能保證安全施工，才能達(dá)到想要的效果。下面是幾點(diǎn)需要注意的事項(xiàng)。

4．1 堅(jiān)持以人為本，安全管理

任何一項(xiàng)工程的核心都是安全管理，只有保證人的安全，工程才能得以進(jìn)行。安全管理的核心問(wèn)題是要保護(hù)施工人員的生命安全與健康，保障機(jī)械設(shè)備免受損壞。安全管理是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，要綜合考慮人、物、環(huán)境的各種因素，對(duì)各種因素進(jìn)行系統(tǒng)的分析，特別是人為的因素要全面考慮，避免人的不安全行為和物的不安全狀態(tài)，才能有效的控制安全事故的發(fā)生和機(jī)械設(shè)備的損壞。必須堅(jiān)持有法可依的施工原則。做到施工過(guò)程有法可依、有法必依、違法必究，保證在項(xiàng)目施工過(guò)程中嚴(yán)格執(zhí)行。同時(shí)要處理好安全與生產(chǎn)、質(zhì)量和進(jìn)度、安全投入和產(chǎn)出效益之間的關(guān)系，保證項(xiàng)目在符合各種安全法律法規(guī)的前提下有條不紊的實(shí)施。在施工過(guò)程中，要遵循“安全第一，預(yù)防為主”的方針。安全管理的重點(diǎn)是控制和預(yù)防，就是要嚴(yán)格管理，防患于未然，杜絕一切安全事故的隱患，同時(shí)要加強(qiáng)安全檢查，提高安全生產(chǎn)檢查的實(shí)效性，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中的安全狀況進(jìn)行經(jīng)常性的、突擊性的或者專(zhuān)業(yè)性的檢查活動(dòng)。對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的各種隱患，及時(shí)采取整改措施，將事故消除在萌芽狀態(tài)。施工人員必須配備安全帽、防護(hù)衣等安全防護(hù)用品，在登高作業(yè)時(shí)，必須系安全帶，拉防護(hù)網(wǎng)等。

必須首先從人的角度出發(fā)，提高人員綜合素質(zhì)，這里包括人員的工程施工管理水平還有人員的安全責(zé)任意識(shí)。只有能力和責(zé)任心同時(shí)具備，才是一個(gè)系統(tǒng)良好運(yùn)行的基礎(chǔ)。

4．2 做好設(shè)計(jì)，完善設(shè)備

在這樣復(fù)雜的一個(gè)大系統(tǒng)中，必須一次性干好工作，若干不好，需要返工的話(huà)則成本太大。所以在設(shè)計(jì)的開(kāi)始就必須細(xì)心，做好一切準(zhǔn)備。精確到每一毫米，這樣開(kāi)始保證大方向不出錯(cuò)，后面就幾乎不會(huì)有大問(wèn)題。所以在開(kāi)始的時(shí)候，設(shè)計(jì)人員必須經(jīng)過(guò)認(rèn)真的商討，計(jì)算，驗(yàn)算，最后得出一個(gè)完美的方案。

對(duì)于設(shè)備，在設(shè)計(jì)完成后，必須對(duì)所用材料進(jìn)行嚴(yán)格考核，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后方可進(jìn)入施工階段。在使用階段，一旦發(fā)現(xiàn)不合格或是有瑕疵必須立刻更換。對(duì)于各種纜風(fēng)繩，必須進(jìn)行受力計(jì)算和拉力計(jì)算，對(duì)達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)的纜風(fēng)繩必須撤換。對(duì)于各種埋設(shè)地點(diǎn)，必須每天進(jìn)行檢查，一旦出現(xiàn)問(wèn)題，馬上解決。對(duì)于設(shè)備，必須達(dá)標(biāo)才能使用，在達(dá)標(biāo)的基礎(chǔ)上，盡可能的完善，使安全系數(shù)越來(lái)越高。

4．3 綜合考慮環(huán)境原因

因?yàn)楦咚俟返臉蛄杭茉O(shè)工程一般都在戶(hù)外，且人煙稀少，偏遠(yuǎn)地帶環(huán)境還比較險(xiǎn)惡。所以在進(jìn)行這項(xiàng)工程的時(shí)候，一定要考慮環(huán)境問(wèn)題，包括氣候條件、地勢(shì)條件等一系列問(wèn)題。在進(jìn)行此項(xiàng)工程施工過(guò)程前，必須綜合考慮地勢(shì)等條件。然后根據(jù)地勢(shì)的條件來(lái)設(shè)計(jì)施工方案。

在進(jìn)行此工程施工過(guò)程中，必須及時(shí)關(guān)注天氣預(yù)報(bào)，預(yù)測(cè)天氣。遇到雨、雪、冰雹、大風(fēng)等天氣則應(yīng)停止施工，避免嚴(yán)峻的天氣狀況造成人員傷害和工程失誤。

5 結(jié)語(yǔ)

在高速公路越來(lái)越普遍的今天，高速公路橋梁架設(shè)也越來(lái)越多，而扒桿施工技術(shù)則是利用最簡(jiǎn)單的原理發(fā)揮著越來(lái)越重要的角色。扒桿施工技術(shù)以其獨(dú)有的簡(jiǎn)單、輕巧、安全、穩(wěn)定性高的特點(diǎn)贏得了越來(lái)越多施工人員的青睞。本文從扒桿技術(shù)的特點(diǎn)及應(yīng)用以及使用過(guò)程中的注意事項(xiàng)來(lái)說(shuō)明扒桿技術(shù)在高速公路橋梁架設(shè)過(guò)程中的應(yīng)用。也說(shuō)明，只要設(shè)計(jì)合理，安裝規(guī)范，維護(hù)得當(dāng)，扒桿技術(shù)會(huì)是一項(xiàng)非常實(shí)用的施工技術(shù)。

［1］鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)編寫(xiě)組．鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)［M］．第3版．北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2004．

［2］GB 50017-2002，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范［S］．

［3］陳洪濤．施工技術(shù)在高速公路橋梁架設(shè)中的應(yīng)用［J］．交通世界，2013(4):57-58．

［4］林 軍．桿施工技術(shù)在高速公路橋梁架設(shè)中的應(yīng)用［J］．山西建筑，2007，33(10):293-294．